从物理学的概念提出:“反对称是在对称操作的基础上,加上二元(如黑白)互换操作,使操作前后两图完全重合。”中国传统文化的阴和阳、天和地、男和女等也是相反的二元。我国传统文化中的太极图(俗称阴阳鱼)是最完美的反对称。
近年来,国内出现《周易》的讨论热。例如,李申写的《从二进制看〈周易〉与现代科学的关系》一文中,介绍数学家莱布尼茨的“二进制”论文与白晋神父于1701年11月4日寄的“先天图”的关系。莱布尼茨给白晋的回信中说:“这个易图可以认为是现存科学之最古老的纪念物,然而依我之见,这种科学虽为 4000 年以上的古物,但数千年来却无人了解它的意义,这是不可思议的。然而它却与我的新数学完全一致。”
物质世界也存在“阴阳对称”、“正反对称”和“有无相生”。物质由原子组成,原子由带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成,正负电荷数相等,原子呈中性。设想将原子中的正负电荷对换,即原子核带负电荷,而周围的电子带正电荷,这样的原子有可能存在吗?如果是可能的,则这种反对称原子可称为反物质。科学需要证据,科学家要寻找证据、寻找规律。上世纪的科技史证明的确存在这种反对称物质。
物质世界存在“正反对换”和反物质
我们习惯于利用电子发展高新技术。有没有带正电荷的电子呢? 1928年,物理学家狄拉克建立了描写相对论性电子行为的方程,此方程“无中生有”地指出为什么电子有自旋,而且自旋量子数为1/2而不是整数;得出负能量值的解,并提出“反粒子”理论来解释。1932年8月2日,安德森使用云雾室从宇宙射线中发现了电子的反粒子——正电子。这是人类第一次证实自然界的确有反粒子存在。狄拉克因其方程和其他理论工作而获1933年诺贝尔物理学奖。
1955年E.C.塞格尔和O.钱伯伦合作用高能加速器研究并发现了质子的反粒子——反质子(反质子与质子的差别只是由正电荷变成负电荷),因而获诺贝尔物理学奖。原子核中还有中子,中子没有电荷,没有正负电荷对换。但反中子经过衰变后就变成一个反质子,而不是一个带正电荷的质子。因此反质子和反中子可以组成反原子核。1956年科学家宣布发现了反中子,1964年找到由一个反质子和一个反中子组成的反氘核。20世纪60年代前后相继发现了一系列反粒子。其中,1959年我国物理学家王淦昌参加与苏联科学家的联合研究,发现了反西格玛反超子,并获国家自然科学一等奖。1974年美籍华人科学家丁肇中和里希德分别发现了大质量的电中性介子,从而证明了夸克的存在,于1976年获诺贝尔物理学奖。
如果用仪器将反质子减速,而且让它们有机会与正电子相遇,就可能形成反氢原子。1998年,欧洲和美国的科研机构先后宣布他们制造出9个和7个反氢原子,这是人类探索反物质的一大进步。
物质世界存在“有无相生”
物质世界存在“有中生无”和“无中生有”吗?答案是肯定的。科学家观察到:粒子和反粒子相遇时会出现物质消失,科学家称之为“湮灭”或“湮没”,而且会释放出大量能量。这种“有无相生”的科学规律是由爱因斯坦于 1905 年提出的质能关系式E=mc2,预言质量和能量有互换可能。
反物质粒子和正物质粒子相遇会产生湮灭,变为光子和介子,释放巨大能量。一个质子和一个反质子湮灭时释放大约1800兆电子伏的能量;而在热核聚变(如氢弹)中,一个质子和一个中子发生反应形成氘核(有部分质量损耗)时,释放2兆电子伏的能量。在石油资源短缺的今天,人们看到未来能源的希望之所在。
以上这些探讨只要说明:东方的整体综合思维不仅不会妨碍按西方的分析逻辑思维的科学探索,而且有助于对科学的理解。
此文由 林心小筑 编辑,未经允许不得转载!:首页 > 潮·科技 » 从物理学的角度出发“阴阳”与反物质的概念有什么联系吗?