中华文化“天人合一”的物理学诠释
2022-02-15 19:26
合和化文
天人合一，是中国哲学最为基本的思想内核之一，也是中国儒、释、道各家学说都认同和主张的精神追求。国学大家钱穆先生在晚年曾作文写道：“天人合一”论，是中国文化对人类最大的贡献[1]。 “天人合一”思想对中国传统文化的方方面面，诸如科学、伦理道德、审美意识、信仰等等，都有深远的影响。
“天人合一”思想，通常的解释，就是强调人与自然的和谐，注重物我之间的贯通结合。详细一点说，就是注重天与人、人与人、人与社会的和谐关系，倡导把人看做宇宙自然的一部分，在实践中达到主观与客观、情感与理性、权利与义务、个体与社会的和谐统一、相处。
中西学者关于“天人合一”、“万物一体”、“大同”、“天道”等中华传统文化思想的解释，大都出自于一种文科化的认知诠释与发挥。这在科学上不可证伪，不严谨，还属于非科学。至少，这种思维认知方式，还不能纳入现时代的科学认知系统中，不能被称为科学思想。中华传统 文化要想进一步发展壮大，就需要与现代科学结合，获得科学界的认可，这就必须使用科学范畴中的概念、判断、推理。
现当代，最能体现科学理性和科学成就，并能清晰描述客观世界的科学，是自然科学中的物理学。下面，就通过物理学中的牛顿万有引力论、相对论的时空弯曲论、量子场论、全息物理学和以太场理论等，来解析证明中华文化中的“天人合一”、“万物一体”、“万物皆备于己”及“大同”思想等的科学性。同时，也导出基于以太场的大同宇宙论。 斜发沸石要说清楚“天人合一”，就必须说清楚“万物一体”。因为“万物一体”是“天人合一”的根本。中国哲学文化很系统，“万物一体”当然在其中。《淮南子·精神训》说："天地运而相通，万物总而为一"。孟子是：“万物皆备于我矣。反身而诚，乐莫大焉。”《庄子·齐物论》说：“天地与我并生，而万物与我为一”。惠施讲：“泛爱万物，天地一体也”。宋明理学的程颢说：“仁者以天地万物为一体，莫非己也。”“仁者浑然与物同体”。王明明讲学，更是“只发《大学》万物同体之旨”，“圣人之心以天地万物为一体”，“以推其天地万物一体之仁以教天下”。其学者传人钱德洪说，“夫人者，天地之心，天地万物本吾一体者也”。可见，“万物一体”思想在中国哲学中非常重要，甚至就是哲学的元起点思想。宇宙万物本源、根基为一体，
所以，人与人、人与自然、物与物息息相通，万有相通。在本体层，人与人、人与自然、人与物、物与物同根，万物尚且一体，天人合一、人我合一、物我合一、神我合一、道我合一、天人感应，自然也就顺理成章。
一、经典物理学的万有引力论对“天人合一”、“万物一体”的诠释设备监控系统
在中国上过中学的人都学过经典力学中的牛顿万有引力定律，知道自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，与两个物体的化学组成和其间介质种类无关。这个定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的。万有引力定律的数学表达式为： F=（G×m扫描振镜₁×m₂）/r²，其中，F为两个物体m₁、m₂swot分析矩阵之间的引力, m₁ 对m₂和m₂对m₁的F大小相等方向相反，G为引力常数，值约为6.754×10⁻¹¹ N·m²/kg²（此数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出），m₁、m₂为两个物体的质量，r为m₁、m₂两个物体之间的距离。非处方药目录
万有引力定律说明，任何一个物体都与所有其他物体有引力关系，就如有一根绳子相互拉着一般，连绵不绝地统一并同一化为一体，瞬时传播。在相对静止的状态下，也是不可分离地连为一体。因为一旦有隔断分离，就不能拉动牵扯。这里，要说明一下：“万物关联”
不一定就是“万物一体”。蝴蝶效应和多米诺骨牌效应也可以是万物关联，但是它们只是通过运动才能跨越“超距”或者说“隔离”的存在状况，在运动中才会有关联，不运动则物与物之间各自独立成体。牛顿说过：一个物体可以不通过任何介质穿过真空间的距离对另一个物体产生作用，在此之上它们的活动和力可以传送自对方，这对于我来说简直就是一个天大的谬论 [2] 。也就是说，超距作用（英语：action at a distance）不被牛顿认可，后来的爱因斯坦等科学家也不认可。宇宙中到处都存在物质，没有纯粹的真空——通常的说法是“真空不空， 有量子涨落”，这在当今已是物理学的共识。 因此，引力关系就只能是连绵为一体的关系，也即是说，万物通过引力而连接为一个彼此不可分割的统一整体，即“万物一体”。作为宇宙万事万物这个集合体的“天”，自然也就与宇宙万物之一的“人”是一体，即“天人合一”。既然任何一个物体都通过引力关联了整个宇宙的物体，因此，说“万物皆备于己”，万物因引力而显“大同”，也完全说得过去。所以，完全可以说，经典物理学中的万有引力定律，就是证明和解说中国传统文化中“天人合一、万物一体”、“大同”等的自然科学理论。牛顿的万物一体，如图1。
万有引力定律说明万物通过引力连接为一个整体，说明了万物一体。然而，这个引力的大
小，牛顿的万有引力定律能计算，而引力发生作用的深层原因，引力是通过什么传递即引力到底用何种介质关联，牛顿虽然使用了“以太”这一观念，却仍然解释不清引力靠什么克服“超距”做到普遍联系。接下来，就发展到了爱因斯坦的相对论时空弯曲、引力场解释。
二、相对论对“天人合一”、“万物一体”的解析
1905年爱因斯坦狭义相对论建立后，经典物理学的绝对时空观被超越，人们不再孤立地看待时间和空间，而是把它们结合到一起视为时空（space-time or time-space），即把时间和空间视为一个统一的整体。以此为基础，结合马赫等效原理和黎曼几何，1915年，爱因斯坦又建立了广义相对论。得出了描述物质能量分布以及空间曲率的爱因斯坦引力场方程：
其中R_uv为黎曼张量缩并成的里奇张量，表示了空间的弯曲状况；R为里奇张量缩并成的纯量曲率；T_uv为能量-动量张量，表示了物质分布和运动状况；g_uv为时空度规张量，用以描述时空结构；G为重力常数；c为真空光速。这是一个二阶非线性偏微分方程，它深刻地说明了相对运动、质量分布、引力与时空结构之间的关系，描述了引力的更深本质，改变和影响了人们对时空，及其宇宙的认识。
广义相对论认为，时空和物质之间会发生相互作用，物质使时空发生弯曲。物质质量越大，导致的时空弯曲扰动就越大。而宇宙中并不存在没有物质的空间。万有引力的根源和本质是物质质量导致的时空弯曲，而凡有质量的物体，大到一个星球，小到一个原子，都会产生时空弯曲效应，这个效应表现为万有引力作用，即任意两个物体间的相互吸引力。等效原理使爱因斯坦进一步认为，引力场不是时空中的外来场，而是一种几何场，是时空本身的一种性质。由于物质的存在，原本平直的欧几里德时空变成了弯曲的黎曼时空。所以就有了我们常听到的一句话：物质决定了时空的弯曲，而弯曲的时空又告诉物质怎样运动（“黑洞”一词首用者，物理学家惠勒语）。
牛顿将引力解释成“力”，引力就像联系宇宙万物的纽带，将物体拴在空间中运动不止。爱因斯坦则是将引力几何化，物质分布决定了时空的几何性质，引力已不是一种真正存在的力，而是看不见的空间弯曲不平造成的表现。物体在引力场的运动就是沿四维弯曲的黎曼空间的短程线运动，是由时空弯曲导致。爱因斯坦对引力的描述现在已被广泛接受，其中包括引力被描述为一个场，这意味着它是空间中的一个物质量，存在于空间的每个位置。时空弯曲效应与引力定律的结论是一致的，与质量成正比，与距离平方成反比。
爱因斯坦的理论不但揭示了万有引力的更深本质，还在更高层次上揭示了宇宙的本质，触及了时空的根本，预言了很多现象，如时空弯曲、黑洞、引力透镜、引力波等等，这些很多都被后来的科学观测发现所证实。
物质运动变化，必然带来时间和空间的变化。在我们四维时空，空间和时间是运动着的物质存在形式，空间是物质的广延性，时间是物质运动变化的程度标记，它们都是真实存在，三者相辅相成缺一不可，与宇宙共存亡。它们同时出现，同时消亡，绝不会是其中某一个单独存在或者运动。简单地说，没有空间，物质就没有存在的位置；没有物质，空间就失去存在的意义，也就没有任何证明空间存在的理由；没有时间，就无法衡量物质和空间的变化和流动。在整个引力时空场下，时间、空间、物质三位一体，即万物成为一个内在不可分割的整体，这是爱因斯坦发现的宇宙本质，这正说明了“万物一体”，“天人合一”这个中国哲学文化思想。而时空引力场的同一性，则是一种大同存在。相对论的万物一体，如图2（图中“凹陷下去”的球体是视界问题，它与时空并没有严格的边界）
相对论这种对“天人合一”、“万物一体”等宇宙真实形态的描述，由于不是平直的绝对时空，非常抽象、玄奥，直觉和数学思维不到位，接受不了黎曼流形时空、拓扑时空的人，很难
理解。当然，时空弯曲与物质的关系，爱因斯坦也没有从根本上解决，他晚年致力于大统一理论研究，没有成功。其实，包括他在内的理论物理学家们早就知道，广义相对论不可能是引力的最后定论，因为它没有融合现代物理学的另一个基石——量子理论。
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