《周易》文化與量子理論哲學耦合

張 晶 毛健羽

《周易》的陰陽爻變與八卦組合蘊含了一些自然科學思想，如今依舊值得我們進行探索。而分屬不同學科的量子理論與《周易》文化原本相去甚遠，前者是現代物理學前沿學科，后者是中國傳統哲學重要基石。但現代自然科學理論卻與《周易》幽思有許多共通之處，尤其是《周易》文化中數理思想、變化思想與量子理論有許多的耦合之處，我們可以通過《周易》文化找到量子理論在中國千年前的萌芽。

一、象數符號與數理基礎

《周易》的數理基礎表現在哪里？易八卦以陰陽爻為記，陽爻象天、陰爻法地，天地生養萬物，象征天地是陰陽之交融。《周易·系辭上》：“參伍以變，錯綜其數。通其變，遂成天下之文；極其數，遂定天下之象。”[1]三爻共在而成一卦，演而成八卦。自有天始，然后天演而有地，天地生人，三才既定，陰陽即安。象數符號就是《周易》的基礎，“象數是一種數，故可以說‘數’乃是《周易》的基礎”[2]。

八卦思想進一步建構，這種類似于代數的方式，繼續豐富著自身的內涵，并體現在《周易》之中。《周易》吸收并發展了這種數學數理的基礎思想，以積數的方式建立卦象模式，一共生成了從乾卦到未濟卦的六十四個卦象。用以建構更加復雜、更加現象化物質世界，乃至精神世界。以經驗性客觀描述已知，用數理邏輯來推定未知，回歸統一于數理。其立象以盡意式象數推定方式作為根本數理基礎正是現代科學大廈之根基。量子理論(Quantum Theory)是一種科學理論，其基礎必然是數學的，“科學理論只不過是我們用以描述自己觀察的數學模型：它只存在于我們的頭腦中。”[3]數學是它惟一實在。它是以數理模型為基礎的，以數理基礎數學模型作為一種系統建構性指稱，在此基礎上進行漸進式萃取擴充，是客觀上堅實而牢固之基礎。這種建構是數學模式的內涵和內在要求。“這種抽象的數學理論描繪出來的‘量子實在’，就其存在形式而言……是被建構出來的。”[4]以數學模型為基礎，在此基礎上建構一個描述與探索世界的方式方法，并在此基礎上不斷對外延進行擴展以期推進對世界本質的認知。

量子理論所需要之數理空間與數量抽象以及所必須的邏輯縝密性，在《周易》也有所體現。《周易·系辭上》：“大衍之數五十，其用四十有九。”[5]事實上，《周易》基本內核就是以嚴謹數理邏輯體系來劃分存在基礎并抽象自然實在。《周易》所講的存在立足于定在，而定在又建立于大衍之數，分而推及用之數。如同量子理論中，物理學家薛定諤(E.Schr?dinger)表述粒子光譜作出本征值即是經過經典哈密頓函數(Hamiltonian function)作出數學推理以及引入德布羅意物質波(De Broglie Wave)，公式計算之后得到波動函數方程：

Ψ(r)=EnΨ(r)

二、陰陽相生與量子場論

宇宙混沌，陰陽相生。《周易·說卦》：“昔者，圣人之作《易》也，將以順性命之理。是以立天之道曰陰與陽。”[7]《周易》明確提出了“陰陽相生”觀點：《周易·系辭上》：“一陰一陽之謂道。”[8]“陰”就是萬物混沌原初，“陽”是萬物演變、萬物生長混成。但是，二者斷非絕對，劃分界限始終是人，凡是眼耳口鼻等可以直觀感受的事物就是陽，不能的則是陰。質言之，“陽”就是代表外顯，“陰”代表內隱。外顯和內隱的準繩還是人，但不是說其客觀上是固定不變的，它們也是可以互相轉化的。就認識論而言，陰陽有無概念外延取決于作為認識主體的人的意識對于外在事物的判定作用。

在宇宙原初生成這個問題上，按照《周易》語境考察，“陰”是與“陽”同一水平的存在，“陰”是“陽”的另一種存在方式。從此意義上講，“陰”“陽”是一體兩面的存在，宇宙存于“陽”，而終會歸于“陰”。“陰”“陽”既然是一體兩面的存在，那么“陽”和“陰”既可以成為純粹的“陰”，也可以成為純粹的“陽”。二者并非是絕對的，而是可以互相轉化的，它們的區別僅僅是能否為人類意識所反映與把握。

在量子理論中，具有高自由度的量子場包含粒子對的產生和湮滅，它是物質重要形態之一，并以量子化形式體現了場的差異化狀態。當量子場(Quantum Field)處在激發態(Excited State)，電子被激發產生實粒子，當量子場處在基態(Ground State)，原子能量降低保持最低能級，此時所形成的就是真空狀態。真空只是量子場形態之一，那么真空也是物質，充滿了粒子對的產生和湮滅，是一種實有，真空同樣具有許多物質存在所具有的屬性。像量子真空漲落等，就是指真空可以由“陰”化為“陽”。

在宇宙原初生成這個問題上，量子物理學家們發現宇宙原初生成的這個奇點(Singularity)必須考慮量子效應。在此條件下的推論也就是《周易》中的結論：宇宙從“陰”中來。奇點意味著宇宙從“陰”轉化“陽”的量子原初生成。物理學中，存在又不存在的奇點的存在狀態是“陰”。而一切的微觀粒子的闡述中“粒子性”表現更為突出，而物質波波長極小的即是實物粒子。“粒子性”更為突出的實物粒子有其自身的來源，對于此來源問題，量子物理學家認為，能量產生實物粒子，而產生實物粒子的能量又是從宇宙引力能中索取而又在宇宙終結中回歸于引力能。宇宙總能量是守恒的，宇宙的演化意味著“陰陽”的能量的分化，這正與《周易》的理念陰陽相生相容相合。

三、變化之象與不確定性原理

日月稱“易”，《周易》的內核就在于變化，變化是事物根本存在方式，世上一切存在都處于循環往復更替不息之中。《易傳·系辭下》：“《易》之為書也，不可遠，為道也屢遷，變動不居。”[9]在量子理論領域，因為量子既不是原有宏觀物理學的粒子，更不是宏觀物理學所探究的波，所以我們選擇用宏觀物理學的固有概念來描述量子時一定會被自身所限制。因為在量子理論中，一切也是循環往復更替不息沒有確定性的存在的。這里就涉及一個隨機概率的“不確定性”。

量子理論中的“不確定性”相謬于經典物理學中的“幾率性”。經典物理學是服從因果律的，其中幾率性是由于測量手段以及測量工具上不成熟所導致的偏差，也即誤差。但是，在量子理論世界里，一些成對出現的物理量不可能同時具有確定性，故而不能同時被我們精準測量。兩個成對出現的物理量所形成的誤差量是成反比的，意味著測量一個物理量誤差越低，另一個物理量誤差就會越高。一旦對量子的其中一個物理量進行觀測，那么必然會在微觀粒子層面干擾對第二個物理量的觀測。這是來自海森堡(W.K.Heisenberg)的“不確定性原理”(Uncertainty Principle)。

海森堡闡釋量子理論通過數學推理對量子坐標關系進行計算之后得到坐標乘積數集：

此即海森堡乘法規則，海森堡在此基礎上完成自己的量子力學體系并將之定為矩陣力學(Matrix Mechanics)。矩陣表述量子力學的方式使量之間不再是常規數的關系，應當是算符關系，有p×q≠q×q，即不可對易性。矩陣力學誕生即是在數理邏輯上完成對不確定性作出判定。“量子實在離開舊實在，又使新實在成為可能。”[10]這種不確定性與《周易》變化內涵有相通性。《周易·系辭上》：“爻者，言乎變者也。”[11]而爻卦中所謂吉，乃事物相交生變，由小及大；所謂兇，即為不變，由大及小。《周易》從萬物根源追溯世間運動變化的因由，在闡明事物存在著對立雙方的同時，也考察了雙方互相依存的關系，并且指出這種對立事物間相互依存相互轉化的對立統一規律就是事物變動的根本動因。

不確定性貫穿整個量子理論，量子理論中所呈現的世界是一個只談概率的世界。EPR悖論(Einstein-Podolsky-Rosen Paradox)的論證、完備性的隱變數理論(Hidden Variable Theory)、完備局域性論證的貝爾不等式(Bell"s Inequality)等，均已佐證量子理論呈現概率性特征。量子理論的結論同樣是呈現概率性的結論，能行之有效地降低和減少這種不確定性所內隱的任何量均無存在空間。因此，在希爾伯特空間(Hilbert Space)之內某一時間點的某個粒子在怎樣位置上存在并非定在，只能是定在的概率。

呈現一種概率性是量子理論的基礎，這是現代量子物理學界所共同認可的。故而在知識論上，量子物理或者說量子理論是排斥所有決定論的，是與拉普拉斯信條(Determinism)背離的。正是因為量子之間不斷纏結，它是時刻變化的，也是因為量子是處在變易中的，一切也就是“不確定性”顯現。這種顯現也存于《周易》中，《周易·系辭上》：“剛柔相推而生變化。”[12]八種卦象以及八種卦象所代表的事物之間相互推移、相互摩擦、兩兩交互而生變化即六十四卦。故而世間萬物生于變化，由剛柔陰陽交雜推動而形成，始源就是兩儀剛柔陰陽，是兩方的“相推”融合而成就。《周易》中兩個卦象就形象地詮釋了這一點。《周易上經·泰》：“天地交，泰。后以裁成天地之道，輔相天地之宜。”[13]位于對立面的否卦《周易上經·否》言：“《彖》曰：天地不交而萬物不通也，上下不交而天下無邦也。”[14]天地不交即是二者不形成糾纏，后果即是變得“無邦”。可見不確定性原理與《周易》的陰陽流轉更替不息的變化思想是不謀而合的。

四、君子之行與量子糾纏的意識

何可謂君子之行？《周易上經·乾》：“君子終日乾乾，夕惕若厲，無咎。”[15]《周易》在其開篇就提出君子之行順應天時，承天應命。君子朝夕戒懼，自強不息可得“無咎”，正是以不可勝而待可勝之機，以“無咎”而可以“吉”。在宏觀世界里自有萬物、人事人情互相糾纏產生無數變化，正如量子世界粒子不斷碰撞接觸，在復雜的“疊加態”之中以幾何級數變化。

君子之行始于意識。因而君子要做到朝夕戒懼，自強不息以承天應命是以自我意識稱量萬物，以萬物為基石，以己身應萬物之化。以自我意識去融會物質更替規律，體察人事之變化，其實質是君子也就是人的意識對于外在自有世界感悟與把握。將孤立的自我意識融于世界發生糾纏，不斷融入世界之中。在體悟世情之后復歸自我，不斷糾正自我意識與客觀世界之間的偏差。

量子糾纏是粒子的基礎現象。在量子理論中，當相互作用發生在粒子之間，粒子孤立存在時所具有的個性會交融成為整體性質，這時將無法對各個粒子的性質作出孤立的判定，唯有對整體性質作出系統描述。如同薛定諤那只“非死非活”的“疊加態”(Superposition State)貓一樣，薛定諤貓提供了量子理論從微觀應用到宏觀的范例。量子糾纏(Quantum Entanglement)不僅是微觀粒子的，也是屬于宏觀的。

量子糾纏同時向宏觀世界趨近。量子自發變化無法回避觀測，必須要用觀測來確認，那么量子本身的糾纏實有向人本身趨近的過程，量子由無限復歸(Infinite Regression)不斷轉移“疊加態”直至觀測者意識觀測。在對微觀粒子進行觀測時，觀測儀器于測量目標“疊加態”接收，由于觀測器也由處于趨近歸一化的線性的“疊加態”粒子構成，它們自身的波函數指征也受到影響，被動卷入測量目標疊加狀態中。美國物理學家在2009年實驗證明，在肉眼能夠看到的兩個超導體之間也存在著糾纏現象[16]。自有世界諸多自生變化起于微小，不斷進行躍遷，各種情形、狀態的有無生滅在不斷轉移自身“疊加態”后而能被人所觀測，正如《周易·說卦》：“故水火相逮，雷風不相悖，山澤通氣，然后能變化，既成萬物也。”[17]天地始于事物，由微而至著，糾纏雜糅、交融變化。

量子糾纏現象進入意識領域。發生在意識領域的量子糾纏現象會產生什么？自我意識是如何反映存在的？是因為量子效應嗎？按照物理學家對意識的認知：“意識依賴于具有量子效應的量子腦。”[18]同時，一些量子物理學家的實驗結果證明如果意識受到波動干擾，那么這個波動干擾就使一直處于“彌散態”(Dispersive State)的意識和潛意識發生突變，也就是意識“塌縮”(Collapse)，即意識狀態瞬間由觀測之前量子糾纏的“疊加態”轉變為某個意識狀態。由此，“坍縮的動力學說為互動理論的闡明打開了門扉”[19]。那某些特殊意識領域現象如“高峰體驗”“一朝悟道”，我們可以嘗試作出意識領域量子糾纏所產生的假定。

量子糾纏在意識領域發生，而意識與實有存在也發生纏結。所以《周易下經·咸》有言：“咸，感也。柔上而剛下，二氣感應以相與，止而說……天地感而萬物化生，圣人感人心而天下和平。觀其所感，而天地萬物之情可見矣。”[20]君子有所感而見情所以成其行。而根據神經認知理論，人腦是一個高度發達、復雜但是又極其脆弱的神經網絡系統，細微干擾變動也如投石入水，產生巨大影響。如果意識狀態在某種形式上和量子態相同，意識對于事物感悟與把握應與量子糾纏具有相似性。

君子之行在于行天道。《周易下經·鼎》：“君子以正位凝命。”[21]意即君子居正位而成就使命。何為正位？行天之道是為正。天道有常而人無常，正觀天以應人是君子行天道的關鍵，把握萬物是將自身放在天地之中，放在自然之中，放在天道中，而不是抽離了物質存在的空想。自我意識與自然產生糾纏，意識即會反映物質變化，君子之行就是在意識與物質不斷產生量子糾纏后將自身不合理之處修正，做到不偏不倚，所以能承天應命。所以“圣人有以見天下之賾，而擬諸其形容，象其物宜，是故謂之象”[22]。

五、結語

數學是科學世界的基礎，世界由數理照見。《周易》與量子理論對世界照見最終都指向其數理基礎。數學是對世界的明敞。在完成基礎數理建構后，數學成為二者對世界探究的基礎，也是最為牢靠的手段。在此基礎上，二者照見世界原初生成，將基礎建構往生成建構延伸。陰陽相生與量子場論將對世界的數理建構轉為生成建構。世界原初陰陽相生，量子場真空湮滅，一體兩面，“空而不空”。世界生成建構成為基礎建構方向。完成生成建構的《周易》與量子理論以之為階梯進一步厘清現象界，而現象界是變動不居的。變化是《周易》與量子理論之內核。《周易》對此作出解析，旨在將自我放置于現象界，循天時蹈人情，成君子之行。而循天時蹈人情離不開意識的作用，量子理論將不確定性的原因指向量子糾纏，意識是量子糾纏的意識。

前面所探討的幾個觀點的解釋或許未必完全符合《周易》的真意。同時，量子理論從幼年到壯年只有短短百年時間，它是一個新興獨立的理論，在它發展過程中，一些舊理論被質疑，量子理論自身也歷經曲折，產生了許多佯謬。一些在生活經驗看來十分確定的事情卻在量子理論中被推翻，但是和宇宙從百億年的漫長時間相比，人類文明誕生不過短短數千載，我們還有很長的路要走，隨著人類文明不斷發展進步，我們對世界的奧秘將會有更為全面、更具真理性的揭示。