《周易》文化与量子理论哲学耦合

张 晶 毛健羽

《周易》的阴阳爻变与八卦组合蕴含了一些自然科学思想，如今依旧值得我们进行探索。而分属不同学科的量子理论与《周易》文化原本相去甚远，前者是现代物理学前沿学科，后者是中国传统哲学重要基石。但现代自然科学理论却与《周易》幽思有许多共通之处，尤其是《周易》文化中数理思想、变化思想与量子理论有许多的耦合之处，我们可以通过《周易》文化找到量子理论在中国千年前的萌芽。

一、象数符号与数理基础

《周易》的数理基础表现在哪里？易八卦以阴阳爻为记，阳爻象天、阴爻法地，天地生养万物，象征天地是阴阳之交融。《周易·系辞上》：“参伍以变，错综其数。通其变，遂成天下之文；极其数，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，阴阳即安。象数符号就是《周易》的基础，“象数是一种数，故可以说‘数’乃是《周易》的基础”[2]。

八卦思想进一步建构，这种类似于代数的方式，继续丰富着自身的内涵，并体现在《周易》之中。《周易》吸收并发展了这种数学数理的基础思想，以积数的方式建立卦象模式，一共生成了从乾卦到未济卦的六十四个卦象。用以建构更加复杂、更加现象化物质世界，乃至精神世界。以经验性客观描述已知，用数理逻辑来推定未知，回归统一于数理。其立象以尽意式象数推定方式作为根本数理基础正是现代科学大厦之根基。量子理论(Quantum Theory)是一种科学理论，其基础必然是数学的，“科学理论只不过是我们用以描述自己观察的数学模型：它只存在于我们的头脑中。”[3]数学是它惟一实在。它是以数理模型为基础的，以数理基础数学模型作为一种系统建构性指称，在此基础上进行渐进式萃取扩充，是客观上坚实而牢固之基础。这种建构是数学模式的内涵和内在要求。“这种抽象的数学理论描绘出来的‘量子实在’，就其存在形式而言……是被建构出来的。”[4]以数学模型为基础，在此基础上建构一个描述与探索世界的方式方法，并在此基础上不断对外延进行扩展以期推进对世界本质的认知。

量子理论所需要之数理空间与数量抽象以及所必须的逻辑缜密性，在《周易》也有所体现。《周易·系辞上》：“大衍之数五十，其用四十有九。”[5]事实上，《周易》基本内核就是以严谨数理逻辑体系来划分存在基础并抽象自然实在。《周易》所讲的存在立足于定在，而定在又建立于大衍之数，分而推及用之数。如同量子理论中，物理学家薛定谔(E.Schrödinger)表述粒子光谱作出本征值即是经过经典哈密顿函数(Hamiltonian function)作出数学推理以及引入德布罗意物质波(De Broglie Wave)，公式计算之后得到波动函数方程：

Ψ(r)=EnΨ(r)

二、阴阳相生与量子场论

宇宙混沌，阴阳相生。《周易·说卦》：“昔者，圣人之作《易》也，将以顺性命之理。是以立天之道曰阴与阳。”[7]《周易》明确提出了“阴阳相生”观点：《周易·系辞上》：“一阴一阳之谓道。”[8]“阴”就是万物混沌原初，“阳”是万物演变、万物生长混成。但是，二者断非绝对，划分界限始终是人，凡是眼耳口鼻等可以直观感受的事物就是阳，不能的则是阴。质言之，“阳”就是代表外显，“阴”代表内隐。外显和内隐的准绳还是人，但不是说其客观上是固定不变的，它们也是可以互相转化的。就认识论而言，阴阳有无概念外延取决于作为认识主体的人的意识对于外在事物的判定作用。

在宇宙原初生成这个问题上，按照《周易》语境考察，“阴”是与“阳”同一水平的存在，“阴”是“阳”的另一种存在方式。从此意义上讲，“阴”“阳”是一体两面的存在，宇宙存于“阳”，而终会归于“阴”。“阴”“阳”既然是一体两面的存在，那么“阳”和“阴”既可以成为纯粹的“阴”，也可以成为纯粹的“阳”。二者并非是绝对的，而是可以互相转化的，它们的区别仅仅是能否为人类意识所反映与把握。

在量子理论中，具有高自由度的量子场包含粒子对的产生和湮灭，它是物质重要形态之一，并以量子化形式体现了场的差异化状态。当量子场(Quantum Field)处在激发态(Excited State)，电子被激发产生实粒子，当量子场处在基态(Ground State)，原子能量降低保持最低能级，此时所形成的就是真空状态。真空只是量子场形态之一，那么真空也是物质，充满了粒子对的产生和湮灭，是一种实有，真空同样具有许多物质存在所具有的属性。像量子真空涨落等，就是指真空可以由“阴”化为“阳”。

在宇宙原初生成这个问题上，量子物理学家们发现宇宙原初生成的这个奇点(Singularity)必须考虑量子效应。在此条件下的推论也就是《周易》中的结论：宇宙从“阴”中来。奇点意味着宇宙从“阴”转化“阳”的量子原初生成。物理学中，存在又不存在的奇点的存在状态是“阴”。而一切的微观粒子的阐述中“粒子性”表现更为突出，而物质波波长极小的即是实物粒子。“粒子性”更为突出的实物粒子有其自身的来源，对于此来源问题，量子物理学家认为，能量产生实物粒子，而产生实物粒子的能量又是从宇宙引力能中索取而又在宇宙终结中回归于引力能。宇宙总能量是守恒的，宇宙的演化意味着“阴阳”的能量的分化，这正与《周易》的理念阴阳相生相容相合。

三、变化之象与不确定性原理

日月称“易”，《周易》的内核就在于变化，变化是事物根本存在方式，世上一切存在都处于循环往复更替不息之中。《易传·系辞下》：“《易》之为书也，不可远，为道也屡迁，变动不居。”[9]在量子理论领域，因为量子既不是原有宏观物理学的粒子，更不是宏观物理学所探究的波，所以我们选择用宏观物理学的固有概念来描述量子时一定会被自身所限制。因为在量子理论中，一切也是循环往复更替不息没有确定性的存在的。这里就涉及一个随机概率的“不确定性”。

量子理论中的“不确定性”相谬于经典物理学中的“几率性”。经典物理学是服从因果律的，其中几率性是由于测量手段以及测量工具上不成熟所导致的偏差，也即误差。但是，在量子理论世界里，一些成对出现的物理量不可能同时具有确定性，故而不能同时被我们精准测量。两个成对出现的物理量所形成的误差量是成反比的，意味着测量一个物理量误差越低，另一个物理量误差就会越高。一旦对量子的其中一个物理量进行观测，那么必然会在微观粒子层面干扰对第二个物理量的观测。这是来自海森堡(W.K.Heisenberg)的“不确定性原理”(Uncertainty Principle)。

海森堡阐释量子理论通过数学推理对量子坐标关系进行计算之后得到坐标乘积数集：

此即海森堡乘法规则，海森堡在此基础上完成自己的量子力学体系并将之定为矩阵力学(Matrix Mechanics)。矩阵表述量子力学的方式使量之间不再是常规数的关系，应当是算符关系，有p×q≠q×q，即不可对易性。矩阵力学诞生即是在数理逻辑上完成对不确定性作出判定。“量子实在离开旧实在，又使新实在成为可能。”[10]这种不确定性与《周易》变化内涵有相通性。《周易·系辞上》：“爻者，言乎变者也。”[11]而爻卦中所谓吉，乃事物相交生变，由小及大；所谓凶，即为不变，由大及小。《周易》从万物根源追溯世间运动变化的因由，在阐明事物存在着对立双方的同时，也考察了双方互相依存的关系，并且指出这种对立事物间相互依存相互转化的对立统一规律就是事物变动的根本动因。

不确定性贯穿整个量子理论，量子理论中所呈现的世界是一个只谈概率的世界。EPR悖论(Einstein-Podolsky-Rosen Paradox)的论证、完备性的隐变数理论(Hidden Variable Theory)、完备局域性论证的贝尔不等式(Bell"s Inequality)等，均已佐证量子理论呈现概率性特征。量子理论的结论同样是呈现概率性的结论，能行之有效地降低和减少这种不确定性所内隐的任何量均无存在空间。因此，在希尔伯特空间(Hilbert Space)之内某一时间点的某个粒子在怎样位置上存在并非定在，只能是定在的概率。

呈现一种概率性是量子理论的基础，这是现代量子物理学界所共同认可的。故而在知识论上，量子物理或者说量子理论是排斥所有决定论的，是与拉普拉斯信条(Determinism)背离的。正是因为量子之间不断缠结，它是时刻变化的，也是因为量子是处在变易中的，一切也就是“不确定性”显现。这种显现也存于《周易》中，《周易·系辞上》：“刚柔相推而生变化。”[12]八种卦象以及八种卦象所代表的事物之间相互推移、相互摩擦、两两交互而生变化即六十四卦。故而世间万物生于变化，由刚柔阴阳交杂推动而形成，始源就是两仪刚柔阴阳，是两方的“相推”融合而成就。《周易》中两个卦象就形象地诠释了这一点。《周易上经·泰》：“天地交，泰。后以裁成天地之道，辅相天地之宜。”[13]位于对立面的否卦《周易上经·否》言：“《彖》曰：天地不交而万物不通也，上下不交而天下无邦也。”[14]天地不交即是二者不形成纠缠，后果即是变得“无邦”。可见不确定性原理与《周易》的阴阳流转更替不息的变化思想是不谋而合的。

四、君子之行与量子纠缠的意识

何可谓君子之行？《周易上经·乾》：“君子终日乾乾，夕惕若厉，无咎。”[15]《周易》在其开篇就提出君子之行顺应天时，承天应命。君子朝夕戒惧，自强不息可得“无咎”，正是以不可胜而待可胜之机，以“无咎”而可以“吉”。在宏观世界里自有万物、人事人情互相纠缠产生无数变化，正如量子世界粒子不断碰撞接触，在复杂的“叠加态”之中以几何级数变化。

君子之行始于意识。因而君子要做到朝夕戒惧，自强不息以承天应命是以自我意识称量万物，以万物为基石，以己身应万物之化。以自我意识去融会物质更替规律，体察人事之变化，其实质是君子也就是人的意识对于外在自有世界感悟与把握。将孤立的自我意识融于世界发生纠缠，不断融入世界之中。在体悟世情之后复归自我，不断纠正自我意识与客观世界之间的偏差。

量子纠缠是粒子的基础现象。在量子理论中，当相互作用发生在粒子之间，粒子孤立存在时所具有的个性会交融成为整体性质，这时将无法对各个粒子的性质作出孤立的判定，唯有对整体性质作出系统描述。如同薛定谔那只“非死非活”的“叠加态”(Superposition State)猫一样，薛定谔猫提供了量子理论从微观应用到宏观的范例。量子纠缠(Quantum Entanglement)不仅是微观粒子的，也是属于宏观的。

量子纠缠同时向宏观世界趋近。量子自发变化无法回避观测，必须要用观测来确认，那么量子本身的纠缠实有向人本身趋近的过程，量子由无限复归(Infinite Regression)不断转移“叠加态”直至观测者意识观测。在对微观粒子进行观测时，观测仪器于测量目标“叠加态”接收，由于观测器也由处于趋近归一化的线性的“叠加态”粒子构成，它们自身的波函数指征也受到影响，被动卷入测量目标叠加状态中。美国物理学家在2009年实验证明，在肉眼能够看到的两个超导体之间也存在着纠缠现象[16]。自有世界诸多自生变化起于微小，不断进行跃迁，各种情形、状态的有无生灭在不断转移自身“叠加态”后而能被人所观测，正如《周易·说卦》：“故水火相逮，雷风不相悖，山泽通气，然后能变化，既成万物也。”[17]天地始于事物，由微而至著，纠缠杂糅、交融变化。

量子纠缠现象进入意识领域。发生在意识领域的量子纠缠现象会产生什么？自我意识是如何反映存在的？是因为量子效应吗？按照物理学家对意识的认知：“意识依赖于具有量子效应的量子脑。”[18]同时，一些量子物理学家的实验结果证明如果意识受到波动干扰，那么这个波动干扰就使一直处于“弥散态”(Dispersive State)的意识和潜意识发生突变，也就是意识“塌缩”(Collapse)，即意识状态瞬间由观测之前量子纠缠的“叠加态”转变为某个意识状态。由此，“坍缩的动力学说为互动理论的阐明打开了门扉”[19]。那某些特殊意识领域现象如“高峰体验”“一朝悟道”，我们可以尝试作出意识领域量子纠缠所产生的假定。

量子纠缠在意识领域发生，而意识与实有存在也发生缠结。所以《周易下经·咸》有言：“咸，感也。柔上而刚下，二气感应以相与，止而说……天地感而万物化生，圣人感人心而天下和平。观其所感，而天地万物之情可见矣。”[20]君子有所感而见情所以成其行。而根据神经认知理论，人脑是一个高度发达、复杂但是又极其脆弱的神经网络系统，细微干扰变动也如投石入水，产生巨大影响。如果意识状态在某种形式上和量子态相同，意识对于事物感悟与把握应与量子纠缠具有相似性。

君子之行在于行天道。《周易下经·鼎》：“君子以正位凝命。”[21]意即君子居正位而成就使命。何为正位？行天之道是为正。天道有常而人无常，正观天以应人是君子行天道的关键，把握万物是将自身放在天地之中，放在自然之中，放在天道中，而不是抽离了物质存在的空想。自我意识与自然产生纠缠，意识即会反映物质变化，君子之行就是在意识与物质不断产生量子纠缠后将自身不合理之处修正，做到不偏不倚，所以能承天应命。所以“圣人有以见天下之赜，而拟诸其形容，象其物宜，是故谓之象”[22]。

五、结语

数学是科学世界的基础，世界由数理照见。《周易》与量子理论对世界照见最终都指向其数理基础。数学是对世界的明敞。在完成基础数理建构后，数学成为二者对世界探究的基础，也是最为牢靠的手段。在此基础上，二者照见世界原初生成，将基础建构往生成建构延伸。阴阳相生与量子场论将对世界的数理建构转为生成建构。世界原初阴阳相生，量子场真空湮灭，一体两面，“空而不空”。世界生成建构成为基础建构方向。完成生成建构的《周易》与量子理论以之为阶梯进一步厘清现象界，而现象界是变动不居的。变化是《周易》与量子理论之内核。《周易》对此作出解析，旨在将自我放置于现象界，循天时蹈人情，成君子之行。而循天时蹈人情离不开意识的作用，量子理论将不确定性的原因指向量子纠缠，意识是量子纠缠的意识。

前面所探讨的几个观点的解释或许未必完全符合《周易》的真意。同时，量子理论从幼年到壮年只有短短百年时间，它是一个新兴独立的理论，在它发展过程中，一些旧理论被质疑，量子理论自身也历经曲折，产生了许多佯谬。一些在生活经验看来十分确定的事情却在量子理论中被推翻，但是和宇宙从百亿年的漫长时间相比，人类文明诞生不过短短数千载，我们还有很长的路要走，随着人类文明不断发展进步，我们对世界的奥秘将会有更为全面、更具真理性的揭示。