对称之三:对称与稳定

对照中国古人对“左右”之理解与现代西方科学之成就,可以发现,至少关于以下四点它们是相容的:

(1)宇宙在某层面上形似对称其实只是人们对抽象美之追求;

(2)对称只是暂时的,而且会主动产生对称破缺;

(3)任何事物都不存在稳固之“正面”状态;

(4)左手系与右手系关联着不同功能,包括大脑功能。

“左右”之含义令后世很多追求中庸之学者大为烦恼。朱熹在《中庸章句》之题注中曰:“中者,不偏不倚,无过与不及之名。”而程子曰:“不偏之谓中,不易之谓庸。”然而,不偏、不易是很难的!故《中庸·八章》曰:

天下国家,可均也;爵禄,可辞也;白刃,可蹈也;中庸,不可能也。

可见,对称或中间状态都不是最终之运动状态,故阿·热认为“完美的对称引起平静、稳定,甚至死亡。”

正弦函数图似可解释“中庸,不可能也”这句话。如下图所示,居中之水平直线为零点线,上下两条水平直线分别为上确界线与下确界线。若将时间作为横轴,则在人之一生当中,绝对之中庸指的就是中间之零点线。显然,由于人生有限,因此人生曲线与零点线之交点只有有限个,这就是为什么古人认为“中庸,不可能也”之原因。

但儒家学者也追求动态之中庸,其应为夹在上确界与下确界之间靠近零点线之带形区域。人生曲线与零点线、上确界线、下确界线之交点都可以看成是某种形式之对称点,然而,这些点相对于时间轴上之所有点来说,少得可怜,用数学术语来说,即“因点集测度为零,则可忽略不计”。这种现象在一定程度上说明了本节开头列举之第(2)个观点,即对称是暂时的,并非物体发展变化之稳定状态。

14世纪之法国哲学家J.Buridan曾提出这样一个寓言:

一只驴子面前有两堆草,对其来说,它们完全一样。它虽然很饥饿,但由于它认为自己没有任何更好之理由吃左边或右边的而放弃右边的或左边。结果它饿死了。

这则寓言可以看成是对称信息博弈之结果。显然,这只驴子是死在了取舍之对称性上。但实际上这样被饿死的驴子是不存在的,所以人们应该思考:驴子的大脑或者思考能力为什么是不对称的?或者说,这两个在人看起来一模一样之草堆,在驴子眼里,到底透露出了哪些不对称的信息?寓言可以是对称信息博弈,但实际上驴子吃草,却未必如此,即草堆“对称”对于驴子而言或许是不存在的。

由正弦函数图不难发现,偏离对称一定时间后,对称会再次出现。只要时间无限长,则对称亦可出现无数次。在上确界线与下确界线之间,对称与非对称这两个对立面完美地统一起来。此外,从该图还可解释哲语“人生没有永远之低谷”、“巅峰之后必然走向衰退”等。正弦曲线一直在零点线上下波动,这是一个由正到负再由负到正的过程,正负是对立的,然而它们都被统一到零点。

实际上,对称在数学上要求十分严格,因此在现实世界中,几何对称也许只是表象,不对称或许才是本质。诺贝尔物理学奖得主杨振宁曾在《基本粒子发展史》一书中说:

对称实在是一件不易发生的事,因为自然界的现象,人类觉得它对称,一方面是自然的,一方面又要求它的准确性。

杨振宁还在该书中引用荷兰艺术家M.C.Escher(埃舍尔,1898-1972)的作品,如下图所示,其中之黑白图案也是对称的:白色马头、人面向左,黑色马头、人面向右。

回想《易经》、《庄子》等中国古代经典与黑格尔、马克思等大师之著作,无不充满了辩证之对立统一思想。此外,诺贝尔物理学奖得主李政道指出:

虽然我们的世界充满了不对称,但我们还是相信对称性。

这到底是为什么呢?包括牛顿与爱因斯坦在内的多数西方科学家都认为,上帝是按照某个简单而优美之数学模型来创造这个宇宙的,而对称能够最好地体现出简单、均衡与美。因此,也有些学者认为:一切都是从简单、对称、均衡开始的,一切复杂、不对称、不均衡之现象都并非原初如此,而是另有起源。大物理学家波尔和海森堡也持这种观点。波尔认为,人们只能借助于仪器才能把握事物之本质,但仪器之介入却又不可避免地改变了微观粒子原来的“自在”状态,因为任何观察都需要与现象之进程发生某些干扰。故海森堡认为,人们所观测的并非自然本身,而是由人们用来探索问题的方法所揭示之自然,并因此建立起“测不准原理”。想想那只妖兽“薛定谔的猫”,读者就会明白这个问题是如何令人纠结了。

这些观点似乎同前文之阐述相矛盾,因此近来有学者提出“对称疑难”之观点,认为应该从认识论与本体论两个方面同时入手,来阐述对称与非对称之辩证关系。其实这种观点中国古已有之。传说伏羲初创了《易经》与八卦,显然,乾兑离震上四卦四卦与巽坎艮坤下四卦关于阴阳爻“比应”对称,如:将乾卦之三个阳爻都换成阴爻,则变成了坤卦;将兑卦之阴爻换成阳爻、阳爻换成阴爻,则变成了艮卦。八卦被推广到了六十四卦后,六十四卦之构造也符合阴阳爻之比应对称。此外,阴爻与阳爻本身就是对称的。但是往深层次里追究,阴阳又来自于什么呢?“太极生两仪”,“一阴一阳之谓道”,这说明阴阳来自于太极,或来自于道。但是太极或道又关于什么对称呢?从名称上看,只有可能是无极,又叫混沌。但无极与太极却是宇宙演化前后的两个状态,并非并列对立。

宇宙若最开始确实处于混沌状态,则其在演化之最开始选择了太极,这时人们可能疑惑:在这个选择之叉路口,另一条路通往哪里呢?这说明宇宙之演化在第一次选择时是非对称且携带着手性的。而太极生两仪乃至万物成形后,阴阳又在绝大多数场合有了非对称之主次,比如说开始是女人比男人有地位,后来却是男人比女人有地位;男人重阳刚之气,女子爱阴柔之美等。在开天辟地之前,宇宙或许是不对称而没有手性的,因为没有什么可以跟“混沌”对称(也没有什么可以跟现代科学所谓之“大爆炸”对称);在开天辟地之后,宇宙按照对称规则演化;但在具体事物与事务之处理过程中,阴阳又有所失衡,变得偏向于其中某一方。

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