中國古代典籍中對物質(zhì)大小聚散的思辨

中國古代典籍中對物質(zhì)大小聚散的思辨

◎繆煜清

現(xiàn)代科學(xué)主要起源于歐美國家，很多人認(rèn)為歐美發(fā)達(dá)國家代表著先進(jìn)的科技與文化。對中國自身的歷史、文化和國情反而不了解。不了解中國古代豐富的哲學(xué)思想、科技與工程實踐，以及所創(chuàng)造的、輝煌燦爛的華夏文明，對文化自信的認(rèn)識不夠深刻。實際上，中國古代雖然沒有形成完整的科學(xué)體系，但也具有豐富的科學(xué)思想與實踐。中國人認(rèn)識世界，形成獨特的哲學(xué)思想體系和具有一定深度的中國智慧。中國古代哲學(xué)思想中天人合一、法天象地的理念具有整體論的特點，對今天的學(xué)科發(fā)展、科技發(fā)展仍然具有重要的指導(dǎo)意義；中國人制造工具、器物，奇思妙想、美輪美奐，體現(xiàn)了古人改造世界，欣賞萬物的高超技藝和工匠精神。大力挖掘中國傳統(tǒng)文化與典籍中的科學(xué)思想與智慧，有助于實現(xiàn)優(yōu)秀中國傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代科學(xué)的緊密結(jié)合，并賦予其新時代的科學(xué)思想，讓中國傳統(tǒng)文化在現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展與科技進(jìn)步過程中發(fā)揮更大的積極作用。

《墨子》認(rèn)為“始”是時間中不可再分割的最小單位，“端”是空間中不可再分割的最小單位，所謂開始、開端分別是時間和空間的最小單位。對時間和空間進(jìn)行切割細(xì)分，分到最小無法再分的狀態(tài)分別稱之為開始、開端。這啟發(fā)了我們對物質(zhì)大小關(guān)系的思辨。

大塊的物體可以粉碎成微小的粉末，微小到看不見、摸不著，甚至借助于儀器也無法探測，可以說接近無或者空的狀態(tài)。

古人認(rèn)為，天圓地方，天為虛、地為實，虛實相轉(zhuǎn)，大地凝聚成形?？梢韵胂鬅o數(shù)細(xì)小的顆粒團(tuán)聚成塊體，近似于從無到有的過程?！兜赖陆?jīng)》中“合抱之木，生于毫末；九層之臺，起于累土；千里之行，始于足下”，說的就是由小而多的積累過程。

問世間何物為大？大象大嗎？鯨魚大嗎？高山大嗎？地球大嗎？太陽大嗎？銀河系大嗎？所有的有形實體都要置身于無形的虛空或空間之中?？梢姛o形的虛空才是最大的存在?！兜赖陆?jīng)》說：“大器晚成，大音希聲，大象無形”，無形才是最大的存在，才是最大的形象！

塊狀物體粉碎成微小顆粒，甚至粉碎到極致，彌散整個空間，此時，它是大還是小呢？對一個顆粒而言，是足夠的小，可是對全部的顆粒來說，它占據(jù)了極大的空間。大與小彼此依存??！。

《道德經(jīng)》有：“視之不見名曰夷，聽之不聞名曰希，搏之不得名曰微”，把物質(zhì)小到一定程度在手上摸不到、感受不到的狀態(tài)稱之為“微”。我們今天研究納米材料就能感受到這種狀態(tài)，小到納米尺度，無法直接感知，需要借助于電鏡觀測。而且小到一定程度，性質(zhì)也發(fā)生了劇烈的變化。唐朝有詩人劉希夷，宋太宗賜號陳摶為希夷先生，葉挺字希夷，都是取字于此，以表達(dá)其道家思想和情懷。

《道德經(jīng)》中“和其光，同其塵”形成了一個成語?和光同塵，其最初字面的含義表達(dá)的是象光、象塵一樣足夠細(xì)小而無法分別、分辨、分離，渾然一體的狀態(tài)。這也表達(dá)了古人對光的粒子性的感知?小到無法感知其粒子的性質(zhì)?！痘茨献印芬灿蓄愃频挠^點：“有無者，視之不見其形，聽之不聞其聲，捫之不可得也，望之不可極也，儲與扈冶，浩浩瀚瀚，不可隱儀揆度而通光耀者”、“視之無形，聽之無聲，謂之幽冥。幽冥者，所以喻道，而非道也泰山之容，巍巍然高，去之千里，不見捶垛，遠(yuǎn)之故也。秋豪之未，淪于不測。是故小不可以為內(nèi)者，大不可以為外矣”、“樸至大者無形狀，道至眇者無度量，故天之圓也不得規(guī)，地之方也不得矩”，說的都是類似的道理。

《莊子》“夫精，小之微也；垺，大之殷也”“至精無形，至大不可圍”，意思是“精”是小到無形（看不見）的狀態(tài)，有點類似納米或者原子的意味了。又說“可以言論者，物之粗也；可以意致者，物之精也”，就是說因為小到極致，無法用肉眼觀察，所以要靠思考和想象。這是很了不起的思想，因為世上眾人常常只關(guān)注看得見、摸得著、感知到的事物，而莊子已經(jīng)注意到看不見的事物，他通過想象和思考深入到微觀世界?！肚f子》又云“夫自細(xì)視大者不盡，自大視細(xì)者不明”，當(dāng)我們集中微小的事物，則看不到整體的面貌，當(dāng)我們看宏觀時，就不能看到細(xì)節(jié)。這就像顯微鏡或電鏡的使用，必須調(diào)節(jié)放大倍數(shù)才能從不同層次上觀察事物?！肚f子》的“知天地之為稊米也，知毫末之為丘山也”，與佛學(xué)所說“一花一世界，一葉一菩提”頗為相通，每個物體深入到微觀仍然是一個豐富的世界，即使是宏大的世界本身，也可以歸一到一個整體。

通過對大與小、有和無的思考，中國古代先賢其實已經(jīng)開始了對極限或無限、無窮的思考。小到極限就是無，無限細(xì)分也是多，最大的象是無形，最小的象也是無形，大與小、有和無，彼此依存，相互作用。這正是《道德經(jīng)》所說“有無相生，難易相成，長短相形，高下相盈，音聲相和，前后相隨”，顯然，矛盾的事物彼此依存，正如量子物理學(xué)的奠基人之一、 諾貝爾物理學(xué)獎獲得者、丹麥物理學(xué)家玻爾認(rèn)為“一個硬幣的兩面，雖是永不相見，卻在同一個硬幣之上，說明它們在更高層次上是統(tǒng)一的”。

唐末五代譚峭的《化書》中有：“形可以散，散而為萬，不謂之有馀；聚而為一，不謂之不足。當(dāng)空團(tuán)塊，見塊而不見空；粉塊求空，見空而不見塊”。一個物體散而為塵，數(shù)目眾多，但畢竟來自一個物體，也不能算多。顆粒團(tuán)聚為塊體，也不能算少，因為它也可以散而為萬。這體現(xiàn)了大與小、局部與整體的思辨。一個物體放置于空間中，大家關(guān)注物體而不去關(guān)注其所處的空間。將物體足夠粉碎散布于空間，大家看到的是虛空而不是物體。世人習(xí)慣性注意到有形實體，很少有人關(guān)注無形空間。但是《化書》作者卻對物體所處的虛空產(chǎn)生了思考，這是一件非常了不起的事情，有助于創(chuàng)新思維的形成。將塊狀物體粉碎到肉眼不可見，如果粒徑10~100 nm左右，在水中形成液溶膠、在空中形成氣溶膠，在激光或太陽光束的照射下能夠形成一條光路，稱之為丁達(dá)爾現(xiàn)象。若是再進(jìn)一步小下去，也許連儀器都無探測。

結(jié)合中國古代典籍對大小、有無等概念的認(rèn)知，感受先賢智慧，培養(yǎng)文化自信。新時期、新時代，將中國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代科學(xué)相結(jié)合，將為傳統(tǒng)文化賦予新時代的含義，推動優(yōu)秀的中國傳統(tǒng)文化在中華大地、在全球人類命運共同體發(fā)展中綻放新枝。

作者簡介：繆煜清，上海理工大學(xué)教授、中國有色金屬工業(yè)協(xié)會稀散金屬分會理事、Chinese Chemical Letters 編委、中國科技新聞學(xué)會理事、中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會會員、中國科普作家協(xié)會會員、上海市科普作家協(xié)會會員、英國皇家化學(xué)會會士。研究化學(xué)史、科技史、語言文字等內(nèi)容，出版《滬江大學(xué)化學(xué)史》等作品。以跨學(xué)科教育、化學(xué)史和科學(xué)史、中國古代化學(xué)智慧與實踐、科學(xué)的語言文化等內(nèi)容為主，為大、中、小學(xué)及社會公眾開展科學(xué)與人文、德育融通科普講座。