评《物性论》中的“ 陈叔瑄悖论”

                          王德奎（绵阳日报社，四川绵阳，621000 ）
                              
    摘要：陈叔瑄先生的《三旋运动的动力问题》从涡旋论应用角度探讨三旋理论，对其所理解的面旋、线旋、体旋提供了一种解释，是值得欢迎的。笔者认为，陈叔瑄先生的《物性论》一书虽然保存着上个世纪的一些时代特征，但仍不愧为是21世纪中国科学的一棵大树。　　
    关键词：陈叔瑄悖论、趋匀原理悖论、光速双极限悖论、涡旋基本悖论、矛盾等价原理悖论、三旋理论
 
    认真读陈叔瑄先生的《物性论》一书，其悖论多多，构成一道风景线。   
    一、陈叔瑄悖论之一：趋匀原理悖论
    《物性论》认为，趋匀原理指各向平动机会均等，总是存在正反平动趋匀而浓缩质量。《物性论》的趋匀原理本来是受温度趋匀的热力学第二定律启发，但热力学第二定律的时间箭头是不可逆的,而《物性论》的趋匀是可逆的，如趋匀又不可能无限地弥漫或弥散，而是在趋于平衡中形成周期性变换或交换。如果《物性论》说可弥散、可浓缩的周期性变换是内禀运动并只冠趋匀作原理，那就是悖论。
   这本来可弥散、可浓缩的周期性变换，作为一种宏观的外力作用现象或宏观机制，是存在的。但趋匀原理悖论，是《物性论》作为它的矛盾等价原理悖论的代表性逻辑在运用。目前学术界不习惯如此思维方式，是理所当然的。但《物性论》却坚信，演绎（数理）逻辑、因果逻辑、矛盾逻辑是不同层次科研思维方式，后者更易接近真理。矛盾逻辑关键在于矛盾统一、转化、异化，如上述正反平动转化为可弥散、可浓缩运动，成为物质涡旋运动的动力。《物性论》认为，这些是否是真理，不是任何人说了算的，需经得起事实考验。
     但笔者认为，事实是作为时间箭头，是不可逆的。如果趋匀原理作为微观原理不是悖论，弥散或浓缩的周期交换，必然有一方是虚粒子运动，构成类似的“霍金环面”或“霍金多环路”。解答宏观物体或宏观量子现象的三旋运动的动力学机制，平动正反趋匀而自旋以及周期性变换等话，是有启发意义的，也是能够成立的，但它不能作为一个普遍的原理而高于热力学第二定律。
    即趋匀原理只能作为宏观性一般原理。宏观平动矛盾必转化为旋涡运动，平动能转化为旋涡能，这意味着平动能减少而转化为旋涡能或其他能量的能密度，这没有问题。同样，《物性论》的自旋运动趋均问题，即自旋运动趋向于正反向同时存在的矛盾，必转化为微旋运动。旋转能转化为微旋能，其整体可用内在能表示。这意味着自旋能转化为内在能，自旋能密度转化为内在能密度，这也没有问题。
    二、陈叔瑄悖论之二：光速双极限悖论
    《物性论》认为，光子速度是稳定物质运动的极限速度，但不是物质的极限速度，只有平动能等于总能时物质运动速度才是极限的，即超光速度υ=1.41c才是物质极限速度，此时高速平动的场物质速度，基本上处于光速与此极限速度之间的物质形态。即《物性论》的超光速情结，实际是一个光速双极限悖论。
    光速只一个极限，是爱因斯坦质能关系式存在的基础，也是爱因斯坦相对论的重大成果之一。但《物性论》引进一条假设：如果系统总能全部等于平动能，即ｃ仍为光速，质能比例系数是光速ｃ的平方。这样物质极限速度是光速的1.41倍。《物性论》认为，光速的１.４１倍，并不随参考坐标系选择而变的，而称为物质极限速度原理。这就是人称的陈叔瑄光速双极限悖论。
    《物性论》既要利用爱因斯坦相对论的质能关系式成果，又不管爱因斯坦对质量与速度的关系、质量与能量的相互联系等的数学推导，是造成悖论的原因。因为从这一数学推导可以看出，当速度等于光速时，运动物体的质量将变成无限大。如果速度大于光速时，质量将变成虚数。这是什么意思？《物性论》也提到美国数学家鲁滨逊1960年推出的非标准分析，而非标准分析的点观念是，正如天外有天，点内也有点，点内有世界；即非标准分析提示了“点”的可分的方式。即这里非标准分析说的是，类似飞毛腿追不上乌龟的芝诺悖论，如果飞毛腿追乌龟到点内时空，这可类似把大脑比作一个点，那么飞毛腿追乌龟类似光线进入大脑，这犹如物质进入点内；这一下芝诺悖论就成为是一个运动与界面问题或求点内时空问题。三旋理论认为，虚数联系点内空间。即三旋理论并不反对超光速，但如描述宋代的岳飞打三国的张飞等类似信息，作真的看，信息计算可以有超光速;作假的看，可以算戏说、文学和艺术。即信息可以光速传播，也可以超光速克隆增殖。这不违反爱因斯坦的相对论公式计算，因为相对论公式解读超光速也是虚拟生存，而任何超光速都不完备，即没有证明实验中的超光速粒子不是克隆。
    《物性论》知道非标准分析，但却分不清光速在点内与点外，即光速的虚与实。用数学的话说，超光速来自爱因斯坦的相对论公式计算，这种粒子的质量清楚表明是虚数，即类似死人或亡灵；但《物性论》却前赴后继要把它当活人看，好像不把死人或亡灵当成是活人，“理论物理学”都不成立了。其实《物性论》设物质的平动速度极限为光速，也没错，最多运动的物体全部变成光子。但《物性论》却还要说，关于超光速自然现象，已为许多科学家所证实或论证了，并坚信将有更多实验证实这一点。
    也许《物性论》说的是类似王理军，2000年英国《自然》杂志公布了普林斯顿NEC研究所王理军及其合作者的一项引人注目的、反常介质中出现超光速的实验观测。但王理军后来也否认他的这一实验是证实了超光速。其实超光速在逻辑思维上也能证明是一个悖论。因为即使我们假定光速是可以超的，那么一旦超了，是否还有超超光速，超超超光速……无限下去，即有光速无限定律呢？其次，即使有人在讲超光速，但光速仍然是作为一种分界线，在把握物质的标记。况且，象天文学上对河外射电源如3C273的超光速观察，我们可以认为是，3C273星无论从时间和空间上来说，因对我们都是十分遥远，所以我们能够得以观察到物质的三旋，特别是线旋的影响。因为该星能在几个月之内发生整体的明亮变化，而猜想存在光速的超越、这正是来自人们没有计算它上面的转座子密度波作线旋这一因素的变化。同样，如果不考虑线旋因素，在基本粒子里面也可能出现超光速的迷雾。然而懂得光速具有与惯性系不能协变的三旋等效性，就明白人们奢谈超光速中的虚数值，实际就体现着空间量子结构的三旋性；这在模糊数轴理论上是能加以证明的，即空间是实数在数轴上，虚数是数轴外，以自然数为单位点构成的圈态线旋结构。这也就能理解光速为什么能成为第一运动中的一常数。
    三、陈叔瑄悖论之三：涡旋基本悖论
    这其一是《物性论》说涡旋原理基本。涡旋现象在宏观或微观中是一种普遍的自然现象。说它是一种基本的自然现象也可以。但《物性论》是把涡旋作为基本的元物理在使用，说它的原理基本；但即使《物性论》的涡旋运动观点，不同于笛卡尔、康德、拉普拉斯等人的观点，也不是他们的理论的直接引用，而是从物质的连续性、可入性、运动性和连续物质系统（在空间中）存在分布不均匀、不平衡、不对称的任一运动状态总是自动地转化或趋向于分布均匀的、平衡的、对称的运动状态的假设，以及唯物辩证法的“矛盾统一”逻辑推理，也不见基本：
   其二是《物性论》说涡旋的微观形状基本。1995年蒋秀夫出版的《粒子波动论》一书称，旋涡体是组成粒子的基本形状。但《物性论》是从微旋化或粒子化来说涡旋微观的形状基本的。如说自旋运动趋匀中总是趋于正反向同时存在的过程。其正反流动矛盾必转化为小旋涡过程。每个小旋涡是在原有旋转浓缩质量基础上再形成的旋涡运动。并进一步浓缩质量，使其质量密度比前者更高。如果前者旋涡称一层次旋涡，那么小旋涡则称内二层次旋涡。这里用内层次以区别前节公转层次或外层次。小旋涡趋匀中再形成更小的微旋涡，称为内三层次旋涡。这样一层次又一层次产生旋涡至ｎ层次，甚至无限层次。内层次愈高就表示愈处于微观状态，且其所浓缩的质量密度愈大。每一层次旋涡体总是使其浓缩与弥散平衡而处于较稳定的状态。微旋化过程就是浓缩质量的过程，就是粒子化过程，也是交换场质密度增大过程。旋转体趋匀中把连续物质转化为粒子，其粒子或微旋体又不是完全孤立的，而是跟周围旋转场及交换场不可分割地密切联系的。内层次愈高微旋化程度愈高，其周围所交换的场质密度也愈高。例如地球这个旋涡体的内层次旋涡体就是元素原子，而原子的再内层次旋涡体是原子核内基本粒子。
    其三是《物性论》说涡旋的宏观形状基本。如说在宏观，旋涡体外还分离成许多环。这些连续环流态绕核运动，大旋涡体又可构成许多环并逐渐形成旋涡体，这些旋涡体又可再分离成更小的环并再逐渐变成小旋涡体。这样在平衡时可出现如太阳系那样，卫星绕行星公转等的多层旋转体。这里，同一旋涡体中心一致时，若α＝１，则旋涡体边缘是球形。若α<１，旋涡体边缘是铁饼形。若α>１，旋涡体边缘是橄榄形。即涡旋也可以表示自然实体的基本形状。
    我们说涡旋基本是悖论，其一是说涡旋形状可以解构。二十世纪后半期物理学所研究的基本粒子的许多性质越来越远离日常经验，许多难以用经验描述的性质，如自旋、同位旋等被称为的“内禀性质”，却可以通过圈态的三旋组合得到合理的解释。即从讲究拓扑学和微分几何的环面与球面不同伦，涡旋形状的拓扑结构分类是属于环量子；而涡旋就属于环量子的线旋，这类似粗实线段绕轴心转动再将两端接合的旋转。如果把它定名为不分明自旋，那么圈体绕垂直于圈面的轴的面旋，圈体绕过圈面的轴的体旋，就称为分明自旋。分明与不分明自旋结合使一个类圈体变成一种三旋唯象学研究的对象。它的优点是能把曲面、曲线几何相与能量、动量物理相自然而直观地紧密结合，一开始就揭示出自然的本质既具有简单性，又具有复杂性。即它引进了一种双重解结构，如圈代表几何量子，旋代表能量子，对于圈层次可分单圈和多重圈态耦合；对于旋层次，既有位相，又有多重自旋结合。这种组合会带来圈体密度波的几率变化。反之，把三旋作为一种座标系，直角三角座标仅是三旋座标圈维为零的特例。正是在一系列的关节点上，类圈体三旋为简单性与复杂性的缔合提供了更为直观的图象， 
  其二是说涡旋的宏观形状不能包涵面旋；体旋；其三是说涡旋的原理也不基本。因为普朗克的量子论、爱因斯坦的相对论,使得物体的刚性概念在微观和高速的情况下变得不够明确，这为三旋提供了立足之地。现用对称概念；对自旋、自转、转动作语义学的定义：①自旋：有转点，能同时组织旋转面，并能找到同时对称的动点的旋转。②自转：有转点，但不能同时组织旋转面，也不能找到同时对称的动点的旋转，如一条线段一端不动，另一头作圆周运动形成锥体状的转动。③转动：可以没有转点，不能同时组织旋转面，也不存在同时对称的动点的旋转，如物体在空间作封闭的曲线运动。按照上述定义，类似圈态的客体(简称类圈体)存在三种自旋：①面旋：类圈体绕垂直于圈面的轴的旋转，如车轮绕轴的旋转。②体旋：类团体绕过圈面的轴的旋转，如拔浪鼓绕手柄的旋转。③线旋：类圈体绕圈体内中心圈线的旋转。线旋一般不常见。如固体的表面肉眼不能看见分子、原子、电子的运动。同时，线旋要分平凡线旋和不平凡线旋。不平凡线旋还要分左斜、右斜。根据排列组合和不相容原理，三旋构成三代62种自旋状态。正是从严格的语义学出发，才证明类圈体整体的三旋是属于自旋，而类圈体的部分(即转座子)不是在作自旋，而仅是作自转或转动；即整体与部分是不同伦的。它对应联系场和粒子、单体和多体、微观与宏观、几何与动量、空间与时间等对立概念，而能把它们统一起来。其次，设想在类圈体的质心作一个直角三角座标，一般把x、y、z轴看成三维空间的三个量。现观察类圈体绕这三条轴作自旋和平动，6个自由度仅包括类圈体的体旋、面旋和平动、没有包括线旋。即线旋是独立于x、y、z之外，由类圈体中心圈线构成的座标决定。如果把此圈线看成一个维叫圈维，那么加上原来的三维就是四维。再加上时间维，即为五维时空。反之，把三旋作为一种座标系，直角三角座标仅是三旋座标圈维为零的特例。所以《物性论》说的涡旋体，也不是三旋理论说的类圈体或环量子，例如旋涡体是球形，或是铁饼形，或是橄榄形，都还是线旋，而不是面旋或体旋。
    四、陈叔瑄悖论之四：矛盾等价原理悖论
   《物性论》的矛盾等价原理类似错误等价于正确的悖论。《物性论》说，数学逻辑基本属于演绎逻辑，是以大前提，小前提推出结论的思维方式，所以数学悖论多半是演绎逻辑推理引起的问题，因为演绎逻辑不容对立矛盾存在，排中律和矛盾律规定了语句不可以既肯定又含否定因素，不可以既肯定正面又肯定反面因素。数学也遵守这些规则，否则就会产生思想混乱。这恰恰这类矛盾等价原理悖论引起产生的一系列数学悖论。因此，《物性论》认为，不改变这类思维方式，就难以解决数学悖论问题。因此，《物性论》提出要以辩证思维的决定论研究为数学表达，为此，《物性论》虽然提出的若干方案，如用代数和微积分的量化表达法；统计及其平均数学表达法；傅立叶级数和复变函数表达法；逻辑代数和推理符号表达法等几种可能方法，或者各个领域选择各自适合的方法及其数学表达式，但遇到许多问题至今仍无法解决；而《物性论》又放下不能。然而这正是数学化辩证思维的必然结果。
    《物性论》认为，数学从某种意义上说是逻辑学的一个方面，主要是图形与数字的逻辑学。即数学是介于科学与逻辑学之间的量、形逻辑学，它不像其它学科那样有具体的自然或社会对象。如果说数学有对象，那就是公共的量、形的逻辑工具，四则运算等式是基本的计量关系，几何证明是量度简单图形间关系，在这个意义上它是科学。所采取的推理方式仍是演绎推理方式或数理符号逻辑方式，即大前提（公理、定理、定律、规律、法则、原理等），小前提（条件、事实或已证明的定理、原理、结论等），推出结论或数学的解或解释。对于其它学科来说，数学是一种可以简化语言的表达式，简明思路工具。但如果数学符号过于繁杂，只有少数专家能够理解的专用符号系统，绝大多数人理解数学符号比语言还困难得多，本来可用语言就可以表达的问题，反而用繁杂数学符号去表达，这种情况下用数学表达还有多大意义呢？即数学不是万能的逻辑工具，有的用语言就可表达的，反而用一大堆符号去表达，理解这些符号、公式比问题本身还困难，甚至把研究对象本质被繁杂符号掩盖掉，这就有本末倒置之嫌。一些学科，如化学、生理、生命、生物、生态等，更不用说社会科学，就很难用数学及其方程来描述。随着科学技术发展和逻辑思维工具进步，有些科研思维方式至少目前仍难以用数学表达，也难寻找到相应数学逻辑工具。因此《物性论》主张在用得上或已经用上数学的地方，在新的意义基础上继续用它，用不上的地方也不勉强用它，不同领域可用不同的数学逻辑工具，一个理论体系只要基本观念、基本原理、基本方法一贯的即可，何必追求一个方程解出所有问题？笔者认为，《物性论》这样的看法也是非常正确的。因为问题不在于用不用数学，而首先是原理的正确。客观的自然事物既包括了“唯物”、“ 辩证”，也包括了“非唯物”、“非辩证”；旧的“唯物”、“ 辩证”决定论，不是唯一正确的科学。
    然而，笔者倒是认为，《物性论》带着不勉强用数学表达的观念，认为拓朴学和群论等是高深的数学研究而应放弃，倒是是教育部门一些专家之见，而害了国人。2004年6月23日至26日，在广州召开的哲学与认知科学国际研讨会，研讨哲学与认知科学互动的哲学新进路。这是不勉强用数学表达的新进路。Peter Barker教授提出运用概念的动态框架表达来理解，如科学史中哥白尼学说，用圆周运动这个更加简单的概念，是继承西方天文学的传统；但开普勒也因此成为使新天文学摆脱传统最先的主要突破，即开普勒在处理行星运动时，既引入一个不可通约的概念结构，又引入一类新的概念，如以“轨道”的事件概念取代了“圆周运动”的客体概念。而中国科学院自然辩证法通讯杂志社主编李醒民教授，却把隐喻、类比和模型在新概念的诞生中，看着助产士的作用，对隐喻、类比和模型的本性和使用以及它们之间的异同加以辨析，认为类比和模型是隐喻的特例，完全可以囊括在隐喻的范围之内；并从本体论、认识论、方法论、语言学和语言哲学的角度，探讨了隐喻在科学认知和科学革命中何以不可或缺。武汉大学桂起权教授则立足于自己的切身经验，如引进维特根斯坦的家族相似图谱及一系列梦的典型案例的分析，探讨相似联想、形象模型、隐喻对特定类型的认知过程。
    可见目前数学化的辩证思维已让位于摆脱传统的认知与科学的互动思维，而引入联想、模型、类比、隐喻等不同于数学化的辩证思维的新的概念、新方法。拓朴学的环面与球面不同论的联想、模型、类比、隐喻新概念、新方法，比微积分还复杂吗？把群论看成是一种分数自旋理论，比微积分还不可理解吗？从球面与环面不同伦的联想、模型、类比、隐喻角度看，目前的科学还处在所谓的“ 乱伦时代”，这是旧“唯物”与“唯心”决定论的冷战思维模式所需要的。因为球面与环面不同伦对不确定性原理的普及，将动摇旧“唯物”与“唯心”决定论的冷战思维模式，这类似清朝时代的孔夫子教育部门一些专家怕现代自然科学教育一样。其实，只要社会主义初级阶段建设需要，旧“唯物”与“唯心”决定论认为高深的拓朴学和群论等数学，也能编辑得的人人可学。如2002年5月四川科学技术出版社出版的《 三旋理论初探》，和2003年9月天津古籍出版社出版的《解读<时间简史>》，就做了一点探索；不信，读者就认真读一读。
    当然，矛盾对立在演绎逻辑看来是不调和悖论，所以《物性论》转而更关心应用的问题及应用的研究，这是值得欢迎的。《物性论》虽然保存着上个世纪的一些时代特征，但笔者认为仍不愧为是21世纪中国科学的一棵大树。　　

                                   参考文献
1、陈叔瑄, 物性论，厦门大学出版社， 1994年12月；
2、王德奎， 三旋理论初探， 四川科学技术出版社， 2002年5月；
3、王德奎， 解读《时间简史》，天津古籍出版社 ，2003年9月。
   
   作者简介：王德奎，59岁，研究员，绵阳日报编辑。e-mail:y-tx@163.com