【易道縱橫】太極思想解密「波粒二象性」

在西方的科學世界中，伽利略和牛頓等人曾發展出一套力學理論，着重分析速度與力度轉換間的向量關係，訂下了一系列非常精準的方程式。

當中，著名的「萬有引力」理論，說明任意兩項物體間存在與質量乘積成正比、距離平方成反比的吸引力。他們認為，空間和時間是絕對不變的，在不同空間和時間發生的事件，必然會截然不同，但都可以通過萬物間的相互引力，計算出運動的定律。

這些力學原理，屬於傳統物理學中的「古典力學」理論，可以解釋到地球上大部分低速、低質量密度的宏觀物理現象。但面對「高速運動（接近光速）」與「質量密集（強引力場）」的微觀物理現象，則無法作出精準計算，證明空間、時間、引力及運動規律，均非絕對地永恒不變。

因此，科學家們又提出了不同的科學理論，以修訂古典物理學說中的不確定因素。例如，愛因斯坦先後在1905年和1915年提出「狹義相對論」和「廣義相對論」，以超越傳統三維空間的思維，從四維的角度闡論時空扭曲的現象，填補了古典學說的不足。

愛因斯坦在研究「相對論」期間，除了提出時空與引力乃相對變易的關係外，又推翻了傳統以「光」為波動性的觀點，認為光子在傳播時表現出波動性（干涉、衍射），而在與物質交互作用時卻又表現出粒子性（能量、動量交換），故「光」在本質上同時具有波動性與粒子性兩大特徵，概稱為「波粒二象性」。

「波粒二象性」理論指出，微觀粒子並非只有單一狀態，而應同時具有兩種相反屬性，視乎觀測方式而有不同呈現，存在不確定性的概率，並無絕對可言。這種矛盾的雙重對立性質，完全顛覆了古典物理學的系統，愛因斯坦亦因此革命性的研究，獲授予1921年度的諾貝爾物理學獎，成為指引物理學新方向的權威者。愛因斯坦提出，這種針對微觀世界本質的物理學理論，被稱為「量子力學」，與「相對論」一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱。後來，其他學者繼續深入研究量子力學，又提出了許多不同學說。

例如德國物理學家、1932年諾貝爾物理學獎得主海森堡（Heisenberg, 1901-1976）在1927年提出了著名的「不確定性原理」（又稱「測不準原理」），表明粒子的位置與動量不可被同時確定，位置和動量的不確定性是不可避免的，當中某方的不確定性越小，另一方的不確定性則越大，反之亦然。

「對立互補」體現陰陽調和

同年，丹麥物理學家、1922年諾貝爾物理學獎得主玻爾亦提出了「互補原理」，強調微觀粒子（如電子、光子）具有「波粒二象性」的特點。粒子性與波動性一方面相互排斥，另一方面又必須同時結合才能被完整觀察，其關係猶如同一個硬幣的兩面，互相補足。

這些表面矛盾、實則互補的科學理論，實際與中華文化的核心價值觀相呼應，如《易》學的「一陰一陽之謂道」，《老子》「萬物負陰而抱陽，沖氣以為和」的「太極」思想。

1947年，玻爾獲丹麥國王授予全國最高榮譽的大象勳章，以表彰其對科學的巨大貢獻。玻爾設計紀念紋章時，也特別融入了象徵陰陽相對的太極圖，還以拉丁文寫上格言「Contraria Sunt Complementa」，意思是「對立即互補」。

量子力學中最神秘的一種現象，稱為「量子糾纏」。它說明了兩個或多個粒子間的交互作用，即使各粒子相隔萬里，其狀態也緊密相連。只要測量其中一個粒子的狀態（如自旋方向），另一個粒子的狀態也會瞬間確定，產生超越光速的瞬間感應，表現出互為一體的同步關係。

儘管為量子力學貢獻良多，愛因斯坦始終不滿其相關理論的不確定性與隨機性，認為「上帝不會擲骰子」，堅持那種「幽靈般的超距作用」並不可信，一直對玻爾等人提出了諸多批評。

直到1982年，法國物理學家阿蘭·阿斯佩領導的小組以鈣原子產生糾纏光子對的實驗，最後證明了「量子糾纏」的合理性，肯定宇宙間確實有一種超越光速、如幽靈般存在的非物理關係。

●謝向榮教授 香港能仁專上學院文學院院長