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同门诸字性相乖——杂说气（1）: 热度 5 fdc1947 2018-8-24 08:27; 同门诸字性相乖 ——杂说气（ 1）同一件事情，不同的人往往会以不同的眼光来看，因而有五花八门的不同想法，要由他们来说，更是会从不同的出发点，以不同的方式来叙述。正像鲁迅先生谈到小说《红楼梦》时所说:“单是命意,就因读者的眼光而有种种:经学家看见《易》, 道学家看见淫 ,才子看见缠绵,革命家看见排满 ,流言家看见宫闱秘事…….”（《集外集拾遗补编·绛洞花主小引》）。说到 “气”这个字，恐怕各色人等所想到的，也会相差很大。读理科特别是物理或化学的人立刻会想到气态、气体，有的人会想到呼吸即吸气和吐气、想到气喘，要出门的人可能会想到气象、天气、气温，中医爱好者会想起来气血、痰气、湿气，练气功的会想起来运气、发气，鼻子过敏的会想起来气味、香气和臭气，正在看《三国演义》的会想起来三气周公瑾，总之，这些人所想到的气都可能是不同意义上的气。气字在字典上也是一个部首，在如今以气为部首的常用字有这些： “ 气、氕、氖、氘、氙、氚、氛、氢、氟、氡、氨、氦、氩、氧、氤、氪、氮、氯、氰、氲 ”。我们看看这些字，会发现一个很有趣的现象，那就是这里有许多字都是近代以来“新造”出来的化学用字。其中新造化学用字的比例，无疑在所有部首中是最高的。在气部的这 20个字中，只有气、氛、氤、氲4个字是原有的字，其余16个均为后造的化学用字。对于整个汉字体系来说，化学用字的比例只有很小一点，而这里的化学用字竟然如此之多，其比例真多得难以想象。上面列出的气部 20个字，除了气本身之外，那16个化学用字都非常“物质”，都是自然物的名称，字义确凿，没有歧义，不给人留有想象的空间。氢是第 1号元素符号名，由于原子核中只有一个质子，核外只有1个电子。氢原子在所有的原子中质量最小，它的最常见的单质是由两个氢原子组成的氢气，H 2 ，也是最轻的气体，所以给它取了氢这样一个名称。氕、氘、氚分别表示氢元素的三种同位素，在它们的原子核中，分别有 0、1、2个中子，因而它们的原子量分别是1、2、3，因此写成了氕、氘、氚，而三个字的读音也正好根据英语protium、deoterium和tritium被指定读为“撇”、“刀”和“川”。除了除了质量大小之外，它们的化学性质是一样的。由于氕就是普通意义上的氢，所以这个字用得很少。氘，又称重氢，它与氧一样生成水，称为重水，在普通水的氢原子中，大约有七千分之一的氘。氚又称超重氢，它在自然状态下含量极少极少，氢中只含十亿亿分之一的氚。氢氕氘氚四个字，都与氢有关。氮是第 7号元素。氮气，N 2，在空气中占了约 78%，大约那时候人们认为它无色无味、也不能帮助燃烧，淡而无味，所以取了一个氮的名称。氨， NH 3 ，是由一个氮原子和 3个氢原子组成的化合物，常温下是气体，有特殊的刺激性的臭味。英语名ammonia，据说最早与在今利比亚的古埃及主神Ammon的神庙附近的植物分馏所得的产物有关，故名。一开始直接音译为阿摩尼亚，后来就写成了氨。氰（ CN） 2 是碳和氮的化合物，是一种有毒的气体，英文是 cyanogen，于是就音译为氰。氰化物，特别是氰化钾和氰化钠，都是有名的剧毒药物，过去的间谍片里常常有用氰化钾或氰化钠毒杀他人或自己的情节，因其英语名称cyanide，过去以音译“山柰”著称，现在一般都称氰化物了。氨、氰都与氮元素有关。氧是第 8号元素。氧气，O 2 ，约占空气 21%，由于我们要呼吸，吸进氧气才能够活着，它对我们起决定性的“营养”作用，所以给它取名养气，后来便写为氧气。氟是第 9号元素。这是一种活泼的非金属元素，英语名称fluorine，大概原来跟流动、活泼有点关系，音译为氟。氯是第 17号元素。它与氟都是所谓卤素。氯气，Cl 2 ，有强烈的刺激性气味，呈浅绿色，英语是 clorine，有浅绿色的意思，翻译成氯，兼有音、义。剩下的六个，氦、氖、氩、氪、氙（音 xian1，仙）、氡，都是所谓惰性气体。它们都是单原子分子，一般不与其他原子化合组成分子。它们的名称也分别是外文名称的音译。上面所说 16个化学用字，各与确定的化学物质相对应，它们的意思清清楚楚、明明白白，没有半点马虎和含糊。与上面所列 16个化学用字相比较，氛、氤、氲三个字，都是我们的老祖宗传下来的。它们并不与特定成分的物质相联系，它们的含义也充满了不确定，略有些含糊，有些朦胧，今天看来，甚至充满了诗意。杜甫有诗句 “ 慈竹春阴覆，香炉晓势分。惟南将献寿，佳气日氛氲。 ”有的版本“氛氲”作“氤氲”。《红楼梦》七十五回，说到贾府的中秋之夜，“真是月明灯彩，人气香烟，晶艳氤氲，不可名状”。在传统的中国画特别是宋元以来的文人画中，似乎可以找到与这三个字对应的意境。气氛、氛围，说不定好坏，难料其吉凶。氤氲，或者是所谓天地之元气，或者云烟缭绕的样子，都捉摸不定。它们与诗情画意有关，而与化学相背。怪不到有一位当代文学家认为 “ 化学是离诗学最远的一门学问 ,它是诗歌的敌人 ” , “ 名称里却无不包含恶俗的词根 ”，“ 即使在字面上也容易引起我的不良反应 ”（《作家杂志》2003年第一期）。而把 16个化学用字而3个诗性字联系在一起的竟是它们的部首“气”。气，既有 “化学性”，却又有“诗性”。所以，它竟然能够把“恶俗”和令文学家产生“不良反应”的化学用字如氟、氯等与有诗情画意的氛、氤、氲这些字联系起来。它的化学性和诗性表现在哪些地方？请看下篇。; 个人分类: 谈天说地|13751 次阅读|14 个评论

杨振宁先生论物理创造的诗性体验: 热度 7 qhliu 2012-6-27 10:59; 科学圈不少人不仅写诗、读诗、更读诗论，同时也注意圈中是否有同好，杨振宁先生就是其中之一。尽管杨先生自认算不上诗人，但他对物理学规律及其物理学创造的诗性体验的论述，完全具大家水平，基本上可以跻身于人文学者行列。作为 “杨学” 创立者，不可能没有充分的注意。不过有刊物约稿在先，在此博文中，仅仅采撷杨振宁先生观点之其要。一、什么是诗？诗当具性灵而能直指人心 ! “凡诗之传者，都是性灵、无关堆垛。” ( 清 . 袁枚《随园诗话》 ) 诗既具“性灵”，而何为“性灵” ? 杨振宁先生回答：“ 若直觉地把‘性情’、‘本性’、‘心灵’、‘灵魂’、‘灵感’、‘灵犀’、‘圣灵’（ Ghost ）等加起来（ , 性灵）似乎是指直接的、原始的、未加琢磨的思路。 ” 诗是什么 ? 杨振宁回答道：“ 诗是思想的浓缩。你把非常复杂的思想用几行文字来表达，你写的就变成了一首非常美丽的诗，一首有强大感染力的诗。我们寻求的方程式其实就是自然的诗篇。 ” 这个科学家心中的诗篇，更多的是一种诗性体验。 “ 这些方程还有一方面与诗有共同点：它们的内涵往往随着物理学的发展而产生新的、当初所完全没有想到的意义。 ” “ 学物理的人了解了这些像诗一样的方程的意义以后，对它们的美的感受既直接而又十分复杂的。 ” 二物理学规律的诗性 “ 牛顿的运动方程、麦克斯韦方程、爱因斯坦的狭义与广义相对论方程、狄拉克方程、海森伯方程和其他五六个方程是物理学理论架构的骨干。……它们以极度浓缩的数学语言写出了物理世界的基本结构，可以说它们是造物者的诗篇。 ” “ 这些方程还有一方面与诗有共同点：它们的内涵往往随着物理学的发展而产生新的、当初所完全没有想到的意义。 ” 三物理创造的诗性体验杨振宁说：“ 清朝陈廷焯曾于《云韶集》中说写诗达极高境界时有‘独来独往之趣’，做研究也如此。 ” 为什么杨振宁一再强调只有规范场理论才是他最好的研究工作? 从其创立到完善再到实验检验全过程，他享受到了“独来独往之趣”也！ __ “杨学”主要“论著”： 1，研读杨振宁先生复旦谈话记录与 “ 杨学 ” 之创立 ( 刘全慧 ) 2，杨振宁先生惊人一变（刘全慧） 3， “ 杨学 ” 第一课 ( 李铭 ) 4， “杨学”入门考题简答及其他（肖重发）; 个人分类: 拾穗记|11200 次阅读|17 个评论

物理学与“虚无”中诗性的创造: 热度 20 qhliu 2012-5-18 07:19; 一狄拉克发明一个电子运动的相对论性方程，发现其中有一个正电子的解。正电子是从何而来 ? 狄拉克假设存在一个负能级被填满了的电子海，当其中的一个电子离开负能级的海后，会出现一个空穴，而这个负能级的空穴就是正电子 ! 这个电子海不出现在实空间，而是能量空间。这是物理学诗性创造的典型例子。自然界具有反粒子这是一个终极真理。但是，如何给出一个机制来说明存在性呢? 狄拉克不惜发明出一个明显具有瑕疵的概念：无限深负能级海及其空穴。这个瑕疵表现在，如何填满无限深的海? 然后在这个海中的有限深度处还要激发出电子来?因此，可以想见这些概念后来很快就被量子场论中的反粒子概念所替代。但是 “ 负电子的海洋 ” 这样一个 “ 虚无 ” 的概念都是人类智力创造的巅峰之作，造化灵性的神来之笔。物理知识同时具有 “ 顶天 ” 和 “ 立地 ” 两个属性；按爱因斯坦的分类，必须具有 “ 经验 ” 和 “ 理性 ”(experience and reason ，参见《 on the method of theoretical physics 》 ) 这两个特征；如果按 “ 实在 ” 和 “ 虚无 ” 来看，物理学也不能绝对把二者分开；甚至 “ 细节 ” 和 “ 整体 ” 、 “ 庄周 ” 和 “ 蝴蝶 ” 、 “ 乘物 ” 和 “ 游心 ” 、 …… 。其实这还是不够的，物理学需要向地而天、为实而虚。颜色现方圆、时空具味道；几何展灵性，思维超光速； …… 。在无限维度的世界里，上穷碧落下黄泉、物理无处不诗性。牛顿、狄拉克和爱因斯坦似乎从来没有诗词流传，但是不能忽视他们思维中的诗性。在他们看来，物理学是真正的 “ 自由创造 ”(free invention) 。而 “ 自由创造 ” 不是诗性的天空中才能发生的么 ? 二本学期给研究生新开一门《约束体系量子力学》，中文版教材或专著中只有张永德先生著《高等量子力学》有较系统的讨论，于是选为教科书细细讲解。备课时遇到疑点，研读 Dirac 的《 Lectures on quantum mechanics 》，发现从 “ 虚无 ” 和诗性产生出来物理的一个绝妙例证。一个粒子约束在球面上运动，拉氏量为 L=1/2 m v 2 -a ( x 2 + y 2 + z 2 - r 2 ) 其中 a 为拉氏乘子，表示运动被约束在球面上。在数学上，这是一个奇异拉氏量。如果要写出哈密顿量，原来的拉氏乘子要发生一个从 “ 丫环 ” 变 “ 夫人 ” 的飞跃，它成为了一个动力学变量，和坐标 (x,y,z) 具有同样的地位。这样需要引入 “ 虚无 ” 的速度 b ( = a 对时间的导数) 及 “ 虚无 ” 的动量 p a ( = 拉氏对 b 的导数) ： p a = 0 这个取零值的 “ 虚无 ” 动量，居然是第一性的，称为 “ 初级约束 ” 。哈密顿量具有如下形式： H=1/(2m) p 2 + b p a + a ( x 2 + y 2 + z 2 - r 2 ) 这是一个 8 维相空间或者说辛流形中的量。在这个空间中构造泊松括号，然后要求 “ 虚无 ” 动量保持同一个零值，获得次级约束中的 “ 老大 ” ：第一个约束条件 x 2 + y 2 + z 2 - r 2 = 0 但是，这个球面才是最开始引入的约束。如果用 “ 零生一 ” 来理解，这居然是 “ 一 ” ，是物理的真实。但是这个 “ 一 ” ，是从一个构造中产生出来的，而这个数学的构造是不真实的 “ 虚无 ” 。当然，进一步，会 “ 一生二，二生三，三生万物。 ” 次级约束中的 “ 老大 ” 会生成次级约束中的 “ 老二 ” ：第二个约束条件：这是物理的真实，它表达了球面上粒子的速度，必须处处和球面法向垂直，也就是r.p=0 . 但是，这个物理的真实发生在 6 维的相空间。当然，还可以进一步生成第三、四个约束条件。然后建立完善的经典力学和量子力学，然后把获得的结果去和实验比较。狄拉克对自己的理论有高度的自信心：如果理论和实验结果不相符合，要检查的不是理论而是实验。在这一点上，爱因斯坦完全站在狄拉克的一边，他说，是理论决定了实验中何种量才具有可观测性。完全局限于狄拉克和爱因斯坦的理论，崇拜迷倒，其实是画地为牢，不可能成为狄、爱等登堂入室的门徒。物理学应该向实而虚，由虚而实，诗性地理解和发展，才是物理学的正途。三让我们品评一下 “ 老大 ” 和 “ 老二 ” 的差别和级别，会发现第二个约束条件比第一个更抽象，也就更有趣味。能不能把这个当成原始的出发点 ? 也就是，不把粒子局限在 3 维空间中的球面上运动 x 2 + y 2 + z 2 - r 2 = 0 作为出发点，而认为粒子限制在 6 维的相空间中的超面上的运动。把上面走过的 “ 道生一，一生二，二生三，三生万物 ” 的路径再走一遍，居然发现一个含 “ 规范场 ” 的哈密顿： H=1/(2m) + b p a 看看这个动量 p x + a x , ... ，不是类似于力学动量吗 ? 而这个力学动量的量子化之后是否能被观测? 居然是我从 2003 年起一直研究、 2011 年正式命名的 “ 几何动量 ” 。这部分的内容，是今年湖南大学理论物理研究所一位即将毕业赴美的硕士生的学位论文的一部分。四宇宙中有些秘密，只有宠儿才能机会分享。仅仅是一个凡人，一旦得见，你会有 “ 偷窥 ” 的感觉：充满了敬畏、感激和震惊。这是杨振宁的话。这就是诗的感觉。; 个人分类: 拾穗记|9505 次阅读|56 个评论

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