作者 南遠景
尼爾斯·玻爾
二元二相互補如玻爾互補原理所揭示的微觀粒子的波粒二象互補,是事物兩個不同相的二元互補,它和以對立統一為核心內容的二元矛盾互補不同,但也是自然界和人類社會普遍存在的一種二元互補。
二元二相互補與二元矛盾互補相平行,它們以及其他無數的二元互補、三元互補乃至N元互補共同構建了五彩繽紛的大千世界。
二元二相互補是事物兩個不同相的互補,其中的每一個相是事物相對於某一參考點對外所表象的相。參考點不同,事物對外所表象的相是不一樣的。對於一個觀察者來說,因為他不可能同時站在兩個或者兩個以上參考點觀察給定事物,所以,同一觀察者站在兩個或兩個以上參考點所觀察到的相便不可能同時出現;而完備地描述給定事物,需要兩個或兩個以上參考點所觀察到的相的互補,完備地認識給定事物的本質,則需要兩個乃至N個參考點所對應的相的律的互補。
微觀粒子「波粒二象性」是典型的二元二相互補。這種互補是指所有粒子或量子既具有波動性,又具有粒子性。而波動性與粒子性又不會在同一次測量中出現,但二者在描述微觀現象、解釋實驗時又是缺一不可的。必須同時考慮微觀粒子的波動性和粒子性,才能完備地描述微觀粒子。如愛因斯坦所說:「好像有時我們必須用一套理論,有時候又必須用另一套理論來描述(這些粒子的行為),有時候又必須兩者都用。我們遇到了一類新的困難,這種困難迫使我們要藉助兩種互相矛盾的的觀點來描述現實,兩種觀點單獨是無法完全解釋光的現象的,但是合在一起便可以。」
量子力學五大原理中的不確定性原理,即微觀粒子位置與動量、能量與時間不可同時精確測量,當一個量越確定時,另一個量的不確定程度就越大也是典型的二元二相互補。具體來說,粒子位置的不確定性和動量不確定性的乘積必然大於等於普朗克常數除以4π,即ΔxΔp≥h/4π,其中Δx表示位置的不確定度,Δp表示動量的不確定度,h是普朗克常數。這一原理揭示了微觀粒子行為的隨機性和不可預測性,同時也說明微觀粒子位置與動量是一個二元二相的互補關係。
宏觀領域也存在這種二元二相互補現象,如在操場上,學生們整齊列隊,觀察者站在隊伍的前方正中間,看到隊伍橫成行豎成列;站在隊伍左前方四十五度位置,看到的也是橫成行豎成列,不過這時看到的行和列與站在隊伍正前方看到的不一樣;站在隊伍周邊任何角度都可以看到團體不同的行和列。反過來看,整齊排列的隊伍向正前方表象隊伍的一個相,向側面表象隊伍的另一個相,其中任何一個相都不能完備地表象這支隊伍,兩個相的互補較之一個相相對完備一些,無數個相的互補才是這支隊伍的完備表象。
二元矛盾互補和二元二相互補是二元互補中不同的兩種互補。其一,二元矛盾互補的兩個元處於同相之中,二元二相互補里的兩個元是不同方位表象的兩個相。其二,二元矛盾互補中的兩個元一方以另一方為存在條件,既對立又統一;二元二相互補中的兩個元從不同方位表象事物的不同的相。其三,二元矛盾互補中的兩個元遵從矛盾運動規律;二元二相互補中的兩個元互斥互補相對完備地表象事物。
大千世界存在各種各樣的互補關係,二元矛盾互補與二元二相互補是事物互補關係中最重要的兩種互補。
(未完待續)