与对立统一规律相平行的二元二相互补

2025年02月12日01:13:05 科学 1166


作者 南远景


与对立统一规律相平行的二元二相互补 - 天天要闻

尼尔斯·玻尔



二元二相互补如玻尔互补原理所揭示的微观粒子的波粒二象互补,是事物两个不同相的二元互补,它和以对立统一为核心内容的二元矛盾互补不同,但也是自然界和人类社会普遍存在的一种二元互补。


二元二相互补与二元矛盾互补相平行,它们以及其他无数的二元互补、三元互补乃至N元互补共同构建了五彩缤纷的大千世界。


二元二相互补是事物两个不同相的互补,其中的每一个相是事物相对于某一参考点对外所表象的相。参考点不同,事物对外所表象的相是不一样的。对于一个观察者来说,因为他不可能同时站在两个或者两个以上参考点观察给定事物,所以,同一观察者站在两个或两个以上参考点所观察到的相便不可能同时出现;而完备地描述给定事物,需要两个或两个以上参考点所观察到的相的互补,完备地认识给定事物的本质,则需要两个乃至N个参考点所对应的相的律的互补。


微观粒子“波粒二象性”是典型的二元二相互补。这种互补是指所有粒子或量子既具有波动性,又具有粒子性。而波动性与粒子性又不会在同一次测量中出现,但二者在描述微观现象、解释实验时又是缺一不可的。必须同时考虑微观粒子的波动性和粒子性,才能完备地描述微观粒子。如爱因斯坦所说:“好像有时我们必须用一套理论,有时候又必须用另一套理论来描述(这些粒子的行为),有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是合在一起便可以。”


量子力学五大原理中的不确定性原理,即微观粒子位置与动量、能量与时间不可同时精确测量,当一个量越确定时,另一个量的不确定程度就越大也是典型的二元二相互补。具体来说,粒子位置的不确定性和动量不确定性的乘积必然大于等于普朗克常数除以4π,即ΔxΔp≥h/4π,其中Δx表示位置的不确定度,Δp表示动量的不确定度,h是普朗克常数。这一原理揭示了微观粒子行为的随机性和不可预测性,同时也说明微观粒子位置与动量是一个二元二相的互补关系。


宏观领域也存在这种二元二相互补现象,如在操场上,学生们整齐列队,观察者站在队伍的前方正中间,看到队伍横成行竖成列;站在队伍左前方四十五度位置,看到的也是横成行竖成列,不过这时看到的行和列与站在队伍正前方看到的不一样;站在队伍周边任何角度都可以看到团体不同的行和列。反过来看,整齐排列的队伍向正前方表象队伍的一个相,向侧面表象队伍的另一个相,其中任何一个相都不能完备地表象这支队伍,两个相的互补较之一个相相对完备一些,无数个相的互补才是这支队伍的完备表象。


二元矛盾互补和二元二相互补是二元互补中不同的两种互补。其一,二元矛盾互补的两个元处于同相之中,二元二相互补里的两个元是不同方位表象的两个相。其二,二元矛盾互补中的两个元一方以另一方为存在条件,既对立又统一;二元二相互补中的两个元从不同方位表象事物的不同的相。其三,二元矛盾互补中的两个元遵从矛盾运动规律;二元二相互补中的两个元互斥互补相对完备地表象事物。


大千世界存在各种各样的互补关系,二元矛盾互补与二元二相互补是事物互补关系中最重要的两种互补。


(未完待续)

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