老子之“道”与现代科学

智广元

(华南师范大学 公共管理学院, 广东 广州 510006)

2008 - 02 - 17

智广元(1981—)，男，华南师范大学公共管理学院博士研究生。

老子之“道”与现代科学

智广元

(华南师范大学 公共管理学院, 广东 广州 510006)

现代物理学的两大基础理论——相对论、量子力学和新兴的交叉学科——复杂性科学面临诸多困境与悖论，似乎无法在守护近现代科学发展的“原子论”自然哲学的思想框架内找到“理论支点”。而中国古代伟大哲学家老子所倡导的“道”，则能够成为现时代科学的哲学基础，倡明科学的未来。“道”与现代科学的关系主要有两点：一是“道”之“有”“无”契合现代科学。二是道之“自然”“无为”倡明科学未来。

道；有；无；自然；无为；科学

自近代以来，在古希腊“原子论”哲学思想的主导下，自然科学取得了突飞猛进的发展和巨大的成功；但现代物理学的两大基础理论——相对论、量子力学和新兴的交叉学科——复杂性科学面临诸多困境与悖论，似乎无法在“原子论”自然哲学的思维框架中取得突破。同时，科学技术严重异化，科学、自然与人文之间的鸿沟加剧。面对危机，卡西勒要人们重温“敢于认识”的启蒙哲学的座右铭，寻找新的世界观[1]。很多东西方学者如李约瑟、汤川秀树、卡普拉、董光璧等开始怀疑西方的科学理念，寻求新的“救世良药”来“济世之蔽”。他们找到了中国古代著名哲学家老子，找到了老子所倡导的“道”。

老子是中国道家思想的创始人与主要奠基者，其著作《老子》(或称《道德经》)是中国历史上最早出现的一部探求宇宙本原、自然及社会的著作。“道”不仅是《老子》一书的核心理念与最高哲学范畴，也是整个老子哲学体系的逻辑起点。李约瑟在《中国科学技术史》的序言中表示，道家思想保存着“内在而未诞生的、最充分意义的科学”，它的发展最终会导致现代科学。

一、 何谓老子之“道”？

“道”作为老子哲学思想的核心，在《道德经》全书81章中，直接论述“道”的有37章，提到“道”74次。何谓老子之“道”呢？

首先，从可经验的方面来看，“道”是超感觉、超形象的。它是“冲”、“无状之状，无物之象”(4章)、“迎之不见其首，随之不见其后。”(14章)“道”也是超经验、超语言的。它是“视之不见、听之不闻、搏之不得”的“夷、希、微”的统一体，并且“道不可闻，闻而非也；道不可见，见而非也；道不可言，言而非也；知形形之不形乎，道不可名。”(14章)“道”还是超时空的。“有物混成，先天地生。寂兮廖兮！独立而不改，周行而不殆……吾不知其名，强字之曰道”(25章)。“自古及今,其名不去”(21章)。

其次，“道”是“有”与“无”的统一体，“无”、“有”都是指称“道”的，都是客观的，也都是“道”的别名。“无，名天地之始；有，名万物之母……此两者，同出而异名。”(1章)“道”还是若无若有、似无还有、似有还无的。“道之为物，惟恍惟惚。惚兮恍兮，其中有象；恍兮惚兮，其中有物；窈兮冥兮，其中有精；其精甚真，其中有信。”(21章)王弼在其《道德真经注》中对此注释说：“欲言无邪！而物已成；欲言有邪！而不见其形”。

最后，“道”化生万物而又内在于物，是物质运动的普遍规律和法则。“大道泛兮，其可左右”(34章)意指道存在于一切事物之中,贯穿于一切事物发展过程的始终(34章)。“道者，万物之奥”,就是说，道是万事万物运动的规律(62章)。所以，“孔德之容，惟道是从。”(21章)

二、“道”之“有”“无”契合现代科学

“道”是老子哲学体系的逻辑起点，由此引出了描述“道”的成对共轭量“无”和“有”。“道”之“无”，并不是空无一物或子虚乌有，而是指“道”的质朴性，是一种无可名状的混沌，一种处于不断的动态变化的混沌。“道冲，而用之或不盈。渊兮，似万物之宗。”(4章)“道”之“有”也并非现实的“有”，而是指“道”的潜实在性或隐实在性。“道生一，一生二，二生三，三生万物。”(42章)“道生之，德育之，物形之，势成之”(51章)，“万物恃之以生而不辞”(34章)。“最崇高概念的道，最基本的原动力的道，决不是虚的，道一定是实的”[2]

在空间序列上，道是“无”与“有”的对立统一。“万物负阴而抱阳”(42章)。李伯聪先生认为老子是“有”“无”统一论者，割裂“有”“无”必然导致否定“生”“灭”，致使 “道”失去原所具有的无限生机[3]。在时间序列上，“道”是“无”与“有”的辩证转化，“有无相生，难易相成，长短相形，高下相倾，音声相和，前后相随”(2章)，“夫唯不盈，故能蔽而新成”(15章)。“无”在时序上是起点，也是终点；换句话说，“道”循着“无——有——无”的方式不断地辩证转化。“天下万物生于有，有生于无。”(40章)“大曰逝，逝曰远，远曰反。”(25章)

第一，“无”“有”的对立统一合乎现代科学。

科学理论是由少数概念和原理演绎而成的逻辑体系，概念可谓是科学体系的“核心”。“道”与现代物理学中的诸多概念如“真空”、“空域”、“场”，数学中“无穷小”、“零”和复杂性科学中的“空集”等具有很大的相似性。

从物理学的角度来看，“道”之“无”“有”的对立统一与“真空”概念很相似。由物理学史知，“真空”概念根源于古希腊留基波与德谟克利特原子论中的“虚空”概念。最初，人们认为，真空就是没有任何内容的虚空的空间，就是“无”。借助于这种“真空”——绝对空间的概念，科学家建立了经典物理学理论。对“真空即虚空”表示质疑的第一位科学家是爱因斯坦，虽然在他1905年发表的狭义相对论中允许真空存在，但是在1915发表的广义相对论中，他明确提出真空是引力场的一种特殊状态。按照现代量子场论的观点，“真空”只是处于基态的量子场，即狄拉克指出的所有负能态都被占据、所有正能态都未被占据的区域。构成物质的各种粒子都是真空的“激发态”，现实世界的一切都是真空的激发所形成的。基态量子场(即“真空”)之间的相互作用既可导致各种虚粒子的产生、湮灭和相互转化(即“真空涨落”)，也可导致粒子束缚态或集体激发态的相干凝聚(即“真空凝聚”)，还可导致原子的拉姆能级移动和电子的反常磁距现象。按照量子色动力学的观点，真空是有结构的，具有抗色性。按照弱电统一理论的观点，真空具有简并性，真空破缺提供W+ 、W-和Z°粒子的质量。这样，物理学中的“真空”(基态)好似老子的“道”，“粒子”(激发态)与“真空”的关系犹如老子的“有”与“无”的关系，“粒子”产生自“真空”犹如老子的“有生于无”，“粒子”与“真空”同属量子场，这一基本存在犹如“有”“无”两者“同出而异名”。至此，人类对真空的认识，由古希腊的“虚空”概念，曲折发展达到了老子之“道”的概念上。

因提出核力的介子理论而获得诺贝尔物理学奖的日本物理学家汤川秀树表示，介子理论的关键概念——“空域”概念正是老庄哲学的影响所产生的。所谓“空域”就是最小的空间量子，它是不可以进一步细分的、无能量的虚空元区域。这种基元“空域”和能量联系起来，依其联系方式的不同而表现为各种基本粒子。美国粒子物理学家卡普拉在其成名作《物理学之道》中表明东方古典哲学的科学精神和现代物理学的变革趋向相一致，讨论了“道”、“气”和现代物理学中的“场”的概念的相似性，认为“道家的道是最终的统一场”，“从这种场产生了物理学所研究的现象，而且还包括其他所有的现象”；并认为新的世界观是与古老的“道”的观念是一致的[4]。现代物理科学进一步表明，不仅存在着与正物质相对的“反物质”、与正能相对的“负能”，还存在着与正粒子相对的“负粒子”；相对立的两者都是统一的，相遇导致两者同时湮灭成为“无”。汤川秀树慨叹：“看来现代物理学似乎在许多方面带来了古代哲学的回声。”[5]145

从数学的角度来看，“道”之“无”“有”的对立统一与 “无穷小”、“零”概念很相似。“无穷小”是极限理论的核心。“无穷小”同时即等于零又不等于零。莱布尼茨认为“无穷小”是区别于绝对零的相对零。美国科学家A·鲁宾逊应用数理逻辑的概念和方法严格地证明存在着大于零而又小于任意正实数的无穷小量。而零是正负数的对立统一。“零是任何一个固定量的否定，所以不是没有内容的。”[6]诚如一些学者所揭示的，它表现在卦象上即是：阳爻初九半圆为1/21=1/2,九二是1/22=1/4，九三是1/23=1/8，依此类推，n→∞时，1/2n→0；换言之，当n趋于无穷大时，1/2n将无限趋近于0而永远不等于0，即极限为0.但是，当n趋于无穷大时，1/21+1/22+1/23+…+1/2n将无限趋近于1，即极限为1。之后，事物的发展将脱离0的母体，按照“一生二，二生三，三生万物”的规律向前，而新的1又在0的母体中孕育成长。

从复杂性科学的角度来看，“道”之“无”“有”的对立统一与分形理论中的“空集”概念很相似。在复杂性科学中，分形理论是数学史上的重大变革。如果说笛卡尔坐标系将运动和辩证法带进了数学，那么分形则将生成及其复杂性带进了数学。从分形理论的创始人芒德勃罗的思想来讲，提出“空集”概念是为了把握“空隙”的特点与规律。负分维数就是“空集”的“空”的程度的量度，负分维是潜在的，它与分维是两个分立而又对称的部分。所谓“空隙”并非什么都没有，而是充满生成、生长信息的空间，代表潜在的存在与过程。从“空隙”到实体是信息创生，是新事物的诞生，任何事物生成、生长都必须从这“空隙”中产生；没有这个“空隙”，事物就无从生长，已生长的部分即实体区域也不能因生长而进一步改变，或只有量的增长。“空隙”与实体是不可分割的整体，是潜存在与显存在的关系。因此，“芒德勃罗空集”揭示了长期掩盖的空间维性，发现了万物从无到有、从隐到显、从虚到实、有无相生的规律。

第二，“无”“有”的辩证转化思想合乎现代科学。

“道”包含着动态的转化过程，是从“无”到“有”又到“万有”最后回归到“无”的辩证运动。显然，“道”并不是构成世界的实体，而是指宇宙一切存在物最初生成的“本原”。所谓“本原”意指一切存在物最初都由它生成或构成。由之生成的观点可称之为生成论，主张事物的变化是要素的产生、消灭或转化。由之构成的观点可称之为构成论，主张事物的变化是要素的结合或分离。以古希腊原子论为基础的自然哲学属于构成论，这种思想在近代科学中复活、发育以至成长为科学的主导；而以老子之“道”所蕴含的自然哲学属于以“无”为本原的生成论，刚引入科学不久，崭露头角。现代科学中基本粒子的转化、EPR佯谬、宇宙的创生和定律的起源凸显出构成论无法克服的困难，而生成论却可以迎刃而解。

现代物理学表明，物质的基本组分是基本粒子和场。“基本粒子”这一名称，是本世纪三四十年代提出来的, 这种思想可以追溯到古希腊的“原子论”。所谓基本粒子是指能够以自由状态存在的最小物质组分，最初指质子、中子、电子、光子这四种粒子。但其后的一、二十年里，人们又陆续发现了许多粒子，如μ子、中微子、超子、各种介子，以及已知粒子的反粒子。近年来，通过各种实验以及从宇宙射线中已发现了几百种不同的粒子，它们的质量不同，性质各异，且能相互转化，因而就很难说哪种粒子更为基本了。所以，现代科学取消了基本粒子的称谓，把它们统称为“粒子”。现代的许多实验证明，没有一种粒子是不生不灭、永恒不变的。在一定的条件下粒子都能产生和消灭，都能相互转化，毫无例外。例如：在缺中子同位素中，质子会转化为中子而放出一个正电子和一个中微子。π介子和原子核相互碰撞，只要能量足够高，就能转化为一对质子和反质子。正、反质子靠近时，可以转化成中子、反中子，其他基本粒子相互转化产生ω介子、ρ介子、η介子等。爱因斯坦质能方程E=MC2，进一步表明高速状态下基本粒子的质量与能量的相互转化。

不但粒子之间、粒子质量与能量之间可以相互转化，而且基本粒子与场也可以相互转化。在现代的科学实验中已可以通过一定途径在场中激发出粒子，也可以使粒子湮没而转化为场。在高能物理的实验中发现，正负成对的基本粒子(例如电子与正电子，质子与反质子)一旦相遇，便发生“湮灭”，即原来具有质量、占有空间的基本粒子不见了，变成了既不具有质量又不占有空间的能量——“场”。

至此，“道”之“有”与“无”的辩证转化已初步为现代科学所证实。可以说，基本粒子的“湮灭”，是“有”向“无”的转化；而相应“场”变为基本粒子，则是“无”向“有”的转化。当然，这里所说的“无”与“有”，仍然属于相对意义上的。从绝对的意义看，就连能量(相应的场)也还是属于“有”的范畴，惟有“统一场”才属于“无”的范畴。最新的科学成就、宇宙学家S.W.霍金的理论认为宇宙创生于无，严格地说，乃是从绝对的无中创生宇宙。

依据S.W.霍金的“宇宙自足”理论，宇宙就是以“无”为本、以时空如何从“无”产生为起点来研究宇宙创生问题，从而表现了老子的“无”“有”之用。“道”的运动循着“大曰逝，逝曰远，远曰反”，其中，“大”即是道，“逝”即离去，“反”通返。这符合现代宇宙学所描述的宇宙产生之后的经历，如图1所示：

图1

美国当代物理学家惠勒受到宇宙学理论——宇宙创生于无和马赫原理——惯性同宇宙有关的启发，提出“质朴性原理”，即物理学是从几乎一无所有达到几乎拥有一切。他试图从一条代数拓扑原理即“边界的边界为零”出发，建立他的“没有定律的定律”这种最质朴的物理理论体系。惠勒所试图构建的物理理论体系的起点与过程生动地体现了老子之“道”的“有生于无”的质朴性和潜在性。

科学进步的轨迹是由古典科学经由经典科学发展到复杂性科学，其研究对象的主要特征是由无序经由有序发展到无序，这与“道”之“有”“无”的辩证转化路线“无——有——无”也是契合的。到此，事实雄辩地证明，老子之“道”的“有”“无”能够与科学的概念、原理以及发展轨迹相契合。

三、 道之“自然”“无为”倡明科学未来

古代科学都是以自然哲学的形式出现，西方科学在原子论哲学的佑护下，历经种种辉煌而至今遭遇重重危机与困境，可谓盛极而衰；而中国科学发展缓慢，但愈来愈受到重视，可谓声誉日隆。究其主要原因，在精神气质方面，西方选择“战胜自然”，中国选择“复归自然”。西方强调主客对分，坚持“以我观物”，追求万物对“我”的价值；中国强调主客交融，坚持“以物观物”，把“我”与万物融为一体。 老子之“道”就是中国科学精神的典型代表，其主要法则和精神气质是自然无为，“法自然”、“为无为”。剑桥达尔文学院的研究员唐通提出：“中国传统……不奋力征服自然，也不研究通过分析理解自然。只是与自然订立协议，实现并维持和谐。”[7]

道“法自然”。“法”为遵循、效仿。“自然”意指“自然而然、事物的原本状态、事物的本性或法则”，不是现今汉语中所指的自然界。陈鼓应强调“道法自然”中的“自然”一词，不是名词，而是状词，它不是指具体存在的东西，而是形容“自己如此”一类的状态。“道法自然”就是指“道”以它本来的样子为依据，它的内在原因决定了它的存在。“夫莫之命而常自然”。(51章)李约瑟认为“这种作为大自然秩序的‘道’，使得万物发生并且支配万物的一切活动，而这种支配更多地不是靠强制力，而是靠时间与空间的一种自然曲率。”[8]39“无为”是一个歧义丛生的概念，儒家和法家将其理解为消极而无所作为，但它在道家思想体系中并非消极的概念。“‘无为’，在道家内部有种种解释，但最基本的核心内容是一致的，这就是不以主观代替客观，不以人行背物则，一切都随着客观事物的法则行事。”[9]50李约瑟把“无为”定义为“不做违反自然的活动”[8]76。陈鼓应认为“‘无为’，并非意味着不行动，而使之不要违背自然本性，或者说是，要遵循自然轨道。”[10]道之“为无为”(63章)，其目的不是强调“无为”，而是强调“为”，强调以“无为”的方式去为，也即以“法自然”的方式而为，以遵循自然规律的方式去为，“以辅万物自然而不敢为。”(64章)之所以如此，是因为老子认为“无为”之方式比其他方式更优越，是因为“无为”可以“无不为”，是因为“无为”可以“无不治”。所以，“无为”是自身包含着“有为”的一种“为”，是能够获得现实功效的一种“为”的方式。“无为”是对“自然”的写状，两词应是合二为一、一体两面的。这样，“道法自然”就是要遵循事物的规律办事，就是要“为无为”，也即“不做违反自然的活动”[8]76。“表面上是‘无为’实质上却是追求水到渠成、瓜熟蒂落的‘无不为’之目的。”[11]“‘道法自然’……只是强调道在遵循自然而然的法则行事，凸显道的自然无为本性。”[9]48

老子在春秋时代提出“自然”、“无为”是针对当时“礼崩乐坏、社会混乱”的时代背景，在现代社会，科学作为“生产性”的力量，为人类带来了福祉；但是，科学也已由理性变为非理性，以违背“物之自然”——自然规律的方式的任意妄为，以违背“人之自然”——人之本性的方式胡作非为。科学的发展因其无限的运用，已经成为现代社会种种危机的主要根源，例如：资源浪费、能源危机、核污染、环境恶化、生态失衡、失业加剧等等，这些使西方人和东方人不得不重新思考科学的未来发展。人们从来没有像今天这样对科学的发展充满恐惧和不安。李零先生把中国先秦时代的繁荣称之为中国古代的“现代化”，认为“我想就在于道家与中国古代的‘现代化’关系最直接，而中国古代的‘现代化’和西方现代的‘现代化’在许多方面又有相似性；它所表现出来的东西，无论是对宇宙、生命、社会，还是其他问题的关心，都比较容易同他们(指西方人)的传统合拍，比较容易同他们的心理沟通。”[12]

德国哲学家海德格尔在寻找解决科学技术危机的办法时，暗示老子的“道”推翻现代科学技术统治地位的可能性[13]。卡普拉在其《转折点——科学、社会和兴起的文化》一书中提出，当代世界的全面危机源于机械论世界观的危机，而预期中的世界观应是与古老的中国思想中的“道”观念一致的。

因此，老子之“道”——“自然”“无为”顺应了人与自然的本性、指明了科学的方向，可以成为科学未来发展的哲学基础。

四、 结 语

鉴往知来，对历史的回忆可以提供对现实的理解，可以为未来提供启示。“一切已死的先辈们的传统，像梦魇一样纠缠着活人的头脑。”[14]“一般说来，传统的惯性是历史的阻力。但是在适当的条件下，长期被忽视的古代遗惠，也可以成为创造的源泉。欧洲的文艺复兴证实从回忆在中世纪被遗忘的古希腊传统开始，开创了近代科学文明。”[15]

老子之“道”可以像古希腊自然哲学一样，奠定科学的基础，启迪科学的发展。李约瑟认为，“道家对自然界的推究和洞察完全可与亚里士多德以前的希腊思想相媲美。”[8]1耗散结构的创立者普里高津认为，“中国的思想对于那些想扩大西方科学范围和意义的哲学家和科学家来说，始终是个启迪的源泉。”[16]突变理论的创始人托姆说得十分直截了当：“在老子的理论中，有很大一部分是关于突变理论的启蒙论述。我相信今天中国许多喜欢这个学说的科学天才，会了解突变理论是如何证实这些发源于中国的古老学说的。”[17]卡普拉(Fritjof Capra)确信道家思想与现代科学具有紧密的联系，认为老子的思想和现代物理学的正确认识之间有着平行关系。这一论断，不仅肯定了《老子》具有科学性，而且肯定了它与现代科学结合的可能性。

虽然“道”在过去并未直接促成中国科学的发展，也未对近现代科学的发展有直接贡献，只是为当代科学的产生起到一些启示作用；但是，中国古代伟大哲学家老子之“道”能够成为科学发展的哲学基础，倡明科学的未来；就像古希腊德谟克利特的原子论的幽灵曾经守护过近代科学并使之发展、成熟一样。汤川秀树曾经说过：“人们常说，希腊思想，从广义上说提供了一切科学赖以发展的基础……但是，当我们考虑到将来时，肯定没有任何理由认为希腊思想应该仍然是科学思想发展的惟一源泉”[5]50-51。相似地，中国学者董光璧认为：“我确信重新发现道家具有地球船改变航向的历史意义。黄土文明与海洋文明的融合，有如黄颜色和蓝颜色调出绿色，将产生人与自然和谐的新的绿色文明。”[18]

[1] [德]E·卡西勒. 启蒙哲学[M]. 山东人民出版社,1988：7.

[2] 金岳霖.论道[M]. 商务印书馆,1987：17.

[3] 李伯聪.对于“无”的沉思[J].自然辩证法研究，1986(3).

[4] F·卡普拉.现代物理学与东方神秘主义[M]. 朱润生，译.四川人民出版社,1984：174.

[5] [日]汤川秀树.创造力和直觉——一个物理学家对于东西方的思考[M]. 周林东，译.复旦大学出版社,2000.

[6] 恩格斯.自然辩证法[M]. 于光远，译.人民出版社,1984：167～169.

[7] Tong B.Tang. Science and Technology in China[M].London:longman,1984.

[8] 李约瑟.中国科学技术史：第2卷[M].科学出版社，上海古籍出版社,1990.

[9] 王德有. 简论“道法自然”在中国哲学史上的影响[M]//道家文化研究:第6辑.上海古籍出版社,1995.

[10] 陈鼓应.老子注释及评介[M].中华书局,1984:67-73.

[11] 朱亚宗.老子科技观述评——兼与李约瑟先生商榷[J].船山学刊，1995(1).

[12] 李零.道家与中国古代的“现代化”——重读先秦诸子的提纲[M]//道家文化研究:第10辑.上海古籍出版社，1996:56.

[13] 陈鼓应. 道家文化研究:第8辑[M].上海古籍出版社,1995:37.

[14] 马克思, 恩格斯. 马克思恩格斯选集:第1卷[M].人民出版社,1972:603.

[15] 董光璧.道家思想的现代性和世界意义[M]//道家文化研究:第1辑.上海古籍出版社,1992:39.

[16] 普里高津,斯唐热.从混沌到有序——人与自然的新对话[M].上海译文出版社,1987:1.

[17] 赵松年.突变理论：形成、发展与应用[J].世界科学,1989(4).

[18] 董光璧.当代新道家[M].华夏出版社,1991：4.

LaoTzu's“Tao”andModernScience

ZHI Guang-yuan

(School of Public Administration, South China Normal University, Guangzhou 510006， China)

There are many difficulties and paradoxes in the two foundational theories of modern physics， which are relativity theory and the theory of quantum mechanics， and in the emerging cross-disciplinary subject which is complexity science. There seems no way to find the “theoretical fulcrum” within the natural science framework of atomic theory which guards the development of modern science. The great ancient Chinese philosopher Lao Tzu's “Tao” can become the philosophical foundation of scientific development and will lead science to its bright future. There are two major points between Lao Tzu's “Tao” and modern science. First, the “something” and “nothing” of the “Tao” fit the modern science. Second, “the nature” and “the inactivity” of “Tao” will lead science to its bright future.

Tao; something; nothing; nature; inactive; science

B223.1

A

1009-105X(2009)01-0018-05