23. 阴阳鱼太极图和现代物理：双复数模型和相对论时空观
从阴阳鱼太极图来看而不加任何引申，太极图最简单的意义是阴阳对立统一，阳中有阴，阴中有阳。自然中最基本的物理量是时间和空间。爱因斯坦已经把时间和空间统一为时空，所以时空关系应该符合太极图的这个意义。大道至简，我就用太极图最简单的意义来考察物理学中最基本的时间和空间：相对论的时空观。
数学是物理学的工具。我先做一个太极图的数学模型。阳中有阴、阴中有阳，那么阳和阴数学上互为各自的变量。阳中有阴，这个阴是虚阳实阴；阴中有阳，这个阳是虚阴实阳。那么这个变量可以表示为虚数形式。即鱼眼部分是虚阳和虚阴，表示为虚数；鱼身部分是实阳和实阴，表示为实数。设X表示阳鱼，Y表示阴鱼，以x、y表示图中实阳、实阴的鱼身部分，i为虚数单位，太极图的阴阳鱼可以表示为以下两个相关的复数：
X=x+if(y)
Y=y+ig(x)
f、g表示转换关系。f(y)、g(x)就是图中的鱼眼部分：虚阳和虚阴。
阴阳对立统一。孤阴不生，独阳不生。实阴和实阳不独生，虚阴和虚阳也不独生。太极图中间的曲线显示出阴、阳的不断变化和相关性。数学上可以有一个实关系量表示实阴y和实阳x之间的变化。实阴、实阳之间不断变化。虚阴和虚阳之间自然也是不断变化，所以数学上还有一个虚关系量可以表示虚阴g(x)和虚阳f(y)之间的变化。这个虚关系量是隐含的，不容易从现有的太极图和物理量的关系中直接看出。显然，实关系量和虚关系量必然要满足一定的数学关系，转换才能只在相关物理量之间发生。否则太极图不是自我封闭的，阴阳无法对立统一。
如果太极图揭示的是宇宙的普遍原理，那么双复数模型X、Y对自然中一切二元对立体系都是适用的。当然也适用于相对论的时空观和量子力学。以S表示空间，T表示时间，先不考虑空间维度，同样的数学表示，有
S=s+if(t)
T=t+ig(s)
按照闵可夫斯基时空，时间t通过光速c转换为一维单向的虚空间，和三维的实空间s组成一般所说的四维时空。那么转换f已知。
S=s+ict
按照太极图的双复数模型，闵可夫斯基时空缺少空间转换为虚时间的部分。四维时空不满足太极图的对称性。如果空间s同样可以由光速c转换为虚时间，那么转换g也知。
T=t+is/c
空间s转换为虚时间时，三维的空间会变成三维双向的虚时间，和一维的时间t组成四维空时。四维时空S可以视为广义空间。四维空时T可以视为广义时间。
实空间和实时间的变化之间有一个实关系量：速度v
v=ds/dt
那么同时，虚空间和虚时间的变化之间也有一个虚关系量：虚速度u
u =d(ct)/d(s/c)=c*c /(ds/dt)=c^2/v
虚速度c^2/v正好是物质波的相速度。如果双复数的时空模型是对的，那么c^2/v其实是一个和波无关的时空关系量。爱因斯坦在建立狭义相对论时，并没有用到虚速度c^2/v。如果虚速度确实是时空本身的关系量，那它又必须在相对论中存在，否则洛伦茨变换不可能完整描述时空转换。看洛伦茨变换的时间公式的分子部分t− vx/c^2=t−x/(c^2/v)，虚速度c^2/v确实存在。这是量子力学和相对论的真正关联。速度受限于光速可以让我们理解时空是相关的，虚速度才能让我们知道物质和时空是如何相关的。它是解开量子力学之谜的关键。第八章里出于对印度哲学的敬意，我把虚速度称为空速度。
广义时间是一个哈密顿四元数。如果把广义空间也看成四元数（三实一虚），那么广义时空是两个相关四元数的组合，可以表示为一个特殊的八元数。
24. 阴阳鱼太极图和现代哲学：自然的整体性和结构主义
结构主义是西方现代哲学在二战后影响很大的一个哲学流派。一般中国传统文化的研究者喜欢说中国文明是注重整体、综合的，和强调个体、还原的西方文明不同。西方文明从古到今都不是只有个体和还原，而且还原这个方法本身必然要做某种形式的综合。结构主义对整体性和系统性的强调正好使我们可以重新审视中国传统文化的所谓整体性。文化和人一样也是不进则退。从列维-斯特劳斯【23】对亲属社会关系的研究到乔姆斯基的深层、表层结构的转换，西方现代和后现代哲学已经很接近印度和中国哲学的思维基础，或者说西方哲学已处于统一人类哲学的前夜。
用结构主义证明中国整体思想的合理性，或者说明中国古代思想的超前性在我看来都没有什么现实意义。既然我们早就有了整体思想，那么可以在西方现有的的整体思想中发现有什么缺失，并从我们的传统文化中找到解决办法。这样才能光大传统文化、并为人类提供新知。结构主义的成就主要在人文学和社会学。发现的结构和人的认知、社会活动有关。但自然先于生命存在，自然结构也先于生命结构存在。整体性并不会只存在于人文和社会中，也必然存在于自然本身。
结构主义对于整体性有一个表述：整体大于部分之和。这个观点由亚里士多德提出。早在古希腊，西方文明就已经有对事物整体性的思考。这个表述对于社会和自然都显然正确。如果整体就是部分之和，那么整体是可拆解的，可以由各部分分开表述，那就不存在所谓整体性。既然整体大于部分之和，那么就有一个问题，整体多出来的部分是如何存在的？在人文学和社会学讨论这个问题，会牵涉到人类意识和社会性，不容易定义和定量。所以我先讨论结构主义关注较少的自然部分。
对于自然，这就关系到我们对什么是存在的理解。对于哲学和物理学，都是根本性的问题。如果这个多出来的部分是实在，那么它不可能在整体分解成部分时消失。既它还是组成整体的某个部分，整体大于部分之和就不成立。那么所谓的整体性也不存在了。所以这个多出来的部分不能是某种实在，同时它又不能在这些组成整体的各个实在部分以外独立存在。那么它只能是某种非实在，并且只存在于一个结构中。自然中存在的这个客观的非实在和西方的本质概念是冲突的，而有印度哲学概念梵的意义。这个非实在是客观存在的，所以它是虚有。既不是实在，也不是虚无。没有虚有，不同性质的实在之间无法关联。
阴阳鱼太极图给出了这个非实在如何存在的答案。从最简单的二元结构，对立二元互为各自的虚变量。量子力学最初发现的能量和动量算符就是这个对应关系。物理学家只是从数学上猜出来，所以不知道它的自然本质。多出来的不只是一对相关的虚变量，还必然存在一个虚关系量，以及虚、实关系量之间必然存在的关联。对立二元分离时，虚变量就自然消失了。从东方哲学而言，对立二元其实是不可分的。分离得到的所谓存在只是某个时空中的幻象。东方思想家也需要放弃世界完全是虚妄的观点。如无实在，幻相何来？世界本在虚实之间存在，仍然是可以认识的。
虚变量不只是一个自然结构整体性存在的基础。虚变量本身也是整体性的。因为虚变量不是实在，所以无法被分解成不同的部分。就像我们无法真的切割一个影子。我们不能直接观察虚变量，只能去观察它对应的实在。问题是：观察会改变实在。旧的虚变量会消失，而产生新的虚变量对应改变后的实在。我们得到的只是旧的虚变量的一个状态，而不是变化的过程。只有统计意义上才能看出虚变量的全貌。虚变量的整体性是量子化的根本原因，也是这个世界存在的原因。相似的是思维中的悟性。也是整体性的，没有中间过程（见第六章第七节：顿悟和渐悟）。
在现代物理里，从低速到高速，表现出空间和时间的整体性；从宏观到微观，表现出能 量和时间的整体性。狭义相对论和量子力学有相同的自然原理，即它们都是某种整体性的结果。并且两个理论通过时间这个物理量联系起来。相对论简单清楚，我们知道高速和低速如何过渡。这里说明一下量子力学。我们可以用宏观物理量描述微观，这说明微观不存在不同于宏观的实在。如果有这样的实在，它不可能在微观过渡到宏观时消失。实际上微观就无法过渡到宏观。那么微观必然存在对于宏观几乎没影响的非实在。如果没有这样的非实在，微观和宏观就没有不同，无法表现出与宏观如此迥异的现象。微观的非实在如果不是无中生有，那么只可能是宏观物理量变化出来的。知道它是如何变化出来的。才能正确解释量子现象。
25. 阴阳鱼太极图和大道至简：量子力学只需要一个基本假设
从认识论而言，最终的单一存在等于不可知。可知的我们只能追溯到作为本源的结构，而不是作为本源的存在。二元对立是一切存在之间最简单的结构。那么物理学中最基本的原理应该都是反映一种自然中的二元对立的结构，因为无法再进一步简化还原了。这意味着一个物理原理只对应一个自然常数，并且这个常数是一个二元结构的关系量。如果量子力学的现象背后是一个自然的基本原理，那么它应该只需要一个和普朗克常数有关的假设。就像狭义相对论，只需要一个光速恒定的假设。波显然不是量子力学的最终答案，因为波需要波长和频率两个假设。这听起来似乎完全不可能。没有波，干涉如何发生？量子力学诞生一百多年了。这么多天才都思考过它的本质，仍然没有找到答案。这说明从一开始大家就都错了。出路总是隐藏在那个看来最不可能的地方。从杨氏光的双缝干涉实验来看，我们实际上是从干涉现象认为是波，然后发展出波的理论来解释干涉。观察会导致干涉消失，所以我们实际上并不能观察到波，也就无法肯定干涉的原因必定是波。有人会辩解说这个波是几率的、数学的，波的理论计算上如此精确成功。牛顿也说过纯粹的、数学的时间永恒地流逝着。一个物理理论在数学上成功而它的有些概念物理意义不明，仅仅表明我们的认知还未达到这些概念的物理层面。
如果不是波，那么我们首先需要找到另外的原因解释干涉现象。量子现象就发生在四维时空，也一直没有什么实验事实违背现有的量子力学理论。所以我们还是分析经典的双缝干涉实验，看看忽略了什么。费曼说过，双缝干涉实验包含着量子力学所有的秘密。考察单电子双缝干涉实验。不观察电子从哪一条缝通过时，就发生干涉现象。观察电子从哪一条缝通过，干涉就消失了。那么逻辑上，电子被观察所改变的就是干涉发生的原因。不观察时，不能确定电子从哪条缝穿过。观察时，可以确定电子从哪条缝穿过。我们唯一可以确定被改变的事实就是电子的不确定性被改变了。那么不确定性就是干涉发生的原因。因为从未有人怀疑过波的存在，这个事实成了所有人的盲点。不是波，就不需要疯狂的波函数塌缩，不需要多余的观察理论。观察是要获得电子在时空中的确定性，那就必然要破坏电子的不确定性，所以干涉消失了。逻辑上简单直接，无可辩驳。
我们有许多组的不确定性关系。如能量和时间、动量和位移等等。干涉现象没有限定是那一组不确定性引起的。这意味着这些不同组的不确定性关系都是等价的。这本来也是我们想要的：大道至简，只需要一个假设。那么我们需要证明这些不确定性关系确实都是等价的。
逻辑上的分析已知不确定性是干涉发生的原因。而按照量子力学理论，物质波是干涉发生的原因。那么只有一个可能，物质波理论和不确定性原理是同一个原理。同样是大道至简，一个假设。如果物质波和不确定性实际上是同一个原理，那么物质波的波长和频率公式所表示的物理量之间的关系，必然和不确定性原理所表示的物理量之间的关系是一致的。波长公式P=h/2π?是一个空间长度和一定动量之间有固定关系，不确定性原理也同样是空间和动量之间有关系：?P?x≥h/4π。频率公式E=hω/2π. 频率是时间的倒数，就是一个时间段和一定能量之间的固定关系。不确定性原理也同样是时间和能量之间有关系：?E?t≥h/4π。不确定性原理包含不等式，而物质波的波长和频率公式是等式。这很简单，物质波理论只是物质的能量不变时，不确定性原理在极小值的情况。
有了上面的对应关系，那么物质波的频率公式和波长公式同样必须是等价的。我们现在回到了最初的判断，也是讨论的起点：波不可能是最终答案。虽然我们暂时不知道不同组不确定性关系之间的直接关联。但是波长和频率之间是有直接关联的。波有第三个量：波速，等于波长乘以频率。而我们又认为其实不存在波，那么物质波的波速必然和波无关。事实也是这样，任何以速度v运动着的物质都伴随着一个c2/v的虚速度。前面已经有结论，它是相对论时空中的一个关系量。那么频率公式和波长公式之间必然是一个虚时空的转换关系。现在只剩下一个问题，能量和时间不确定性关系中的时间的物理意义到底是什么？态叠加原理已经告诉我们：同时性。一个粒子的能量和时间构成二元对立时，一定的能量会转换出一定的虚时间。这个虚时间是非实在的，所以不能分解成更小时间段的叠加。如果它能分解，那就不能对应原来的粒子了。不可分解意味着这个虚时间是整体的，不分前后的，对于这个粒子是同时性的。虚时间通过虚速度得到虚空间（波长）。这个虚空间同样是整体的，同时性的。这个粒子在这个同时性的虚空间中是一个几率分布（波），并且可以有一个虚旋转（自旋）。因为同时性，粒子在虚空间各处的几率是相关的。这是态叠加原理的本质。学过量子力学的明白，逻辑上我们已经用频率公式推导出波长公式，用能量和时间的不确定性关系推导出动量和空间位移的不确定性关系（代入E=mc2,t=s/(c^2/v))，也统一了量子力学那些靠盲人摸象拚凑在一起的基本理论。
