第二十一章 有形之道
    【原文】
    孔德之容,惟道是从。
    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。

    【译文】
    所有普适性的自然法则,都要遵从契合“道”。
    “道”究竟是什么东西呢?实在无法将它形容,它没有具体的物相形态,感觉只是恍恍惚惚。
    你说它惚惚恍恍渺无踪影,可是在恍惚之中仿佛又有形象;
    你说它恍恍惚惚空空荡荡,可是在恍惚之中仿佛又有实物;
    在深远幽暗的极处,可以发现极其精微细小的物质实体。
    这些极其精微细小的物质实体真实存在着,是确实可信的。
    【道家思维】
    现代教育的普及使任何知识都可以通过学习的方式获得,但学习知识是一回事,真正理解知识是另外一回事,而要想驾驭和运用规律来改造现实,则更是困难重重,为什么呢?用一句古诗来解释就是“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。
    道家思维认为对抽象概念的认识必须建立在直观形象的理解基础上,即使是像“道”这样极度抽象的概念也不能单纯靠字面意义来理解,需要充分发挥思维的感知能力直接去触摸体会“道”的存在,这样才能建立与自然规律的互动感应,运用“道法”进行实践时就像鱼儿和水的关系一样,不需要思考仅凭本能就能预知水性的变化。

    【思维案例】
    不同的视角
    爱因斯坦很喜欢在工作之余与他的儿子一起嬉戏,有一次他的儿子突然问他:“爸爸,你是不是很聪明?”
    爱因斯坦感到很奇怪,便反问儿子:“你为什么问这个问题?”
    儿子说:“我们老师说你是世界上最伟大的科学家,只有你发现了相对论,我想你如果不是比其他人更聪明的话,为什么别人没有发现相对论?”
    爱因斯坦听后微笑着说:“不是我比其他人更聪明,只是我与其他人看问题的角度不同。这就像一只甲虫在一个篮球上爬行,由于它所看到的世界都是扁平的,这样它永远不会知道自己是在一个有限的球体上爬行,它还以为是在征服一个无限的世界呢。如果这时候飞来一只蜜蜂,它一眼就会看出甲虫是在一个有限的球体上爬行,因为蜜蜂的视觉是立体的,这对它来说是轻而易举的事情,而你爸爸恰好就是那一只蜜蜂,所以我发现了相对论。”
    望着儿子似懂非懂的神情,爱因斯坦禁不住哈哈大笑。
    【原文】
    自今及古,其名不去,
    以阅众甫。
    吾何以知众甫之状哉?
    以此。

    【译文】
    “道”的名字从古到今,谁也不能将它废止,
    根据它,我们才能认识世间万物。
    我之所以会知道世间万物的奥秘,
    原因就在于我认识到“道”的客观存在。
    【道家思维】
    能客观感知“道”的存在,才算真正触摸到了大智慧的本体。这种智慧是横亘古今的,是包容万象的,它体现在人类历史进程中无数帝国的兴衰成败,它体现在天地万物周而复始的生生不息,它体现在个人命运福祸顺逆的莫测无常,它无处不在,又处处不在,当你感知到它的存在时,它却已经悄然走远;当你以为它消失不见了,它却突然出现在你的面前。

    如果把人类的智慧比做一条游鱼,那大智慧就是浩瀚无边的海洋,鱼儿能感知到海洋的存在吗?
    鱼儿身处其中又怎么能感知到海洋的存在?
    鱼儿身处其中又怎么能不感知到海洋的存在?
    【思维案例】
    玄览万象
    人类祖先出自于无知,对大自然充满着神秘、恐惧与困惑之感;当今一些科学巨匠出自于对大自然的透辟理解,也被它那不可思议的美妙、庄严与精深所震撼。这两类人都对大自然存有一种发自内心的敬畏,唯独那些灌了“半瓶子”粗浅知识的现代人感到无所谓。

    我们面对的永远是一个无限的大自然。无限就围拢在我们身边,繁英满地,俯拾皆是。不仅身居未知前沿的科学家要面对无限,我们每个人都避不开它。
    人类是先学会了数月亮而后才学会数手指头的(公元前2600年左右苏美尔人就创立了以12为基础的进位制和相应的计算方法。公元前1700年左右,克里特岛才实行10进位制)。大自然也许在嘲弄长了10个手指从而发明了10进制的人类,在一维长度上我们也许还能对付,一到二维平面可就障碍重重了。圆与方是人们最常见的基本几何图形,尽管我们生活中到处充满着圆和方,但是,原则上我们无法严格地制作一张2平方米的方台面,或是一张3平方米的圆台面。你将面对两个无理数——边长icon 和圆周率π。当然,你也许有能力将其用计算机算到小数点后一百万位,但是第10位就已经是原子的尺寸了,你无法切出半个原子。
    几世纪前人们就已经发现了有趣的裴波那契级数:1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144……此级数最大的特征是:每一项数字都是前两项数字之和。这个级数与大自然植物的关系极为密切,几乎所有花朵的花瓣数都来自这个级数中的一项数字,菠萝表皮方块形鳞苞形成两组旋向相反的螺线,它们的条数必然是这个级数中紧邻的两个数字(如左旋8行,右旋13行);所有植物花盘(如向日葵)也都有两组旋向相反的螺线,它们的条数也必然是这个级数相邻的两个数字(如,顺时针螺线数/反时针螺线数:34/55,55/89,89/144……)。真怪!倘若两组螺线条数完全相同,岂不更加严格对称?可大自然偏不!直到最近的1993年,人们才对这个古老而重要的级数给出真正满意的解释:此级数中任何相邻的两个数,次第相除,其比率都最为接近0.618034……这个值,它的极限就是所谓的“黄金分割数”。至于为什么“黄金分割数”成为主宰植物王国的“上帝”,又是一项大谜存焉。数论专家早就下过断言:最无理的数就是黄金分割数!(也许一个民族把业余时间投向何方倒是更加关乎它今后的命运!当众多国人沉溺于搓弄144个方块,做着“黄金梦”时,又有谁知道144与“黄金分割数”的关系?)
    虽然我们日常生活中最常接触的是有限,但它们也许是一条无限链条上的几个环节。
    在一个刚学过初中物理的少年眼里,也许一滴水再简单不过了。他会侃侃而谈:由于液体表面张力的作用,水滴是球形的;按照牛顿第二定律,只要知道时间就可以准确计算出它在任何时刻下落的位置。这位少年郎的简单头脑中绝不会想到这个公式只是本质上的近似描述,它忽略了无数在真实环境中必然存在的复杂因素。倘若将一切影响因素都考虑进去,这将是无穷无尽的,你永远不会抵达“完全真实”的彼岸。
    单说重力常数g,地球不同纬度就有差别。此外,月球引力既然对潮汐都能产生影响,自然对水滴的下落也会产生影响。如此说来,一年当中不同的日期,每天中不同的时间,不同的地理位置和海拔高度,不同的月球倾角都会对降落速度常数产生些微的影响。
    再考虑液滴蒸发,不同温度、湿度、风速都会影响水汽的蒸发速度,从而影响液滴的重量。降落时,水滴下部的冲击增压与上部的尾流减压,也会造成液滴两端的蒸发产生差异。蒸发时水中轻同位素(氢)总是比重同位素(氘)略占优势,因此水滴落地之前与滴落之初其同位素丰度比也会略有差异。树叶上分泌的可溶性物质与灰尘的混入也会影响它的蒸发。
    水分子离子在降落过程中穿越地球磁场产生劳仑兹力扰动也将影响液滴内部水分子的运动。
    此外,下降过程中失重状态下的微生物行为,减压下液滴内气泡的变化,液滴蒸发时的降温作用……都会伴随发生。
    以上只是已知物理现象的一小部分,而且还会有更多尚未被发现的影响因素。就液滴降落而言,要想包容所涉及的全部影响因素,并以数学表达式纳入对自由落体公式的修正,这将是不可能的。可以说,自打地球诞生的那天起就没有过两次完全相同的水滴下落过程。套句哲学家习惯说的话:人不能两次看到同样的水滴。
    不要以为未知都在离我们现实生活十分遥远的科学前沿,诸如宇宙起源、生命起源、黑洞、夸克……也许在我们身边,甚至在我们最为熟悉的地方偏偏存在许多“谜洞”和“漏眼”。有时发现之后人们会领悟到它竟是一个激动人心的科学新天地,会令人类思维全部为之改观。
    人们早就看惯了自家水龙头的滴水:一滴一滴;开大点,一滴滴一滴滴……再开大点,一滴滴滴滴,一滴滴滴滴……原来这里隐藏着近年来非线性科学中的一项重要发现——“倍周期现象”。
    人们都看惯了云影、山形、闪电、树枝、根须……原来这里暗含着一门新兴的学科——分形几何学。静听池边细浪略有节奏地拍打石岸;俯看大河那婉蜒曲折如舞素练的流畅曲线;留意那颇似劳仑兹水轮的正逆随意翻转的电动玩具……它们勾勒出一个全新的科学新领域——混沌学。
    千百年来人们一直习惯于把正在滴下的水滴画成上尖下圆的“泪滴”形状,对它的真实形态似乎只有那位一个世纪前的瑞利勋爵做过一些认真的观察,画出过一张正确的图形。可惜就连这点精细也早就被湮没在浩翰的科学文献故纸堆中了。直到1990年,数学家豪·佩里格林等人才仔细地拍摄了水从水龙头滴落的全过程。发现它们十分复杂有趣,一滴“泪滴”后面还跟着一个小圆柱形的尾巴,它轻微的波动最终变幻成一串越来越小的“珍珠”而紧随大滴脱落。这项研究已被公认是近年来一项“杰出的工作”。可是全世界50亿人,再算上历代的祖先,少说也有上千亿人,谁没有看到过水滴呢?又有谁认真观察过这一生活中最常见的未知现象呢?
    前期颁发的诺贝尔化学奖给了近年来发现C(60)分子的柯罗托、斯麦利等人。这里继石墨、金刚石之后发现纯碳的第三种独立形态,并紧接着扩展成为一个庞大的富勒烯家族。按理说,人们早就该发现C(60)了。它在蜡烛烟黑中;在烟囱灰里就有;提取C(60)的溶剂都是最常见的试剂;鉴定其结构的质谱仪几乎任何一所大学或综合性研究所都有。尤其令人惊异的是,其分子模型与那个已在绿茵场上滚动了多年,由12块黑色五边形与20块白色六边形拼合而成的足球竟然毫无二致。C(60)发现之初,斯麦利等人打电话给美国数学会主席告知这一消息,这位主席竟惊讶地说;“你们发现的是一个足球啊!”柯罗托在英国《自然》杂志发表的第一篇关于C(60)的结构论文时,索性就用一张安放在德克萨斯草坪上的足球照片作为C(60)的分子模型(科学与体育居然还有这么一次罕见的合作)。可以说,几乎每一所大学、每一座研究所的化学家都具备发现C(60)的条件,然而几十年来,成千上万的化学家都与它失之交臂。难道结构化学家中竟然没有一个球迷?