钱凤仪：太极图所蕴含的自然哲学数学原理
http://www.newdu.com 2024/11/26 11:11:29 中国孔子网 钱凤仪 参加讨论
为什么说以《易经》为基础的理论学说都属于科学？ 太极图被称为“中华第一图”。从孔庙大成殿梁柱；到老子楼观台、三茅宫、白云观的标记物；从道士的道袍，到算命先生的卦摊；从中医、气功、武术及中国传统文化的书刊封面、会徽会标，到南韩国旗图案、新加坡空军机徽、玻尔勋章族徽等等，太极图无不跃居其上。这种广为人知的太极图，其形状如阴阳两鱼互纠在一起，因而被习惯的称为“阴阳鱼太极图”。 据史书记载，《太极图》是宋朝道士陈抟所传出。陈抟是五代至宋初的一位道士，对道家思想和易学都有很深的造诣。陈抟曾将《后天太极图》、《八卦图》、《河图》以及《洛书》传给其学生种放，种放以之分别传穆修、李溉等人，后来穆修将《太极图》传给周敦颐。周敦颐著《太极图说》加以解释。现在我们看到的太极图，就是周敦颐所传的。周敦颐“一方面从陈抟派道家易里吸收了太极图式说并与新的解释，另一方面继承了汉唐以来义理学派的传统… …成为宋明道学家解易的先驱。”而《太极图式说》是《庄子》“太极”思想在儒、道两家结出的硕果。 常见的太极图如图1和图2所示。图1是独立的太极图，图2是与《易经》卦象一起配合的太极图。  图1. 独立的太极图  图2.与《易经》卦象相配合的太极图 由牛顿万有引力定律和开普勒面积定律得出的图3所示的地球公转轨道方程为  图3.地球绕日运行轨道图  《易经·系辞传》曰：“是故易有太极，是生两仪，（干宝曰：“发初言‘是故’，总众篇之义也。”虞翻曰：“太极，太一也。分为天地，故‘生两仪’也。”）两仪生四象，（虞翻曰：“四象，四时也。两仪，谓乾坤也。乾二五之坤，成坎、离、震、兑。震春兑秋，坎冬离夏。故‘两仪生四象’。归妹卦备，故《彖》独称天地之大义也。”）四象生八卦，（虞翻曰：“乾二五之坤，则生震坎艮。坤二五之乾，则生巽离兑。故‘四象生八卦’。乾坤生春，艮兑生夏，震巽生秋，坎离生冬者也。”）八卦定吉凶，（虞翻曰：“阳生则吉，阴生则凶。谓方以类聚，物以群分，吉凶生矣。已言于上，故不言生，而独言定吉凶也。”）吉凶生大业。（荀爽曰：“一消一息，万物丰殖，富有之谓大业。”）。 周敦颐在《太极图说》中指出：“无极而太极。太极动而生阳，动极而静，静而生阴，静极复动。一动一静，互为其根。分阴分阳，两仪立焉。阳变阴合，而生水火木金土。五气顺布，四时行焉。五行一阴阳也，阴阳一太极也，太极本无极也。” 地球围绕太阳的周期运动就是无极（无起点和终点）；使得《乾》（天）个《坤》（地）一起皆有变化，天地合在一起为太极，也就是太极图中阴、阳部分合二为一为太极；天上的变化和地上的变化又不同，其中《乾》（高空）为寒凉，《坤》（地面）为暑热，所以将天地分别对待而成两仪；两仪再分而成四象，为春、夏、秋、冬；四象再分，成八卦，代表节气的8个时间段，8个节气时间段再分，就是我们常说的二十四节气的来历。  图4.地球自转形成四季图例  图5. 太阳光影响大气气温示意图 根据卦象与节气的关系，图1中太极图中的白色代表阳气，也就是地球上高于平均气温的天气，黑色则相反，代表阴气，是指地球上低于平均气温的天气。如图4和图5所示，由于地球上的气温变化是由于地球自转轴和黄道面有倾角所导致的。图2和图4只是观测方向不同，所表达的含义是相同的。如图5所示，如果不考虑大气和海洋的热惯性对大气温度的调节作用，夏至为起点到冬至期间，地球公转从0°～180°时，地球由于自转轴与黄道面的倾角导致的温度Ts的变化可用以下公式表示：   图6.地球自转轴与轨道倾角示意图    图7.地球自转位置在冬至与夏至连线上的投影示意图 如果不考虑大气和海洋的热惯性，以及大气气流的变化，大气的温度增减量（阴、阳）二气）会随着地球所处位置在夏至和冬至之间连线的实时投影值，亦即在图7所示的A、B、C、D四个弧线依次循环往复地周期性变化的支配作用之下，而随之循环往复地升降。 当然，地球大气温度的变化是非常复杂的现象，不仅与节气有关，也与海洋、气流、地貌条件相关。即使在现代的科学技术水平之上，也不能准确地预报每天的气象现象。而且日地月系统的相对论效应对大气温度也是有影响的。  图8. 太极图中支配阴阳二气升降的机理图 其中A与D重合，B与C重合 当然用图8中的太极图内部的弧线，也可以表示大气温度在四季也就是A、B、C、D四个弧线依次循环往复地周期性变化的支配作用之下，而随之循环往复地升降。但这在数学正负符号上是不严密的。图1的太极图表示的是“天地设位”，图2的太极图展示的大气温度的变化，也就是天地之间的阴、阳二气的升降过程。这两个太极图既有定性的含义，也蕴含着定量的成分。虽然太极图包含的道理，已经走到了哥白尼日心学说和牛顿提出万有引力的门前，由于数学工具上的限制，我国因此没有能够从哲学领域的升华而实现科学上的突破。 “李约瑟在系统讨论中国文化区的科学、科学思想和技术的历史，他的疑问是‘为什么现代科学没有在中国（或印度）文明中发展，而只在欧洲发展出来’，随着研究的深入，他又提出另一个相关的问题：‘为什么从公元前1世纪至公元15世纪，在把人类的自然知识应用于人的实际需要方面，中国文明要比西方文明有效得多？’两个问题结合起来，可以概括为：曾经高度发达的中国科学为什么没有发展出现代科学，反倒是科学发展并不领先的欧洲取得了突破，发展出了现代科学？这就是李约瑟难题，也称李约瑟之问、李约瑟之谜 对太极图的分析，不仅能解答李约瑟难题，同时也启示我们，数学工具的落后，也意味着我们没有实现将高超的哲学，上升为高深的科学。历史上，我们也没有实现将高超的工业技术上升为理论上的科学。数学物理方面的落后，是我们中国在技术上落后西方的主要原因之一。即使在当代，我们也不要忽视科学基础理论的研究工作。 【结束语】太极图之所以重要，是因为在中国哲学中，它表象了天地之间的阴、阳二气，决定着地面上的万生万物的禀性。中国的中医理论表明，人体的血脉运行和生理和身体机能，也与节气息息相关。 《易经·系辞》曰：“乾、坤易之门邪？”以上分析表明，太极图生动地展示了《易经》的“一阴一阳之谓道”的哲学内涵。由此可以断言，太极图给出天地阴阳二气的变化形态，展示的地球公转和地球自转规律，也是《易经》所依据的自然哲学原理之本。 从太极图中所揭示出的地球围绕太阳公转和自转问题，表明以《易经》为基础的五行和阴阳变化的理论，是有科学理论依据的。由此看来，以《易经》为基础建立起来的中国哲学理论，无论是道家、儒家还是兵家的理论，自然也属于社会科学的范围。而以《易经》为基础建立起来的中医学，当然也属于自然科学。 总之，太极图恰如其分地表象了以日-地为基准的自然界存在与变化的本体，进而展示了中国哲学的本原，而且从几何学与审美学角度而言，它生动地描绘出了《道德经》开篇中“道可道，非常道，名可名，非常名”这一至理名言的深邃而优美的意境。 (责任编辑：admin) |