導(dǎo)語：如何才能寫好一篇量子力學(xué)的現(xiàn)實意義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】量子模型 最優(yōu)組合選擇 金融投資

一、引言

金融市場是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，對金融市場的研究的歷史已經(jīng)很長，過去的金融學(xué)家認為金融市場是一個隨機市場過程，在這種隨機環(huán)境下，如何進行最優(yōu)的資源配置，以實現(xiàn)最有效的目標，獲得高效、方便實用的投資組合，不管對于個人投資者還是大型的金融投資機構(gòu)都是必不可少的。隨著經(jīng)濟全球一體化步伐的加快，可以投資的資產(chǎn)種類日益繁多，交易方式也日趨多樣化，這些都會對最后預(yù)期的總財富產(chǎn)生一定的影響。因此，當金融市場的這種不確定環(huán)境變得越來越復(fù)雜的時候，人們對投資組合選擇的深入研究，才具有更加重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

19世紀初，Bachelier就開始研究金融市場的理論體系。但是金融市場系統(tǒng)的理論研究是從20世紀50年代初期開始的，1952年Markowitz發(fā)表了資產(chǎn)組合選擇理論，1964年Sharpe建立了資產(chǎn)定價模型，之后1973年Black和Scholes與Merton期權(quán)定價理論以及1976年Ross的套利定價理論等，他們所應(yīng)有的工具基本上是經(jīng)典理論中的一些方法，之后現(xiàn)資組合的研究大部分都是圍繞Markowitz投資組合理論而展開的。隨后量子理論從不同角度被引進到金融問題的研究中來。1998年Ilinksi采用量子場理論來描述了金融市場的動態(tài)變化，他運用場理論推導(dǎo)了資產(chǎn)價格和資金流動的速度隨時間演化的方程。之后，Schaden做了進一步的研究，他他運用市場投資者持有的總資產(chǎn)數(shù)和總現(xiàn)金作為基矢來構(gòu)造金融市場的狀態(tài)空間，金融市場的不確定性由態(tài)矢迭加原理來刻畫。然后，陳澤乾教授從量子力學(xué)的角度用Maxwell-Boltzm統(tǒng)計重新推導(dǎo)了著名Cox-Ross-Rubinstei期權(quán)定價公式，還用量子力學(xué)中的Bose-Einstein統(tǒng)計得到了一個全新的期權(quán)定價公式。這些都表明在理論上存在著關(guān)于金融市場的和諧的“量子理論”――量子金融。

二、單期資本市場中量子模型下的最優(yōu)組合問題

在數(shù)學(xué)上，量子是用復(fù)Hilbert空間來描述的，假設(shè)單期金融市場遵循某種量子統(tǒng)計規(guī)律，可由量子概率空間（Cn，ρ，B+S）來描述，其中ρ代表一個定態(tài)，B代表無風險資產(chǎn)，S代表風險資產(chǎn)。假設(shè)該金融市場有d+1種長期證券，其中第0種證券為無風險證券，另外d種證券為風險證券，一般情況下，我們把這個金融市場經(jīng)濟記為（B，S）市場，其中S=（S1，S2，…，Sd）。

假定單期資本市場（B，S）是由一種無風險的證券價格B=（B0，B1）和d種風險證券價格S=（S0，S1）構(gòu)成的，其中B0>0，S0>0，并且B1=B0R，S1=S0A，R>0，A是一個自伴算符列，且Aj滿足Ak=■λjkEjk，k=1，2，…，d，Ejk是Ak取值λjk的投影算子。

下面我們就來運用馬科維茨資產(chǎn)組合理論來研究量子金融市場的最優(yōu)組合選擇問題。

假設(shè)投資者投資于風險證券的比例為ωj（j=1，2，…，d），根據(jù)馬科維茨模型中的假設(shè)條件，我們可以寫出約束條件：ω0=1-ωT1，其中1=（1，1，…，1）T。若給定收益b，其期望收益為：ωT（μ-R1）=b-R

風險資產(chǎn)組合的方差為：σ2（ωTA）=ωT∑ω

金融市場中的投資者所要求的最優(yōu)投資資產(chǎn)組合必須要滿足下面條件之一：

（1）在預(yù)期收益水平確定的條件下即ωT（μ-R1）=b-R，求使得風險最小的ω。

（2）在風險水平確定的情況下σ2（ωTA）=ωT∑ω=σ，求使得收益最大的ω。

這兩個線性規(guī)劃問題是等價的，都能得到最優(yōu)的投資組合選擇。下面對條件（1）用數(shù)學(xué)語言表示出來：min■ωT∑ω

s.t. ωT（μ-R1）=b-R

對ω求偏導(dǎo)數(shù)得：ωb=■ （1）

此時，資產(chǎn)組合的方差為：σ2（ωTA）=■

（1）式可以表示為在（b，σ）平面上的兩條直線，但是向下傾斜的直線是沒有研究價值的，因為金融市場中理性的投資者根本不可能選擇在同等風險下收益較小的證券投資組合。因此（1）式可以變形為下述直線：b=R+σ■ （2）

（2）式表明，如果量子金融市場存在無風險的資產(chǎn)，且在證券組合投資收益為b的條件下，風險最小的投資組合的風險為σ，則（b，σ）滿足（2）式，即（b，σ）在一條直線上。換句話說，在這種條件下，滿足最小方差的證券組合是存在的，與之相對應(yīng)的證券組合就是最小方差證券組合。

綜上所述，如果在量子金融市場中存在無風險資產(chǎn)時，那么在給定證券組合收益的情況下，我們所求得的最小方差證券組合，其標準方差與收益滿足同一直線方程。這一直線的經(jīng)濟意義很明顯，單個資產(chǎn)或組合資產(chǎn)的期望收益率由風險測度指標標準差來決定;風險越大收益率越高，風險越小收益率越低。因此，我們不能輕易下結(jié)論說隨即模型完全可以反映金融市場的不確定性，在一個量子金融概率空間中，我們用自算符來描述金融資產(chǎn)的價格變化，也許更符合金融市場資產(chǎn)價格的演化規(guī)律，從而讓我們的金融投資組合選擇更加精確，更加合理有效。

參考文獻：

[1]Feynman R P等著，張邦固等譯.量子力學(xué)與路徑積分[M].科學(xué)出版社，1986.

[2]李樹德.量子金融（英文版）[M].世界圖書出版社，2000.

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歷史悠久的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式普遍采用板書的方式，近年來，這種教學(xué)模式常常與啟發(fā)式教學(xué)和討論式教學(xué)相結(jié)合，達到提高學(xué)生學(xué)習興趣、提高學(xué)生思辯能力的效果。這種教學(xué)模式能使上課教學(xué)內(nèi)容條理清晰，重點突出，便于課堂的復(fù)習與總結(jié)，在教學(xué)過程中發(fā)揮中重要作用。但是，在這一種教學(xué)模式中，由于在板書過程中需要大量的時間，特別是一些圖形、圖表等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的板書，導(dǎo)致上課講授內(nèi)容太少，跟不上上課內(nèi)容增加的步伐，同時，由于板書浪費了太多的時間，從而導(dǎo)致與學(xué)生的互動與交流減少，導(dǎo)致上課效率降低，不利于高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，幻燈片、投影儀、計算機、以及相對應(yīng)的各種教學(xué)軟件相繼研發(fā)出來并在高校中廣泛使用，這些設(shè)備和相對應(yīng)軟件結(jié)合，能夠?qū)D畫、文字、語言、可視電影、動畫等有效結(jié)合，從而導(dǎo)致上課內(nèi)容生動、有趣，而且導(dǎo)致上課的知識容量增加；同時，能節(jié)省大量由于板書浪費的時間，進而導(dǎo)致上課時能騰出更多的時間來和學(xué)生交流和溝通，從而導(dǎo)致上課效率大大提高。

目前，多媒體教學(xué)模式已經(jīng)在高校中大量應(yīng)用，大有完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)模式的趨勢。誠然，合理使用多媒體教學(xué)，確實可以大大大學(xué)物理的教學(xué)效率。研究表明，合理利用現(xiàn)代化教學(xué)媒體，能使學(xué)生學(xué)到比目前多三倍的知識。但是，現(xiàn)在的高校教學(xué)中，很多老師過度依賴多媒體教學(xué)，忽略傳統(tǒng)教學(xué)以及板書的作用，板書隨意書寫，有的老師甚至一節(jié)課沒有一個字符板書在黑板上，僅僅照PPT過一遍。

經(jīng)過一段時間實踐表明，完全利用多媒體教學(xué)，忽略傳統(tǒng)的板書教學(xué)模式，教學(xué)效果并不明顯，甚至會打擊學(xué)生的學(xué)習積極性，主要表現(xiàn)在教學(xué)速度過快，前面的還沒聽懂，后面的新知識就來了；從而導(dǎo)致雖然上課的內(nèi)容豐富了，但是學(xué)生對知識點的掌握不扎實；或者前面的只是剛剛掌握好，過一會兒后就忘記了。在本期的大學(xué)物理教學(xué)過程中，我們對傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體技術(shù)的結(jié)合進行了多種模式的探索，我們的探索表明，在大學(xué)物理的教學(xué)中，要把每節(jié)課的重點，特別是公式、定理、定律等詳細地列舉在黑板上，特別是一些重要公式的推理過程能在黑板上詳細地帶領(lǐng)學(xué)生一起推一遍，這對公式的理解特別有用。同時，每節(jié)課的重點知識板書到黑板上之后，在本節(jié)課中一定要保持不被抹掉，以便學(xué)生在后面新知識的學(xué)習時忘記前面學(xué)的知識點時能及時回過頭來隨時復(fù)習。而對于一些具體的例題、模型、物理實驗、歷史物理典故等可以通過多媒體展示出來，以豐富上課內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣。通過傳統(tǒng)上課模式和多媒體技術(shù)的有效結(jié)合，經(jīng)過一段時間的時間后，學(xué)生的反饋很好，包括對大學(xué)物理知識的理解，對大學(xué)物理的學(xué)習熱情等有了顯著提高。

二、基礎(chǔ)知識的傳授與前沿科學(xué)研究探討相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)造能力

長期以來，中國的傳統(tǒng)的教育以“傳道、授業(yè)、解惑”為主，特別注重于知識的傳遞與記憶，注重于知識的理解。在大學(xué)物理教育方面也傳承了許多歷史積累下來的慣性思維，例如基本公式、基本定義的講解，然后大量題型的訓(xùn)練。誠然，這些訓(xùn)練對于大學(xué)物理基礎(chǔ)知識的理解和鞏固，對于培養(yǎng)學(xué)生扎實的大學(xué)物理功底有著非常重要的意義。然而，在當代社會，除了要培養(yǎng)學(xué)生扎實的基本功外，還需要特別注重創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。對大學(xué)生進行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)的途徑有很多，而在大學(xué)物理教學(xué)中把大學(xué)物理與科技前沿相結(jié)合，把反映當代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果和新的科學(xué)思想引入大學(xué)物理課堂，同時，老師在自身的科研經(jīng)歷和研究過程中鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生參與，這對培養(yǎng)學(xué)生的思辯能力、帶動學(xué)生的學(xué)習愛好、提高學(xué)生自主學(xué)習能力、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習熱情，特別對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，有著非常重要的現(xiàn)實意義。

從2010年秋季開始，我們在機械設(shè)計制造及其自動化、汽車服務(wù)工程、信息與計算科學(xué)、物流工程、生物工程、高分子、林產(chǎn)化工等各理工科專業(yè)的教學(xué)中將最新的科研動態(tài)滲透到相關(guān)的大學(xué)物理知識教學(xué)中，例如，在講到《大學(xué)物理》第16章量子力學(xué)基礎(chǔ)時，我們把最新的前沿科學(xué)低維結(jié)構(gòu)中量子熱導(dǎo)、量子電導(dǎo)知識滲透到其中，并將我們正在進行的科學(xué)研究，包括目前低維量子體系中熱、電輸運需要解決的理論問題、我們的研究方法、研究內(nèi)容、正在主持的課題介紹給大家，同時，把正在研究的問題中急需解決的關(guān)鍵核心問題介紹給大家，引導(dǎo)學(xué)生思考，在這些問題的引導(dǎo)下，開展撰寫“小論文”的教學(xué)課外活動，引導(dǎo)學(xué)生開展第二課堂。通過學(xué)生課后查資料，自主參與調(diào)研，主導(dǎo)思索，把自己的想法和構(gòu)建的解決方案在一段時間后集中在課堂討論。通過這種教學(xué)模式的實踐，結(jié)果表明，學(xué)生的學(xué)習積極性得到了提高，激發(fā)了學(xué)生對新知識的求知欲，特別是通過這種與前沿科學(xué)研究相結(jié)合的教學(xué)模式，提高了學(xué)生研究問題、解決問題的能力，從而提高了學(xué)生的創(chuàng)造能力。

三、結(jié)束語

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另外，新型的量子計算也給數(shù)學(xué)密碼體制帶來了前所未有的潛在威脅。1994年P(guān)eterShor發(fā)現(xiàn)了第一個具體的量子算法'Shor量子分解算法的時間復(fù)雜度為D(刀2(109開)(10皿。朗))，它在設(shè)想的量子計算機上可以用輸入的多項式時間分解大數(shù)質(zhì)因子，因此它給RsA等公鑰密碼系統(tǒng)的安全性提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。1996年Grover發(fā)現(xiàn)了非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫源于聯(lián)想網(wǎng)御神州專家新論搜索的Gmver迭代算，量子Grover搜索算法的時間復(fù)雜度為D(／Ⅳ)，它有可能解決經(jīng)典上所謂的NP完全問題。

2007年11月，加拿大D—wave公司宣稱研制成功28量子位的量子計算機系統(tǒng)；2008年12月，又宣稱成功研制了128量子位的量子處理器。業(yè)內(nèi)科學(xué)家們預(yù)測，到2020年左右量子計算機將進入實用階段。假如1024個量子位以上的量子計算機研究取得實質(zhì)性突破，那么256bit甚至512bit的對稱算法將不安全，RSA，ECC等非對稱密碼體制也將不安全。目前的私鑰密碼體制，公鑰密碼體制等都將面臨更新?lián)Q代的“困境”。因此，研究可以抵抗量子計算等高性能計算攻擊的新型密碼技術(shù)體制勢在必行。

根據(jù)Shannon信息論原理，如果隨機密鑰的高速在線分發(fā)問題能夠有效解決，那么利用一次一密亂碼本(OTP)就可以解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐耆Ｃ軉栴}。但是隨機密鑰的高速在線分發(fā)面臨著一系列技術(shù)難題或者瓶頸(因為為了確保密鑰安全，需要采用復(fù)雜的加密手段和安全協(xié)議，限制了密鑰分發(fā)的速率；另外，密鑰的安全性也得不到完備性證明)。而量子通信系統(tǒng)可以解決隨機密鑰的高速在線保密分發(fā)問題，為0TP的廣泛應(yīng)用提供了技術(shù)可能性，進而可以解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐耆Ｃ軉栴}。基于這樣一個亮點，量子保密通信特別是量子密鑰分發(fā)技術(shù)(QKD)得到了許多國家的高度關(guān)注并得到了快速發(fā)展。

目前，QKD作為一個物理上安全的保密體制，其實用化已是一個明顯的趨勢。2004年，華東師范大學(xué)在國內(nèi)首次實現(xiàn)了QKD原理樣機吼2005年，瑞士IDQmntique公司和美國MagQ公司都推出了商用QKD系統(tǒng)產(chǎn)品。2005年，美國BBN公司在DAPAR的資助下構(gòu)建了6節(jié)點的實驗網(wǎng)絡(luò)。

2008年，歐盟sECoQc組建了7節(jié)點的演示網(wǎng)絡(luò)。2009年。中國建設(shè)了8節(jié)點的“最子政務(wù)網(wǎng)”?？梢哉f，國內(nèi)外對量子密鑰分發(fā)技術(shù)的研究已經(jīng)進入了工程實現(xiàn)的關(guān)鍵時期，目前已經(jīng)沒有產(chǎn)品化的技術(shù)障礙，其應(yīng)用基本上取決于市場。目前世界上最好的實驗記錄是：無中繼通信距離l87km，在線分發(fā)密鑰的速率lMb／s以上。

1技術(shù)原理和特色

根據(jù)量子力學(xué)原理，微觀世界遵循Hd‘規(guī)berg測不準原理和量子不可精確克隆定理。量子態(tài)測不準并且不能精確復(fù)制，這意味著，通過竊聽將不能得到確定的有效信息，也不能進行重復(fù)測量。更重要的是，任何針對量子信號的竊聽都將不可避免地留下痕跡，這為在線檢測竊聽提供了可能。量子態(tài)測不準導(dǎo)致的直接結(jié)果是任何人都不可能進行精確測量，從這個角度來分析，量子信道是“絕對安全”的；但是這種“絕對安全”是無意義的，因為從中得不到有效信息。合法通信雙方為了提取在量子信道中傳輸?shù)牧孔有畔?，必須依賴附加的條件，即必須借助經(jīng)典信道進行輔助信息的交互，比如竊聽檢測所需要的交互信息必須通過可信輔助信道來傳送，這也決定了量子通信與經(jīng)典保密通信之間的互補關(guān)系。

量子信息是經(jīng)典信息在功能和性能上的擴展，量子通信系統(tǒng)具有經(jīng)典通信系統(tǒng)所具有的功能以及經(jīng)典通信系統(tǒng)所不具有的新功能(比如在線竊聽檢測)。如果采用一組正交態(tài)對0和l進行編碼和通信，那么通信雙方能夠進行確定測量，因此完全可以實現(xiàn)經(jīng)典通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸功能。當然，這種應(yīng)用與經(jīng)典通信系統(tǒng)相比較并沒有特殊的優(yōu)越性，因此在大多數(shù)情況下，量子通信是指基于量子測不準條件下的量子保密通信。

1.1量子密鑰分發(fā)

QKD基于Heisenberg測不準原理和量子不可克隆定理，其完全保密特性得到了證明。因此，至少在理論上，基于量子密鑰的oTP能夠解決通信數(shù)據(jù)的完全保密傳輸問題又因為這種綜合應(yīng)用具有體制上的簡潔性、理想的完全保密性和簡單的軟硬件實現(xiàn)性能等，代表了密碼系統(tǒng)發(fā)展和升級換代的一個趨勢。

如果QKD在密鑰分發(fā)速率方面取得了重大突破，比如達到50Mb／s，甚至達到1Gb／s以上，那么基于量子密鑰的oTP就能夠?qū)崿F(xiàn)保密語音通信、一些重要數(shù)據(jù)的實時保密通信等，并且這種應(yīng)用不存在所使用密鑰或者密碼算法可能存在安全漏洞的隱患。這種系統(tǒng)應(yīng)用無疑對現(xiàn)在的保密通信體制是一個極大的挑戰(zhàn)!當然，尋找QKD在現(xiàn)代保密通信系統(tǒng)中的應(yīng)用切入點是當務(wù)之急。

1.2量子身份識別量子身份識別是基于量子態(tài)身份信息的物理安全的身份

識別方案。量子身份識別信息是量子態(tài)，具有唯一性和不可復(fù)制性，這從根本上消除了身份信息被假冒或者事后否認的可能性。在量子計算條件下，如何利用量子態(tài)身份的唯一性和不可復(fù)制特性實現(xiàn)完全保密的量子身份識別具有非常重要的意義。一方面，這種方案不需要事先共享短密鑰，可以增加系統(tǒng)的可用性另一方面，量子身份識別信息基于量子態(tài)，具有唯一性和不可復(fù)制性，可以從根本上解決其安全問題。

但是，由于量子身份的重復(fù)使用等技術(shù)難題導(dǎo)致量子身份識別研究進展緩慢。

1.3量子保密通信體制

研究表明。QKD并不是量子保密通信的必要條件，因為人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不依賴共享密鑰的量子保密直接通信方案110J，這也可能意味著未來的量子保密通信體制的安全性將可能不再依賴共享密鑰。但是，這并不影響QKD在一定時期內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。量子保密通信在同時解決竊聽檢測、身份識別和信息保護等問題的條件下，將形成一個完備的保密通信體制。量子保密通信不依賴復(fù)雜的數(shù)據(jù)加密算法(當然，信息的本地存儲保護等依然需要安全的數(shù)據(jù)加密算法)，量子系統(tǒng)設(shè)備不，因此量子系統(tǒng)具有通用性，所有用戶的系統(tǒng)配置和功能可以做到完全一致，不存在系統(tǒng)分級和使用多種密碼算法等技術(shù)問題，因此可以說不存在互聯(lián)互通的技術(shù)障礙，它能使任何擁有量子保密通信終端的用戶之間實現(xiàn)完全保密的通信，這是目前的保密通信系統(tǒng)所不具有的功能。這種性能在保密通信中具有非常重要的作用。對于量子糾纏系統(tǒng)來說，由于糾纏粒子之間存在不受空間限制的關(guān)聯(lián)性，并且可以實現(xiàn)隱形傳態(tài)，似乎利用這種現(xiàn)象可以突破經(jīng)典通信的距離極限，但這是不可能的。因為糾纏粒子之間的通信依然依賴經(jīng)典信息交互，即在進行基于糾纏的測量之后還必須通過可信經(jīng)典信道進行相關(guān)測量信息交互之后，才能實現(xiàn)兩個糾纏粒子之間的通信，這也是量子糾纏不能實現(xiàn)超光速通信的一個關(guān)鍵原因。因此，在目前的量子通信模型下，量子通信在深水、深空通信中并沒有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，也很難突破經(jīng)典通信的水下和深空通信的距離和速率極限。毋庸置疑，探索如何在新型的通信模型下突破經(jīng)典通信的極限，無論是對于理論創(chuàng)新還是對于國防軍事通信安全等都是非常有意義的。

2基礎(chǔ)研究與應(yīng)用趨勢

在QKD技術(shù)快速發(fā)展并日趨成熟的今天，量子保密通信體制還處于初級階段，量子保密通信系統(tǒng)由于系統(tǒng)自身的不穩(wěn)定性會造成一定的長期誤碼率(比如量子信號的調(diào)制解調(diào)過程和單光子探測器暗計數(shù)等都會引入一定的誤碼，這些誤碼在理論上無法與非法侵入所引起的誤碼進行區(qū)分)，如何克服這些誤碼的影響還有待于進一步解決。另外，QKD的應(yīng)用研究和量子保密通信基礎(chǔ)理論研究依然是量子保密通信體制研究的重點，其發(fā)展趨勢可以概括為：

(1)高速量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)與應(yīng)用研究。對基于單光子實驗方案進行改進和完善，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率，并進行QKD系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)。對基于量子糾纏、隱形傳態(tài)等量子特性的實驗方案進行深入研究，研究如何設(shè)計性能穩(wěn)定的QKD系統(tǒng)并在通信距離和通信效率上取得突破。

(2)量子保密通信基礎(chǔ)理論。研究新的量子密鑰分發(fā)、量子保密直接通信、量子身份識別、量子比特承諾協(xié)議等，完善量子保密通信體制理論研究量子保密通信網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)、工作原理和實現(xiàn)方案等：研究任意節(jié)點之間的互聯(lián)互通機理以及針對量子保密通信網(wǎng)絡(luò)的專用路由技術(shù)研究量子保密通信網(wǎng)絡(luò)與光纖通信網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)互通技術(shù)。

目前，量子保密通信的實際應(yīng)用進程直接取決于市場需求和量子技術(shù)的發(fā)展。量子保密通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：量子態(tài)的制備、分發(fā)和探測技術(shù)；量子系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾解決途徑；與光纖網(wǎng)絡(luò)的兼容性等。

隨著單光子制備、量子存儲和探測技術(shù)以及光纖傳輸?shù)认嚓P(guān)技術(shù)的進一步發(fā)展，量子保密通信將在國家重要領(lǐng)域內(nèi)的通信保密中扮演一個非常重要的角色。短期內(nèi)，QKD可以從根本上解決密鑰的高速在線分發(fā)問題，為oTP的廣泛使用提供一種可行的技術(shù)途徑?；诰白用荑€的oTP可以用于保密電話網(wǎng)、保密數(shù)據(jù)網(wǎng)等，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的一次一密加密，確保數(shù)據(jù)的完全保密傳輸。中長期內(nèi)，能夠同時解決竊聽檢測、身份識別和信息保護的量子保密通信技術(shù)，可以提供一個完善的通信保密解決方案。

3應(yīng)對策略探討

為了積極應(yīng)對QKD和量子保密通信技術(shù)可能帶來的影響，并為相關(guān)技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造良好的氛圍，促進量子保密通信技術(shù)的應(yīng)用推廣，及時采取科學(xué)的應(yīng)對策略非常必要。根據(jù)對國內(nèi)外量子通信研究現(xiàn)狀和趨勢的綜合調(diào)研分析，結(jié)合國內(nèi)的實際情況，以下對策或策略具有一定的代表性和較大的參考價值。

(1)信息安全形勢嚴峻，積極進行技術(shù)儲備，有備無惠。近幾年，一些典型的經(jīng)典密碼算法不斷被破譯或被發(fā)現(xiàn)存在致命漏洞，網(wǎng)絡(luò)計算和量子計算等高性能計算技術(shù)快速發(fā)展給經(jīng)典密碼算法帶來前所未有的沖擊和挑戰(zhàn)，經(jīng)典通信保密體制面臨更新?lián)Q代的抉擇。而量子保密通信技術(shù)代表了一個實際可行的新型技術(shù)方向，代表了未來信息安全市場的一個新方向。在積極探索量子保密通信體制的同時，尋求量子技術(shù)與經(jīng)典技術(shù)的“融合”，促進這種新型保密通信系統(tǒng)的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實意義。

(2)潛在資源需要整合，潛在市場需要發(fā)掘和培育。最子保密通信技術(shù)在保密傳輸方面有著十分明顯的技術(shù)優(yōu)勢。其中短期應(yīng)用前景十分明確，長期推廣應(yīng)用趨勢不可逆轉(zhuǎn)。但是，量子保密通信是一個綜合交叉技術(shù)學(xué)科，系統(tǒng)核心技術(shù)需要多學(xué)科專業(yè)人才聯(lián)合進行技術(shù)攻關(guān)，但是目前國內(nèi)相關(guān)研究主力依然集中在高校，基本上還處在“單兵作戰(zhàn)”的狀態(tài)，還不能形成具有核心競爭力的產(chǎn)品研發(fā)平臺。

美國MagiQ公司的副總裁AndrewHammond估計QKD短期市場份額將達到20億美元，在不久的未來其市場份額將達到10億美元／年。在今后幾年內(nèi)，國內(nèi)的市場份額派工流程與安全知識庫緊密相關(guān)，在故障處理時從安全知識庫中提供專家經(jīng)驗和歷史資料進行參考，在派工處理完畢后的反饋又放入安全知識庫中作為下次事件的歷史資料。安全知識庫包括安全知識文章、漏洞庫，補丁庫、事故案例庫等。

3.1報告報表網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)具有強大的事件分析報告和安全趨勢

報告系統(tǒng)。能夠收集和整理所有的安全事件報告，整理分析，產(chǎn)生針對不同閱讀者的專業(yè)安全報表。安全報表能夠?qū)⒁欢螘r期內(nèi)的整體安全狀況、攻擊來源、攻擊方式、攻擊目標、最多的和最少的攻擊排序、IP子網(wǎng)攻擊、IP子網(wǎng)攻擊目標、設(shè)備類型、事件警告類型、事件狀況類型和事件的嚴重性等等做出專業(yè)的分析報告。

3.2趨勢分析趨勢分析指依據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全指標策略體系，將多源安全事

件經(jīng)編碼格式標準化、歸并關(guān)聯(lián)等處理后，進行安全指標映射與態(tài)勢數(shù)據(jù)生成，并借助多種可定制可視化視角而展現(xiàn)出來的網(wǎng)絡(luò)總體安全狀態(tài)和發(fā)展趨勢。經(jīng)過對安全事件、審計日志和一些輔助信息的分析，能夠生成實時態(tài)勢報表、態(tài)勢告警、態(tài)勢預(yù)案等安全態(tài)勢分析報告，對總體的安全建設(shè)提供有價值的指導(dǎo)意見。安全態(tài)勢分析需要綜合眾多最新的信息安全管理技術(shù)，具有極大的理論價值和實用價值。

篇4

一、易學(xué)自然觀

《周易》包括《易經(jīng)》和《易傳》兩部分，實際上是上古巫文化化出的符號、周初時期占筮驗詞集錦和戰(zhàn)國末年理性詮釋的統(tǒng)合。作為《易傳》的十篇釋文已經(jīng)完全脫離卜筮，建立起一套以陰陽為綱闡釋變化的理論體系。漢興，《周易》作為官學(xué)傳習和研究的對象，被尊稱為“五經(jīng)”之首；漢易已經(jīng)納入陰陽五行學(xué)說，隋唐時期易學(xué)即以其理性向科學(xué)領(lǐng)域滲透；進而逐漸形成以符號系統(tǒng)與以陰陽為綱紀相結(jié)合的范疇體系和理論結(jié)構(gòu)。

易學(xué)對宇宙的基本觀點是：陰陽相涵相因、流變會通，構(gòu)成一個合諧互補的有機整體。

張立文教授在《王船山易學(xué)思想略論》〔1-191〕中指出：船山的本體哲學(xué)，統(tǒng)體會通于和合。所謂和合者，就是“陰陽未分，二氣合一，氤氳太和之真體”?！兑讉鳌酚醒浴靶味险咧^之道，形而下者謂之器”，作者認定道器是虛實范疇，虛與實的主要差異在于隱與顯?！靶味险呤请[也”，隱不是無，而是潛在，是形而下所以存在的根據(jù)?！靶味抡呤秋@也”，指有形質(zhì)的東西，“即形之成乎物而可見可循者也”。即此可知，顯指可見可循的事物和現(xiàn)象，隱指寓于“器”而起作用的現(xiàn)象背后更本質(zhì)的東西；而隱又不是虛無，“道不虛生，則凡道皆實也”。從而推定道乃實存之體，得出道器交與為體、相涵相因、流變會通的兩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論。

道和器的關(guān)系究竟如何？就邏輯上講，“形上者乃形之所自生”，因為凡器皆有形，由“形”邏輯上得出對應(yīng)于“形下”必然存在著“形上”。就二者的主從關(guān)系講，“當其未形而隱然有不可喻之天則，天以之化”，依此概括二者的關(guān)系為：道是器存在的依據(jù)；道通過器而表現(xiàn)自己，一切顯性的運動變化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度講，是“理不先而氣不后”，二者既不存在先后、本末之別，也就從根本上排除了天理、神創(chuàng)的觀念。

張教授立足于人文（兼及自然）闡述問題，認為“王船山道器、氣關(guān)系，充分體現(xiàn)和貫徹了《周易》和合人文的精神”，本文專門討論自然而不涉及人文。依據(jù)形上學(xué)本體哲學(xué)，自然界的物理客體應(yīng)該分兩類，即“形之已成乎物”和“未形”，二者的本質(zhì)區(qū)別在于形下之“顯”和形上之“隱”。

小結(jié)：易學(xué)自然觀是兩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論。從靜態(tài)角度講，“萬物（包括宇宙自身）負陰而抱陽，沖氣以為和”；從動態(tài)角度講，“陰變陽，陽變陰，其變無窮”。所謂的易，就是講陰陽變化之理的學(xué)問，即“易以道陰陽”。

二、兩種物理學(xué)理論

物理學(xué)作為一門學(xué)術(shù)的名稱，是從亞里士多德的希臘文著作延續(xù)下來的，這個希臘詞的意思是探討自然的秩序和原理的“自然學(xué)”，亞氏又稱其為自然哲學(xué)。大約到18世紀中葉，由于學(xué)科內(nèi)容的分化，自然史和化學(xué)從物理學(xué)中獨立出來，18世紀后半葉法國討論過留下的物理學(xué)意味著什么，結(jié)果是把物理學(xué)分為一般物理學(xué)和特殊物理學(xué)。前者指牛頓力學(xué)或由《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》導(dǎo)出的以數(shù)學(xué)描述質(zhì)點運動的傳統(tǒng)，后者包括聲、光、電、磁等廣泛領(lǐng)域。通常都把這種劃分說成是數(shù)學(xué)科學(xué)傳統(tǒng)和實驗物理學(xué)的分離。

1829年，泊松把當時法國物理學(xué)的思想傾向歸為兩類：物理力學(xué)和解析力學(xué)。他把前者的特征描述為“它的唯一的原理是把一切還原為分子運動，而這些分子是把力的效果從一點傳到另一點并保持這些力之平衡作用的核心”，即期望用天體運動的牛頓平方反比定律數(shù)學(xué)格式，精密地描述宇宙一切現(xiàn)象，稱牛頓范式；而后者則強調(diào)現(xiàn)象的解析格式，輕視對物理原因進行討論，稱非牛頓范式。1840年以后，牛頓范式的地位被非牛頓范式所取代；與之同時，拉格朗日原理被泊松和哈密頓予以發(fā)展，使力學(xué)成為完全分析的形式，并且以能量取代力的概念體系。本應(yīng)該由之意識到“根本不存在純粹的力學(xué)現(xiàn)象，實際上運動總是結(jié)合著熱和電磁的變化，它們也規(guī)定運動”〔2-9〕，從而結(jié)束牛頓的“力學(xué)神話”，可惜的是西方哲學(xué)沒有能夠為物理學(xué)提供合適的自然觀，以后的物理學(xué)就在迷茫中走了許多彎路。對兩種范式的本質(zhì)差異，一般都視為用幾何法還是用解析法的數(shù)學(xué)問題。

19世紀30年代之后，隨著實驗物理學(xué)的成熟，出現(xiàn)了實驗物理學(xué)和理論物理學(xué)之區(qū)分；物理學(xué)的理論又分原理理論和構(gòu)造理論兩類。前者是先使用分析法在經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)自然過程的普遍特征（即原理），然后給出各種過程必須滿足的數(shù)學(xué)形式的判據(jù)，比如牛頓力學(xué)；后者又叫“假說—演繹”法，即先確立“想象的原理”（即“假說”），然后采用反證法通過由原理導(dǎo)出的結(jié)論對原理進行證明，給出的內(nèi)容與經(jīng)驗所顯示的現(xiàn)象吻合得愈多愈一致，特別是能夠從假說來預(yù)言現(xiàn)象并得到證實，這種構(gòu)造理論就愈成功。依據(jù)這種分類方法，一般都承認17世紀牛頓的《原理》和惠更斯的《論光》就分別代表了原理理論和構(gòu)造理論。對這兩種理論劃分的依據(jù)主要在于思維方式，即前者采用分析法而后者采用綜合法。

三、兩類物理客體

牛頓的《原理》和惠更斯的《論光》，從近代物理學(xué)奠基開始，兩種截然不同的理論分別傳承為兩種體系，即牛頓范式——原理理論，惠更斯范式——構(gòu)造理論，其本質(zhì)差異不在思維方式和數(shù)學(xué)形式之不同，也不在是采用數(shù)學(xué)方法還是實驗方法之別，而在于研究的客體分屬于根本不同的兩類。

以質(zhì)量對物體進行計量，并假定質(zhì)量都集中在一個質(zhì)點，以相互傳遞力的作用描述運動，是牛頓范式的核心觀念；非牛頓范式研究的光、熱、電、磁等現(xiàn)象，都不能以質(zhì)量進行計量，最終認識到了這種現(xiàn)象都與“能量”直接相關(guān)，并且以能量取代了力學(xué)概念體系。

而今首當其沖應(yīng)該明確的是物理學(xué)根本就不直覺研究“物質(zhì)”，正象無法品嘗水果一樣，因為二者都是抽象的類概念。物理學(xué)只研究質(zhì)量、能量、電量、時間和空間之間的關(guān)系，兩種理論的適用范圍不同，前者是關(guān)于質(zhì)量系統(tǒng)的理論，后者則適用于能量系統(tǒng)。以往不適當?shù)匕涯芰空f成是物質(zhì)運動的形式（如“能即運動”）〔3-526〕，是產(chǎn)生混亂的肇端?，F(xiàn)代物理學(xué)已經(jīng)確認物理客體分兩類：宇觀上有分立的天球和連續(xù)輻射，微觀上分粒子和場，粒子物理學(xué)分費米子和玻色子，理論物理學(xué)稱其為物質(zhì)粒子和相互作用；物理學(xué)理論也分用質(zhì)量計量和時空描述、用能量計量和位形描述兩個系統(tǒng)?！拔覀兪紫劝延钪娴奈镔|(zhì)內(nèi)容分成兩個部分：“物質(zhì)”即諸如夸克、電子和繆介子等粒子，以及“相互作用”諸如引力和電磁力等等”〔4-38〕。當代著名物理學(xué)家霍金居然會說出如此不合邏輯的荒唐話，不難看出“物質(zhì)”這個誤用概念帶來的混亂是何等嚴重。

物理客體不能用“物質(zhì)”這個概念進行抽象和概括，而應(yīng)該分為質(zhì)量和能量兩個系統(tǒng)，二者的本質(zhì)差異有3：1、分立和連續(xù)；2、有無靜質(zhì)量；3、量傳遞時物理客體僅只振動而不發(fā)生運動方向的位移。確認能量系統(tǒng)存在的依據(jù)有5：1、德西特從廣義相對論場方程得出沒有物質(zhì)的宇宙時空解；2、無限的（負能電子）海的發(fā)現(xiàn)；3、愛因斯坦說：“依據(jù)廣義相對論沒有以太的空間是不可思議的”；4、3K微波背景輻射證明“空間”不空；5、粒子物理學(xué)的實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)粒子為瞬息億變的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

“全〖ZZ(〗空間〖ZZ)〗充滿著相互作用著的各種不同的場”〔2-387〕，這種分布著某種物理量的空間，不同于經(jīng)典物理學(xué)中作為參量的空間?！皥鰪臄?shù)學(xué)上表述了能量局域性概念”，“是一個具有無窮多自由度的動力系統(tǒng)”〔2-353〕。即此可知，一切自然現(xiàn)象雖表現(xiàn)為質(zhì)量系統(tǒng)單元個體的運動和變化，動變之因卻源于能量系統(tǒng)的作用；而能量系統(tǒng)本身不通過作用于質(zhì)量系統(tǒng)的效應(yīng)也根本就無法觀測。物理學(xué)早已將物理客體分為彌散態(tài)粒子和凝聚態(tài)物體，3K微波輻射發(fā)現(xiàn)之后，就應(yīng)該從分類學(xué)的角度再增添一種連續(xù)態(tài)網(wǎng)絡(luò)；進而將彌散態(tài)粒子分為質(zhì)量子和能量子，如此一來，物理世界圖象就會變得非常清晰。

物理客體分物體、粒子、網(wǎng)絡(luò)三類，分別用質(zhì)量、電量（或荷質(zhì)比）、能量計量；人類生活的現(xiàn)實世界屬于質(zhì)量系統(tǒng)（從天球到原子乃至質(zhì)子、電子），能量系統(tǒng)則是一切運動變化的動力之源；所有的共振態(tài)、復(fù)合態(tài)粒子均屬于能量系統(tǒng)的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，只有那些穩(wěn)定的能量子才有現(xiàn)實意義；不同能量子的有序組合構(gòu)成信息（從質(zhì)量系統(tǒng)講，傳遞信息必須有載體，而對能量系統(tǒng)，信息和載體則合而為一，于此無暇展開討論），可以用于操作質(zhì)量系統(tǒng)的變化和存儲一切自然現(xiàn)象。

小結(jié)：物理客體分兩個系統(tǒng)三種態(tài)。質(zhì)量系統(tǒng)和能量系統(tǒng)確實屬于“負陰而抱陽，沖氣以為和”的狀態(tài)；作為兩系統(tǒng)“中介”的彌散態(tài)，是演繹世間萬象的“大舞臺”；何以產(chǎn)生質(zhì)量和電量，是現(xiàn)實世界存在的最根本機制。

四、時間和空間

無論哲學(xué)還是物理學(xué)，時間和空間都是一對非常重要的范疇，同時又是亙古至今爭論最多直到今天還沒有取得共識的兩個概念。16世紀之前，基本上沒有留下多少值得關(guān)注的重要論點；牛頓為了創(chuàng)立完整的力學(xué)體系，不得不提出人類歷史上第一個時空構(gòu)架。他認為物質(zhì)是在絕對空間中運動，時間不跟任何物質(zhì)對象相關(guān)、自身等速地在那里流；時間和空間各自獨立互不相關(guān)。亦即是說時間和空間僅只是描述運動的參量。

現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)現(xiàn)則是：“廣義相對論用空時結(jié)構(gòu)的幾何性質(zhì)來表示引力場”〔2-328〕，場不但“是某種物理量的空間分布”，還是“一個具有無窮多自由度的動力系統(tǒng)”〔2-353〕。很顯然，時空結(jié)構(gòu)應(yīng)該被理解為改變物體或帶電粒子運動狀態(tài)的作用量。

依據(jù)質(zhì)能兩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論看待，即使在牛頓力學(xué)體系中，時空結(jié)構(gòu)也是作用量而不是描述運動的參量。比如牛頓力學(xué)的第一號自然力——重力G=mg，如果沒有g(shù)作用于m，物體就不會自由下落，很顯然g是使m自由下落的作用量。如果用電磁作用相類比，g可以被稱為引力場強，其作用效應(yīng)跟電場作用于電量沒什么兩樣。自從發(fā)現(xiàn)了動量和能量守恒之后，牛頓力學(xué)方程基本上已經(jīng)不再使用，足以說明牛頓力學(xué)非常片面，能夠溝通三個領(lǐng)域最基本的物理量只有動量和動能，根本就不需要力這個概念。

時間和空間究竟指什么？答曰：二者分別是對能量系統(tǒng)單元個體持續(xù)性和廣延性的計量，恰如用質(zhì)量計量物體、用電量計量帶電粒子那樣。

“空間一時間未必是一種可以認為離開物理實在的實際客體而獨立存在的東西。物理客體不是在空間之中，而是這些客體有著空間的廣延性”〔5-112〕。愛因斯坦如果對中國古典哲學(xué)稍有理解，就會再說一句：這些客體還有著時間的持續(xù)性。這種“物理實在的實際客體”即指能量系統(tǒng)而言。

能量系統(tǒng)雖是連續(xù)態(tài)，探究其具體作用時卻需要量子化。假定其最小單元為h，由ε＝hν＝h/T可知，只要測出周期T，即可以知道具體的能量值，同理測出波長即可知動量。故而可以說時間和空間是對能量系統(tǒng)兩種屬性的計量。

董光璧教授猜想對于不同的相互作用，應(yīng)該“各有其時空結(jié)構(gòu)”，是有道理的。用于電動力學(xué)的時空結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常成功，“對于電磁相互作用，相對論提供的時空結(jié)構(gòu)和量子論提供的能量結(jié)構(gòu)，既在邏輯上自洽又與經(jīng)驗相符”〔2-429〕；而對于質(zhì)量，發(fā)揮作用的時空結(jié)構(gòu)有ι2t-2和ιt-1兩種，對行星的運行則有R3/T2＝K。

小結(jié)：時空不是獨立的存在，而是用于計量能量系統(tǒng)屬性的概念構(gòu)架。對于物體或帶電粒子，不同的時空結(jié)構(gòu)作用于質(zhì)量和電量可得能量和動量；對于能量系統(tǒng)，只需要用T和λ對基本單元個體計量，即是能量和動量。

五、兩種運動

討論過物理學(xué)不應(yīng)該使用“物質(zhì)”這個哲學(xué)范疇，明確了物理客體分質(zhì)量、能量兩個系統(tǒng)，確立了質(zhì)量、電量、能量和時空是基本的物理量，并且弄清了時（T）空（λ）可以直接作為計量能量和動量的基本量，不同時空結(jié)構(gòu)又分別是驅(qū)動質(zhì)量或電量的基本作用量之后，還應(yīng)該討論一下運動形式問題。

亞里士多德很早就提出自然運動和強迫運動區(qū)分之必要，物理學(xué)界至今都沒有認真對待。所謂自然運動，應(yīng)該是不受人的干預(yù)，不準附加任何人為條件的運動，比如自由落體、自組織系統(tǒng)的變化和行星運轉(zhuǎn)等（下文稱絕對運動）；所謂的強迫運動當指人為增添了特設(shè)條件的運動，比如將物體抬高、擺鐘和日常生活中經(jīng)常發(fā)生的許多運動。

牛頓力學(xué)除自由落體之外，幾乎都有附加條件，將運動定義為一個物體對另一個物體的位移，運動的基點建立在物體對物體的作用（即力）之上，并將物體看作一個質(zhì)點等，基本上都屬于質(zhì)量系統(tǒng)的相對運動?，F(xiàn)代物理學(xué)發(fā)現(xiàn)的因果關(guān)系被破壞，基本上都產(chǎn)生于對絕對運動和相對運動的作用機制之混淆。

“一個鐘所處的引力勢越低（深），它走得越慢，而那里發(fā)出的光在引力勢較高處去接收就會發(fā)生紅移”〔5-92〕，亦即是說原子鐘在那里發(fā)出的光頻率較小，周期變大。如果是擺鐘，依據(jù)T＝2πL/g，由于g變大，周期就必然變小。兩種鐘的結(jié)果居然完全相反，基于什么原因呢？這就恰好能夠說明相對運動和絕對運動的作用機制不同，顯示的結(jié)果就必然會適得其反。由于原子鐘的頻率直接決定于能量子的頻率，屬于絕對運動；而擺鐘的周期則由作用量g與彈性勢的平衡決定，屬于相對運動，g變大時相對而言等于固定不變的彈性勢變小，故而鐘的周期亦隨之變小。“量子理論和每一種合理的真實世界觀念都沖突”〔6-127〕；“量子力學(xué)改變了古典物理學(xué)的因果觀和實在論”〔2-328〕。這些觀念產(chǎn)生于發(fā)現(xiàn)了絕對運動和相對運動效果迥異，感到困惑的原因是沒有樹立起時間和空間“不再是事件在其中發(fā)生的被動的背景”，“相反的，它們現(xiàn)在成為動力學(xué)的量”〔4-53〕，根源在于沒有突破“物質(zhì)”一元論的樊籬。

問起廣義相對論場方程的意義，通常的回答是：“物質(zhì)和能量要使時空向其自身彎曲”〔4-60〕，反過來彎曲時空的曲率又決定著物體運動的路徑。這種表述本來存在一個因果互易的邏輯循環(huán)，只需要將誤用概念“物質(zhì)”去掉，就變成了非常明晰的單因（能量）決定單果（質(zhì)量運動路徑）的關(guān)系。再如“勢函數(shù)V表示質(zhì)量系統(tǒng)對空間任意點的引力作用”〔2-361〕，實質(zhì)上則是勢函數(shù)表示任意時空點對質(zhì)量的趨動作用。作用和被作用的因果關(guān)系弄顛倒的原因，許多都出在用相對運動的觀念去解釋絕對運動；產(chǎn)生這種觀念的根源又非常久遠和牢固，先是哲學(xué)上把物質(zhì)說成第一性，繼而近代科學(xué)一開始就決定只研究屬于第一性的質(zhì)量和重量，外加擔心宗教神學(xué)找麻煩，所有物理學(xué)理論就都必須把物質(zhì)或質(zhì)量說成是運動變化的起因。依據(jù)兩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論，動因僅來源于能量系統(tǒng)。

宇觀上的星體都是絕對運動，很早很早之前就受到許多哲人的關(guān)注，他們的不少觀點由于跟相對運動的理論不合，都受到了冷遇。歐拉認為“一切物理過程都是以太與物質(zhì)相互作用的結(jié)果”〔2-180〕，歐多克斯認為“日、月和行星分別固定在想象的勻速轉(zhuǎn)動的天球上，星體本身不動，它們隨著天球運動”〔2-51〕，笛卡爾的觀點更明確：“宇宙空間充滿媒質(zhì)的旋渦運動，天體被媒質(zhì)的旋渦推動”〔2-145〕；最直觀形象的描述莫過于那個陰陽互動的太極圖，那是華夏先民無數(shù)代人仰觀俯察智慧的結(jié)晶。天空中所有星系或星系團無不都是一個渦旋，其中不少渦旋的中心根本就找不到質(zhì)量（被稱為質(zhì)量丟失的暗物質(zhì)）。很顯然這些渦旋都是能量積累形成的畸變時空，那些特定的R3/2＝K的不同旋線上，都可能會有星體在做自然運動，根本就不需要什么引力作為向心力，自然也就沒有必要去找切線力的源。

易學(xué)中雖說沒有“自組織”這個詞，王船山卻早就講清了自組織的作用機制?！瓣栕冴幒希藱C而為動靜”，“二氣之動，交感而生，凝滯而成物我之萬象”，如果將質(zhì)量子和能量子類比為陰陽，這種說法還滿有道理的。

小結(jié)：運動有相對和絕對之別。因果關(guān)系被破壞的原因大都生之于用相對運動的理論去解釋絕對運動，根源在于物質(zhì)一元論不能作為物理學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)。

六、唯物宇宙觀

科學(xué)思想作為文化的一部分，在相當長的時間內(nèi)世界各地都是沿著自己的傳統(tǒng)在發(fā)展；從16世紀開始，隨著西方殖民主義的掠奪，希臘傳統(tǒng)的科學(xué)逐漸傳播到世界各地。如今所說的近代科學(xué)，主要指希臘科學(xué)傳統(tǒng)的擴展，其間也不乏阿拉伯、中國和印度等地科學(xué)成果的積累。物理學(xué)思想的發(fā)展在很大程度上跟古希臘哲學(xué)有著非常密切的關(guān)系，古希臘哲學(xué)的自然觀主張人與自然分離。

在古希臘文化傳統(tǒng)中，從公元1世紀基督教創(chuàng)立開始，就出現(xiàn)了理性和信仰、哲學(xué)和神學(xué)的紛爭，科學(xué)思想的發(fā)展亦被打上深深的烙印?；浇坛蔀閲讨螅爸R服從信仰”成為教會的基本準則之一，于是就有人提出“學(xué)問來源于經(jīng)驗”與之抗衡。

基督教創(chuàng)立不太久，某些護教派發(fā)現(xiàn)那些愚昧貧乏的教義抵抗不住古希臘、羅馬文化，特別是哲學(xué)，就開始從古希臘、羅馬哲學(xué)中尋找為教義辯護的依據(jù)，從而發(fā)展出貌似科學(xué)的神學(xué)，進而宣布真正的哲學(xué)和真正的宗教是同一的和信仰先于理性的原則。中世紀的歐洲幾乎一切學(xué)術(shù)都在宗教神學(xué)的桎梏之下，自然科學(xué)也不例外，布魯諾被活活燒死，伽利略遭受終生監(jiān)禁，都因為他們的理論對神學(xué)不利。

唯物主義宇宙觀針對信仰先于理性提出物質(zhì)第一性、意識第二性，自然科學(xué)總算找到了哲學(xué)基礎(chǔ)。由于近代科學(xué)確定只研究屬于第一性的質(zhì)量和重量，而不研究與感覺有關(guān)的第二性，即把意識范疇留給宗教，總算爭得了一席之地。當我們立足于現(xiàn)代科學(xué)的成果和困惑，去反思物理學(xué)發(fā)展的歷史時發(fā)現(xiàn)，把物質(zhì)和意識的關(guān)系視為全部、特別是近代哲學(xué)重大基本問題的唯物主義哲學(xué)，根本就不能作為物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。為了從神學(xué)桎梏下掙脫出來，選擇第一性、第二性之分的哲學(xué)雖說必要，終歸總逃不掉為臨時應(yīng)付而“舉債”付出更高的代價。

物質(zhì)和意識對立，對立的雙方是自然和人，這是古希臘自然與人分離自然觀的延續(xù)。這種哲學(xué)適用的范圍應(yīng)該是人天系統(tǒng)，即探討的中心課題是人與自然的關(guān)系；而物理學(xué)則屬于純客觀地探討自然界的秩序和原理的學(xué)問，亦即是說它只研究物質(zhì)和物質(zhì)之間的聯(lián)系、相互作用和運動變化規(guī)律等問題，絲毫不涉及物質(zhì)與意識關(guān)系的內(nèi)容。故而我們認為，唯物主義宇宙觀雖說使物理學(xué)擺脫了宗教神學(xué)的束縛，而成為一門獨立的學(xué)科，卻不能做為物理學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)。

自然界是一個有機整體，要探討其運動變化的規(guī)律，就不應(yīng)該將所有的物理客體用“物質(zhì)”一個概念概括。因為變化只能發(fā)生在至少兩種客體之間，如MN和NM；而MM則是永遠無法觀測的。

“科學(xué)史界越來越多的學(xué)者認識到，站在現(xiàn)代科學(xué)的立場尋找歷史來龍去脈的做法有誤入歧途的危險，轉(zhuǎn)而采取從原來的境況中重新闡釋科學(xué)思想”〔7-2〕，不少人發(fā)現(xiàn)了《周易》中保留著自然學(xué)的原初形式，可以為科學(xué)發(fā)展提供有益的哲學(xué)啟迪。本人沿著這條進路摸索多年，學(xué)習探尋的心得是，物理學(xué)只有依據(jù)兩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論的自然觀，才可以討論變與不變。

易以道陰陽；萬物負陰而抱陽，沖氣以為和；陰變陽，陽變陰，其變無窮；陽變陰合，乘機而為動靜；二氣之動，交感而生，凝滯而成物我之萬象——僅依據(jù)上述五句富涵哲理的格言，對物質(zhì)、時間、空間、運動和因果關(guān)系等重要概念做一些簡要的剖析，就可以理出一條新的思路。如果依據(jù)兩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論，對物理學(xué)的概念和理論進行一次新的整合與梳理，極有可能會將物理學(xué)帶出當前的困境。不當之處，敬請各位師長、同仁指正。

參考書目：

1、朱伯昆主編《國際易學(xué)研究》第三輯，華夏出版社1997年版

2、董光璧等著《世界物理學(xué)史》吉林教育出版社1994年版

3、《馬克思恩格斯選集》第三卷人民出版社1972年版

4、(英)霍金著《霍金講演錄》湖南科技出版社1995年版

5、倪光炯等著《近代物理》上海科技出版社1979年版

篇5

摘要：基于幾何學(xué)的哲學(xué)本質(zhì)，將“沒有大?。ú糠荩钡膸缀巍包c”定義為“自身無限”的太極“點”，使拓撲學(xué)的空間連通性可以理解，從而物理空間與幾何空間得到統(tǒng)一?！白円住薄ⅰ疤珮O”、“陰、陽”、“互補”成為精確定義的現(xiàn)代學(xué)術(shù)概念，西方學(xué)術(shù)理論中傳統(tǒng)的“以太”思想可以得到中國式闡釋，量子理論中的最困惑的認識論問題能夠“簡單”地被表達。

1.幾何學(xué)中的無限

1.1.點的幾何學(xué)

1.1.1.點是數(shù)學(xué)中的最基本的元素，但點的自身性質(zhì)卻是最不清楚的，代數(shù)中的點、幾何學(xué)中的點、物理學(xué)中的點，其本質(zhì)都不相同，以幾何為例，歐幾里德的定義是“點是沒部份的”(definition 1. a point is that which has no part)，這個定義是哲學(xué)式的精粹，但在數(shù)學(xué)意義上并不嚴格，所以現(xiàn)在一般定義是：點是沒有（尺寸）大小的。這個定義仍然不能滿足現(xiàn)代科學(xué)理論的需要，為了滿足物理空間的內(nèi)涵，必須定義：點是空間中的位置。但這樣定義，實際上，只是點與空間相互定義，這當然這是一種定義循環(huán)，但是邏輯正確，作為幾何學(xué)公設(shè)性定義，在幾何學(xué)自身的范圍內(nèi)沒有討論的余地。當然這并不妨礙我們在更高的視角上考察點的意義。

1.1.2.在純粹的幾何意義上，幾何點與純代數(shù)中的點所研究的性質(zhì)不同，比如代數(shù)中的點有“無理點”與“有理點”這樣不同性質(zhì)的區(qū)別，而在純粹的幾何學(xué)中，就不討論“無窮小”這樣的作為數(shù)的點與點之間的“間隙”問題，這可以看作是純粹幾何學(xué)的前提。

比如我們?nèi)蓷l0與1之間的線段，它們是等長的，如果我們移去1這個端點，就無法在幾何的意義上比較它們的長度，因為它們“本身”的長度是不確定的0.999……，這樣就無法在幾何的意義上比較它們的長度，代數(shù)上以1這個極限“作為”它們的大小，并且正是在極限研究的意義上建立起了分析理論，成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)，但在純粹意義的幾何學(xué)中則不能，因為空間中的位置的意義就是相對確定性，如果沒有位置的確定性，幾何學(xué)自身就沒有意義。

(為了適合不習慣數(shù)學(xué)語言讀者，以下省去一些限制性語法表達，但有數(shù)學(xué)專業(yè)知識的讀者仍可以以嚴格的方式理解。)

1.2.端點的幾何原理

1.2.1.歐幾里德幾何原本中定義：線（線段）的兩端是點，(definition 1. the ends of a line are points.)直線平直地在它自身上以點（延伸）(definition 4. a straight line is a line which lies evenly with the points on itself) ，直線無限延伸性質(zhì)來自公設(shè)：有限線段在（無限）直線上連續(xù)地產(chǎn)生（延長）(postulate 2.to produce a finite straight line continuously in a straight line.)雖然歐幾里德避免了使用無限這個詞，但“無限延伸”是暗中包含在他的幾何學(xué)中的，無限延伸實際上是一種空間直覺，歐幾里德以線段在直線上連續(xù)延伸的運動表達了這種直覺，在他的定義中，他不得不含糊地使用無限長直線，是因為無限在他的幾何學(xué)中沒有立足的基礎(chǔ)。

幾何原本中實際上包含的觀念是：直線由點構(gòu)成，直線是以點延伸的，而且線直線在它的端點上延伸與直線在直線“內(nèi)”的點上延伸沒有區(qū)別。

1.2.2.直線的兩端各是一個“點”，但我們不能說一個一個點處于線端而成為端點，而應(yīng)當說端點使直線成為線段，這是一個重要的區(qū)別，直線的端如果不是“點”，直線的端就是開放的，在這種情況下，直線具有不確定的幾何長度，在純粹的幾何中就沒有意義，因此端點在幾何學(xué)上具有特殊意義，這正是我們研究的起點。

1.2.3.直線的端點只有兩個，而直線中的常點是無數(shù)的，端點處在直線的兩端，一方是直線內(nèi)（上），一方是直線外，這與常點總是處在直線上（內(nèi)）不同，我們可以想象地理解端點只有點的“一半”，即使我們無法直觀地相象點的一半是什么圖象，我們?nèi)钥煞抡樟孔恿W(xué)中的辦法，把它看成是點的內(nèi)稟性質(zhì)——“無限”的“量子性質(zhì)”的表征。這種“半”的意義并不與點的現(xiàn)代觀念相矛盾，比如，“點是無限可分的”就與“點是沒有大小”的不相矛盾，正因為沒有大小，才是無限可分的，或者正是因為無限可分，點才是沒有大小的，這樣，我們定義中的幾何學(xué)意義的“半”就與物理意義的無限可分具有同一性，在這種“現(xiàn)代”學(xué)術(shù)的意義上，“半”（端）點就是普遍意義上的無限可分性的一種精確幾何表達，

1,2,4,半端點的定義對歐幾里德的“點是沒有部份的”定義來說，這是有問題的，因為沒有“部份”，就沒有“半”的意義，但問題在于“部份”這個詞的意義也是不清晰的，因此與其說“半”端點的定義與歐幾里德的定義相矛盾，不如說半端點暴露了歐幾里德的“點是沒有部份的”這個定義的含糊性，它排斥了點自身的內(nèi)涵，至少，作為公設(shè)，定義半端點并不妨礙理論的無矛盾展開，而且正是在這個意義上，我們的研究才具有意義，這一點與非歐幾何對歐氏幾何的意義相同。

1.2.5.我們知道點與點的幾何關(guān)系只有兩種，重合與不重合，這與數(shù)學(xué)分析理論不同，分析就是基于點與點可以無限接近——即不重合也不不重合。因此我們可以想象無限長幾何直線的兩端點也只能是重合或不重合兩種狀態(tài)中的任何一種，就是說在幾何的純粹性上不可能存在第三種狀態(tài)：如果不重合，就是幾何原本中定義的“線段”，如果重合——這是一個最簡樸而合理的直覺想象，則兩個半開放的端點重合為一個“無限遠點”，這里的“重合”一詞與“半”的意義一樣作量子理論的幾何解釋，即直線在無限遠處自身相連，這實際就是歐氏幾何中的沒有明確定義的無限長直線的精確意義。

1.2.6.點具有幾何無限性的內(nèi)稟本質(zhì)，點的自身無限性與無限長直線同一。

1.3.太極點與太極空間

1.3.1.為了研究這種意義上的自身相連的無限長直線，我們必須在一個普通歐氏平面中表達它，現(xiàn)在讓我們想象這根無限長線繃緊或投影在一個普通平面上，我們就得到了這個平面上的一個線圓，但這個圓具有一個無限點，我們不過以普通點代替了那個無限點，為了記住這個區(qū)別，也為了以下的理論展開，我們重新命名這一點為“太極點”，但在這個圓上，我們并不能確定太極點在那一點，這樣任何一點都可以是太極點，即線圓是由太極點構(gòu)成，這并不會產(chǎn)生矛盾：如果我們在任意處切斷這根圓線，就有兩種情況：在點與點之間切開，得到線段，或者，把一個點自身切開，得到無限長的直線。

同理，所有的幾何元素都可以依此定義，而且，如果空間由太極點構(gòu)成，就是太極空間。

1.3.2.這樣定義的太極點和太極空間是從幾何學(xué)出發(fā)的，但具有更一般的哲學(xué)意義，就是說太極點具有了“自身的意義”而不僅僅只是空間中的位置，這種定義具有復(fù)雜的內(nèi)涵，在此不展開討論，我們現(xiàn)在只是這樣確定，通過對幾何無限點的幾何表達，“太極點”具有自身無限性這樣一個內(nèi)稟“本質(zhì)”?？梢灾赋觯珮O點和太極空間具有一種本質(zhì)的物理學(xué)意義，由此，幾何空間與物理空間有了表達的同一性，為了以后物理學(xué)上理解的方便，我們可以稱太極點和太極空間為“以太”點和“以太”空間，就是說我們以后可以用“太極”的意義來闡釋西方傳統(tǒng)學(xué)術(shù)思想中的幽靈——“以太”。

1.4.射影平面與太極圓

我們可以想象一根直線在平面上無限延伸，我們馬上就可以想象到，平面由直線組成，因此，如果這個平面由無數(shù)的半開放的無限點所構(gòu)成的邊緣所包圍，平面邊緣的所有無限遠點是一維太極線圓（周長），如果將它們表達在歐氏平面中，這就是射影幾何中的“射影平面”。

我們?nèi)∫粋€畫在歐氏平面上的任意圓面，在這個圓面上，如果我們將圓周“定義”為無限遠的邊緣——太極圓，這時這個圓面就成了“射影平面”，實際上，這和我們平常看到的地平線和理想化的地平面這樣一種經(jīng)驗相同。如果在這個圓面上畫一根直徑，這根直徑的兩個端點就是同一個無限遠點即每一根直徑的兩個端點在太極點的意義上自身同一。為了想象這一點，我們將一個球在一個平面上投影，這時球上的赤道被投影成為一根直徑，在投影上它有兩個端點，而球上的赤道卻是自身相連沒有端點的。就是說歐氏平面上的圓周被理解為太極線就使這個圓面成為射影平面。

2.太極幾何

2.1.太極面

2.1.1.我們想象在我們的前面有一個平面，比如就是地平面，如果它無限延伸出去，按照上述的太極幾何原理和太極點的定義，它將在無限的地平線處自身縫合起來，成為二維太極面。

2.1.2.這樣的二維太極面是幾何學(xué)單面的。實際上，普通幾何學(xué)中的平面也是單面的，歐幾里德的定義是：面是只有長度和寬度的那種東西。對平面沒有定義厚度就等于沒有定義雙面性，雙面性實質(zhì)是三維空間的性質(zhì)，就是說只有在三維空間中，平面才有雙面，一個沒有兩面的單面在普通幾何學(xué)中是無法理解的，但在現(xiàn)實中卻可以是經(jīng)驗地想象的，比如，我們可以設(shè)問，當我們所處的地平面在無限遠處被太極縫合時，我們是被縫合在其內(nèi)還是在其外呢？這個問題實際上就是問理想地平面是雙面還是單面的問題，在拓撲學(xué)意義上，這就是空間的連通性問題。

2.1.3.由于地球是有限的，所以我們很容易理解我們生活在地球表面之上（外）而不是地球表面之內(nèi)，但對于一個真正無限延伸平面的太極縫合來說，這這個問題是無法回答的，比如天空就是無限的，古人想象天如復(fù)蓋，如果我問我們是生活在天空之內(nèi)還是天空之外，這個問題就無法回答了，這似乎超出了人的想象力，但這實際上是一個具有現(xiàn)實意義的大科學(xué)問題，因為我們同樣可以問：我們是生活在宇宙之內(nèi)還是宇宙之外？

2.1.4.我們可以想象在一個無限大的黑色以太液體中有一個很大的氣體泡泡，我們生活在其中，現(xiàn)在要問我們是生活在液體之內(nèi)還是液體之外呢？這不是一個所謂的觀察角度不同的問題，在這種情況下，我們沒有觀點選出擇的自由，只能回答是或不是，如果說我們生活在液體之內(nèi)，但氣泡是對液體的排除，所以我們自活在液體之外；但如果我們說我們生活在液體之外，但無限的液體包圍著所有的世界，所以我們在液體之內(nèi)。

2.1.5.這個問題是有物理學(xué)意義的，這就是著名的牛頓旋轉(zhuǎn)難題。讓一個水桶旋轉(zhuǎn)起來，里面的水也跟隨著旋轉(zhuǎn)，我們讓水桶停下，水仍然在桶內(nèi)轉(zhuǎn)動，一般我們都認為水是相對桶或附近其它靜止參照物作旋轉(zhuǎn)運動的，現(xiàn)在我們合理地想象桶和附近所有的靜止參系不存在，我們?nèi)阅苡捎谒媸清仩畎枷氯サ亩浪谛D(zhuǎn)，因為地球引力存在，但是如果這個參考系也被撤去，我們能夠知道水在旋轉(zhuǎn)嗎？我們知道宇宙中所有的天體都在旋轉(zhuǎn)，這是由于它們互為參照系，但是如果整個宇宙都要在旋轉(zhuǎn)，我們用什么參照系來發(fā)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)動？有那樣大的靜止的水桶裝著整個旋轉(zhuǎn)的宇宙嗎？俗話說“天外有”天“，但這個”天外“與”天“能區(qū)別嗎？

2.1.6.最簡單的問題往往是最困難的問題，像這樣連孩子們都能提出的問題足以難倒最智慧的學(xué)者，這樣的問題是可以想象，可以詢問，但不能回答，這就是悖論。我們很難承認我們這個宇宙是悖論，因為我們的世界好好的存在著。

2.2.空間的意義

2.2.1.悖論的解決方法就是提高層次，在高一維空間中考察低維問題，這是人類的想象力的最偉大之處。比如，我們想象地球儀內(nèi)外兩面各有一只平面型螞蟻爬著，在這種二維世界中，它們都不知道對方的存在，也無法知道世界之“外”、之“內(nèi)”是什么意思，拓撲學(xué)的方法是在球面上開一個洞口，把三維引入二維，當然對于三維世界來說這是通常的，所有開口容器如啤酒瓶就是這樣，但對于二維動物來說，這似乎不可能，它們無法在自己的二維世界中開一個三維洞口，正如我們不能在我們現(xiàn)實的三維世界中開一個四維洞口一樣，但是太極幾何提供了這樣一種理論，即無限遠處的太極縫合，這就是以思想方式實現(xiàn)的在我們自身維度上的開口，這正是太極幾何的意義，當然，如果在現(xiàn)實世界中發(fā)生了太極撕裂，世界就在自身被翻轉(zhuǎn)了。

2.2.2.拓撲學(xué)為我們提供了在三維世界中表達二維無限面的模型，這是我們在莫比烏斯帶和克萊因瓶中所看到情形（參見“中國思想和柏拉圖哲學(xué)”中的附圖），這與射影幾何的情況相似。但是我們往往很難領(lǐng)會莫比烏斯帶和克萊因瓶這種簡單的模型所表達的空間翻轉(zhuǎn)的意義，因為我們通常的直覺想象力很難構(gòu)造四維世界的直觀圖像，但太極幾何提供了這樣的理論方法，使我們能夠在空間模型的意義上理解莫比烏斯帶和克萊因瓶。

2.3.太極兩儀

2.3.1.實際上，最基本的幾何元素在自身的意義都是“單”性的：點沒有大小，直線沒有寬度，面沒有厚度，這種“單性”在幾何學(xué)中是公設(shè)，幾何學(xué)本身是無法分析的，通常我們都知道直線沒有寬度卻有左右，平面沒有厚度卻有陰陽，這在傳統(tǒng)的學(xué)術(shù)理論中中是無法說明的，而從太極幾何的觀點看就是完全可以理解的，在太極幾何中，一個點即使沒有大小也具有兩半端點的意義，這里的關(guān)鍵在于通常的“半”、“雙”、“兩”等等的意義都是分裂的對立，與幾何單性不相容。

2.3.2.由于太極幾何定義了幾何元素自身的內(nèi)稟無限性，一個沒有大小的常點與直線上兩半端點本質(zhì)相同，同理，一個沒有厚度的面具有陰陽兩面，這不是點自身的分裂對立，而是自身的超越的同一，這種自身的相對性就是太極“兩儀”。

2.3.3.中文中的“極”具有端、頂、終等含義，在太極幾何的意義上就是幾何單性，“太”就是無限，因此“太極”在太極幾何中的解釋就是幾何單性的內(nèi)在無限——內(nèi)稟無限性，這是自身的相對性內(nèi)涵，所以也是“無極”，“太極無極”以中文語境表達了純粹幾何中真正的自身無限性觀念。

“無極”不是對太極的否定，而是自身無限生成，即量子理論式的無限內(nèi)稟表征，兩儀中的“兩”與我們對“半”的量子理論式的理解相同(1.2.3.)，太極兩儀就是無限與有限的生成關(guān)系。在對“無”、“無限”的闡釋上，傳統(tǒng)西文語境與中文語境有很大的區(qū)別，但我們可以在現(xiàn)代學(xué)術(shù)基礎(chǔ)理論中的看到與中文語境的共同性。

太極生兩儀是易經(jīng)演繹的開始，但這個過程一直缺泛直觀的表達形式，雖然傳說和歷史中早就有了太極圖式，但由于需要長期的修煉式才能有所領(lǐng)悟而使其具有一種神秘性，太極幾何就提供了一種從現(xiàn)代學(xué)術(shù)方法上的表達方法，而且這不僅是對我們自己傳統(tǒng)文化的科學(xué)闡釋，也是對西方學(xué)術(shù)和西方文化的一種再認識。

2.3.4.太極無限生成就意味世界上永遠不會有自身唯一存在的單性事物，因此幾何中沒有單獨的半端點、半極點，正如物理中沒有南北單（磁）極一樣。同理，如果一個個太極面的所有太極點實現(xiàn)為半端點，這就是在同一個太極面上實現(xiàn)了的兩面，這就意味著在自身上實現(xiàn)了拓撲連通，為了一般讀者的理解方便，我們可以仿照物理學(xué)中的方法，認為一個點是自身兩半點之間有“虛”線相連的，“無限”也就有了“虛”的物理意義，物理學(xué)的思想圖像雖然有些勉強，但確實表達了點的是有內(nèi)在本質(zhì)的這個空間物理性質(zhì)。

如果和射影幾何與拓撲幾何的意義相比較，可以說，太極幾何就是在三維現(xiàn)實世界中表現(xiàn)和表達的三維世界自身的“超空間理論”。

2.4.陰陽宇稱

2.4.1.幾何學(xué)是用拓撲學(xué)方法解決單面成為雙面的問題的，在地球儀上開洞口的方法，是用物理過程導(dǎo)入了三維性而使內(nèi)、外面具有連通性，這樣平面的雙面才有了意義，即使這個平面沒有厚度，但是仍然具有兩個面，即一個面同時是兩個面，這個過程是以物理方法解決的，物理表達就是“宇稱”，宇稱是物理過程，而幾何只是過程的結(jié)果，宇稱的靜止幾何圖像就是對稱性（二維）和手性（三維）。

2.4.2.實際上，歐幾里德的幾何證明的一個基本方法就是移動圖形，比如用重合法證明全等，而且默認在移動中圖形的不變性，這種實際上是物理性質(zhì)的過程，它與幾何學(xué)的純粹性是不相容的，幾何學(xué)只是直覺地容忍了和忽視了它，但是現(xiàn)代科學(xué)不能避免這種忽視所帶來的災(zāi)難，而僅從科學(xué)自身是無法解決這個問題的，這實際上一次又一次地在引導(dǎo)科學(xué)走向更高的哲學(xué)。

對圖形的直覺與對空間的直覺的相同正是幾何學(xué)與物理學(xué)共同的認識論前提，只有在哲學(xué)的高度上才能析解這一點，從而能為科學(xué)提供新的理論研究基礎(chǔ)。

2.4.3.從靜止的觀點是無法理解莫比烏斯帶和克萊因瓶的，因為它們自身的宇稱在不知不覺的物理過程中發(fā)生了反轉(zhuǎn)，而這種對稱性翻轉(zhuǎn)過程只有在高維中才能被“直觀到”，如果我們有能力在四維空間中建造一條莫比烏斯立交橋，那么我們就可以在這樣的立交橋兜一圈后就變成“反”人了，只是在三維世界中的我們不知道這種反轉(zhuǎn)的區(qū)別，從物理學(xué)的角度看，反粒子和正粒子只是定義的不同，如果整個世界突然變反，我們并不會有所察覺，比如我們通常就無法理解莫比烏斯帶和克萊因瓶是如何在“不知不覺”中被翻轉(zhuǎn)的。

2.4.4.我們有一種日常經(jīng)驗——“內(nèi)（里）、外”，在物理學(xué)上則有“正、反（虛）”這樣的概念，這就是宇稱以有限的形式表達的高維幾何，對于我們的三維世界來說，三維宇稱是很難自身形式表達的，比如物理學(xué)中的正、反性物理性質(zhì)就沒有直接對應(yīng)的幾何圖像，在拓撲幾何中也很難直觀表達內(nèi)外翻轉(zhuǎn)這樣的日常事實，但是思想?yún)s是超越自身的，所以莫比烏斯帶和克萊因瓶在流動的思想中能被理解，通?？茖W(xué)理論中強大的工具——模型，本質(zhì)上就是某種具體思想的一種“合理”表達方式，但這通常都要復(fù)雜的專門理論和跨學(xué)科學(xué)的方法支持，而且常常充滿了爭議。但是中國傳統(tǒng)的陰陽理論卻能毫無困難的被廣泛應(yīng)用到幾乎一切實際事物中，陰陽能夠被理解為所的事物的本質(zhì)性質(zhì)，我們甚至可以說陰陽就是現(xiàn)實中的宇稱理論，中醫(yī)理論可以看作是陰陽思想的一個杰出理論范例。

2.5.空間維數(shù)的幾何哲學(xué)

從太極幾何的觀點出發(fā)，現(xiàn)在我們可以回答2.1.2.中那個最困難的幾何學(xué)認識論問題了，當?shù)仄矫嬖跓o限遠處發(fā)生太極縫合時，我們是被縫在內(nèi)還是在外，或者我們是在天之外還是天之內(nèi)？這個回題的回答取決于我們自己的維數(shù)，當我們是三維時，我們在外，當我們是二維時，我們在內(nèi)，或更正確地說在“其中”，因為這時我們沒有了三維視角。

人類的思想是穿越自身的，這樣數(shù)學(xué)和物理學(xué)理論依靠人的思想才能夠探索高維科學(xué)問題；“太極無極”和“太極兩儀”則是以抽象的理念表達了世界的無限性和統(tǒng)一性。太極幾何沒有自身的悖論，太極就是自身的超越同一，這正是作為元哲學(xué)的中國思想的真諦。

2.6.空間幾何原理

為了符合學(xué)術(shù)習慣，我們可以將太極幾何學(xué)的原理翻譯為普通幾何語言：

空間連通性原理（拓撲原理）：幾何空間在自身無限遠處發(fā)生自身翻轉(zhuǎn)。

這里的“翻轉(zhuǎn)”一詞要用模型才能精確定義，比如，兩維拓撲面以一維拓撲線為開口發(fā)生自身扭轉(zhuǎn)，這就是莫比烏斯帶和克萊因瓶的拓撲模型。這個原理同樣可以作射影幾何學(xué)上的理解。

這個原理并不以二維太極面為限，比如我們可以想象三維太極幾何體在歐氏四維世界中是如何被二維太極面縫合的，也可以想象零維的情況，這些實際上正是現(xiàn)代物理學(xué)和數(shù)學(xué)最前沿的領(lǐng)域，這種專業(yè)性的艱深遠不是簡單直覺想象所能夠輕易達到的，但至少，在太極幾何中，我們經(jīng)過鍛煉的普通直覺想象力能夠有助于理解那些最困難的工作的基本性質(zhì)，當然這也大有助于對我們現(xiàn)實世界的領(lǐng)悟，成為我們?nèi)松膬r值。

3.中國哲學(xué)與科學(xué)理論中的認識論問題

3.1.幾何學(xué)的大哲學(xué)觀

3.1.1.與幾何學(xué)這樣的科學(xué)不同，太極幾何是我們自身世界而不是對象世界的圖像，關(guān)天世界的存在和存在性質(zhì)，西方哲學(xué)中從來就存在許多兩兩對立的論題，如存在與非存在，精神與物質(zhì)、主觀與客觀、經(jīng)驗與理性、歸納與分析……等等，這些相互對立的命題往往都是即無法自我證明，也無法相對證否的。

從太極幾何的理論理解，太極世界只能是我們的世界的直實，如果我們的世界不是太極真實的，我們就不能斷定我們的世界是對立方法所描述的對立兩方中任何一種，因為與任何一種斷定相對立的命題也是不能反駁的，這樣這個世界就只能是一個悖論。

3.1.2.太極幾何能夠使我們具有這樣一種理解力：我們的世界即是太極單連通的，也同時是自身互補相生的，因此她能夠自己產(chǎn)生，自身發(fā)展，自己解釋，這就是易的本義，是道的真諦。依靠幾何學(xué)的表達形式和現(xiàn)代幾何學(xué)的強有力的理論工具，太極理論得到了比歷史上任何時候都清晰的思想清晰性，幾何學(xué)的本質(zhì)也因太極幾何的闡釋而得到認識論上的澄清，中國哲學(xué)的思想本質(zhì)和能力得到淋漓盡致的發(fā)揮。

3.1.3.我們是從幾何學(xué)出發(fā)的，經(jīng)過歐氏幾何、射影幾何和拓撲學(xué)，達到太極幾何，最后進入到哲學(xué)，因為幾何學(xué)的純粹性就是空間的純粹性，在這個意義上幾何學(xué)是物理學(xué)的邏輯學(xué)，因此幾何學(xué)與物理學(xué)能得到統(tǒng)一的理解。

3.1.4.空間的物理性質(zhì)一直是現(xiàn)代物理學(xué)中最困難的基本問題，物理空間不同于幾何空間就在于物理空間具有自身的物理性質(zhì)，而這與幾何學(xué)中空間的幾何純粹性是不相容的，所以物理學(xué)一直在尋求自己區(qū)別于幾何純粹性的物理實在，物理學(xué)中傳統(tǒng)的以太假設(shè)就是一個即驅(qū)不散，也捉不住的空間自身性質(zhì)的幽靈，但物理學(xué)即無法以實在的方式實驗它，也不能以幾何方式表達它。觀在，只要我們以太極幾何看待以太，太極幾何也就可以成為以太幾何。

3.2.中國互補原理

3.2.1.互補這個概念是從數(shù)學(xué)中引伸的，比如，所有不屬于集合a的元素就是a的補集，a通常為有限，但a的補集可能是無限的，因此互補的意義就不能限定為對等、對立意義上的相互關(guān)系，把不對等的相互關(guān)系處理為對等關(guān)系就導(dǎo)致邏輯悖論，事物的自身總是無限與有限的統(tǒng)一，有限可以處理為同級關(guān)系，甚至是某種級與級的同級，但對于無限則不能。解決悖論的方法就是引入更高的空間維數(shù)或無限層次（如羅素的類型論），但這一來理論本身就變得無比復(fù)雜。

3.2.2.陰、陽是中國式互補關(guān)系，互補在這里的特殊意義是自身的內(nèi)涵而不是對立意義上的外延。陰陽是所有事物的自身性質(zhì)而不是事物自身，它表現(xiàn)在所有的事物上，但沒有絕對分裂對立的孤陰孤陽的事物。陰、陽不是形式互補關(guān)系，而是事物自身的存在性質(zhì)。

3.2.3.從幾何學(xué)出發(fā)，太極幾何是本體論意義的，基于中國思想的超越性，太極幾何是存在論意義的，這樣，傳統(tǒng)哲學(xué)中最困難的本體論與存在論的問題得到了一種全新的理解視角。在純粹的哲學(xué)思辨的意義上，我們可以說，“本體論”和“存在論”就反應(yīng)了世界自身存在的互補性。

3.2.4.我們習慣了對世界的分裂或?qū)α⒒パa的看法，但這是一種將人自身的存在排除在外的觀點，這時候人不自覺地成為一種觀察或活動的工具，自然、世界、生命、甚至人自身都成了被工具外理的對象，當然對于生存的人，這是一種必然的需要，但對于人的存在價值卻可以造成一種忽視，人只有在與自然、世界和人的自我本質(zhì)的互補同一性中，才能最終實現(xiàn)人自己。

3.2.5.中國互補原理的精髓就是你不能把你考察看的對象作為與自己無關(guān)的對象考察，你總是不同程度的參與者，你永遠不能真正地置身于“外”，當你考察、觀察、試驗、理解“客觀”世界時，你并不能真正將“主觀”對立在“客觀”之“外”，自身同一的互補性永遠是無法排除的，問題在于你在何種程度上做到這種自覺。

3.2.6.物理學(xué)家玻爾將互補原理用于量子理論中最困難的認識論問題，由于沒有對互補原理的精確的哲學(xué)理論支持，物理學(xué)家們多少只是被迫接受了他的解釋，實際上太極幾何可以完美地解釋諸如波粒兩像性這樣最令人困惑的問題，而且正像玻爾所期望的那樣“簡單”。

3.3.道

空間的連通性是一種超幾何學(xué)的學(xué)術(shù)思想，這區(qū)別于元幾何學(xué)的純粹意義，在科學(xué)基礎(chǔ)和前沿理論中有廣泛的觸及，在數(shù)學(xué)領(lǐng)域和物理學(xué)的各種交叉學(xué)科中艱難地被探索，以令人生畏的抽象性和幾乎難以忍受的復(fù)雜方式被表達出來，可是一直到今天仍沒有形成一種成熟的哲學(xué)思想，更沒有形成專門受哲學(xué)理論支持的學(xué)術(shù)理論，但這卻可以看作是中國思想“道”的理念在空間自身的本質(zhì)上的表現(xiàn)，空間自身的超幾何連通性和對它的表達能以一種科學(xué)思想體現(xiàn)“道可道，非常道”含義，至少，我們在太極幾何中(如在2.5.和2.6.中)可以領(lǐng)略到這無限風光。

3.4.無限

無限是世界的終極秘密，也是一切學(xué)術(shù)思想、理論的極限，只有哲學(xué)能夠以自身的超學(xué)科性的地位對待它，只有人類的思想能以自身的超越性思考它。“希臘人未能領(lǐng)悟到無窮大、無窮小和無窮步驟，他們對無窮的空間望而生畏”，但是中國傳統(tǒng)文化中天人合一的理念表明，中國古人由于不是把人從自然、世界與歷史中分割出來，從而在不自覺中把握住了無限的真諦，中國思想以她的文化稟賦精妙地演繹了無與無限的哲學(xué)。

3.5.結(jié)語

西方哲學(xué)家，特別是近代從康德以來的哲學(xué)家們，前仆后繼，竭精慮智，孜孜不倦地尋求對哲學(xué)、形而上學(xué)的科學(xué)化，但與科學(xué)的巨大進步相比，哲學(xué)的進展非常有限；我們中國人也常常為我們的先人沒有發(fā)展出像早期埃及、西臘人那樣的光輝的幾何學(xué)而嘆惜，但是我們卻不知道數(shù)千年的文化傳承與無數(shù)歷史沉積包裹著中國思想這顆變易無為的太極之心卻穿透了宇宙的最深邃的秘密，借助于幾何學(xué)的哲學(xué)本質(zhì)和現(xiàn)代幾何學(xué)的強大的表達能力，元哲學(xué)的中國思想能夠?qū)崿F(xiàn)和表達為一門“哲學(xué)學(xué)”形式的科學(xué)，甚至可稱之后現(xiàn)代意義上的“中國哲學(xué)”，今天那怕能夠稍稍一窺她的光芒，都足以令人感受震撼。

主要參考文獻：

a．亞歷山大洛夫等，數(shù)學(xué)——它的內(nèi)容、方法和意義，王元等譯，科學(xué)出版社，1962

篇6

論文關(guān)鍵詞：物理學(xué)科　農(nóng)業(yè)學(xué)科　學(xué)科交叉　物理農(nóng)業(yè)　人才培養(yǎng)

論文摘 要：通過在農(nóng)業(yè)科研中把物理學(xué)科知識與農(nóng)業(yè)學(xué)科知識相結(jié)合的實踐，探索物理學(xué)科與農(nóng)業(yè)學(xué)科結(jié)合對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)等方面的有利作用。展望學(xué)科交叉對培養(yǎng)新世紀具有全新知識結(jié)構(gòu)人才的廣闊前景，推動物理農(nóng)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，充分發(fā)揮學(xué)科交叉的潛能。 

在知識經(jīng)濟、信息化時代，實施科教興農(nóng)不僅要善于創(chuàng)造新知識，吸取人類的一切文明成果，而且要善于把新知識、新成果轉(zhuǎn)化成新產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，才能發(fā)揮知識和科技的價值［1］。農(nóng)業(yè)院校在科研中，考慮不同學(xué)科的交叉融合，把基礎(chǔ)學(xué)科與優(yōu)勢學(xué)科整合，通過學(xué)科邊緣交叉是技術(shù)創(chuàng)新鏈中必不可少的環(huán)節(jié)。

本文結(jié)合魔芋科研項目中物理技術(shù)在控制病害發(fā)生、提高產(chǎn)量等方面的應(yīng)用，就物理學(xué)科知識與農(nóng)業(yè)學(xué)科結(jié)合在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和優(yōu)勢展開論述。探索通過物理學(xué)科與農(nóng)業(yè)學(xué)科的有益結(jié)合，思考對培養(yǎng)新世紀合格農(nóng)業(yè)人才、推動農(nóng)業(yè)走可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)模式等問題。

一、學(xué)科交叉，優(yōu)勢互補

在科技迅速發(fā)展的今天，時代的發(fā)展和科技的進步推進了科學(xué)技術(shù)向縱深方向發(fā)展，學(xué)科之間相互交叉滲透是當代科學(xué)發(fā)展的一個主要趨勢。

現(xiàn)代科技發(fā)展的學(xué)科高達分化基礎(chǔ)上的高達綜合的特點說明，科技的發(fā)展需要不同學(xué)科和技術(shù)的橫向聯(lián)合就能形成整體優(yōu)勢，邊緣交叉容易出現(xiàn)新的生長點 ［2］。尤其是物理學(xué)這一基礎(chǔ)學(xué)科，與其他學(xué)科的結(jié)合更是越來越突出，如計算物理學(xué)、數(shù)學(xué)物理、物理化學(xué)、生物物理學(xué)等，這些交叉學(xué)科的出現(xiàn)，無疑促進了物理學(xué)及其他學(xué)科的發(fā)展和延伸。其中物理學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)的交叉滲透，使“物理農(nóng)業(yè)”脫穎而出，并且有效推動了生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)的健康、穩(wěn)步發(fā)展。

二、物理學(xué)科與農(nóng)科知識結(jié)合的必然與優(yōu)勢

1物理學(xué)科與農(nóng)科生物科學(xué)相結(jié)合的必然

（1）自然科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)必然存在同一的、共同的聯(lián)系。20世紀以來，以數(shù)學(xué)為工具、物理學(xué)為理論基礎(chǔ)的學(xué)科發(fā)展，已逐步把除生物學(xué)以外的其他學(xué)科同一起來［3］。而物理學(xué)研究的物理運動是自然界最普遍的一種現(xiàn)象，它滲透于自然界的任何生命系統(tǒng)，因此物理學(xué)也要研究生命、時間和空間的性質(zhì)、聯(lián)系等，它與生物學(xué)科也存在同一的、共同的聯(lián)系，這一點也是被歷史證明了的。1943年，物理學(xué)家薛定諤寫下了《生命是什么》一書，從物理學(xué)的角度對生命現(xiàn)象進行了詳細的闡述?，F(xiàn)今生命科學(xué)中的許多重要概念如“遺傳密碼”，就是由薛定諤首次提出的；21世紀關(guān)于生命現(xiàn)象的描述性信息太多了，新的工作框架——定量生物學(xué)的應(yīng)運而生，使生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)這些基礎(chǔ)學(xué)科聯(lián)系起來；同時在農(nóng)科教材中也不乏許多物理科學(xué)知識，如離心分離技術(shù)、宏觀、微觀方法——氣體分子熱運動理論、紅外測溫、衛(wèi)星遙感、生物與熵、正常細胞的電模型、衍射現(xiàn)象、生物體的旋光現(xiàn)象、核磁共振技術(shù)和物質(zhì)的放射性，等等，涉及了物理學(xué)的力、熱、電、光、磁，原子物理、相對論、量子力學(xué)等許多方面?？梢姡锢砜茖W(xué)與農(nóng)科知識間存在著密切的聯(lián)系。

（2）物理科學(xué)的思想方法和實驗方法已日益滲透和應(yīng)用于各個自然科學(xué)領(lǐng)域，包括農(nóng)科的生物科學(xué)。20世紀50年代以物理學(xué)的X射線衍射結(jié)構(gòu)分析為基礎(chǔ)的分子生物學(xué)的成就與發(fā)展技術(shù)被引進了生物學(xué)，從而確定了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，至今X射線衍射晶體分析法仍是分析生物大分子立體結(jié)構(gòu)最精確的技術(shù)［3］；物理學(xué)和生物學(xué)的交叉學(xué)科生物物理學(xué)在研究思路、應(yīng)用的理論和方法方面就突出了物理學(xué)的特點。

從當代科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)律以及走在國際前沿開展科學(xué)研究的美國、英國的趨勢來看，21世紀生命科學(xué)與物理科學(xué)之間的融會貫通已經(jīng)勢不可擋。美國國家科學(xué)基金會與國家衛(wèi)生研究院聯(lián)手資助大學(xué)建立了多個跨學(xué)科的Bio-X中心，英國生物技術(shù)與生物科學(xué)基金會在2003年也建立了以10年為期的重大研究計劃——預(yù)測生物學(xué)。這個蓬勃發(fā)展的交叉學(xué)科正在成為大量學(xué)術(shù)會議、高質(zhì)量學(xué)術(shù)雜志以及基金資助機構(gòu)的主角。可見，物理學(xué)科與農(nóng)科生物科學(xué)間的交叉融合是必然的。

2把物理知識用于農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢

早在20世紀70年代，日本等國就已開始研究現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程的單項技術(shù)；我國自20世紀90年代進入物理農(nóng)業(yè)—物理技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)用物理學(xué)技術(shù)、方法和基礎(chǔ)理論研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程和農(nóng)業(yè)生物生命過程中的物理規(guī)律，以及物理因素對生物系統(tǒng)的作用機制，涉及物理學(xué)、材料學(xué)、動植物學(xué)及農(nóng)學(xué)領(lǐng)域的多學(xué)科交叉綜合的一門新生學(xué)科［4］。隨著國際貿(mào)易農(nóng)藥殘留標準越來越嚴格的動態(tài)趨勢，消費者對農(nóng)產(chǎn)品健康、安全的高要求，“物理農(nóng)業(yè)”的精英們在中國應(yīng)用物理農(nóng)業(yè)技術(shù)方面進行了不懈的探索。

近5年來，在天津、大連等地已開展得如火如荼且已取得驕人的成績，有力地說明把物理科技應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，能推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的變革，是一種獨特有效的生產(chǎn)方式。

在我國，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)技術(shù)有：磁化、電場處理種子技術(shù)、電子殺蟲技術(shù)、空間電場防病促生技術(shù)，等等，而且取得了顯著的成效。相對于化學(xué)農(nóng)業(yè)來說是一種高效、無環(huán)境污染且成本低廉，易實現(xiàn)效益轉(zhuǎn)化的農(nóng)業(yè)技術(shù) ［5］ ，可控制化肥和農(nóng)藥的使用量，并且能達到提高品質(zhì)、抗病增產(chǎn)的目的，保證農(nóng)產(chǎn)品達到質(zhì)量、綠色、無污染的標準，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益?？梢?，把物理科學(xué)知識參與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，利用物理因素和物理技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，有著誘人的前景與潛力。

三、在農(nóng)業(yè)科研中，進行物理技術(shù)與農(nóng)業(yè)栽培措施有機結(jié)合的探索

前人把物理技術(shù)應(yīng)用于科研已取得了一些成果，低溫和紫外線輻射植株地上部分后能有效抑制病害發(fā)生，并對植株生長產(chǎn)生良好的影響，這在小麥、大豆、玉米、郁金香、百合、大蒜等作物上已得到證實。

魔芋是經(jīng)濟價值較高的作物，近年已成為山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的有效途徑。然而，在魔芋生產(chǎn)中，魔芋軟腐病已成為魔芋生產(chǎn)和魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要制約因素。鑒于魔芋軟腐病的主要初侵染源是種芋及土壤，種芋帶菌是引起植株發(fā)病的主要原因這一特性，以及溫度、紫外線等物理因子影響魔芋生產(chǎn)的研究尚未見報道，因此，筆者于2008年至2010年間開展了“低溫、紫外線對魔芋種芋生長的影響”研究，通過對魔芋種芋進行不同強度的低溫冷藏和不同時長的紫外線輻射，研究不同處理對魔芋生長過程中軟腐病的控制及產(chǎn)量表現(xiàn)的影響，把物理學(xué)科與農(nóng)業(yè)學(xué)科知識結(jié)合應(yīng)用于科研生產(chǎn)。通過此研究得出結(jié)論：用低溫冷刺激、紫外線殺菌處理魔芋種芋能降低病害，提高產(chǎn)量，把物理因子低溫、紫外線這樣應(yīng)用對魔芋的影響是正向的；試驗中不施用化學(xué)農(nóng)藥，保證了生產(chǎn)的魔芋沒有藥物殘留，綠色環(huán)保。

筆者在科研中把物理科學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)結(jié)合的探索取得了一定成效，這種生產(chǎn)成本低、簡便易行的生產(chǎn)方式對改善和提高魔芋品質(zhì)、保護生態(tài)等方面具有現(xiàn)實意義。

四、物理學(xué)科與農(nóng)業(yè)學(xué)科結(jié)合的展望與思考

1加強物理學(xué)科與農(nóng)業(yè)學(xué)科的融合，有利于學(xué)生的就業(yè)（創(chuàng)業(yè)）與升造

農(nóng)業(yè)院校教學(xué)與科研中注意物理科學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)的融合，有利于教師的農(nóng)業(yè)科研拓展，更好地服務(wù)“三農(nóng)”的同時能加強學(xué)生交叉學(xué)科知識素養(yǎng)，能拓寬農(nóng)科學(xué)生的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。畢業(yè)生面對需要大量知識和技術(shù)的市場就業(yè)更具有絕對的優(yōu)勢；對于畢業(yè)且有志于繼續(xù)深造的學(xué)生，可選擇由交叉學(xué)科而產(chǎn)生的新興領(lǐng)域為方向，而現(xiàn)代新興的物理農(nóng)業(yè)中所涉及的有關(guān)食品安全、生態(tài)農(nóng)業(yè)等諸多問題有待應(yīng)用科學(xué)理念和現(xiàn)代技術(shù)加以解決，農(nóng)業(yè)院校的學(xué)生由此領(lǐng)域為方向就是一個不錯的選擇，其中加強物理學(xué)科與農(nóng)業(yè)學(xué)科融合的培養(yǎng)對他們的知識積累無疑是一個很大的推動。

中國理論生物物理學(xué)家歐陽鐘燦院士呼吁：“為培養(yǎng)具有全新知識結(jié)構(gòu)的研究人員，首先應(yīng)革新大學(xué)生命科學(xué)相關(guān)的教學(xué)”，呼吁高校生物系反省傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和方式，適當增加數(shù)學(xué)、物理學(xué)等其他學(xué)科的知識，與美國著名的倡議“培養(yǎng)21世紀的科學(xué)家：本科生的生物學(xué)教育”（Undergraduate biology education to prepare research scientists for the 21st century，簡稱Bio2010）相呼應(yīng)［3］?，F(xiàn)在中國的一些高等院校已開設(shè)了生物物理學(xué)等交叉學(xué)科專業(yè)，希望“培養(yǎng)出來的跨學(xué)科學(xué)生能操同一種語言去建造生命科學(xué)的通天塔”。

2提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，走可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)模式

在“綠色革命”“轉(zhuǎn)基因作物”的糧食增產(chǎn)模式一一亮相的時候，物理知識應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物理增產(chǎn)技術(shù)也在低碳農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè)的倡導(dǎo)環(huán)境中備受關(guān)注。把物理中的力、熱、光、電、磁等知識與技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“物理農(nóng)業(yè)”，區(qū)別于傳統(tǒng)的“化學(xué)農(nóng)業(yè)”，不用化肥、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，減少環(huán)境污染，恢復(fù)耕地質(zhì)量，阻止環(huán)境惡化與生態(tài)退化，是解決“先污染后治理”“先發(fā)展后治理”問題的重要途徑之一。

近年物理農(nóng)業(yè)已展示了它的“神奇”，相信物理農(nóng)業(yè)在未來的發(fā)展中，不僅在糧食生產(chǎn)的健康安全、增產(chǎn)增收方面能取得輝煌的成績，也能兼顧到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的相容，同時為農(nóng)業(yè)、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展做出杰出的貢獻，在農(nóng)業(yè)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展中充分發(fā)揮物理科學(xué)知識的作用，充分展示交叉學(xué)科的魅力。

參考文獻

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