2015-04-16

中醫雜談 II

我現在要討論的東西,聽起來荒謬,但聽的越久,你會覺得越來越合理。

我們來談談,什麼叫理論。理論是對未知的一種推測。但是理論永遠是理論,不管怎麼被證實,理論不會變成真理。但何謂真理?要用眼睛看到才叫真理?要用身體感受到才叫真理?要摸到才叫真理?我們讀的理論越多,會發現人類只能接近真理,無法知道真正的真理。所以,真理是一個聖杯,而聖杯是否存在根本沒人知道。

要了解這樣的概念,要先從量子物理談起。談中醫談到量子物理,會不會太荒謬?沒關係,聽的越久,你會覺得越來越合理。量子物理開始於人類研究原子尺度的物理。當時的人類還沒有技術看到原子長什麼樣子,所以都是透過實驗”間接”推論出原子的長相。我們把比較主要的拿出來談談。

最早的原子理論就是John Dalton提出,Dalton的理論只認為原子是不可分的最小物質。至於原子長什麼樣子,Dalton沒有意見。這個理論可以解釋一些問題,但相對的也無法解釋另一些問題。如果我們活在那個時代,我們要告訴自己,理論方向是對的,有指引出接近真理的方向,但還不夠接近真理。這就是科學,理性的相信當下最合理的東西,就算他是錯的,至少不是全部都錯!反正之後會再修正。科學家就是這樣的東西,想辨法提出很多解釋,然後再驗證,再解釋,再驗證。至於能對多少,只能努力,不能強求。

接下來是Sir Joseph John Thomson,他提出梅子布丁模型。維基百科上抓下來的,長這樣
因為Thomson研究陰極射線,發現陰極射線就是現在所說的電子,也就是說,Dalton所說的不可分割的原子,其實還可以被分出電子這樣的小單位。他打破了Dalton的"原子是不可分的最小物質"這個說法。既然如此,Dalton的原子理論就要被修正,Thomson提出了新的原子模型,一個很大的正電圓布丁,上面放很多像梅子一樣的負電子以維持原子是電中性的。

接下來Ernest Rutherford提出了另一個模型,這個時候是1911年,1911年是什麼年呢?剛好滿清倒下,民國成立。總是對這種時代差異感到驚訝。中國人還在纏小腳和綁辮子,西方世界卻在做原子實驗。
Rutherford怎麼會提出這樣的模型呢?因為他做了一實驗,大家可以從1分2秒開始看。



中間黃色的部份是金箔,製造的很薄很薄,說多薄就有多薄。然後用α 粒子去射擊金箔。α 粒子就好像是子彈,一直射著金箔。大部份的粒子都會射穿金箔然後打在後方的屏幕,屏幕渡上了一層硫化鋅,只要α 粒子打在上面就會發出火光。我們每每設計一個實驗,都要”預期”。預期什麼?預期一個結果,這樣做實驗才會心理有數。如果你不預期結果,做錯的時候怎麼知道自己錯了?所以預期結果是做實驗很重要的觀念。Rutherford基於梅子布丁模型(請注意,這只是一個理論),他預期多數的”子彈”當然會穿過金箔。所以後面的屏幕就只要圍住前半部就好了。但是,很多事都是有萬一的,尤其是你基於"理論"做的推斷。這就是科學精神。Rutherford不想遺漏了其它不確定的東西,就叫他的學生把屏幕放在其它角度看看。當屏幕放在金箔的前方時,本來”預期”是不會看到亮點的,偏偏,偏偏,偏偏,偏偏就看到亮點了。與預期不符,所以他的學生開始檢查實驗的細節,是不是那裡錯了。查來查去,確定都沒有問題,那就是要相信結果。但是選擇相信結果就是承認梅子布丁模型錯了。當我們要去否認一個領域中大家都認同的東西時,那是需要勇氣的。Rutherford經過推理驗證,最後提出了新的原子模型,如下





這就是現在大家所熟析的原子的樣子。

請大家注意,事情發展到這個樣子,即使是現代人,已經是21世紀,多數人還是認為原子長這樣子。但是,有人真得看到原子的樣子嗎?真得長這樣嗎?如果都沒人真的看過,有誰敢說這是真的?最多只能說,這個樣子的原子,可以合理解釋Rutherford的實驗結果。

但這個原子模型有致命的缺點,以電磁學理論來說,電子繞原子核轉,會發出電磁波,沒多久就會偏離軌道然後跟原子核撞在一起。這樣的原子是無法建構這個世界的。


時間進入1913年,Bohr引進了量化的觀念,由於能量是不連續的性質,是一個小單位小單位發出的。所以電子不會任意的發出電磁波,必需要一次發出一個單位的電磁波。也就是說,如果電子無法一次發出一個單位的電磁波出來,就只能乖乖的在固定的軌道上繞行原子核。這告訴大家,其實電子是在固定的軌道上轉的。如下

雖然這個新的原子被提出來,也被驗證,但電子是根據什麼原理決定自已的軌道?一個軌道上可以放多少電子?在軌道上電子如何運動?當一個新的限制被引入模型中,限制就會產生新的問題有待解決!

附帶一提 Bohr 被封為爵士時,自已設計的太極徽章,如下。大象是印度的,太極是中國的,徽章是英國的。有一些趣味…。




接下來的發展越來越詭異了。

1924年,Louis Victor de Broglie,提出了波動說,以波來描述物質的實體(這是佛教的虛空嗎?)。在當時這想法太過先進。連de Broglie的老師都不知道該怎麼辨。驚動了不少人。我們先說明,De Broglie本來是學歷史與文學的。轉學理科會有這樣的成就,完全是因為讀歷史深入的人,會有一種看破表像的能力。學歷史的人只要常常問自己,我們所看到的歷史是否為真?還是只是一個羅生門的翻版?歷史是一個一個的故事,你說的故事跟我說的故事可能都是同一件事,但為什麼說出來結論不同?還是歷史只是每一個人在說自己的故事!連近代台灣的228還有許多的見證者,都很難知道真實是什麼!何況是一百年,幾百年,甚至是千年以上的歷史?所有的故事,所有的事件都是人紀錄下來,但人值得相信嗎?表象的底面是什麼?歷史的表象又是什麼?我們可以看到許多學歷史的人,守著一個觀點,一個角度的看法,不斷的闡述個人認為的真實。封閉在歷史洪流中,這不可取。我們學歷史的意義是什麼?就是要像de Broglie,看破事物的表象。


過了兩年,1926年,Schrödinger 利用這個物質波的觀念,找到了波動方程式來描述原子模型。結果,電子變成一種機率的分佈了,如下,



圖中周圍的黑點就是一個一個的電子,最黑的一圈可以解釋為電子繞行原子核的軌道,我們稱所有的電子點為電子雲。這個雲其實是個機率的分佈,也就是說,如果我們想要抓到電子,越黑的地方抓到的機會越大。在我們去抓電子前,電子是如圖上的黑點分佈在原子核周圍。真實的位置在那裡我們是不會知道的。

這個聽起來會不會很詭異,真實的位置在那裡我們不會知道!這個模型聽起來最不能讓人接受,什麼叫電子是分佈的?但他卻是最接近真理的解釋。理性就是要接受我們認為不可能,但卻合理的事物。人們所謂的可能,往往是經驗法則與一相情願的看法。科學一直在處理的就是這樣的現象。

一直到現在,我們真得看到原子的樣子了嗎?如果還沒看到,未來是不是還會有新的原子模型?如果還會有新的原子模型,那我們要用什麼心態去接受它?

想清楚這樣的心態,我們就能了解,所謂的理論,只能接近真理,卻不是真理!所謂的理論,只要能在某個程度正確的描述自然,就可以被接受。就好比愛因斯坦相對論。太過先進,而不能被當時的人們接受。因為當時的政治與環境產生了人的偏見。但相對論終究是一個理論,不是真理。相對論基於兩個公設:

一,所有運動都是相對的。
二,光速不變。

以這兩個公設推論出來的世界,是對的嗎?是真理嗎?誰規定所有運動一定是相對的呢?又誰規定光速不變?但我們接受了這個理論,因為它解釋了許多的物理現象。萬一有一天,有人提出了另一個理論,也可以解釋這些現象,我們又得重新思考相對論所代表的意義是什麼。所以,愛因斯坦得諾貝爾獎從來都不是因為相對論,而是因為光電效應。光電效應是一種現象,一種真實的存在,所以可以得獎。而理論永遠只是個理論。

了解科學對理論的哲學是什麼後,我們就可以檢視中醫的理論科不科學、驗證中醫理論是否能治病和了解中醫理論有多接近真理。如果你相信上面這些原子的模型的話。要接受中醫理論就不會太難。




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如何順其當然聽自然

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聽自然,當然想當然。