將新境界帶入當今自然科學研究領域的範例
楊憲東 2007-08-25 10:30
─複數力學談撓場的起源與作用
主講人／楊憲東 整理／劉鏡仲‧顏大青
●楊教授以Power Point條理分析他的研究成果。攝影／劉大彬。
研究的動機與步驟
我會研究此題目的動機有三點，均是來自《新境界》的靈感。第一，《新境界》認為物質與精神均是大自然現象的一部份；認為神為物質進化之變相，神與物質均受到自然後律的支配。認為生物逝世後所進入之無形靈界仍在大自然界中。第二，自然科學既然是研究大自然界的現象，無形靈界又是大自然的一部份，那麼以自然科學研究無形靈界是再適當不過了。第三，在天帝教的哲學基礎之下，有形的物質界與無形的靈界都可以用相同的自然科學方法加以研究，進而縮短天（無形）與人（有形）間之的距離。
自1992年到現在，我的研究過程，可分成三個步驟：
第一步：在1992到1996年，確立「陰陽」與「虛實」對稱的哲學思想。
第二步：在1997到2002年，建立複數力學的核心架構。
第三步：在2002到2007年，試著將複數力學與當代物理學結合起來。
確立「陰陽」「虛實」對稱哲學思想
就我主觀的見解，天帝教天人合一的哲學思想，認為有形與無形共存於大自然的看法，最容易也最值得以科學的方式來加以宣揚。而接下來的問題是，要用怎樣的自然科學工具才能同時描述並量化無形與有形的世界呢？我最先想到的是數學中關於複數（Complex Number）的觀念。一個複數X包含實部（real part）和虛部（imaginary part），如下所示：
其中實部XR是有形的，是可量測的部份；虛部XI是無形的，是不可量測的部份。
同時，我也發現複數之含虛、實，大自然之含有形、無形，與太極之含陰、陽，三者之間形成強烈的對稱性，也表達出數學（複數）、物理（大自然）、宗教（太極）三者之間的緊密關係。
從物理的角度如何以虛實的觀念來解釋呢？從複數力學的基本假設來說，所有物理量均是複數值，也就是「粒子的位置X=XR+iXI實部虛部」。雖然我們只能看到粒子的實部位置，亦即粒子在陽空間的投影量，但是由於實虛（陰陽）的交互作用，我們所看到的實投影（陽），實際上是已經受到虛量（陰）的影響後，才被看到的，如下圖所示：
●物理測量只能得到粒子的實部投影量
建立複數力學的核心架構
複數力學源自下列的對應關係：中國太極陰陽學說的「陰中有陽，陽中有陰」觀念，對應到量子力學的波粒雙重性「波中有粒，粒中有波」的觀念。「波中有粒」即光波具有粒子性，這是蒲朗克（Planck）和愛因斯坦（Einstein)）所提出的光量子學說；而「粒中有波」即物質具有波動性，這是德布洛依（de Brogli•）及薛丁格（Schrodinger)）所提出的物質波觀念。而在中國的傳統思想中，認為所有事物均同時包含可見的一面（即實的、陽的一面）以及不可見的一面（即虛的、陰的一面）；然則西方的科學思想認為不可見（或不可量測）的事物是不存在的。這相當於中國的傳統思想把事物存在的空間定義於複數體系之中，而西方的科學思想則把事物存在的空間定義於實數體系之中。
將複數力學與當代物理學結合起來
2002年到2007年與當代物理學結合，發現複數力學可以解釋以下物理現象：
一、為何物質粒子具有波動性？
二、為何微觀粒子沒有確切的軌跡？
三、為何機率詮釋不可避免？
四、為何微觀粒子的運動是多路徑的？
五、為何量子力學的物理量要透過其對應的運算子（operator）來定義？
這些問題都是量子力學本身所無法解釋的，是乃所謂的「知其然，而不知其所以然」；但是在複數空間的架構下，以上問題可以證明都是源自實量與虛量的交互作用。古典力學的觀念和量子力學是全然不同的，但是在複數空間的架構下，嚴格的數學證明顯示古典力學等義於量子力學；亦即複數力學統一了古典力學和量子力學，觀念變單純了，而涵蓋的範圍卻更廣。
因此得到一個結果：複數力學相容於目前所有物理定律，也就是目前已知的所有物理定律都是在實數空間中發展出來的，而實數空間只是複數空間的子空間，因此在實數空間成立的物理定律，在複數空間中也一定成立。故由複數力學所得到的結論絕不會和目前已知的所有物理定律相違背。而在另一方面，由於複數空間的涵蓋範圍較實數空間寬廣，複數力學可以解釋量子力學在實空間中所無法解釋的現象。以上的現象，可用圖形說明如下：
●粒子軌跡完全在實數空間之內，當然也全部在複數空間之內。
●當軌跡跨越實數空間時，則在複數空間中可看到實數空間所看不到的現象。
目前研究出的四項結論
總結我目前的研究結果，有四項結論：
一、宇宙內沒有靜止的粒子，所有粒子均處於恒動的狀態。粒子恒動是因為粒子受有恒常的動力（亦即教義所說的萬有動力論）。縱使四種自然力均為零，粒子仍然受到複數空間的撓場力（第五力）的作用。
二、物質恆動的力量是源自撓場位勢（complex quantum potential），此一量子場是粒子的內在特性，不管有無外力的作用，粒子隨時隨刻都在撓場位勢的牽制下而運動。粒子恒受撓場位勢的作用，無時無刻受到量子力的驅使，是以無時無刻都是在運動之中（沒有外力作用亦然），故稱物質恒動。
三、撓場位勢是存在於複數空間之中，其作用在粒子上的力是一種複數力，實部分量的力造成粒子在實空間上的運動；而虛部分量的力造成粒子在虛空間上的運動。因此粒子的位置和動量以及所有相關的物理量都同時具有實部和虛部。物理儀器只能量到實部的量，不能看到虛部的量，故以為粒子的運動有不確定性。
四、虛部物理量所造成粒子軌跡的多樣性及不確定性，使得粒子呈現出波動的行為。如果粒子沒有虛部運動量，就無法呈現波動行為。古典粒子就是因為只有實部運動沒有虛部運動，所以只有粒子性而無波動性。
●楊憲東教授從帝教教義《新境界》中汲取出科學新研究的豐厚滋養。攝影／劉大彬。
楊憲東教授小檔案：
楊憲東教授為國內第一位國家航空太空工程博士，現任國立成功大學航太研究所專任教授，楊教授的經歷為美國約翰霍普斯金大學應用物理實驗室訪問學者、法國馬特拉公司航太部門研究、國科會傑出研究獎、教育部大學教學特優教師獎、國際電機暨電子工程學會最佳論文獎、中科院航空研究所顧問。著作有科普類《大破譯》、《異次元空間講義》與專業類《工程分析》、《精密機械原理》、《飛行控制》等書籍，以及國際期刊論文百餘篇。
