中国的元气论中国古代天文学的一大特色,就是它比较早地提出了一些关于天体演化的思想,这是古代天文学采用气的概念的必然结果。
气态物质不断改变它的形状和体积,在一定条件下还会发生物态的变化。
在古人看来,物态的变化是物质最显著的变化,用气的概念能较好地解释气态、液态和固态物质的形成与转换。
因此能解释自然界许多变化。
承认气是世界的本原,很自然地会承认事物的变化。
元气论在很大程度上是关于演化的理论。
气化论是古代的发生之学,演化之学,生化之学,变化之学,它试图对自然界做动态的描述。
中国古代的哲学家和天文学家只要把“气”用于天文学,往往都要讨论天体的演化问题。
一、元气论的自然观早期道家就把“气”引入世界的演化过程。
“道生一,一生二,二生三,三生万物。
万物负阴而抱阳,冲气以为和。
”(《老子》四十一章)这是主张先有天地,然后有气,再生万物。
庄子曰:“通天下元气耳。
”这实际上是认为先有气,然后才有天地.这才有可能用“气”来说明天地的形成过程。
所以《鹖冠子》曰:“天地成于元气。
”(《泰录》)气可派生出“形”的概念。
“气”和“形”的相互作用、相互转化被看作足天地发生和变化的基本机制。
宋代的吕坤说:“形气混而生天地,形气分而生万物。
”(《呻吟语·天地》)有人认为,成书于汉代的《淮南子》记述了我国最早的天体演化的理论。
“天坠未形,冯冯翼翼,洞洞漏漏,故同‘太始’。
道始于虚霩,虚霩生宇宙,宇宙生气。
气有涯垠,清阳者薄靡而为天,重浊者凝滞而为地。
清妙之合专易,重浊之凝竭难,故天先成而地后定。
天地之袭精为阴阳,阴阳之专精为四时,四时之散精为万物,积阳之热气久者生火,火气之精者为日;积阴之寒气久者为水,水气之精者为月,日月之淫气精者为星辰。
”(《淮南子·天文训》)空廓生字宙,宇宙生元气。
清轻的气互相摩荡向上成为天,重浊的气逐渐凝固向下成为地。
清轻之气容易聚集,故天先成;重浊之气不易凝固,故地后定。
阳的热气积聚久了产生火,火的精气变成太阳;阴的寒气积聚久了产生水,水的精气变成月亮;日月多余的精气变为星辰。
这段文字概述了太始、虚霩、宇宙、气、天、地、日月、星辰的演化过程,并且提出天地形成的机制是“清阳者薄靡而为天,重浊者凝滞而为地”,一直为后来的元气论者所继承。
轻物上浮,重物下沉,这符合人们的日常生活经验。
关于天地日月形成的机制,朱熹说:“天地初间,只有阴阳之气。
这一个气运行,磨来磨去,磨得急了,便拶许多渣滓,里面无处出,便结成个地在中央。
气之清者便为天,为日月,为星辰,只在外常周环运转。
地便只在中央不动,不是在下。
”(《朱子全书》卷四十九)整个宇宙都是气不断运行的结果,除地以外,日月星辰仍运转不止。
这同笛卡儿的以太旋涡颇为相似。
中国古代思想家还把天体的演化分为几个阶段。
成书于汉代的《易纬·乾凿度》写道:“夫有形生于无形。
天地之初有太易、太初、太始、太素。
太易者,未见气也;太初者,气之始也;太始者,形之始也;太素者,质之始也。
气、形、质具而未相离,故日浑沦。
”这把天地的起源分为四个阶段,第一个阶段是一无所有,后三个阶段分别出现了气、形和质。
张衡说:“太素之前,幽清玄静,寂寞冥默,不可为象。
厥中惟灵,厥外惟无,如是者永久焉。
斯谓溟滓,盖乃道之根也。
道根既建,自无生有。
太素始萌,萌而未兆,并气同色,浑沌不分。
故道志之言云,有物浑成,先天地生。
其气体固未可得而形,其迟速固未可得而纪也。
如是者又永久焉。
斯谓庞鸿,盖乃道之干也。
道干既育,有物成体。
于是元气剖判,刚柔始分,清浊异位,天成于外,地定于内。
”(《灵宪》)张载认为弥漫在宇宙空间中的气,可以凝聚为一个个天体;天体又可分散为弥漫在宇宙中间的气,这是一个无限循环的过程。
“太虚不能无气,气不能不聚而为万物,万物不能不散而为太虚。
”(《正蒙·太和》)有生于无,有形生于无形,气不断运行,轻者为天,重者为地,气聚为物,物散为气,这就是元气论的自然观。
二、中国式的气不可能成为机械力学研究的对象连续的、弥漫的、无形的气,不可能成为牛顿力学所要求的机械运动的物质载体。
这种形态的物质不可能用牛顿力学来描述。
中国式的气不可能成为机械力学研究的对象。
1、所谓“气”气是一种连续性、整体性物质,弥漫于整个空间,没有明确的空间范围。
气“其大无外,其小无内”。
(《管子·心术上》)孟子曰:“其为气也……则塞于天地之间。
”(《孟子·公孙丑》)王夫之说:“气充满太虚.……亦无间隙。
”(《正蒙注·太和》)气无边无际,亦无间隙,同分立的微粒属两种不同的物质形态。
机械运动的物质载体,应当是有明确空间界限的宏观物体或分立状态的微粒,而不可能是没有明确空间界限的、连续的气。
从元气论出发,无法形成牛顿力学的质点、刚体概念。
若没有这些概念,就不可能建立牛顿力学体系。
由于气没有明确的空间界限,它也就没有明确的空间位置,我们不可能像描述粒子和分立的实物那样,用一个坐标系来确定气的位置。
关于位置,元气论一般只笼统地讲上与下,内与外。
“一气充溢,分为两仪。
……轻清者上为阳为天,重浊者下为阴为地。
”(《无能子》)《易传》说:“柔上而刚下,二气感应以相与。
”(《系辞传》)《内经》曰:“地气上为云,天气下为雨。
”(《素问·阴阳应象大论》)在这里上与下只是相对的方向。
“内阳而外阴,内健而外顺。
”(《彖传》)这儿的内与外也只是表示一种相对的空间关系。
对气的上与下、内与外部无法作确定的量的描述。
2、气的聚散元气论常讲到气的聚散。
张载说:“太虚无形,气之本体;其聚其散,变化之客形尔。
”(《正蒙·太和》)由于元气论没有粒子的概念,不认为气是由微粒构成的,所以即使讲到气的聚散,也不会涉及粒子的接近或分离,不会提出牛顿力学中的“中心力”概念。
元气论谈论气的聚散,是从演化和发生的角度来谈的,而不是从位置移动的角度来讲的。
“聚则为生,散者为死”,是元气论谈论气的聚散的本意。
既然元气论不可能对气作定量的位置分析,当然也就无法讨论气的位置移动。
因此,在元气论的影响下,中国不可能有描述位置移动的牛顿力学。
3、元气论的一个重要内容:事物的变化元气论的一个重要内容是讨论事物的变化,即主要讨论无形之气与有形之物的相互转化,讨论有形之物的发生和演化。
北宋哲学家周敦颐说:“二气交感,化生万物。
”(《太极图说》)从这个意义上,我们可以把元气论看作一门“化学”一一“化生之学”。
何谓“化”?张载提出了一种界说:“气有阴阳,推行有渐为化。
”(《正蒙·神话》)他认为“变”与“化”有区别,“变言其著,化言其渐。
”(《易说·乾卦》)前者比较显著、激烈,后者则比较含蓄、缓慢。
化,即“潜移默化”之化。
庄子曰:“寨其始而本无生,非徒无生也而本无形,非徒无形也而本无气。
亲乎芒芴之间,变而有气,气变而有形,形变而有生。
”(《庄子·至乐》)后来的元气论主要是讨论从无形到有形的问题。
宋应星则把“气化形”和“形化气”这两个过程合称为“形气生化”。
由此可见,“气化”有狭义与广义之分。
狭义的气化是指未成有形物质的气的变化以及向有形物的转化。
广义的气化是指气化形、形生形以及形化气等各种同气有关的变化。
从另一个角度也可以说气化有“演化”与“变化”二义。
气化二字,首先由《黄帝内经》提出。
“各从其气化也。
”(《素问·气交变大论》)《内经》把气化过程分为化始、成形、布散、化终四个阶段。
“气始而生化,气散而有形,气布而繁育,气终而象变,其致一也。
”(《素问,五常政大论》)无论各位元气论者对气化做何种解释,都没有机械位移的意思。
元气论是思辨的“演化学”和“转化学”,它同西方近代研究位移为主的力学真有天壤之别。
中国的元气论者像这样讨论下去,无论如何也得不出牛顿动力学三定律的结论。
气本身具有运动的能力。
无需外在推动者的推动,所以也无需力的概念。
机械运动的一个特点,是可以分解为作用一方(推动者)与接受作用一方(被推动者)。
这作用的一方,就是形成力的概念的根据。
元气论认为,气处于不断地运动之中,这种永恒的运动是气本身所具有的,而不是外物推动的结果。
王克一再强调“气自出”,“气自起”,“气自变”。
“天地台气,万物自生。
”“阳气自出,物自生长;阴气自出,物自成藏。
”(《论衡·自然》)“物之变,随气也。
”(《论衡·无形》)柳宗元说;“山川者,持天地之物也;阴与阳者,气而游乎其间者也。
自动自休,自峙自流,是恶乎与我谋?自斗自竭,自崩自缺,是恶乎为我设?”(《非国语·三川震》)在中国的元气论中,没有“惯性”的概念。
既然气能自动、自变,那它就不需要一个能克服它的惯性使其产生运动的力。
4、自然感应“自然感应”是元气论的一个基本观点,根据这种观点,物体可以相隔很远而产生相互作用。
阴阳五行家认为,万物“类同则召,气同则合,声比则应”。
王充说:“同类通气,性相感动。
”(《论衡·偶会》,后来元气论推广了感应的范围,认为不仅同类相感,异类也可相感。
唐代孙颖达说:“各从其类者,言天地之间共相感应,各从其气类。
……其造化之性,陶甄之器,非惟同类相感,亦有异类相感者。
若磁石引针,琥珀抬芥,蚕吐丝而商弦绝,铜山崩而洛钟应,其类烦多,难一一言也。
皆冥理自然,不知其所以然也。
感者动也,应者报也,皆先者为感,后者为应。
”(《周易正义·乾卦·文言》)张载等人把各种作用都看作是感应作用。
张载说:“声者,形气相轧而成。
两气者,谷响雷声之美;两形者,桴鼓叩击之类。
形轧气,羽、扇、敲矢之类;气轧形,人声笙簧之类。
是皆物感之良能,人皆习之而不寨尔。
”(《正蒙·动物》)北宋哲学家程颐甚至说:“天地间只有一个感应而已,更有甚事?”(《二程遗书·卷十五》)有些元气论者认为,感应的速度极快,不受空间距离的影响,也不需要传播时间。
《淮南子》写道:“同气相动,不可以为远也。
”张载说:“感如影响,无复先后,有动必感,成感而应,故日咸速也。
”(《横渠易说·咸》)用西方近代的科学语言来说,感应是一种超距作用。
自然感应是一个极为广泛的相互作用的概念,常被用来作为例证并有重要科学意义的就有五类自然现象:乐器共振、共鸣现象;阳燧召火现象;磁石吸铁,琥珀抬芥现象;日月吸地海为潮汐,天地相互吸引现象;生物钟现象。
有些元气论者认为感应作用由气来传导,这又像近代西方的近距说。
在这里气就作为一种传递感应的媒介,起着类似于西方科学的“以太”的作用,王夫之说:“气有动之性,犹水有渡之性。
”(《庄子解·达生》)宋应星用类似西方的波动说来解释感应作用:“物之冲气也.如其激动,……以石投水,水面迎石之位一拳而已,而其文浪以次而开,至纵横寻丈而犹未歇,其荡气也犹是焉。