莊子六境與湯川六悟
首先,我要感謝政治大學圖書館接續展出由清華大學文物館策辦的,展期自今年3月17日至6月6日,「湯川秀樹:粒子物理大師的人文世界」特展。
上一次在台灣聯大四校之間舉辦的移地特展,應是「烽火尺牘」展:先於2022年10月18日至2023年1月7日在清華大學展出,其後移至政治大學,於2023年3月17日至5月12日展出八週。移地展覽有助於共享學術資源、擴大觀眾群,並促進校際交流,期望未來能在台灣聯大四校之間持續推廣。
配合文物展,我曾受邀於3月24日清華特展開幕暨捐贈典禮上,以「湯川秀樹與莊子:在理性與逍遙之間」為題,發表約一小時的演講。之所以選擇這個題目,是因為湯川秀樹十分推崇莊子,其思想與人生態度也深受莊子啟發。由於我具有物理學的學術背景,也想藉此機會多了解一些莊子,因此決定不妨一試。
經過一番準備,我如期完成了當天的演講,自覺略有心得,也頗有收穫。只是演講結束後,通常不容易獲得聽眾充分而真實的回饋,因此沒有想到,不久之後竟又接到政治大學的邀請,讓我有機會在這裡再講一次。
由於今天有部分聽眾也曾出席清華的演講,為了不讓各位覺得內容重複,我特別重新整理了這次的簡報。正好近來ChatGPT的圖像生成能力有了顯著進步,我幾乎全面更新了原有的AI製圖,也重新調整部分內容與呈現方式,希望能為各位帶來耳目一新的感受。
接下來,希望與大家一起走進湯川秀樹與莊子的思想世界,看看一位現代理論物理學家與一位兩千多年前的哲人,如何跨越時空,在理性、直覺、自然與和平之間,展開一場耐人尋味的對話。
今天我的演講分為下列部分:
一、湯川秀樹生平與貢獻,
二、莊子的思想,
三、莊子六境與湯川六悟,
四、從莊子的和平觀到湯川的和平責任,
五、湯川與莊子的思想交集。
一、湯川秀樹生平與貢獻 (略)
湯川秀樹(1907–1981)是日本著名的理論物理學家,1949年因提出「介子理論」而獲得諾貝爾物理學獎,成為日本首位諾貝爾獎得主。物理學致力於探索自然界的基本規律,也是自然科學的重要基礎。物理學家透過觀測、實驗與理性分析,建立理論與定律,以理解宇宙運行的機制。
湯川不僅是一位傑出的科學家,也十分喜愛《莊子》,經常從莊子的寓言與思想中獲得啟發;晚年更積極倡議廢除核武與世界和平。
二、莊子的思想 (略)
莊子,名周,約生於戰國中期,宋國蒙人,是道家思想的重要代表。他曾任漆園吏,生活清貧,卻不願受權勢拘束;相傳楚威王欲以厚禮聘他為相,他寧願自在生活,也不肯入仕。其思想主要保存在《莊子》一書中。
莊子承續老子對「道」與自然的思考,認為天地萬物彼此相通,並處於不斷變化之中。人若執著於名利、成見及人為規範,便容易失去精神自由。因此,他主張超越僵化的是非分別與單一尺度,以「齊物」消解對立,以「逍遙」追求心靈自在。他善用濠梁之辯、無用之用、庖丁解牛及渾沌之死等寓言,提醒人們尊重萬物本性,不以有限尺度強行規範世界。其思想充滿想像力、懷疑精神與生命智慧,對中國哲學、文學及藝術影響深遠。
物理學研究自然界的規律,試圖回答「自然如何運行」的問題。然而,對於某些更根本的問題,例如宇宙為何存在、自然定律為何如此,科學往往難以給出最終答案。更重要的是,近代物理揭示了許多與日常經驗截然不同的現象。
量子力學顯示,微觀對象具有波粒二象性,測量條件與可觀察結果密切相關,許多物理量也只能以機率分布加以描述。這些現象顯示,自然的基本結構未必符合人類由日常經驗形成的直觀模型。這並不表示莊子預見了量子力學,而是兩者都提醒我們:人類習以為常的概念,未必足以窮盡自然。
從湯川的著作、演講與人生實踐中,可以看出他不僅喜愛《莊子》,更曾主動借用莊子的寓言與思想,思考科學創造、自然秩序及人類責任。
三、莊子六境・湯川六悟
(一) 渾沌之死: 未分化之中蘊藏生成萬物的可能
兩人最著名的交集,是《莊子・應帝王》的寓言:南海之帝為儵,北海之帝為忽,中央之帝為渾沌。儵與忽為報答渾沌的款待,每天替他鑿出一竅;七日之後,七竅鑿成,渾沌卻死了。
在 1961年的一次演講中,湯川談到基本粒子的性質。他指出,宇宙中或許存在某種尚未分化的基本存在,可以分化為各種不同的粒子。若用熟悉的語言來說,這種狀態或許可以稱為「混沌」。正是在這樣的思考中,他想起了莊子的寓言「渾沌之死」。
湯川曾作出富於物理想像力的聯想:
• 儵與忽,如同迅速運動並彼此相遇的粒子;
• 渾沌,如同尚未分化、包容各種可能性的存在;
• 相遇與鑿竅,則像粒子交互作用後,原本未分化的整體產生結構與可觀察的現象。
他同時也謙遜地指出,這樣的聯想未必具有嚴格的科學意義,只是令人感到驚訝的是: 兩千多年前的思想家所創造的寓言,竟能與現代科學的某些思考方向產生如此耐人尋味的呼應。
(二) 濠梁之辯: 科學創造需要直覺,也需要驗證
1965 年,在紀念介子理論發表三十週年的國際會議上,湯川曾向與會科學家介紹《莊子·秋水》中的「濠梁之辯」。莊子與惠子在橋上討論魚的快樂:莊子認為魚在水中悠然游動,正是魚的快樂;惠子則質疑,人並非魚,如何知道魚的快樂?
這場辯論恰好呈現兩種認識世界的方式。湯川認為,若依嚴格論證,惠施的立場較接近科學;因為「魚之樂」既沒有明確定義,也無法透過實驗驗證。然而,他自己卻更願意站在莊子一邊。他解釋說:在十九世紀以前,原子的存在也無法直接證明,但相信原子並以此為基礎理解自然的科學家,往往能建立更宏大的理論框架。基本粒子的研究也是如此。真正的創造性研究,也不能缺少莊子式的直覺與想像。
湯川於1953年擔任京都大學基礎物理學研究所首任所長時曾說:「所謂基礎物理學研究,就是研究那些基礎尚未確定的問題。」近代物理揭示了一個充滿未知的宇宙。正如莊子所說:「吾生也有涯,而知也無涯。以有涯隨無涯,殆已!」人類的知識始終有限,而宇宙的奧秘卻無窮無盡。
湯川說:「我相信,有一天,我也能像莊子知魚樂那樣,理解基本粒子的內在世界。」據相關記載,他晚年常題寫「知魚樂」。
(三) 大冶鑄金 : 萬物生成有其看不見的形式與規律
「大冶鑄金」出自《莊子・大宗師》,原文說:今之大冶鑄金,金踊躍曰:「我且必為鏌鋣。」大冶必以為不祥之金。今一以天地為大爐,以造化為大冶,惡乎往而不可哉!
莊子認為,若把天地看作大熔爐、造化看作鑄造者,那麼生、老、病、死不過是造化不斷熔鑄與轉形的過程,又何必恐懼自己將變往何方?這與現代物理某些觀念形成有趣呼應。今日所謂「基本粒子」,並不一定像永遠不變的小鋼珠;粒子可以在交互作用中產生、湮滅或轉化,其身分與能量、量子場及作用關係密切相連。
湯川在《創造力與直覺》〈看不見的模子〉一文中回憶,1970年讀到莊子「大冶鑄金」的寓言時,驚訝地發現,它與自己對自然界的想像頗為相似。他認為,自然界內部彷彿存在一個「看不見的模子」,能夠產生無數個性質完全相同的粒子。莊子以天地為大爐、造化為大冶;湯川則以看不見的自然機制,思考基本粒子的生成與同一性。兩者雖非同一種知識,卻展現了耐人尋味的思想呼應。
不過,造化與粒子轉化都不等於毫無規律的任意變化。鑄造受到材料與條件限制;粒子的產生、湮滅與轉化,也必須符合能量、動量、電荷等守恆定律及量子理論。
(四) 天地有大美: 科學之真同時呈現自然之美
《莊子・知北遊》中有一段極為優美的話:天地有大美而不言,四時有明法而不議,萬物有成理而不說。聖人者,原天地之美,而達萬物之理。
這段話不只是莊子對自然的讚歎,也可視為湯川秀樹一生從事理論物理的精神寫照。據記載,湯川十分喜愛這段文字,並曾將它書寫成匾額;相關書法作品至今保存在大阪大學。
莊子所說的「大美」,並不只是山川草木的外在美景,而是天地萬物在不言不語之中,自然生成、運行與變化的整體秩序。這種美不是人為設計的裝飾,而是自然本身的和諧、生成與內在法則。
對理論物理學家而言,這正是科學最深刻的吸引力:自然不直接告訴人類答案,卻把答案隱藏在各種現象背後,等待人們發現。湯川不是任意替自然制定規律,而是透過數學推理與物理現象,探尋尚未被人類理解的深層結構。
對湯川而言,科學之真,也具有美。介子理論之美,就在於它提出介子作為核力媒介的簡潔構想,用以說明核子之間強大而短程的作用力。數學形式不只是工具,也像一扇窗,使人得以窺見自然深處原本無言的秩序。
(五) 無用之用: 不問近利的基礎研究可能具有大用
莊子所說的「無用之用」,不是鼓勵人消極無為,而是提醒我們:世俗所認定的「有用」,只是用途的一種;看似無用之物,往往具有更深遠、更根本的價值。
《莊子》中有兩個著名寓言:一是樗樹因「無用」而得以長全,樹下可以逍遙。二是櫟社樹因「不材」而成為神木。世人只看見工具之用,莊子則看見生命之用;不為外物役使,本身就是一種大用。
湯川秀樹的基礎科學探索,也可從這個角度理解。他研究基本粒子與核子間作用力時,首先追問的不是立即的實際用途,而是:「自然界最深層的結構究竟如何運作?」一九三五年提出介子理論,源於純粹的理論思考;這種看似遠離日常生活的研究,後來卻深刻改變了人類對物質與宇宙的理解。
(六) 氣與場: 世界不只由實體構成,也由關係構成
莊子的「氣」不是物理學的場,介子場也不是古代氣論的現代證明;兩者相似的是看待世界的關係性視角。也就是世界不是孤立事物的集合,而是一個相互聯繫、持續變化的整體。
《莊子・知北遊》說:人之生,氣之聚也;聚則為生,散則為死。又說:通天下一氣耳。在莊子看來,萬物並非各自封閉、永遠固定的實體,而是氣在不同條件下聚合形成的暫時形態。
湯川研究原子核作用力時提出,質子與中子不應被視為彼此孤立、隔空作用的粒子。在湯川的理論構想中,質子與中子之間的核力,可由介子及其相應的場來傳遞。「場」表現的是物理世界中的聯繫、作用與動態結構。
兩者最重要的交集是實體並不是世界唯一的真實;實體之間看不見的關係,同樣構成世界。兩者雖有思想上的相似性,知識性質卻完全不同。莊子以「氣」描述萬物的相通與轉化;湯川以「場」說明粒子的聯繫與作用。
四、從莊子的和平觀到湯川的和平責任
莊子雖未提出現代意義下的和平理論,但他的思想包含鮮明的反戰、反強權與保全生命精神。他不相信以征服和強制能帶來真正秩序,而是從消解人心的對立、節制權力欲望及尊重萬物本性出發,呈現一種不同於武力競逐的和平想像。
他反對戰爭與掠奪,在《莊子·則陽》中,將諸侯間的土地爭奪戰比作「蝸角之爭」,諷刺統治者為了微不足道的名利發動戰爭,給人民帶來巨大的災難,極具荒謬感。《胠篋》與《盜跖》則以尖銳寓言揭露:強權即使披上仁義與天命的外衣,也可能與掠奪無異。
湯川對「天地大美」的體會,也不只停留在學術研究。核物理既揭示自然深處的力量,也可能被人類轉化為毀滅性武器。1955年,他參與簽署《羅素 - 愛因斯坦宣言》,呼籲科學家正視核戰對人類的威脅。這使「天地有大美」具有更深一層意義:人類既然能理解自然,就不應用知識摧毀自然與生命。科學家不只是「達萬物之理」,也須守護天地之美。
莊子用寓言與哲思體會自然,湯川以數學與理論探索自然;一位追求與天地精神相往來,一位從原子核深處發現未見的粒子。兩人相遇於同一種敬畏:自然沉默,卻並非空無;它在無言之中展現秩序,在變化之中顯現大美。湯川以直覺感受天地之美,以理性探索萬物之理,以謙遜守護自然之真。
五、深層的交集
(一) 不把既有概念視為最後真理: 莊子拆解名相與成見;湯川則敢於在尚無實驗證據時,設想前所未知的介子。
(二) 重視整體與關係: 莊子認為萬物在變化與關係中相通;現代物理也顯示,粒子的意義不能完全脫離場、時空與交互作用。
(三) 以直覺開創,以理性驗證: 數學保證理論的一致性,實驗決定理論能否成立;但提出新問題與新模型,往往先要有一次想像的飛躍。
(四) 對未知保持謙遜: 正如莊子所說:「吾生也有涯,而知也無涯。以有涯隨無涯,殆已!」這不只是指出知識無窮,也提醒人們:面對無限未知,必須了解自身認識能力的限度。對科學家而言,這種自覺並非停止探索,而是以更謙遜的態度面對宇宙。
莊子沒有提供介子理論的答案,卻給湯川一種向未知敞開的心靈。科學使想像接受數學與實驗的檢驗,莊子則使理性不被既有框架囚禁。兩者交會之處,正是創造力的泉源;而湯川更以自己的一生說明,科學家不僅應追求真理,也應承擔守護和平的責任。

















































