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量子力學的核心范文1
一、天地之性與本心
人性，是人之所以為人的本質規定，是人與動物相區別的東西。人與動物有著根本的區別，因而人性應該是一個有著具體內容的實在。而人性論則是對于人的本質規定的看法，是從社會生活出發對于何為人性或人的本質的認識的總結。所有的人性論都是抽象的，因為它是對于人性問題的哲學概括；所有的人性論也都是具體的，在抽象的理論或觀點背后，反映著具體的和豐富的社會生活。就此而論，把中國傳統哲學中的人性理論冠之以"抽象人性論"而予以鄙薄，是一種狹隘和獨斷的做法。
在歷史上以及在不同的個體之間，人們對于人性的看法是不一樣的，因而人性論在時間上是在不斷地演變的，在空間上是多樣存在的。在哲學發展的童年時期，人們往往把人的自然屬性當作人的本質規定，而在以后人們逐漸認識到人的社會規定性。中國儒家哲學傾向于把人的道德性作為人與動物相區別的本質規定，這雖然已是以人的社會性來規定人的本質，但其將道德涵蓋人性之全部，則甚有偏頗與局限。而今人則認識到"人的根本就是人"，用人的實踐、人的生活來說明和看待人的本質。這都標志著人們對于人性問題的認識上的變化與進步。由于儒家主要從道德上來說明和規定人的本質，所以我們可以把儒家的人性論稱作道德人性論，并以此分析朱陸對于人性與道德問題的理論和觀點。
1、性即理與心即理
朱子言"性即理"，象山言"心即理"，朱陸在道德人性論問題上似乎大相徑庭。實際上，朱子與象山在與人性有關的許問題上看法都極其相似。
第一、朱子與象山都主張性善論。朱子說："人之性皆善"（《朱子語類》卷四），象山說："人性本善，其不善遷于物也。知物之為害，而能自反，則知善者乃吾性之固有，循吾固有而進德，則沛然無他適矣。"（《語錄上》，《陸九淵集》卷三十四）
第二、在人性的根源上，朱子與象山都認為"性"來自于"天"。朱子說："性者，人物之所以稟受乎天地也。……自其理而言，則天以是理命乎人物謂之命，而人物受是于天謂之性。"（《答鄭子上》，《朱文公文集》卷五十六）"性即理也，天以陰陽五行化生萬物，氣以成形，而理亦賦焉，猶命令也。于是人物之生，因各得其所賦之理，以為健順五常之德，所謂性也。"（《中庸章句》）所謂"性"，是人從"天"處所受之"理"，就此而言，可謂"性即理也"。
朱子言"性即是理"，又講"天"講"命"，此"天"與"命"、"性"與"理"四者如何區別？朱子同意將四者作如下區分："天則就其自然者而言，命則就其流行而賦于物者言之，性則就其全體而萬物所得以為生者言之，理則就其事事物物各有其則者言之。到得合而言之，則天即理也，命即性也，性即理也。"（《朱子語類》卷五）此四者之關系，"從本質上說，是實同而用異。"（同上）此外，"天"、"理"和"性"、"心"還有這樣一種關系："大抵言性，便須見得是元受命于天。"（同上）"性與氣皆出于天，性只是理。"（《朱子語類》卷五十九） "理在人心是之謂性?！员憔咴S多道理，得之于天而具于心者。"（《朱子語類》卷九十八）因此，就"性"之來源而言，其來自于"天"；就"性"之本質而言，"性"乃是"理"；就"性"之擔當者或主體而言，其屬于"心"。
象山也同樣把"性"的根源歸之于"天"，他明確提出"在天者為性"的論斷。象山弟子問："如何是盡心？性、才、心、情如何分別？"象山答道："且如情、性、心、才，都只是一般物事，言偶不同耳。"又問："莫是同出而異名否？"象山曰："不須得說，說著便不是，將來只是騰口說，為人不為己。若理會得自家實處，他日自明。若必欲說時，則是在天者為性，在人者為心。"（《語錄下》，《陸九淵集》卷三十五）何為"在天者為性"？張立文先生認為，此即是有"天命之謂性"的意思。象山說："'成之者性也'，又復歸之于天，天命之謂性也。"（同上）人性的根源就在于"天"。
朱子與象山把人性的根源都歸結于天，從學術源淵上來說，他們都接受了《孟子》、《中庸》中把"性"推之于"天"的路線。《孟子》曰："盡其心者，知其性也。知其性，則知天矣。存其心，養其性，所以事天也。"（《盡心上》）而《中庸》開篇則言："天命之謂性，率性之謂道，修道之謂教。"朱子在《四書集注》中對此也都有解釋和發揮。而象山也多援引上文。如曰："孟子言'知天'，必曰'知其性，則知天矣'；言'事天'，必曰'養其性，所以事天也'。《中庸》言'贊天地之化育'，而必本之'能盡其性'。人之形體，與天地甚藐，而《孟子》、《中庸》，則云然者，豈固為是闊誕以欺天下哉？"（《天地之性人為貴論》，《陸九淵集》卷三十）
第三、人性是關于人的類的本質，而在說到具體的個人所具有的人性之形成時，朱子與象山皆操"氣稟"或"資稟"之說。
朱子持"氣稟"之說："性離氣稟不得，有氣稟，性方存在里面；無氣稟，性便無所寄搭了。"（《朱子語類》卷九十四）人性是共同的，但作為每個個人所具有的人性，卻是有差別的，這差別的根源，則在于氣稟之不同。象山對于具體人性的形成，持"資稟"之說。他說："資稟好底人闊大，不小家相，不造作，閑引惹他都不起不動，自然與道相近。資稟好底人，須見一面，自然識取，資稟與道相近。資稟不好底人，自與道相遠，卻去鍛煉。"（《語錄下》，《陸九淵集》卷三十五）象山所說"資稟"，和朱子所言"氣稟"相同，都是以稟氣之如何來說明人性之差別。"人生天地間，氣有清濁，心有智愚，行有賢不肖。必以二涂總之，則宜賢者心必智，氣必清；不肖者心必愚，氣必濁。而乃有大不然者。"（《與包詳道》，《陸九淵集》卷六）個人根性之差別，也同樣是由于氣稟不同所致。
以上是朱陸二人在人性問題上的相同之點。而上述相同點的背后，又有著理論指歸上的根本不同。人之性本善，人之性雖然皆來自于"天"，人之具體之性也皆是由氣稟所致，但人性的本質卻有所不同。
在朱子看來，人性的本質或曰本質規定是"理"，亦即其所云"性即理也"。朱子對此論述甚詳。如其曰："性只是理"。（《朱子語類》卷四） "吾之性即天地之理。"（《朱子語類》卷九十八）"性者，人所稟于天以生之理也。"（《孟子集注·滕文公上》）
朱子"性即理"，實是承自程頤。他對小程夫子"性即理"一句評價甚高。二程講"性即理，理則自堯、舜至于途人一也。"（《二程全書·遺書》卷十八）朱子對此評價說："伊川性即理也，自孔子孟后無人見得到此。"（《朱子語類》卷五十九） "伊川'性即理也'四字，顛撲不破。"（《朱子語類》卷四）
何謂"性即是理"？朱子言："人物之生，同得天地之理以為性，同得天地之氣以為形。"（《孟子集注·離婁下》）此所言"性"，乃是人人所俱有的共同人性，亦即"天地之性"，或曰"天理之性"。人性的本質在于"理"。如果"性即是理"，那么何以不謂之理而謂之性？朱子弟子陳淳曾釋之曰："蓋理，是泛言天地間人物公共之理；性，是在我之理。只這道理，受于天而為我所有，故謂之性，性字從生從心。是人生來具是理于心，方名之曰性。"（《性》，《北溪先生字義》卷上）朱子本人解釋說："性即理也，在心喚作性，在事喚作理"。（《朱子語類》卷五）可見，"理"是人性的本質，并且"性"是"理"這種本質在人心中的顯現。
"性即是理"，但具體個人之"性"又各不相同，除極少數圣人之外，個人之性又絕非全是"天理"。其原因在于人的氣稟不同，氣有清有濁，人所以有賢與不肖之分。但氣稟如何，人與人在稟受"天理"方面只是多少程度之不同，而都具"天理"卻是共同的。朱子以"理"來說明人性的共性，以"氣"來說明人的個體之"性"的特殊性。
象山也講"天命之謂性"，認為人性之來源在于"資稟"。"資稟"雖然在稟"氣"方面與朱子"氣稟"之說相近，然而其內在本質規定則說得不明。象山有時也稱人"資稟"之"性"為"資性"，認為"人資性長短"（《語錄下》，《陸九淵集》卷三十五）不同。但人所由"氣"而"稟"者為何？朱子明確地講為"理"，而象山則對此并不言及。朱子以"理"為本體，以"天"為人性之源，而人性乃為"得天之理"（《孟子集注·告子上》），是以"天"與"理"不二。象山以"心"為本體，也以"天"為人性之源，但象山認為"心即理"，更主張"心外無理"、"外心無道"，而"天"與"心"又不相同，故象山不問所稟者為何，也無法回答所稟者為何。這是朱子與象山在人性來源問題上的差別。
象山不言所稟者為何，是否表明象山哲學體系在這方面存在著漏洞或者缺陷呢？恐怕也不能如此說。朱子講"氣稟"于"理"而象山不講"氣稟"于何，是由于象山哲學與朱子哲學在本體上的根本不同所致。朱子用"理"與"氣"雜，來說明個體人性之不同，說明人性之差別本是"理"同而"氣"異。象山雖用"氣稟"來說明人之資質不同，而其同者，則不為"理"而為"心"。如果說象山哲學中可與朱子"性即理"真正相對待的觀點，與其說是"心即理"，不如更直截地說是"心即性"。朱子所說之"性"，乃"在心喚作性，在事喚作理"（《朱子語類》卷五），而象山所云之"性"，"在天者為性，在人者為心"（《語錄下》，《陸九淵集》卷三十五）。在朱子而言，"性"與"理"不二；在象山而言，則是"性"與"心"不二。不僅如此，"性"之于朱子與象山，一在"心"，一在"天"。在"心"則是用"理"來說明"性"和規定"性"，而在"天"則是用"性"來說明"心"和規定"心"。轉貼于
象山以"性"來說明和規定"心"，這便使"性"有高于與凌架于"心"之嫌，從而有妨于其以"心"為最高本體。這可以說是象山哲學中的一個不太明顯的矛盾。因為象山對于"性"強調不多，并不過分重視。究其根源，則是來自于象山對孟子學說的繼承和改造。象山繼承了孟子"盡心、知性、知天"的思想路向，而在孟子思想中，"天"與"心"保持著一定的張力。孟子用"心"來說明道德的根源或人的道德能力，諸如"四端"；與此同時，孟子又把道德的根源推之于天，把人所具有的道德能力或種子、傾向說成是先天具有的。孟子哲學尚不存在哲學本體的問題，而到象山時，哲學本體論問題已經突顯，故象山提升"心"之地位，賦予其大本大原的本體地位，從而對孟子關于"心"的學說作了改造，而對孟子學說的另一極"天"則未予以很好地清理，只是順著孟子而言"天所予我者"等。這也就是說，象山在接著孟子講"心"并把"心"提升為本體的時候，把孟子的"天"也接著講下來，而沒有很好地考慮和處理"天"與"心"的關系問題。
2、天地之性
朱子與象山都主張性善論，以性善論來引出道德之可能。但朱子與象山并非向先秦儒家那樣，只說明人性為善，而是要從哲學上論證人性如何為善，為人性問題作出形而上的論證。
朱子以"天理"為性善論之根據，而"天理"所體現之人性，他稱之為"天命之性"或"天地之性"。何謂"天地之性"？朱子解釋說："論天地之性，則專指理言。"（《朱子語類》卷四）朱子認為，天地之間，一理而已，故所謂"天地之性"，亦即指"天理之性"，或曰"天地之性"的本質即是"理"。"天地之性"與"理"相應，則是人的先天的本性，是人的本體之性。這本體之性屬于朱子的理想世界，它是個人人性的本原與根基。而個人之人性在真實存在中所直截表現出的形態并非"天地之性"，而是"氣質之性"。"天地之性是理也，才到有陰陽五行處，便有氣質之性。"（《朱子語類》卷九十四）若以"天地之性"為"體"，則"氣質之性"是"用"，是"理搭于氣"隨陰陽五行之發用而成于萬物之性，就此而言，"氣質之性"是指人的現實性，是朱子的現實世界。
"天地之性"也稱之為"天命之性"。"《谷梁》言天而不以地對，則所謂天者，理而已矣，……子思所謂天命之性是也。"（《天問·第三》，《楚辭集注》卷三）"天命之性"之得名，大概是得自于《中庸》"天命之謂性"。"天命之謂性，是專指理言，雖氣亦包在其中，然說理意較多。"（《朱子語類》卷六十二）但"天命之性"與"天地之性"也略有區別。"天地之性"，則專以理言；"天命之性"，既曰"天命"，則不能不包氣。"氣稟之性"，雖由"氣稟"，然這"氣稟"，也非是個人能作為主體自作主宰的，也同樣是與生俱來的，豈能說不是由于"天命"？所以朱子講"天命之性"，便有二意："一是'理意較多'，二是氣不雜于理，理自理，氣自氣。即使這樣，也與專指、只是相抵牾?？梢?，朱熹在《語類》中說的話，前后是有沖突的。" 這個問題的產生，在于朱子未能很好地去區分先天的與先驗的。"天地之性"在本質上乃"天理"，是先天的。先天相對于后天而言，它在人生之前是完滿的，在人生之后則"理與氣雜"，而不完滿；"氣質之性"則是后天的，它是人生之時由"氣稟"所致，是人生之時及人生以后的現實之性，但它又是先驗的，先驗相對于經驗而言，是在人經驗之先而形成的。朱子對此分別不詳，故在論述"天命之性"時，便不甚清楚，此中困難實在于"天命"二字。
朱子言"天地之性"，并把"天地之性"與"氣質之性"加以區別，是接著張載和二程講的。張載說："形而后有氣質之性，善反之，則天地之性存焉，故氣質之性，君子有弗性者焉。"（《張子正蒙·誠明》）關于"氣質之性"，《朱子語類》載："道夫問：'氣質之說，始于何人？'曰：'此起于張、程，……。'"（《朱子語類》卷四）"天地之性"是純粹至善的。"蓋本然之性，只是至善"。（《朱子語類》卷五十九）"天地之性"是至善之性，其為至善之根據，則在于"理"。"然其本然之理，則純粹至善而已，所謂天地之性者也。孟子所謂性善，程子所謂性之本，所謂極本窮原之性，皆謂此也。"（《論語或問》卷十七）儒家性善論發端于孟子，朱子在繼承孟子以來的儒家性善論的同時，又用自己的"理"來改造和解釋孟子的性善說。他講："孟子說性善，便都是說理善。"（《朱子語類》卷九十五）以"理"來說性善，此中有著特別的意義。朱子的"理"，就其實際內涵而言，則是指儒家的倫理綱常，以"理"來說"性"，以此作為道德的根據，則是把倫理與道德整合在一起，使倫理與道德為一，而且是用倫理來規范道德。這是朱子道德學說的特色。
人性本善，而現實中那些經常為惡的人，是否也是性善的呢？朱子認為是的。那些作惡多端的人，雖然其氣稟得偏了，但也須有天理在其性之中。因為人的"氣質之性"是"理與氣雜"，因而既有"理"，又有"氣"。資質不好的人只是"氣"多而"理"少而已。朱子強調"天地之性"乃人之善性，又以"氣稟之性"中有"理"有"氣"，從其對于道德學說的意義而言，它說明了人的道德性的共同基礎，說明的人的道德性之普遍性，即使那些氣稟甚為不好的人，也有道德的可能性存在，因而道德是每個人所不能回避的，也是每個人都具有的向上的可能。朱子有時按氣稟清明與否把人分為四等，至于最末一等，他說："至于昏濁偏駁又甚，而無復少有清明純粹之氣，則雖有不通而懵然莫覺，以為當然，終不知學以求其通也，此則下民而已矣。"（《論語或問》卷十六）從朱子對最下等的"下民"的區分可以看出，此一類人不僅氣稟甚偏，而且更重要的是其"終不知學"，亦即不肯去把自己道德的可能性用對于道德的學習與修養來變成現實性。自我毀棄道德可能性的人，最終不能"變化氣質"，淪為"下民"。
3、本心
象山之性善論，也是承自孟子。象山強調："見到孟子道性善處，方是見得盡。"（《語錄上》，《陸九淵集》卷三十四）朱子以"性"或"理"來說明性善，而象山藉以說明性善者并非是"性"，而是提出了"善非外鑠"（《與諸葛受之》，《陸九淵集》卷三），用"心"來說明性善。"仁，人心也，心之在人，是人之所以為人，而與禽獸草木異焉者也，可放而不求哉？古人之求放心，不啻如饑之于食，渴之于飲，焦之待救，溺之待援，固其宜也。學問之道，蓋于是乎在。"（《學問求放心》，《陸九淵集》卷三十二）張立文先生由此把象山對于人性本善的觀點稱作"心善論"。 象山所說"心"乃是義理之心。而義理之心乃是人與動物根本區別所在，從而也就是人之所以為人的本質規定。而這一思想，就其來源而言，仍然是對于孟子思想的發揮。象山曾引孟子之語說："'人之所以異于禽獸者幾希。庶民去之，君子存之。'去之者，去此心也。故曰：'此之謂失其本心'。存之者，存此心也。故曰：'大人者，不失其赤子之心'。四端者，即此心也；天之所以與我者，即此心也。"（《與李宰·二》，《陸九淵集》卷十一）這里，象山提到"四端"，并把"四端"作為"心"的核心。
象山也常常把人所具有的能夠為善的心或稱可作為道德可能性的心為"本心"。"道塞宇宙，非有所隱遁。在天曰陰陽，在地曰剛柔，在人曰仁義。仁義者，人之本心也。"（《年譜》，《陸九淵集》卷三十六）人性之所以為善，其根源在于"本心"無不善。這正如象山弟子袁燮所說："學問之要，得其本心而已。心之本真，未嘗不善，有不善者，非其初然也。" "本真"即是"本心"的真實狀態，"未嘗不善"則是"本心"的本質屬性。由此，象山也順理成章地接受了此相對應的孟子的道德修養學說："'學問之道無他，求其放心而已矣'。孟子斯言，誰為聽之不藐者。"（《象山先生文集序》，《陸九淵集·附錄一》）"本心"乃是善性的根據，而"本心"所以為性善的根據，在于"心"具"四端"。
象山又把具有"四端"的"本心"稱為"良心"。象山說："良心正性，人所均有。不失本心，不乖其性，誰非正人。縱有乖失，思而復之，何遠之有？"（《與郭邦瑞》，《陸九淵集》卷十三）"人要有大志。常人汨沒于聲色寶貴間，良心善性都蒙蔽了。"（《語錄下》，《陸九淵集》卷三十五）象山所云"良心"，即是孟子所云"良知"、"良能"。
象山在用"本心"或"良心"來說明人的善性，從而為道德提供可能性之根據時，也同樣要遇到一個與朱子面臨的同樣的問題，即是否"惡人"也有善性的問題，這也同樣關系到人的道德可能性的普遍性。象山的回答同朱子一樣，也是肯定的。他認為："良心之在人，雖或有所陷溺，亦未始泯然而盡亡者也。下愚不肖之人所以自絕于仁人君子之域者，亦特其自棄而不之求耳。誠能反而求之，則是非美惡將有所甚明，而好惡趨舍將有待強而自決者矣。移其愚不肖之所為，而為仁人君子之事，殆若決江疏河而赴諸海，夫孰得而御之？此無他，所求者在我，則未有求而不得者也。'求則得之'，孟子所以言也。"（《求則得之》，《陸九淵集》卷三十二） "義理所在，人心同然，縱有蒙蔽移奪，豈能終泯，患人之不能反求深思耳。此心茍存，則修身、齊家、治國、平天下一也；處貧賤、富貴、死生、禍福一也。故君子素其位而行，不愿乎其外。"（《鄧文苑求言往中都》，《陸九淵集》卷二十）象山同孟子一樣，反對人們自暴自棄。
二、氣稟之性與物欲
朱子與象山分別以"天地之性"與"本心"論證了性善論，并以此作為道德可能性之根據。然而，僅說明人性皆善，對于道德的根據而言，尚不充分。既然人性皆善，那么又何必非要道德存在呢？這就涉及到道德的必要性問題。道德之所以必要，在于有善的對立面"惡"的存在。"惡"的存在是道德必要性的根據。
朱子與象山同多數儒家學者一樣，在人性論上主張性善論，而不主張性惡論。主性惡論者，必以說明人性本惡，何以有善。同樣，主性善論，則必須說明既然人性本善，則何以有惡。朱陸二人分別從自己的體系出發，對于作為道德必要性根據的"惡"作出了哲學的說明和論證，包括"惡"的來源和對"惡"本身的分析。不僅如此，既然人性本善，善是人性之共性，那么具體的個人之性又為何是如此參差不齊，以至有天壤之別呢？朱子與象山在理論上還要從人性本善這一共同性出發，說明具體個人之性的差別和特殊性。朱子用以說明以上諸問題的范疇是"氣稟之性"，而象山用以說明以上諸問題的則是"物欲"。
1、氣稟之性
人性皆善，何以人有善有惡？朱子認為，"人之性皆善，然而有生下來善底，有生下來惡的，此是氣稟不同。"（《朱子語類》卷四） "天地間只是一個道理，性便是理，人之所以有善有不善，只緣氣質之稟，各有清濁。"（同上） "人性雖同，而氣稟或異。目其性而言之，則人自孩提，圣人之質悉已完具。……善端所發，隨其所稟之厚薄，或仁或義或孝或悌，而不能同矣。"（《中庸或問》卷三）朱子用氣稟來說明個人善惡之差異。
那么，人之氣稟何以會有差異？朱子解釋說："且如天地之運，萬端而無窮，其可見者，日月清明，氣侯和正之時，人生而稟此氣，則為清明渾厚之氣，須做個好人；若是日月昏暗，寒暑反常，皆是天地之戾氣，人若稟此氣，則為不好底人何疑。"（《朱子語類》卷四） "人性雖同，稟氣不能無偏重。有得木氣重者，則惻隱之心常多，而羞惡、辭遜、是非之心，為其所塞而不發；有得金氣重者，則羞惡之心常多，而惻隱、辭遜、是非之心，為其所塞而不發。水火亦然，唯陰陽合德，五性全備，然后中正而為圣人也。"（同上） 氣稟之所以有偏有全，則與人生之時的自然條件有關。常人只能稟得金、木、水、火、土五行之一偏，而圣人則"陰陽合德，五行全備"。看來，朱子氣稟的思想與其以氣來說明天地萬物之生成的生成論思想是一致的。
氣稟而得之性，便是"氣質之性"。天地之性純然是理，而氣質之性則不然。朱子說："論氣質之性，則是以理與氣雜而言之。"（《答鄭子上》，《朱文公文集》卷五十六）為了解釋"氣質之性"如何是"理與氣雜"，朱子有時也以水為比喻?！吨熳诱Z類》載："先生言氣質之性。曰：'性譬之水，本皆清也。以凈器盛之，則清；以不凈器盛之，則臭；以污泥之器盛之，則濁。本然之清，未嘗不在。但既臭濁，猝難得便清。故是愚必明，雖柔必強，也煞用氣力，然后能至。'"（《朱子語類》卷四）這說明，理本是清明純粹，無有不善的，但理搭于氣中，氣猶理之容器，理與其所存之器相雜，而人有各種不同之性。
性有"天地之性"，有"氣質之性"，二者有何關系呢？除前云一為人性之普遍性，一為人性之特殊性或差別性之外，二者之間的關系還類似"理"與"氣"的關系。"理"必須搭于氣上，必須掛搭于氣，否則便無個安頓處或頓放處。"天地之性"和"氣質之性"的關系也是如此。"天命之性，若無氣質，卻無安頓處。"（同上） "才說性時，便有些氣質在里，若無氣質，則這性亦無安頓處。"（同上） "所謂天命與氣質，亦相滾同。才有天命，便有氣質，不能相離。若闕一便生物不得。既有天命，須是有此氣方能承當得此理；若無此氣，則此理如何頓放。"（同上） "天命之性"須頓放于"氣質之性"，因為"天命之性，非氣質無所寓。"（同上）這種關系就如同水與盛水之器的關系。"且如一勺水，非有物盛之，則水無所著。"（同上）所以朱子認為："性離氣稟不得，有氣稟，性方存在里面；無氣稟，性便無所寄搭了。"（《朱子語類》卷九十四）而"氣質之性"亦離"天地之性"不得。"如有天地之性，便有氣質，若以天命之性為根于心，則氣質之性，又安頓在何處。"（《朱子語類》卷四） "有氣質之性，無天命之性，亦做人不得；有天命之性，無氣質之性，亦做人不得。"（同上） 所以"天地之性"與"氣質之性"的關系是相互依存、缺一不可的關系。"性非氣質，則無所寄；氣非天性，則無所成。"（同上） "天地之性"與"氣質之性"的關系，就如同"理"與"氣"的關系一般。在朱子思想體系中，"理"范疇與"氣"范疇的關系形成一個邏輯結構，"天地之性"與"氣質之性"的關系形成一個邏輯結構，而兩個邏輯結構，則具有同構性。這反映了朱子思想的一致性和嚴密性。
"天地之性"與"氣質之性"的關系雖如同"理"與"氣"的關系，但并不能就認為二者與"理"、"氣"是直接對應的。"天地之性"自然渾然是"天理"，可與"理"對應，而"氣質之性"則是"理與氣雜"，既有"理"，又有"氣"，不可與"氣"相對應。
"性非氣質，則無所寄；氣非天性，則無所成。"這句話表明了"天地之性"與"氣質之性"之間的關系，同時在道德理論上也表明善與惡分別作為道德可能性與必要性的根據，在道德成為現實性之根據方面是缺一不可的。也正是由此出發，朱子對于以往儒家的人性理論作了評判，認為孟子"論性不論氣，……不備"，荀、揚則是"論氣不論性，……不明"（《朱子語類》卷六十二）。
孟子論性不論氣，何以"不備"？朱子認為，孟子性善論的不足在于沒有說明"惡"是如何在性善的基礎上產生出來的。"此理卻只是善。既是此理，如何得惡？所謂惡者，卻是氣也。孟子之論，盡是說善，至有不善，說是陷溺。是說其初無不善，后來方有不善耳。若如此，卻似'論性不論氣'，有些不備。"（《朱子語類》卷四）在朱子看來，孟子道性善，又以不善在性善之后，這都是對的，只是沒有從"氣"來說明不善的根源，而用"陷溺"來講不善，在理論上有些不完備。他對于孟子的性善論是持肯定態度的，只認為略有不足，因而說："論性不論氣，孟子也，不備，但少欠耳。"（《朱子語類》卷六十二）
對于荀子和揚子，朱子的批評則要嚴厲得多。荀子認為，"人之性惡，其善者，偽也。"（《荀子·性惡》）揚雄則認為"人之性也善惡混。修其善則為善人，修其惡則為惡人。"（《法言·修身》）朱子對于荀、揚之人性論評論說："若荀、揚則是'論氣不論性'，故不明。既不論性，便卻將此理來昏了。"（《朱子語類》卷四） "論氣不論性，荀揚也。不明，則大害事。"（《朱子語類》卷六十二）說其"性惡"論或"善惡混"為"甚害事"，主要是因為它否定了儒家道德學說的基礎。諸如荀子，主張"性惡"最明顯，其學說便由人性論開出了法治來，主張"禮法并用"、"王霸兼施"，而此與孔、孟唯道德主義的傳統不類。朱子有時把唐代的韓愈的"性三品說"也放在一起加以評論。"孟子言性，只說得本然底，論才亦然；荀子只見得不好底；揚子又見得半上半下底。韓子所言，卻蠊得稍近。蓋荀、揚說既不是，韓子看來端底見有如此不同，故有三品之說，然惜其言之不盡。"（《朱子語類》卷四）何以說韓愈之說"不盡"呢？朱子說："就三子中韓子說又較近，他以仁、義、禮、智為性，以喜、怒、哀、樂為情，只是中間過接處少個氣字。"（同上）朱子的意思，可作如下理解："所謂較近，是指距天命之性和氣質之性的說法較近。在這里，也可窺見為什么韓愈成為開宋明理學的端倪的痕跡。" 韓愈以"仁、義、禮、智"為"性"，則相當于說人性善，則可以之為道德可能性之基礎；講"喜、怒、哀、樂"為"情"，則說明"情"有不善而"性"無不善，則可以之為道德必要性之根據。所謂"中間過接處少個氣字"，只是講韓愈之說尚粗，未能用"氣稟"之說來為何以性善而情惡作出一個哲學的論證。
從對于道德根據的可能性和必要性的論證出發，朱子認為主張性善而又發明"氣質之說"的張載、二程，則理論甚為完備。他說：自孟子道性善之后，"卻得程氏說出氣質來接一接，便接得有首尾，一齊圓了。"（《朱子語類》卷四）朱子對于張載和二程的"氣質之說"推崇備至，《朱子語類》載："道夫問：'氣質之說，始于何人？'曰：'此起于張、程，某以為極有功于圣門，有補于后學，讀之使人深有感于張、程。'"（同上）朱子對于"氣質之說"有如此高的評價，在于其從理論上對于"惡"的問題給予了一個比較合理的說明。這個說明的合理處在于，第一、保持了孔、孟所持的性善論立場。孟子道性善，孔子未嘗直截言性善，但孔子以仁為人的根本屬性，則相當于持性善論。第二、用氣稟說明了"惡"的產生。第三、在說明"惡"的時侯，與荀、揚不同，并不損害孔、孟的性善論。由以上三點，其為儒家的道德主義立場作出了合理性的論證，為儒家道德找到了現實性的根據。鑒于這種評價，朱子認為有張、程"氣質之說"出，儒家上千年來關于人性善惡的是是非非都可以一并結束了，從理論上給予了最終的解決。"諸子說性惡與善惡混，使張、程之說早出，則這許多說話，自不用紛爭。故張、程之說立，則諸子之說泯矣。"（同上）"孟子未嘗說氣質之性。程子論性，所以有功于名教者，以其發明氣質之性也。以氣質論，則凡言性不同者，皆冰釋矣。"（同上）
"氣質之性"的作用，不僅在于說明"惡"的根源，而且說明人在道德根性上的差別。"氣稟之殊，其類不一?！袢擞新斆?，事事曉者，其氣清矣。"（同上）朱子根據《論語》所云"生而知之"、"學而知之"、"困而知之"、"困而不學"把人分作四等："人之氣質不同，大約有此四等。"（《論語集注·季氏》） "其所以有是四等者何也？曰：人之生也，氣質之稟清明純粹，絕無渣滓，則于天地之性無所間隔，而凡義理之當然，有不待學而了然于胸中者，所謂生而知之，圣人也；其不及此者，則以昏明、清濁、正偏、純駁之多少勝負為差，其可得于清明純粹，而不能無少渣滓者，則雖未免乎小有間隔，而其間易達其礙易通，故于其所未通者必知學以通之，而其學也則亦無不達矣，所謂學而知之，大賢矣；或得于昏濁偏駁之多，而不能無少清明純粹者，則必其窒塞不通，然后知學其學，又未必不通也，所謂困而學之，眾人也；至于昏濁偏駁又甚，而無復少有清明純粹之氣，則雖有不通而懵然莫覺，以為當然，終不知學以求其通也，此則下民而已矣。"（《論語或問》卷十六）人以氣質不同而可分此四等。朱子有時也把此四等分為兩類："生而知者，氣極清而理無蔽也；學知以下，則氣之清濁有多寡，而理全缺系焉耳。"（《答鄭子上》，《朱文公文集》卷五十六）前一類為圣人，稟氣之清，全系天理，而后者，則是氣之清濁不同。朱子有時也把人分為"圣"、"賢"、"不肖"三等："氣之為物，有清濁昏明之不同，稟其清明之氣，而無物欲之累，則為圣；稟其清明而未純全，則未免有物欲之累，而能克以去之，則為賢；稟其昏濁之氣，又為物欲之所蔽，而不能去，則為愚為不肖。"（《玉山講義》，《朱文公文集》卷七十四）以"氣稟"來說明人的差別，而此差別往往不局限于人的道德范圍，"人之稟氣，富貴、貧賤、長短，皆有定數寓于其中。"（《朱子語類》卷四）"氣稟"也用于說明人的社會地位、命運之不同，則尤為謬誤。
在朱子看來，由"氣稟"之論，則于儒家人性論問題有了一個根本的解決。然而朱子本人在論述"氣稟"之時，也不能不暴露出"氣稟"之說所無法解釋和克服的矛盾。朱子接著張、程講"天地之性"皆善，而"氣稟之性"中有善有不善，為"理與氣雜"。而"理與氣雜"，不等于說"理"為善，"氣"為不善，而是"氣"有清濁，把"氣"之清濁作為個人根性善惡之根源。然而，如果進一步對此進行追問，則須說明何以"氣"有"清"與"濁"之分。"理"為全善，"理"又無所不在，何以"氣"會有如此差別？對于此，朱子的回答是矛盾的。他一方面講："氣有清濁，故稟有偏正。"（《延平答問》，《朱子遺書》）另一方面，他又說："二氣五行始何嘗不正，只袞來袞去，便有不正。"（《朱子語類》卷四） "人所稟之氣，雖皆是天地之正氣，但袞來袞去，便有昏明厚薄之異。"（同上）"氣"如果開始都是"正氣"，如何"袞來袞去"便"不正"、便"有異"了？對此，朱子并沒有回答，恐也難以回答。就此而言，"氣稟"之說，只是給"惡"的產生在性善論的基礎上找到了一個與人之共同本性不同的來源，以此既說明"惡"，又不妨害性善。而這個作為"惡"的來源的"氣"，卻并不足于從根本上回答和解決"惡"的來源的問題。
2、物欲
"本心"是純善的，然何以有惡？象山認為，善是人性的本質規定，而不善雖有，但不是人性上存在的本然。他說：
孟子曰："言人之不善，當如后患何？"今人多失其旨。蓋孟子道性善，故言人無有不善。今若言人之不善，彼將甘為不善，而以不善向汝，汝將何以待之？故曰："當如后患何？"（《語錄上》，《陸九淵集》卷三十四）
這即是說，為了強調道德，應該主張人性本善，而不以惡為人性之本質。但道德若要成為現實，僅講性善是不夠的，還必須為道德的必要性找到根據，作出說明。象山以"本心"來說明性善，用"物欲"來說明"惡"。
象山有時也用"氣稟"來說明人與人的差別，但其用以說明道德必要性根據的"惡"的問題的，并不是"氣稟"，而是與"本心"相對的"物欲"。"物欲"，象山也稱之為"利欲"。"人無不知愛親敬兄，及為利欲所昏便不然。欲發明其事，止就彼利欲昏處指出，便愛敬自在。此是唐、虞三代實學，與后世異處在此。"（《語錄下》，《陸九淵集》卷三十五）
人之"本心"本是一個有"良知"、"良貴"的善心，不善來自于"物欲"對于人"本心"之"害"。象山把物欲對于本心的侵害稱作"陷溺"或"蒙蔽"。"陷溺"、"蒙蔽"都是就"心"而言，"惟夫陷溺于物欲而不能自拔，則其所貴者類出于利欲，而良貴由是以浸微。"（《天地之性人為貴》，《陸九淵集》卷三十） "人要有大志。常人汨沒于聲色富貴間，良心善性都蒙蔽了。今人如何便解有志，須先有智識始得。"（《語錄下》，《陸九淵集》卷三十五） "本心"是善的，而不善在于"物欲"對于"本心"的"陷溺"或"蒙蔽"。
"惡"是與"善"相對立而存在的，"有善必有惡，真如反覆手。然善卻自本然，惡卻是反了方有。"（《語錄上》，《陸九淵集》卷三十四） "惡"既來自在于"物欲"，那么"善"與"惡"的對立，也就是"物"與"我"的對立。象山以《易》之《履》、《謙》二卦發明之：
"《履》，德之基"，是人心貪欲恣縱，《履卦》之君子，以辯上下，定民志，其成既定，則各安其分，方得尊德樂道。"《謙》，德之柄"，謂染習深重，則物我之心熾，然謙始能受人以虛，而有入德之道矣。（《語錄下》，《陸九淵集》卷三十五）
"惡"是由于"心"受到"物欲"的侵害，是"人心"的一種病態，所以象山說："某之所憂人之所病者在心"（同上） "心不可汨一事，只自立心。人心本來無事，胡亂被事物牽將去。若是有精神，即時便出好。若一向去，便壞了。"（同上）
象山以"本心"是否陷溺于物欲來區分圣賢與常人。他說："生知，蓋謂有生以來，渾無陷溺，無傷害，良知具存，非天降之才爾殊也。"（同上）普通之人，則是心受到了物欲的侵害。君子與小人的區別，也在于此。"君子役物，小人役于物。夫權皆在我，若在物，即為物役矣。"（同上）
象山以"物欲"來說明"惡"和人與人之間的差別，其理論在思辯性上雖不及朱子"氣稟"之說，但其思想有勝于朱子"氣稟"之說處。朱子以為人之根性之不齊，乃在于"氣稟"，而人一旦出生，其根性便由"氣稟"決定了。象山則以人皆有至善之"本心"，不善的人只是被"物欲""蒙蔽"了，待其去此"蒙蔽"，則復見其"本心"。由此，他對"氣稟"有定之說作了批評，這可從他對于《五行書》的批判中見出："《五行書》以人始生年、月、日、時所值日辰，推貴賤、貧富、夭壽、禍福詳矣，乃獨略于智愚、賢不肖。曰純粹、清明，則歸之貴、富、壽、福；曰駁雜、濁晦，則歸之賤、貧、夭、禍。關龍逢誅死，比干剖心，箕子囚奴，夷、齊為饑夫，仲尼羈旅，絕糧于陳，卒窮死于其家，顏、冉夭疾，又皆貧賤，孟子亦老于奔走，圣賢所遭若此者眾。闒茸委瑣，朋比以致尊顯，負君之責，孤民之望，懷祿耽寵，惡直丑正，尸肆讒慝，莫知紀極。又或壽老死簀，立伐閱，蒙爵謚，以厚累世。道術之純駁，氣稟之清濁，識鑒之明晦，將安歸乎？《易》有《否》、《泰》，君子小人之道迭相消長，各有盛衰。純駁、清濁、明晦之辯不在盛衰，而在君子小人。今顧略于智愚、賢不肖，而必以純粹、清明歸之貴、富、壽、福，駁雜、濁晦歸之賤、貧、夭、禍，則吾于《五行書》誠有所不解。"（《贈汪堅老》，《陸九淵集》卷二十）象山在這里批評了《五行書》以"氣稟"來論定人的社會地位和命運的差別。這個批評雖不是針對朱子而發的，但就其所批判的思想而言，朱子也是可以對號入座的。例如他曾說："稟得精英之氣，便為圣為賢，便是得理之全，得理之正。稟得清明者便英爽，稟得敦厚者便溫和，稟得清高者便貴，稟得豐厚者便富，稟得長久者便壽，稟得衰頹薄濁者便為愚、不肖、為貧、為賤、為夭。"（《朱子語類》卷四） 此種言論，直和《五行書》一般，此為其不及象山處。
3、"惡"
朱子與象山二人對于"惡"之來源有不同的見解，一曰"氣稟"，一曰"物欲"，然而其對于什么是"惡"的解釋卻大體相同，二人都把"欲"作為"惡"的本質內容。這反映了理學中道學與心學兩派在制欲主義立場上的一致性。
朱子說："天理有未純，是以為善常不能充其量；人欲有未盡，是以除惡常不能去其根。"（《戊申延和奏札五》，《朱文公文集》卷十四）這里，"善"與"惡"對舉，"天理"與"人欲"對舉。"人欲"即是"惡"之內容。所謂"惡"，是就是指有"人欲"存在。而這個"人欲"，朱子也同象山一樣，把它叫作"物欲"、"嗜欲"或"私欲"。如：
眾人物欲昏蔽，便是惡底心。（《朱子語類》卷七十一）
不為物欲所昏，則渾然天理矣。（《朱子語類》卷十三）
只為嗜欲所迷，利害所逐，一齊昏了。（《朱子語類》卷八）
然人有是身，則耳目口體之間，不能無私欲之累。（《論語或問》卷十二）
況耳目之聰明，得之于天，本來自合如此，只為私欲蔽惑而失其理。（《朱子語類》卷四十六）
朱子對于"人欲"甚為貶低，"人欲者，此心之疾疢，循之則其心私而且邪。"（《辛丑延和奏札二》，《朱文公文集》卷十三） "人欲"雖有如此之害，而人有耳目之官，人生于天地間又不能無欲，雖圣人也當不出于此。于是朱子便對人的合理欲望和"人欲"作了區分。"飲食者，天理也；要求美味，人欲也。"（同上） "此寡欲，則是合不當如此者，如私欲之類。若是饑而欲食，渴而欲飲，則此欲亦豈能無？但亦是合當如此者。"（江永：《近思錄集注》卷五。見《朱子語類》卷九十四《后錄》）在這里，朱子將人的本能和人的本能之外的欲望作了區分。人的本能是合理的，是人"合當如此"，這不僅不是"人欲"，而且還是"天理"，本能之外的欲望，則是"人欲"，則屬于"惡"。
象山對于"惡"的認識，也是把人的欲望當作"惡"的內容。其所謂"欲"者，仍是"物欲"。"夫所以害吾心者何也？欲也。欲之多，則心之存者必寡，欲之寡，則心之存者必多。故君子不患夫心之不存，而患夫欲之不寡，欲去則心自存矣。然則所以保吾心之良者，豈不在于去吾心之害乎？"（《養心莫善于寡欲》，《陸九淵集》卷三十二）"欲"有時也與"道"對舉。如："道可謂尊，可謂重，可謂明，可謂高，可謂大。人卻不自重，才有毫發恣縱，便是私欲，與此全不相似。"（《論語說》，《陸九淵集》卷二十一） "主于道則欲消，而藝亦可進。主于藝則欲熾而道亡，藝亦不進。"（《雜說》，《陸九淵集》卷二十二） "部蠡、管之見，蕩其私曲，則天自大，地自廣，日月自昭明，人之生也本直，豈不快哉！豈不樂哉！若諸公所可喜者，皆是專于向道，與溺私欲不同耳。"（《與包敏道·二》，《陸九淵集》卷十四） "欲"與"道"對立，直是"善"之對立面。
朱子與象山都把人的欲望作為"惡"的內容，或者說都和人的欲望過不去，這在思想淵源上與孟子有關。孟子說："養心莫善于寡欲。其為人也寡欲，雖有不存焉矣，其為人也多欲，雖有存焉者寡矣。"（《孟子·盡心上》）然而，朱陸用"人欲"來說明"惡"，卻又與孟子思想絕不相類。這是因為：
第一、孟子雖講"寡欲"，但并不否定人的欲望的合理性。孟子曰："口之于味也，目之于色也，耳之于聲也，鼻之于臭也，四肢之于安佚也，性也。有命焉，君子不性也。"（《孟子·盡心下》） 程子解釋曰："五者之欲，性也。然有分，不能皆如其愿，則是命也。不可謂'我性之所有'而求必得之也。"（朱子《孟子集注·盡心下》引程子語）即按程子解釋，孟子也并不否認人之欲望之合理性，而是認為不要過分地去勉強追求得不到的、實現不了的欲望。就在"養心莫善于寡欲"之下，《孟子》書又載孟子談論"曾皙嗜羊棗"一事：
量子力學的核心范文2
關鍵詞：量子力學；數值計算；諧振子
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）32-0278-02
一、引言
量子力學是研究微觀粒子運動規律的物理學分支學科，與相對論一起構成了現代物理學的理論基礎[1]。對于高等院校物理專業的學生，量子力學在基礎課程中占有核心地位。通過學習量子力學，可進一步將學生對客觀物質世界的感性認識提升到理性認識。因此，對于高校量子力學教師而言，形象、生動的課堂教學不僅能激發學生的學習興趣，而且還能完善和拓展學生的物理專業知識，從而提高學生的思維水平和培養他們的科研能力。
對于大部分初學者，除了難以理解量子力學中一些與常理相悖的知識外，煩瑣的數學推導使很多同學對量子力學望而生畏。如果高校教師繼續沿用傳統的解析推演、口述筆寫的教學方式，將加大學生學習量子力學的難度。此外，量子力學的授課內容大部分屬于理論知識，受條件的限制，許多高校無法為學生開設實驗課程，這使得學生對抽象的量子力學現象缺乏客觀認識。隨著計算機的不斷發展，很多教師將一些數值計算引入到了量子力學教學中，不僅有效地規避了煩瑣的數學解析推演，而且也能作為量子力學授課的理想實驗平臺，為學生形象地展示量子力學中的一些抽象且難以理解的量子現象和概念[2，3]。因此，為了降低學生學習量子力學的難度，提高學生對量子力學的學習興趣，應鼓勵高校教師將計算機及數值計算搬進量子力學的教學課堂。本文將通過具體的一些量子力學實例來說明數值計算應用于量子力學教學過程中的優勢。
二、數值計算在量子力學教學中的應用實例
我們將以一維勢場中單個粒子的定態及含時演化為例來說明數值計算在量子力學教學中的應用。為了簡單，我們以Matlab軟件作為數值計算的平臺。
例1：一維定態薛定諤方程的數值計算
在量子力學中，描述單個粒子在一維勢場V（x）中運動的定態薛定諤方程如下：
- +Vxψx=Eψx （1）
這里我們假設m=？攸=1。原則上，通過從定態薛定諤方程中求解出波函數ψ（x），我們可以知道該粒子在勢場V（x）中運動的所有信息。然而，方程（1）是否存在解析解，在很大程度上依賴于勢場V（x）的具體形式。對于較為簡單的勢場，例如大家熟知的無限深勢阱及諧振子勢阱，很容易解析求解方程（1）。相反，如果勢場V（x）的形式比較復雜，如周期勢或雙勢阱，則必須借助于數值計算。因此，當學生學會利用數值計算求解無限深勢阱或諧振子勢阱中的定態薛定諤方程時，則很容易舉一反三的將其推廣至較為復雜的勢場，從而避免了煩瑣的數學問題。
以下是基于Maltab軟件并利用虛時演化方法所編寫的計算定態薛定諤方程的程序：
clearall
N=100；x=linspace（-6，6，N+1）；dx=x（2）-x（1）；dt=0.001；dxdt=dt/dx^2；
V=0.5*x.^2；%諧振子勢函數
temp=1+dxdt+dt*V；
psi=rand（1，N+1）；%初始波函數
psi=psi/sqrt（sum（abs（psi）.^2）*dx）；%歸一化波函數
psi1=psi；
for k=1：10000000
%---------迭代法求解三對角方程---------
psi2=zeros（1，N+1）；
for m=1：100000000
for j=2：N
psi2（j）=（psi（j）+0.5*dxdt*（psi1（j+1）+psi1（j-1）））/temp（j）；
end
emax=max（abs（psi2-psi1））；psi1=psi2；
ifemax
break
end
end
psi1=psi1/sqrt（sum（abs（psi1）.^2*dx））；emax=max（abs（psi-psi1））；psi=psi1；
ifemax
break
end
end
作為例子，我們利用上述程序分別計算出諧振子和雙勢阱中的基態解。程圖1（a）中展示了諧振子的基態解，從中可以看出，數值計算的結果和精確解一致。對于V （x）= x +ae 的雙勢阱（這里a為勢壘高度，b為勢壘寬度），由于波函數滿足相同的邊界條件ψ（x±∞）=0，則只需要將上述程序中的諧振子換成V （x）即可，其基態波函數展示在圖1（b）中。從圖1（b）中可以看出，隨著勢壘高度的增加，粒子穿過勢壘的幾率越來越低。由此可見，利用數值計算能形象地描述粒子在雙勢阱中的勢壘貫穿效應，這降低了學生對該現象的理解難度，同時提高了教師的授課效率。
例2：一維含時薛定諤方程的數值計算
在量子力學中，描述單個粒子在一維勢場V（x）中運動的含時薛定諤方程如下：
i =- +V（x）ψ（x，t） （2）
該方程為二階偏微分方程，對于一般形式的外勢V（x）很難嚴格求解該方程。因此，我們借助時間劈裂傅立葉譜方法進行數值求解，其Matlab程序代碼如下：
clearall
N=200；L=20；dx=L/N；x=（-N/2：N/2-1）*dx；
K=2*pi/L；k=fftshift（-N/2：N/2-1）*K；
V=0.5*3*x.^2；
psi=exp（-（x-2）.^2）；psi=psi/sqrt（sum（abs（psi）.^2）*dx）；%歸一化初始波函數
t=linspace（0，10，1001）；dt=t（2）-t（1）；F=exp（-i*0.5*dt*k.^2/2）；
for j=1：length（t）；
%---------時間劈裂譜方法求解---------
psi=ifft（F.*fft（psi））；
psi=exp（-i*V*dt）.*psi；
psi=ifft（F.*fft（psi））；
U（j，：）=psi；
end
作為例子，我們分別選取了諧振子勢阱的基態波函數和非基態波函數作為時間演化的初始值。從圖2中可以看到，當初始值為基態波函數時，波包的構型并不會隨著時間的演化而發生形變，這說明粒子處于動力學穩定的狀態。相反，當我們將初始波函數的波包中心稍作挪動，則隨著時間的演化，波包將在勢阱中做周期性振蕩。我們可以讓學生利用數值程序證明波包振蕩周期等于諧振子的頻率。此外，如果我們將初始波函數改為諧振子的激發態，并在初始時刻加上一個較小的擾動項，則可利用時間演化程序證明激發態在外界的一定擾動下而變得動力學不穩定。因此，數值程序為我們提供了驗證理論結果的理想實驗平臺，有利于學生對抽象物理概念的理解。
三、結語
基于Matlab軟件，我們以量子力學中的定態和含時薛定諤方程為例來說明數值計算應用于量子力學教學過程中的優勢。數值計算不僅有效避免了煩瑣的數學公式推導，而且也可當作理想的實驗平臺來形象地展示量子力學中一些抽象的物理現象。高校教師借助于數值計算能拓展學生的物理專業知識，提高他們對量子力學的學習興趣，培養他們利用數值計算做一些簡單的科學研究。
參考文獻：
[1]曾謹言.量子力學卷I[M].第五版.北京：科學出版社，2014.
量子力學的核心范文3
關鍵詞：量子力學 教學改革 物理思想
“量子力學”作為學習“固體物理”、“材料科學”、“材料物理與化學”和“激光原理”等課程的重要基礎，同時也是物理學專業及相關工科專業最核心的基礎課程之一。20世紀，“量子學說”被作為物理科學研究和人類文明進步的標志性貢獻，引起了廣泛地重視。通過對量子學說的學習，能夠使學生充分利用到所學的理論知識，對問題進行分析和尋求解決方法，提高學生的科學素質和培養其創新能力。盡管如此，但該門課程所涉及的內容較為空洞、抽象，對學生學習造成阻礙，使學生喪失了學習的興趣，學生也很難熟練掌握量子學說課程的要點。因此，培養學生的學習興趣是提高教學質量和教學水平的關鍵，但是如何調動學生課堂學習的積極性，成為了廣大教師很棘手的問題。筆者根據近幾年的教學模式，綜合長江大學（以下簡稱“我?！保┑慕虒W現狀，在“量子學說”教學方面，整理出一套符合我校教學實際的改革和嘗試，并取得了較好的效果。
1.“量子力學’’教學內容的改進。量子學說的理論與以往所學的傳統物理體系大有不同，重點表現在處理問題的方式上，但是卻又與傳統物理有著不可分割的關系，可以說，量子學說中很多的概念和理論都來源于傳統的物理學說。這就要求在學習量子學說的同時，既要摒棄以往學習物理形成的固有思考方式，又要遵循某些與傳統物理中相通之處的原理和學習法則。然而，這種思維上的反差必然導致學生在學習時的困惑，除此之外，量子學說較強的理論性也誤導學生陷于數學公式推導的煩惱中，從而使學生喪失了學習興趣。根據這些教學中存在的問題，筆者提出了以下相應的有益改進。
（1）知識條理化，強化知識背景，增強趣味性。量子學說從誕生到最終建立，每一步的發展都經過了縝密、細致、實事求是的分析，并不斷地完善和改進。通過介紹量子學說的發展背景，引起學生的學習興趣，并有利于學生明確量子學說與傳統物理之間的區別，同時讓學生在發展歷程中尋找合適的學習方法，有利于培養學生的科學思維能力。在解釋某些理論和原理時，可以穿插講述其歷史背景，方便學生理解。通過這種方式，既能讓學生掌握理論知識，又有利于學生區分量子學說與傳統物理的區別[1]。
（2）重在物理思想，壓縮數學推導。數學在其相關學科的運用，所起到的作用只是一種輔助工具。在物理研究中也不例外，如果過分強調數學的地位和作用，只會本末倒置。因此，在教學過程中，教師應著重加強基本概念和蘊含的區里實質，而不能將物理思想埋沒在數學公式之中，應把重點放在物理意義和實際運用上，只有這樣，學生才能保持較好的學習熱情。
2.教學方法改革。傳統的教學模式使學生一直處于被動接受知識的狀態下，抑制了學生自主學習的主動性，不僅不利于學生對知識的獲取，更阻礙了其創新思維的培養，而且量子學說的理論抽象，很難被學生理解，傳統的教學方法，無法被學生接受，并會引起學生的反感，甚至厭學。如此一來，必然打擊學生學習的主動性，更降低了學習效率。為了促進學習效率，提高學生學習興趣，培養其科學素養，筆者在教學模式上，探索出一些有效的措施。
（1）發揮學生主體作用。教師在課堂學習中有著舉足輕重的作用，除了傳授學生知識以外，還有著更重要的引導作用。在講解完規定的教學任務之外，還應設定教師與學生的互動環節，通過創設問題情景，引導學生進行思考和分析，使學生對所學的知識進行歸納總結。另外，還可以通過以問題的形式結束未講授的內容，引起學生的興趣，并鼓勵學生課下利用課外資源尋求答案；還可以以小組的形式，讓學生團結合作，對感興趣的物理理論進行探討分析，并完成相關的小組論文。
（2）注重構建物理圖像。由于物理理論都比較抽象，不利于理解，所以構建圖像很重要，它不僅能夠完整地表達所要傳達的信息，而且能夠方便學生理解和記憶。圖像簡潔、清新的特點，使學生更熟練地掌握物理圖像的構建能力，對培養學生的創新思維也有促進作用。
3.教學手段和考核方式改革。（1）用多種先進的教學模式。采用小組討論課，可安排小組內討論，然后是小組之間進行辯論，最后由教師對辯論進行點評和更正。例如，在講到微觀粒子的波函數時，有的學生認為是全部粒子組成波函數，有的學生認為是經典物理學的波。這些問題的討論激發了學生的求知欲望，從而進一步激發了學生對一些不易理解的概念和量子原理進行深入理解，直至最后充分理解這些內容。另外布置課外論文和邀請知名專家進行講座都是不錯的方式。
（2）堅持研究型教學方式。教學中不再單一地只講授課堂知識，而是把科研融入到課堂學習之中，結合最新的科研動態，向學生介紹所學的原理在其相關領域中的運用，以引起學生的興趣。
（3）將人文教育與專業教學相結合。量子概念誕生于1900年，它首次由德國物理學家普朗克引入；1905年，愛因斯坦進一步完善了量子的概念；1913年，玻爾將量子化概念引入到原子中；1924年，德布羅意通過量子的概念提出微觀粒子具有波粒二象性；由此可見，物理學史上，力學從誕生到發展所蘊含的創新思維是迄今為止任何一門學科都難以比擬的，教師和學生一起回顧量子力學的發展之路，讓學生了解到量子力學的魅力所在，啟發學生的創新思維。
量子力學的核心范文4
Reexamining the Quantum-
Classical Relation
Beyond Reductionism and Pluralism
2008,195pp.
Hardcover
ISBN 780521857208
Alisa Bokulich著
經典力學和量子力學是目前為止發展的兩個最成功的科學理論,一個理論是確定性,另一個是不確定性;一個理論描述了這個世界上混沌的普遍性,另一個則說明世界中混沌的不存在性。如何使這兩個完全不同的理論成功地描述同一個世界,到現在還很不明確。本書則圍繞“量子混沌”這個令人興奮的領域,揭示了存在于經典和量子力學間的一種微妙和復雜的關系,向已經認可的經典力學和量子力學不具可比性的觀點發起了挑戰,并使得因為玻爾和狄拉克而被大量遺忘的經典理論再度興起。作者在思考間性理論的關系時,積極地尋求一種新的哲學思考框架,研究內容開始轉向了科學史和對量子理論三個創始人海森堡、狄拉克和玻爾的哲學觀點的分析上,這將是歷史學家和哲學家特別感興趣的內容。
本書的核心論點:能夠充分描述量子力學和經典力學之間關系的,既不是簡單論也不是多元論。全書共分7章。1. 間性理論關系,給出了簡化論的經典解釋,多元理論以及退相干方法和Hyperion案例;2.海森堡的封閉理論和多元實在論,講解了Abgeschlossene理論、多元主義和現實主義理論,并列舉了ptolemaic天文學的例子;3.狄拉克的開放理論和相互對應原理,主要包括開放理論、相互對應原理、理論變化的漸進模型及科學的統一和魅力,最后附上狄拉克、愛因斯坦和玻爾的精彩辯論;4.波爾的廣義經典力學,講述了舊量子理論的興衰、對應原理等內容;5.半經典力學,這節作者向讀者解釋了什么是半經典力學,以及Rydberg原子、電子軌跡、波函數和周期軌道等理論;6.經典結構可以解釋量子現象嗎?針對這個問題,作者首先陳列出了物理界人士對此的多種觀點和看法,并展開了自己的研究;7.介紹一種間性理論關系的構造方法。作者認為,我們目前是否有足夠的哲學框架去思考這些間性理論的關系,是半經典研究為我們帶來的新的挑戰,如果不設法讓我們對世界的各種理論描述緊密地結合起來,就將會錯過許多重要的見解和科學發現。
本書作者Alisa Bokulich,現任波士頓大學哲學系教授,也是波士頓大學哲學和科學史中心的研究成員。她在2001年獲得圣母瑪利亞大學科學史和科學哲學的博士學位,主要從事物理學史和物理哲學的研究,也包括一些相關的外延研究,其中有很多還得到了世界科學基金會的支持。在本書中,作者巧妙地把科學史、哲學和當代物理編織在一起考慮,提供了一種有關間性理論關系和科學解釋的新的思維方式。特別適合哲學、歷史學、物理學等相關領域的研究人員和學生參考使用,也是感興趣的非專業人士拓展視野有價值的參考資料。
趙俊娟,博士生
(中國科學院電子學研究所)
量子力學的核心范文5
摘要：量子力學與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱。隨著數字媒體業的迅猛發展，當今世界已進入信息風暴的時代，媒體與藝術的高結合性與訴求性使人們不得不用科學的眼光重新審視。本文從兩種科學理論出發，闡述媒體與藝術的科學特性，同時將科學的研究方法融入媒體與藝術的研究當中，提出傳播擴展粒度的新觀念，有助于判定數字媒介擴展空間量的大小。
關鍵詞：量子力學；相對論；媒體；傳播擴展粒度；藝術；科學
隨著媒體業的迅猛發展，當今世界已進入信息風暴的時代，媒體與藝術的高結合性與訴求性使人們不得不用科學的眼光重新審視。清華大學是中國最重要的高等學府之一，同時也是國家核心研究機構。在清華大學設有“藝術科學中心媒體實驗室”，將藝術與科學的融合視為21世紀高等教育的重要命題。由此可見，對媒體、藝術與科學三者的融合研究具在時代價值。
目前研究者們依托于前沿的科學理論和技術成果，在數字媒體方向不斷創新，采用新的藝術技法和表達媒介，彰顯人文關懷與藝術反思，表現出鮮明的生態文化特征和信息文化特征。[1] 在探求媒體、藝術、科學三者之間的關系以及未來的發展趨勢時，很多專家學者從技術應用的角度進行推測與分析。本文另辟蹊徑，從物理學兩大基本理論――量子力學與相對論出發，將科學的研究方法融入“大媒體”、“大藝術”的研究當中，提出傳播擴展粒度的新觀念。
1 科學與媒體的分類與特性
（1）兩大科學基本支柱。1）量子力學。量子力學是描寫微觀物質的一種物理學理論。馬克斯?普朗克在1900年提出能量量子化假設。假定電磁波的發射和吸收不是連續的，而是一份一份地進行的，計算的結果才能和試驗結果相符。量子力學測量時假設的顯態與實際微觀體系中的隱態，造就了量子力學的前提。2）相對論。在狹義相對論中，愛因斯坦將空間與時間聯系起來。認為物理的現實世界由時空坐標t和空間坐標x、y、z組成的，構成了四維的明可夫基里平直時空。在相對論中，用四維方式考察現實世界，能量與動量構成一個不可分割的整體――四維動量，自然界一些看似毫不相干的量之間可能存在深刻的聯系。
（2）媒體的分類與特性。1）媒體分類。從技術角度分類，可以分為感覺媒體、表示媒體、呈現媒體、存儲媒體、傳輸媒體。按照感覺器官來分可以分為視覺媒體、聽覺媒體、視聽媒體。媒體按照使用媒介的不同可以分為數字媒體和傳統媒體。[2]2）媒體特性。數字媒體和傳統媒體共有的特性均具有傳播性。數字媒體較之傳統媒體又具有交互性，例如游戲及動態網站與受眾間的交互性信息傳遞。同時藝術與技術的結合，打造了1+1≠1的效果。相對于傳統媒體，數字媒體不但具有共同的社會屬性，更具有個性。例如一些網上的個以及可以按照個性定制的交互式服務。另外數字媒體相對比較環保綠色，同一時間段內覆蓋面積更大、受眾更多、相對成本更低廉、單位性價比更高、更容易共享和傳播、藝術形態更多樣。數字媒體帶給人們全新的生活方式，改變了人的思維和生活的方式。
2 媒體、藝術與科學的關系
（1）媒體、藝術與科學是密不可分、相互滲透的。媒體是藝術與科學的承載。而數字媒體平臺與網絡又是建立在迅速發展的科學技術基礎之上。當利用技術手段搭建的平臺在運營的過程中，根據受眾的需求又有藝術的訴求。藝術離不開科學，沒有媒體與科學對藝術的詮釋，藝術只是一句空談。例如音樂的展現需要有播放的平臺、相關設備及環境、錄音技術手段的支持；優美的圖畫需要紙張等媒介以及繪畫技法來表現；震撼清晰的畫面需要高質量的播放平臺與優良的制作技術。
（2）藝術與科學是相通的。有人說：每個人都是天生的藝術家。藝術來源于生活，是人感官的享受?？茖W來源于自然，是人類探求真理的結晶，電影、電視、游戲等均是藝術與科學技術結合的產物。
（3）借助媒體，藝術與科學的發展是相互促進的。隨著物質文明與精神文明的發展，人類在精神世界的訴求急于尋求實現的平臺與途徑。社會觀念的變革、人類思想的解放、對美好事物的追求促進科學技術的更新發展。與此同時，科學技術的變革反作用于藝術理念的提升，使人們站在一個新的平臺上審視藝術。十報告中指出“促進文化和科技融合，發展新型文化業態，提高文化產業規?；⒓s化、專業化水平?！背浞煮w現了三者間的關系。[3] 媒體、藝術與科學在當今“信息風暴”的時代是相互促進、相互滲透的。
3 媒體、藝術的科學性論述
量子理論與相對理論較好的詮釋了媒體、藝術的科學性。
3.1 量子力學與相對論在藝術創造中的體現
（1）蒙太奇方法的時空轉換。蒙太奇方法是常用的視頻信息流的組建方法。但因為每個人的關注點不同，針對同樣的素材，利用蒙太奇方法產生的效應也不同。針對大多數人的認知習慣，蒙太奇方法是有共同點的，所產生的主觀認知理解也是一樣的。而對于某種特定人群可能并沒有意義或者對其釋義根本是相對的。相對于主觀來講，找到最美的表現瞬間是重要的。例如，在《猜火車》電影中“廁所撿物品”的鏡頭，主人公將頭伸入骯臟的廁所中，而畫面中出現的卻是主人公在臆想中的漂亮“海洋”里遨游。這是時空的轉換，是視覺環境的強烈對比，同時也是蒙太奇手法的運用，是相對論的體現。
量子力學的核心范文6
【關鍵詞】量子;通信;技術;發展
對量子信息進行研究是將量子力學作為研究基礎，根據量子并行、糾纏以及不可克隆特性，探索量子編碼、計算、傳輸的可能性，以新途徑、思路、概念打破原有的芯片極限。從本質來說：量子信息是在量子物理觀念上引發的效應。它的優勢完全來源于量子并行，量子糾纏中的相干疊加為量子通訊提供了依據，量子密碼更多的取決于波包塌縮。理論上，量子通信能夠實現通信過程，最初是通過光纖實現的，由于光纖會受到自身與地理條件限制，不能實現遠距離通信，所以不利于全球化。到1993年，隱形傳輸方式被提出，通過創建脫離實物的量子通信，用量子態進行信息傳輸，這就是原則上不能破譯的技術。但是，我們應該看到，受環境噪聲影響，量子糾纏會隨著傳輸距離的拉長效果變差。
一、量子通信技術
（一）量子通信定義
到目前為止，量子通信依然沒有準確的定義。從物力角度來看，它可以被理解為物力權限下，通過量子效應進行性能較高的通信;從信息學來看，量子通信是在量子力學原理以及量子隱形傳輸中的特有屬性，或者利用量子測量完成信息傳輸的過程。
從量子基本理論來看，量子態是質子、中子、原子等粒子的具體狀態，可以代表粒子旋轉、能量、磁場和物理特性，它包含量子測不準原理和量子糾纏，同時也是現代物理學的重點。量子糾纏是來源一致的一對微觀粒子在量子力學中的糾纏關系，同時這也是通過量子進行密碼傳遞的基礎。Heisenberg測不準原理作為力學基本原理，是同一時刻用相同精度對量子動量以及位置的測量，但是只能精確測定其中的一樣結果。
（二）量子通信原理
量子通信素來具有速度快、容量大、保密性好等特征，它的過程就是量子力學原理的展現。從最典型的通信系統來說具體包含：量子態、量子測量容器與通道，擁有量子效應的有：原子、電子、光子等，它們都可以作為量子通信的信號。在這過程中，由于光信號擁有一定的傳輸性，所以常說的量子通信都是量子光通信。分發單光子作為實施量子通信空間的依據，利用空間技術能夠實現空間量子的全球化通信，并且克服空間鏈路造成的距離局限。
利用糾纏量子中的隱形量子傳輸技術作為未來量子通信的核心，它的工作原理是：利用量子力學，由兩個光子構成糾纏光子，不管它們在宇宙中距離多遠，都不能分割狀態。如果只是單獨測量一個光子情況，可能會得到完全隨機的測量結果;如果利用海森堡的測不準原理進行測量，只要測量一個光子狀態，縱使它已經發生變化，另一個光子也會出現類似的變化，也就是塌縮。根據這一研究成果，Alice利用隨機比特，隨機轉換已有的量子傳輸狀態，在多次傳輸中，接受者利用量子信道接收;在對每個光子進行測量時，同時也隨機改變了自己的基，一旦兩人的基一樣，一對互補隨機數也就產生。如果此時竊聽者竊聽，就會破壞糾纏光子對，Alice與Bob也就發覺，所以運用這種方式進行通信是安全的。
（三）量子密碼技術
從Heisenberg測不準原理我們可以知道，竊聽不可能得到有效信息，與此同時，竊聽量子信號也將會留下痕跡，讓通信方察覺。密碼技術通過這一原理判別是否存在有人竊取密碼信息，保障密碼安全。而密鑰分配的基本原理則來源于偏振，在任意時刻，光子的偏振方向都擁有一定的隨機性，所以需要在糾纏光子間分設偏振片。如果光子偏振片與偏振方向夾角較小時，通過濾光器偏振的幾率很大，反之偏小。尤其是夾角為90度時，概率為0;夾角為45度時，概率是0.5，夾角是0度時，概率就是1;然后利用公開渠道告訴對方旋轉方式，將檢測到的光子標記為1，沒有檢測到的填寫0，而雙方都能記錄的二進制數列就是密碼。對于半路監聽的情況，在設置偏振片的同時，偏振方向的改變，這樣就會讓接受者與發送者數列出現差距。
（四）量子通信的安全性
從典型的數字通信來說：對信息逐比特，并且完全加密保護，這才是實質上的安全通信。但是它不能完全保障信息安全，在長度有限的密文理論中，經不住窮舉法影響。同時，偽隨機碼的周期性，在重復使用密鑰時，理論上能夠被解碼，只是周期越長，解碼破譯難度就會越大。如果將長度有限的隨機碼視為密鑰，長期使用雖然也會具有周期特征，但是不能確保安全性。
從傳統的通信保密系統來看，使用的是線路加密與終端加密整合的方式對其保護。電話保密網，是在話音終端上利用信息通信進行加密保護，而工作密鑰則是偽隨機碼。
二、量子通信應用與發展
和傳統通信相比，量子通信具有很多優勢，它具有良好的抗干擾能力，并且不需要傳統信道，量子密碼安全性很高，一般不能被破譯，線路時延接近0，所以具有很快的傳輸速度。目前，量子通信已經引起很多軍方和國家政府的關注。因為它能建立起無法破譯的系統，所以一直是日本、歐盟、美國科研機構發展與研究的內容。
在城域通信分發與生成系統中，通過互聯量子路由器，不僅能為任意量子密碼機構成量子密碼，還能為成對通信保密機利用，它既能用于逐比特加密，也能非實時應用。在嚴格的專網安全通信中，通過以量子分發系統和密鑰為支撐，在城域范疇，任何兩個用戶都能實現逐比特密鑰量子加密通信，最后形成安全性有保障的通信系統。在廣域高的通信網絡中，受傳輸信道中的長度限制，它不可能直接創建出廣域的通信網絡。如果分段利用量子密鑰進行實時加密，就能形成安全級別較高的廣域通信。它的缺點是，不能全程端與端的加密，加密節點信息需要落地，所以存在安全隱患。目前，隨著空間光信道量子通信的成熟，在天基平臺建立好后，就能實施范圍覆蓋，從而拓展量子信道傳輸。在這過程中，一旦量子中繼與存儲取得突破，就能進一步拉長量子信道的輸送距離，并且運用到更寬的領域。例如：在潛安全系統中，深海潛艇與岸基指揮一直是公認的世界難題，只有運用甚長波進行系統通信，才能實現幾百米水下通信，如果只是使用傳統的加密方式，很難保障安全性，而利用量子隱形和存儲將成為開辟潛通的新途徑。
三、結束語
量子技術的應用與發展，作為現代科學與物理學的進步標志之一，它對人類發展以及科學建設都具有重要作用。因此，在實際工作中，必須充分利用通信技術，整合國內外發展經驗，從各方面推進量子通信技術發展。
參考文獻
[1]徐啟建，金鑫，徐曉帆等.量子通信技術發展現狀及應用前景分析[J].中國電子科學研究院學報，2009，4（5）：491-497.
