金学宽：易经对科学呼应贡献，中华民族等这一天，准备了几千年！

85岁的航空科学家金学宽老师，老马伏枥，志在千里，发给我的信中写到：
中华民族等待这一天，厚积薄发，准备了几千年！
我瞬间被感染到了，感受到他和陈慧克妻子对于传统文化和基础科学创新的那种热忱，对我们国家科学事业，优秀传统文化的那种厚重热爱。
学富五车又极其谦逊的治学态度，礼贤下士，培养年轻人，令人感动。
易经与太极图对当代科学认知的呼应与贡献
（初稿）
金学宽 陈永
2023.8
中国是世界上唯一从形成文化开始绵延至今的文明古国，如同天体演化和生物进化一样，这是一个文化演化的过程。这一过程之所以历经沧桑、改朝换代而能延续至今，与语言、符号和象形文字系统密切相关，其代表作可以选择《易经》和《太极八卦图》。
这里试图从现代科学的视野出发，解读一下我们祖先创作的《易经》和《太极八卦图》对人类当代的科学认知是怎样呼应的,在追溯知识产权方面,中华文明中富含的科学元素,又是做出了怎样惊人的贡献。
1.《易经》是中华文明宝库的镇库之宝
1.1《易经》的形成与学术地位
《易经》是中国文化最古老的典籍，居儒学六经《周易》、《书》《诗》、《礼》、《乐》、《春秋》之首。“经”被认为是统管天地的大准则和人生的大道理，经过孔子整理过的这六部书，就成为中国传统文化的经典，天、地、人寓于其中，是人类文化发展初期对宇宙和人类社会的一种领悟和认知。
然而，人们对此又是存疑的，认为《易经》原本是古代的一部卜筮之书，卑不足道，何以能成为六经之首？道理很简单，我们所要认知的世界是由两部分组成的：一个确定的世界和一个不确定的世界。对这两个世界的认知，至今人类还都在探索中，这就是为什么在世界各处的古老文明中，乃至现在都存在占卜和祈祷的道理。始于占卜之初衷的《易经》最初是在7000年以前伏羲氏（伏羲、神农与黄帝被尊为中华民族的人文始祖）所发明创造的八卦图（图1.1）。

图1.1 先天八卦图
八卦图是由两个易学的符号组成的，这两个符号是：阳爻（注音 yao)“—”和阴爻“--”，它们相当于二进制的1和0。在计算机的二进制中，一位二进制代码叫做一个码元，它有0和1两种状态。N个码元可以有2n种不同的组合，所以八卦图可以视为是3个码元， 23种不同的组合（六十四卦则为6个码元，有26种不同的组合），构成了对所要认定事物信息的不同的编码，古人又称之为“象”，将其视为对天地万物变化的一种直观的印象，也可以视为最早多义的文字符号。因此，象是什么，象是人类最早由大脑创造、输出的二进制编码的信息符号？这就是易经文化的核心，化解开来就是包含三方面的科学内涵：
一是，老祖宗为什么会想到阳爻“—”和阴爻“--”这样的二进制的符号？
二是这样的符号编码，为什么老祖宗会选择起于3个码元，而又止于6个码元？
三是对每一卦解读的信息，即象，是老祖宗拍脑袋想出来的，还是和当代人一样，有一条自然法则在引导人类进行思考、想象、构思和创造?
《易经》的演绎过程有多种版本，采用南怀瑾的说法则是“易更三经”。开始画八卦的，是我们的老祖宗伏羲氏；演绎八卦的，当然是周文王，发扬易学精义的，便是孔子。因此说“易更三圣”，就是指画卦者伏羲，演卦者文王，传述者孔子。事实上，文王演卦而作“卦辞”，他的儿子周公又转述文王的思想，而发扬扩充之，便著了“爻辞”。为什么三圣之中却未提及周公呢？据汉儒的解说，根据古代宗法的观念，父子相从，因此三圣之中就不再提到周公了。
伏羲画卦，这是古今公认的事实，由八卦经文王、孔子演绎成六十四卦，《易经》集大成地记载了“三圣”的丰富想象力、思辨和联想能力，是在创造现代人类文明的起点上，发生在我们祖先身上的奇迹，某种程度上是与自然法则合拍的一次智力升华。正如恩格斯所说：“我们的主观的思维与客观的世界服从于同样的规律，并且因而两者在自己的结果中最后不能相互矛盾，而必须彼此一致，这个事实绝对地统治着我们的理论思维。它是我们的整个理论思维的不自觉的和无条件的前提。”
那么，如果我们也像对待薛定谔波动方程的“玄猫”视为物理学理论一样，将玄学易经也视为古代文明的一本理论著作的话，易经就成为人类科学认知的伟大的序曲。虽然整部易经的释义和假说，有如薛定谔设计的玄猫，不可能受到当代科学严格的检验，但是在几个最主要的基本点上，易经完全符合上述恩格斯的论述，尽管三位圣人不是自觉地处于有着当代科学-哲学理论根基的思维状态，但自然规律却在引导和统治着他们思维着的精神活动。正因为如此，易经成为六经之手，在中华文明宝库中，是连贯宇宙、生命和意识之源的镇库之宝。
第一、《易经》和宇宙相通。《易经》的阳爻“—”和阴爻“--”的编码符号，不只是对应于现代计算机的“1”和“0”，而且对应于构成物质世界最基本的粒子——带正电荷的质子和带负电荷的电子；如将阳爻和阴爻符号对调，即 “--”为阳爻， “—”为阴爻，则构成了乾坤颠倒的反物质世界——后者是当代物理学的一大热门。
第二、《易经》和生命相通。在生物学中，遗传是和信息编码相关的生命活动，基因的作用就是在繁衍中保持物种的不变性，体现了在“天不变，道亦不变”的自然周期内，生物物种的稳定性，或者说确定性。保持这种确定性的通用的自然法则就是64个遗传密码，它和《易经》中64卦的编码组合正好吻合，生物学家对此给予了特别的重视，以下将作详细的讨论。
第三、《易经》和意识相通。在人类的精神活动中，意识始终是一个谜。现代神经生物学的研究揭示了一个与意识相关的秘密，这就是神经信息的模式，并在实验基础上得出了如下的结论：神经信号是一种由触发而产生的全或无（“1”或“0”）事件，或者说易学中称之为阳爻“—”或阴爻“--”的事件。神经元信号的发生和传递是有一个阈值的，如神经节细胞的动作电位的阈值是-55mv,0.2nA,超过阈值，
神经信号接通，这就是阳爻“—”，不超过阈值，就是断开的阴爻“--”，这种对神经信号表达，比起（“1”或“0”）来，更符合大脑中发生的真实事件，因为对大脑和神经元来讲，它所完成的信息产生、传递和加工的功能就是接通和断开，单独的神经元不认识什么是1和0.
这里我们不具体探讨神经信息的编码问题，我们所要宣扬的是，《易经》用阳爻“—”和阴爻“--”这两个抽象出来的最简单符号，形成了一种二进制的编码序列，这是宇宙和生命系统中各种编码的一个最基本、也是最形象化的模式，我们到处都可以看到它们的影子，这也是对《易经》书名“易”的一种解读：简易、变易和不易。
大道至简，易经在中华文明的起点上，就启迪后人——天、地、生高屋建瓴，宇宙和人神秘诡异，但“真理是简单的”。
1.2.《易经》的世界观——易经和宇宙相通
当我们用科学的眼光，回首中国古代文化的时候，我们会发现《易经》中有着古代圣人丰富的想象力，它象征着在前科学时代人类思维和认知的一个高峰。最早的八卦图中间是空的（图1.1），中间真的是空的吗？不然，在图1.1中，人们总会感觉到有一个创造太极图的主体（人）的存在，但是八卦图是对外部世界的一个想象和描述，可以意会，但不能确切表达。大约经过五千年，从伏羲氏到宋朝，中华民族想象力的连贯性很自然地会将中间的空白填补起来，这就是现在我们所看到的《太极八卦图》（图1.2），它是易经的延伸和补充。

图1.2 太极八卦图
从宋朝发现《太极图》开始，《太极图》就被镶嵌到《八卦图》的中间，构成了具有中华民族特色的人类的古认知理论——《太极八卦图》，其完整的科学内涵有待于我们进一步用科学的语言，重点解读太极八卦图的空间定位与隐秘的宇称世界
人们对外部世界的观察，在科学上一般用笛卡尔三维直角坐标系来描述，在图1.1、1.2中形成了一个上下、左右和前后的感觉，上下是由“天南地北”表示的，左右是由“左火右水”，前后是由“前白厚黑”表示的，这就构成了三维立体空间的概念，如果我们将太极图的两个鱼眼视为观察者的眼睛的话。不止如此，图1.1所示的“水、天、木”和“火、地、木”还构成了一对“右旋和左旋”对称的坐标系，也就是一对想象中的宇称空间（图1.3），二者一起代表了古人遵循自然法则对空间认知的映射效应。

o-xyz 右旋坐标系 o-x’y’z’ 左旋坐标系
在物理学的经典理论中，一个确定性世界是由以光速不变原理为基础的经典力学来描述的。对应于《易经》就是固定不变的64卦，首先是乾坤两卦，象征天地、光明和黑暗，一个“天不变，道亦不变”的确定性世界寓于其中。在物理学的量子理论中，一个不确定性的世界是由以波粒二象性原理为基础的量子力学来描述的。对应于《易经》就是通过卜筮对外部世界的认知，尽管64卦是对外部世界的全覆盖表达，但是对照卜筮的每一卦都有是否应验的两种可能性，从而提醒人们注意每时每刻所面对的都是世界的不确定性——机遇和风险。
从图1.1和1.3可知，早在几千年以前，我们的祖先就认为在“天、地和金、木、水、火、土”组成的物质世界中，就存在着由64卦组成的一个确定性世界和由每一卦所描述的不确定性世界，八卦阵的布局，又隐含着一个左右旋对称的宇称世界，这就是中华民族将伏羲、文王、孔子尊称为三圣的道理。由于64卦所代表的离散事件，都是在时空中的演绎，因此可以说《易经》阐述了我们祖先的时空观和世界观，这一伟大的发现和创造，既和当代的时空理论想呼应，而且还启迪了当代的中华儿女，去思考、研究经典力学时空理论不能描述离散事件的缺失之处，对应于象形文字、易经和太极图共同描述的宇称世界，提出了一个描述宇宙中离散事件的宇称时空观，它和经典力学的宇宙时空观一起构成人类科学认知的完整的时空体系（参见金学宽，陈慧克 著《时空外史 从母宇宙到人脑黑洞》）
1.3. 六十四卦与生物的遗传密码——易经和生命相通
1953年，美国遗传学家沃森和英国生化学家克里克发表了《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的结构》论文，提出DNA即脱氧核糖核酸分子双螺旋结构模型，解开了生命之谜：即地球上所有生物的性状都是由其自身的基因决定的，生物的共性就在于所有生物的DNA分子，都共用着一套三联编码的“密码”，去制造个体的生命，也就是按照基因的编码顺序去选择生成蛋白质的氨基酸。组成生命的氨基酸有20种，由氨基酸构成蛋白质时形成了一种通用的规则，即用代表四种信息的核苷酸，以三联编码的方式（共有64种）与天然的20种氨基酸相关联，也可以用六十四卦来表示（表1.1 引自王文清 著 先有鸡还是先有蛋）。

表 1.1. 易经表示的遗传密码表
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【注】表中的三联编码是指从代表4种核苷酸的4个符号 U、C、A、G 中任取3个形成的不同的排列组合，共有64个。以64个编码对应20种氨基酸，显得多余，故有重复，譬如甘氨酸就可以由4种密码GGU、GGC、GGA、GGG来生成。
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“DNA码”和“易经码”之间的等同性，表明不管是“DNA码”所携带的生命的信息也好，抑或是“易经码”所表述的宇宙的物质实体的息也好，它们都是通过64个通用的密码子进行编码的。DNA的遗传密码构成了在生命诞生起点上的通用规则；《易经》的六十四卦则是在人类文明进化的起点上，用编码的模式来表达“三圣”对外部世界及对所能想到的离散事件的认知，从而创立了远古时代的一种思想、文化的信息体系，在历史的长河中流传至今，和当代的哲学、科学、文化遥相呼应。谁能想到：中国的《易经》和生物的基因会在64个密码子上形成了契合点。 -
1.4 《易经》的卜筮和“薛定谔的猫”——易经和意识相通
《易经》是上古时期的祖先，对“天不变，道亦不变”的确定性世界中的不确定性事件的感知的升华，一种几率性的意识导致易经成为卜筮的学术，到了商、周之际，经过文王的整理、注述和孔子传述《周易》以后，《易经》便由卜筮的范围进入“天、地、生”和“金木水火土”有关宇宙认知的学术领域，成为群经之首，而且在苦苦地追求对称的排列中，还不自觉地创造了一对左右旋对称隐形存在的宇称世界（图1.3）。古人绘制八卦图时，如此追求对称与完美的思想、意识，和当代科学界相比，毫不逊色，甚至有过之而无不及，因为万事开头难。
用《易经》来算卦，自古至今依然流行，其根本的原因是我们所面对的世界，除去经典确定性的一面以外，更为经常的是不确定性的事件。在人们的认知中，确定性世界是一个常态，有如太阳总是要从东方升起，在西方落下那样，不会有太多的悬念；而世界的另一面，“天有不测风云，人有旦夕祸福”的不确定性则会令人感到神秘，神秘引起好奇、猜想和不可预知的担心，卜筮之术就成为人们的一种心理需要——预知未来，占卜吉凶。
实际上，著述《易经》的六十四卦的卦辞、爻辞，以及乾、坤两卦的“用九”和“用六”，加在一起有450条文字说辞，全部说辞包含几位圣人用语言表述的信息及其相互关联的解读，因此《易经》代表了古代人类对所观察的“天、地、生”现象的想象和联系。基因的遗传密码告诉我们，有64个密码子就可以进化出一个绚丽多彩的生命世界，那么《易经》的64卦及其450条说辞，在人类文化的起点上，也就足以演绎出一个“天人合一”的可以预知的世界景象，故被视为群经之首。
易经的450条说辞是对“天人合一”的现象、规律的统计和分类，旨在包容“天、地、生”的整个世界，但具体的事件究竟符合那一条的指向是不确定的，这就需要配以卜筮。卜筮是对认知中的不确定性所做的一种随机的选择，以求得一个答案：是对是错，是好是坏，是吉是凶，有如掷骰子一样是一个概率事件。卜筮时的操作程序规定，要用50或者55根蓍（shi）草，经过18次手工反复运作以后，才能确定是64卦中的那一卦，因此轮到每一卦和每一个爻辞的概率分别是1/1152和1/6948，这显然是小概率事件。《易经》正是以这样潜在的离散的小概率事件的集合整体构成了一个全概率事件的确定性世界——它非常接近当代量子理论的思想方法，你也可以把整部《易经》视为量子力学中薛定谔的波动方程，差别就在于它所表述的事件是使用易经文化的符号和文字，是在人类中观视野中的离散事件,它没有现代科学的连续性的数学基础，也就不可能有像薛定谔的波动方程那样连续的量化表述。
对于《易经》的卜筮可以是出于兴趣和学术研究，但更多的是出于对未来命运的占卜。相传，孔子好占，“夫子老而好《易》”，其准确率为70%。孔子的这一准确性是如何证明的呢？对于现在的“算卦”也能做得到吗？这就是人们既会有占卜的愿望和需求，又将信将疑地困扰着自己的症结所在。
问题是，这种对于不确定性世界预测的准确性，只在事件发生后才能知道，那么预测的准确性又有何意义呢？这不只是普通人的存疑，即令对于量子力学的创始人薛定谔也是一个困惑——著名的“薛定谔的猫”（图 1.4）就是他的表述。薛定谔以他设计的思想实验的方式，
描述了在量子力学的不确定性世界里一只猫“既活又死的状态”。

图1.4“薛定谔的猫”，不知死活。 一只猫被关在一个不透明的箱子内，箱内放有放射性物质和盛有氰化物的玻璃瓶，一种设计的连锁装置，使得当放射性物质的某个原子发生衰变时，便会使榔头落下，小瓶破裂，毒气逸出，猫被杀死。这只猫，在打开箱子以前，能判断牠的死活吗？
如图1.4所示，这只猫在打开箱子以前是不能知道牠是死是活的，因为任何人都无法判定放射性物质的衰变是否发生，衰变本身是不受外界干扰的随机事件。我们所知道的是放射性物质一定会衰变，但并不知道它何时衰变，也不知道哪个原子会发生衰变，量子力学的理论会告诉你有两个可能性，可能是死，也可能是活，至于是死是活，只有你亲自观察以后才会知道，所以我们将薛定谔的猫称之为“玄猫”，它和“玄学”有异曲同工之妙。
《易经》的64卦及其隶属的384爻已经覆盖了古人视野中“天人合一”这一思想体系的所有事件，古人用这些离散的有彼此关联的事件，来代表人类所要认知的外部世界的全概率状态。至于你所占卜的那一卦，只是一个小概率事件，即令是小概率，但也会发生，虽不确定，但它仍然是一种可能性，这种可能性也只有在事件发生以后，亦即亲自经历以后，才能判定——这和薛定谔的“玄猫”有何不同呢？二者的思想、意识是一致的，所不同的只是玄猫身上披上了一件数学工具的外衣而已。
2. 太极图——宇称世界的象征
如图1.3所示，宇称是由八卦图中一对隐秘的左右旋坐标系来表达的，形成了一个空间三维全反对称的宇称空间。这个概念人们很难一下子搞清楚，因为它的存在是隐秘的，因此就需要人们具有“空间透视”的想象能力——当您保持位置、姿态不动，12小时以后，您就处在宇称对称的空间位置上，也就是说地球自转12小时，我们每个人都发生了一次空间的宇称变换。在这种宇称变换中，空间变化了，我们每个人的个体并未发生变化，这就是物理学上的宇称守恒定律。但是，在上个世纪的五十年代，李政道、杨振宁博士，沿袭了物理学界前人对宇称变换的误解，将平面镜的镜像变换错误地当成宇称变换，得出了一个错误的“宇称不守恒定律”，又经过诺贝尔奖的首肯，严重地阻碍了人类在认知科学上探索前进的步伐。
中华文明中由象形文字、易经的八卦图和太极图形成了由自然法则所主宰的宇称文化基因，促使作者对宇称不守恒定律提出了质疑，
而太极图就成为破解宇称不守恒定律的切入点，太极图是人类最早表达宇称世界的象征。
对于图1.3中太极图与八卦图的融合通常的解释是：“易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦”，但是《太极图》阴阳鱼和鱼眼与《八卦图》的阴爻、阳爻是完全不同的两个符号体系。因此，作者更倾向于中央的《太极图》所代表的是《八卦图》的绘制者抑或观察者主体，因为《先天八卦图》的方位、卦象都是相对于绘制者和观察者而存在的。人们习惯于将《太极图》中的黑白两部分称为阴阳鱼和鱼眼是有道理的，因为不管你怎么看，你都会联想到中间的太极图酷似人类的眼睛和眼球——如此看来，《太极八卦图》恰恰是人类对外部世界进行观察和认知的一个写照，它来自于中华文明中对认知学的直觉和积淀：《先天八卦图》代表了对外部世界的描述，《太极图》代表了人类视觉对外部信息的感知和转换。以下我们可以通过三个步骤，将太极图和认知学相关联：太极图的演绎历史；
太极图的数学描述；太极图阴阳鱼的宇称图形和人类认知的联想。
2.1太极图的演绎历史和隐喻
《太极图》的图形有多种版本，本书参照图1.2描述如下：

图2.1太极图
《太极图》据传是宋朝道士陈抟传出来的，原名《无极图》。据
史书记载，陈抟曾将《太极图》传给其学生种放，种放传穆修，穆修传给周敦颐，现在我们看到的太极图，就是周敦颐所传的周版。不过，对《太极图》本身原创作者是谁并不重要，因为更多的考古发现表明，古太极图的图形是普遍存在的：早在公元前4000年的乌克兰第聂伯河中游等地、欧洲的西罗马帝国时期、中国的仰韶文化时期和彝族古文化的文献中都有多种古太极图的图形。这说明太极图是人类在观察和认知自然中一种直觉的流露。值得一提的是明朝初年赵撝谦《六书本义》中提到的“天地自然河图”（图2.2）。

图2.2天地自然河图
《太极图》中所画的“阴阳鱼”，宋朝理学家张行成在《易通变》中，解释了图中的蕴义：“太极包含万象，以为有而未见，以为无而固存。天地之象已具乎浑沦之中，太极之全体也。” 也就是说，阴阳鱼构成了太极之全体。图2.2更是别有创意，鱼眼变成了人眼，因此太极图的更深一层的含义是在体现人对外部世界的认知和互动。
图2.2中两只眼睛是互相颠倒的，这一颠倒就不再是鱼的眼睛，而是人的眼睛了。这会使人联想起人对外部世界的观察：太极图的黑白代表了阴阳，白色代表外部世界是一个明亮的阳的世界，黑色代表内部世界是一个没有光的阴的世界，或者说是一个“黑匣子”世界，而连接这两个世界的是两只眼睛——当它在接受外部世界信息的时候，它是一个光的深井，一个光的接收器（阴）；当它向外部世界传达信息的时候，目光炯炯，一个光的发射器（阳）（人眼能不能向外发出信息，参见【注】），接受信息和发射信息的功能构成了太极图的阴阳眼。------------------------------------------------------------------------------ 【注】人眼在自主神经系统的支配下，虹膜也能自动地随着情绪做出反应。
“我们赞美某物或感到亲切和温柔时，我们的瞳孔就自动地放大。……瞳孔的放大被认为是增加吸引力的一个特征。”------------------------------------------------------------------------------
2.2 太极空间的数学描述
《太极图》是一个黑白相映、既对称又不对称的几何图形，按照前面引用的张行成的论述，太极包含了“天地之万象”，并非天地之万物，而这“万象”被“以为有而未见，以为无而固存”，这就是图2.2中两只人眼所看到的世界。国人常将《太极图》与《易经》一起视为隐含着创世的玄机，这里只将《太极图》视为人对这个世界认知过程的一个映射——如果我们把古人所说的“象”理解成生命体所接收和形成的认知“信息”的话，那么“万象”就是“万物”在人脑中的信息。
如果我们将“形”定格为物质世界实体存在的信息，将“象”定格为精神世界接收到的以及自己产生的信息，也就是说“形”和“象”是物体在物质世界和精神世界存在的两种信息模式，那么《太极图》就揭示了“形”和“象”之间宇称变换守恒这一自然法则。真的如此吗？为此，我们对《太极图》按照数学原理作如下的演绎：
第一步 太极图的对称是以大圆圆心为中心的黑白映射对称。太极图是一个平面图形，构成太极图的视觉元素有：一个大园，两个小圆、两个半圆的弧线（一上、一下）和黑白两色（图2.2）。
一个“园”本具有中心对称的性质，如图2.3（a）所示， AA"为一直线，OA"=OA。在图2.3（b）中，太极图同样存在着中心几何对称的B—B"，但是黑白互为映射关系，因此可以将太极图这样的对称称为映射对称，有区别于图2.3（a）中园的中心全等对称。

（a）园 （b）太极图
（a）A—A"为园的中心全等对称 （b）B—B"为映射对称
映射对称是指即B—B"除去几何对称外，太极图内的所有几何对称的点
都满足黑白映射的条件，我们将之称为太极图映射对称。
图2.3太极图和大园中心对称的差异
第二步 这种“阴阳鱼”的映射对称，可以用图2.4的坐标系来表示，阴阳鱼的两组坐标系相差180o，分别为：
阳鱼（白色）的坐标系o-yz； 阴鱼（黑色）的坐标系o-y"z"。

图 2.4 “阴阳鱼”映射对称坐标系
y= -y", z= -z"。
第三步 太极图的三维立体化——太极球。太极图是一个二维的平面图，但是人们大都是在三维空间内进行解释，而且常常会加上与时间（t）相关的一维（即运动）。
我们只要在图2.4平面坐标系上，按照数学中建立坐标系的左、右手法则，即x→y→z→x就可以形成如图2.5所示的三维直角坐标系：阳鱼为o-xyz右旋坐标系；阴鱼为o-x"y"z"左旋坐标系。
将平面太极图围绕zz"轴逆时针旋转180o，就构成了一个三维的太极球，这样我们就形成了一个太极空间。在这个太极空间里，易学所说的阴阳两个世界，就是以太极球球心为中心的两个呈黑白映射对称的世界，在数学上则用左、右旋坐标系来表示：
阳鱼 白色 右旋坐标系 o-xyz ——“形”的世界”；
阴鱼 黑色 左旋坐标系 o-x"y"z" ——“象”的世界。

阳鱼o-xyz右旋坐标系，阴鱼带有o-x"y"z"左旋坐标系。
三维太极图由平面太极图围绕oz轴逆时针旋转180o构成，可以称之为太极球。
太极球存在球中心的映射对称。
图2.5 三维太极图
2.3太极图与宇称守恒。
何谓宇称？对于宇称P的定义，物理学中是按照“拉波蒂-拉赛尔规则”，即一个三维全反的i变换来定义的：
i : x"=-x y"=-y z"=-z --------------------（2.1）
变换的结果构成一对全反的对称空间，即前面所说的地球自转了180°后形成的宇称空间。科学界在1956年前一直认为宇称变换等同于三面镜子的镜像变换，殊不知不管你有多少次的镜像变换，像和实体总是在镜前的同一个象限的空间中，也就是说镜像变换和宇称变换完全是两回事，宇称守恒，镜像变换永远不守恒，宇称不守恒定律虽然被作为颠覆自然法则而载入了史册，但这是物理学上的一个大乌龙。
按照对称变换守恒的诺特尔定理，宇称变换应该是守恒的，这是自然法则的使然。宇称遍布于动物世界的形体上，人体就是左右对称的，譬如我们的双手（图2.6）；再如人脑的意识和智慧的功能就是来自脑和身体发育成一对左右旋对称的宇称世界（参见《时空外史》）。

图2.6 左右手的宇称对称
图2.6中左右手呈太极图阴阳鱼的模式，构成相互映射对称的平面图形；左手手背的白色小圆代表另一面的手掌，右手手掌的黑色小圆代表另一面的手背，这表示另一面的左右手也是相同的对称图形。
宇称是一个空间的概念，太极图虽然是是平面的，但是黑白代表了第三维，白鱼有黑的另一面，黑鱼有白的另一面，如图2.6有手掌、手背之分：手掌有手背；手背有手掌，这是一个真实的世界，太极图就是这真实的宇称世界的图像的抽象表达。
在古人没有创立三维直角坐标系的时候，太极图就是用加上一个黑、白的标示来描述三维世界的。太极图是中华民族智慧的象征，它之所以流传至今，而为人们所青睐和捉摸不透，因为它既为人们所接受，又引导人们去追问：《太极图》的这种映射对称究竟代表什么？原来祂启迪着我们如何去探索自身的精神世界。以上论述表明，中华文明的古《太极图》是人们直觉中一个真实世界的缩影——精神和物质的相互转换的自然机制。 在图1.3中将八卦图视为宇宙的物质世界，将太极图视为人类认知的精神世界，那么对太极图就有如下的解读：
（一）包括人类形体在内的外部世界，是一个“形的世界”。用带有o-xyz右旋坐标系的白鱼来描述；包括心脑一体在内的精神世界，是一个“象的世界”，用带有o-x"y"z"左旋坐标系的黑鱼来描述。
（二）两个世界共生于一个宇宙的大圆内，在同一个时间的主宰下，演绎着物质和精神之间交相映照的完美故事：
·形的世界是一个四维时空的o-xyz右旋坐标系的显动态世界，也就是天、地、生的自然演化和人类物质文明的创造。
·象的世界是一个四维时空的o-x"y"z"左旋坐标系的隐动态世界
也就是心脑感知和人类精神文明的流淌，人类精神文明的创造。
·精神和物质都共存在于四维时空的世界里，物质世界伴有右旋坐标系在运动，精神世界伴有左旋坐标系在思维，两者共享有同一个时间t，形和象的映射永远是同时的，象的延时几近于0。这两个世界和太极图阴阳鱼一样，互为左旋和右旋坐标系的映射关系。
·我们可以将太极图的阳鱼（白色）代表物质世界的“形”，阴鱼（黑色）代表精神世界的“象”。对于我们人类的认知而言，“形”示于感官之外，“象”成于颅脑之中——这象征着物质世界对精神世界信息-能量的正向转换；对于我们人类的行为而言，阴鱼中的白色小圆点（阴鱼眼）代表“成于头脑中作为物质的神经元的内形”，即通常所说的“意志、眼神”，作者称之为“意象”，但这是“象中的形（内形）”，而阳鱼的小黑点，则表示“内形”又成像于外，但这是“外形中的像”——这象征着精神世界对物质世界信息-能量的反向转换。
我们说：《太极图》象征着世界是一个宇称守恒的世界，一个精神和物质相互映射对称的世界，这样的比喻和解释不是很完美吗？！美是大自然的一个最根本的属性，对此还有什么疑问呢？
恩格斯不是说过吗，“思维着的精神是物质自己在地球上创造的最高精华”。也可以说精神是物质宇称变换的一种存在形式——平面反演，信息守恒。

图2.7 恩格斯语录
3. 易经与太极图对当代科学认知的贡献
恩格斯的语录又让我们提出了一个新问题，这就是“思维着的精神是怎样由物质创造出来的呢？”这正是当代科学界避而不谈的一个老问题：意识创生的奥秘。世界著名的神经科学家、无神论者、哲学家丹尼尔·丹尼特在他的《意识的解释》一书中就说过：“人类的意识大概是最后的未解之奥秘了。之所以称之为奥秘，是因为人们要解开它但却又无从着手。……对于那些关于宇宙学和粒子物理、分子遗传和进化理论等问题，我们至今尚未找到所有的答案，但我们知道该怎么办，而对意识，我们至今如坠五里云雾中。时至今日，意识是唯一常常使得最睿智的思想家张口结舌、思维混乱的论题。与过去所遇到过的所有奥秘一样，不少人坚持认为——并且希望——意识将永远是一个不解之谜。”
意识之所以会成为科学-哲学界一个永远不解之谜，因为在物理学中对于空间的认知是不完整的，只有一个由牛顿、爱因斯坦创立的经典力学的时空理论，这就是牛顿的平直时空观和爱因斯坦的弯曲时空观，二者都是描述连续空间中的连续事件，不能回答“思维着的精神是怎样由物质创造出来的”这一问题，因为二者是一对处在宇称空间中的不连续的离散事件。由于宇称空间的隐秘性，有如图1.3和图2.5所表示的那样，需要人们具有透视思维的想象力，才能将一对构成宇称的一对左右旋世界抽象出来，并用坐标系来表达。易经的八卦图用阴爻、阳爻编码的对称性，太极图用黑白对比的阴、阳鱼，隐喻了一对左右旋对称的宇称世界的存在，从而破解了宇称不守恒定律的错误所在，但是物理学界至今没有察觉和认可隐秘的宇称世界的存在。
值得中华民族骄傲的是中华文明中富含科学元素，早在几千年以前，我们的祖先就将这一朵大自然的宇称奇葩，精准对称地排放在八卦图中，别出心裁地绘制在太极图中。易经、太极图和象形文字一起开启了当代时空理论创新与完善的必由之路
中华民族等待这一天，厚积薄发，准备了几千年！