緒論

　　《思維工程-人腦智能活動和思維模型》與《物性論-自然學科間交叉理論基礎》發(fā)表二十周年后的今天，很想做件有意義的相關事情，便推動作者寫這本書�！端季S工程》一書作了綱要式的闡述，提出了感性思維、理性思維、實性思維三階段或三層次的理論。全面闡述感性、理性、實性思維三階段的思維職能、形式、法則、方法和電腦模擬前景等�！段镄哉摗芬粫�提出新概念的質能關系原理、趨勻平衡原理、矛盾等價原理。將自然學科，如天體、地球、力能、電磁、量子、原子、分子、生命、生態(tài)等統(tǒng)一于新穎的觀念和原理基礎上，重新在新角度上解釋一系列自然現(xiàn)象，全書分成渦旋物性論、粒波物性論、遞傳物性論三大篇，分別對天地、物理、生化現(xiàn)象進行創(chuàng)新性解釋。

　　為了發(fā)揚《思維工程》，支持《物性論》，尤其是矛盾統(tǒng)一及其等價方法原理，特寫這本著作。從思維根源來看，思維直接來自于事物存在反映，從事物現(xiàn)象認識的感性思維，過渡到本質認識的理性思維。感性思維形式包含感覺、印象、表象，而語言是表象思維基本形式，也是過渡到理性思維最簡捷最重要過程。語言中各種字詞表象事物雖不確定性與隨意性，通過統(tǒng)觀概括成為確定的觀念與理性概念，甚至本質的判斷。計數(shù)量詞認識也一樣，從感性過渡到理性思維的認識。但理性思維更多地來自于人類共同積累的知識，并通過教育獲得各門學科知識，數(shù)學也不例外。從計數(shù)的量詞統(tǒng)觀而形成以簡化質為單位的數(shù)量，甚至抽象為純粹數(shù)的關系。并通過應用理性思維結果的現(xiàn)實認識的實性思維來驗證。

　　現(xiàn)在從數(shù)學理性思維角度進一步深入探討，邏輯是指理性思維，包括本質概念、本質判斷、推理解釋思維過程。數(shù)學是符號邏輯，是邏輯的一部分,或者數(shù)學是使用一定邏輯研究量、形科學。理性思維形式是對客觀事物統(tǒng)觀基礎上形成概念、判斷與推理的，并遵守理性思維法則是（內在）同一律、（實質）必然律、（真實）理由律等。由于表象可以簡捷地過渡理性思維概念與判斷，從而數(shù)學發(fā)展開始于計數(shù)發(fā)展成自然數(shù)的算術加、減、乘、除運算，進而發(fā)展成符號代數(shù)運算。感性思維的印象或在頭腦所構成圖像往往與語言配合一起過渡到理性思維概念與本質判斷，甚至推理。從而出現(xiàn)以圖像為主，語言為輔理性思維過程。在數(shù)學上就出現(xiàn)幾何三角。

　　理性思維中較低層次的演繹法形式推理邏輯或三段式邏輯推理，主要從言談和議論出發(fā)來研究思維的。一個肯定或否定的語句往往就是一個判斷，無所謂本質還是非本質，說它幾乎是語言學翻版一點也不過分。從大前提和小前提推理出結論的三段論推理思維形式，其大前提往往是假定、假設甚至構成規(guī)律的知識。所遵守的同一、排中、不矛盾和理由法則，實際上是跟語法密切相關的。排中法則與不矛盾法則是防止語言表達模棱兩可而提出來的，是語言表象的公認約定更為妥當。作為反映客觀事物一定程度本質的排中必然可構成演繹思維法則之一。演繹法來自于亞里斯多德邏輯學。

　　近代出現(xiàn)歐洲英國培根經驗主義與法國笛卡爾理性主義，經驗主義主張從大量實驗歸納出來的規(guī)律性關系，即感性思維大量類似印象與語言配合統(tǒng)觀過程過渡到理性思維概念與判斷。一般是低層次規(guī)律，接近直接解釋現(xiàn)象的層面的原因，構成歸納法因果邏輯。本質、定律、定理（包括公理）、原理、規(guī)律等通常是事物現(xiàn)象的深入原因，并通過演繹邏輯或因果邏輯等解釋低層次規(guī)律和基本現(xiàn)象。這些知識絕大多數(shù)已由前人或他人所獲得與所總結了。人們在知識學習和科學研究中最常用的是歸納判斷和因果推理。它成為近代主要理性思維方式，并取得豐富的自然科學技術成果。

　　物質更普遍更深刻或更高層次原因、本質、規(guī)律思維方法，往往通過辯證法取得的，再通過否定之否定（正、反、合）推理邏輯解釋低層的規(guī)律和基本現(xiàn)象。它是解答和解決問題非常有效的思維方法,尤其解釋變化過程與歷史現(xiàn)象較佳思維方法。德國黑格爾《小邏輯》一書是部辯證法經典著作，從該著翻譯本來看，該書結構與思維方式是按正、反、合或否定之否定邏輯展開的，分成有（存在）論、本質論、總念（理念）論三大篇討論，其第一大篇有論中專門討論量與質問題，并分成質（純有、限有、自有）、量（純量、限量、等級）、度（質與量矛盾統(tǒng)一）分別論述。黑格爾不例外地從存在與思維一致的純有出發(fā)，用否定之否定推出一系列結果。由于辯證法在社會實踐中應用廣泛，但在自然科學技術領域應用不廣或沒有真正成為思維工具，從而多數(shù)邏輯學家沒將其列入公認邏輯史的一個階段。要使其成為科學技術工具，必需有所改善。

　　數(shù)理邏輯是用數(shù)學方法研究邏輯問題，本身也成為數(shù)學一部分或分支。如布爾代數(shù)，邏輯或、邏輯與、邏輯異或、邏輯反等關系，這類邏輯在計算機編碼理論中得到廣泛應用。數(shù)理邏輯可以說是演繹法形式邏輯的深化或符號化的邏輯,即數(shù)理演繹邏輯。它往往帶著問題去尋找或搜索答案的。通常先在自己頭腦中已學習經歷過的或已記憶儲存的或筆記的知識尋找答案、解決問題。解答的不確切、不滿意，甚至解答或解決不了的，則再詢問求教他人或尋找圖書資料取得答案、分析原因、解決問題。計算機及其網絡發(fā)展，使信息與知識搜索變得方便快捷，更推動搜索法成為更廣泛使用工具。因此又可稱搜索法數(shù)理邏輯。

　　邏輯進一步發(fā)展，應是數(shù)理辯證邏輯，采用等價法與矛盾統(tǒng)一邏輯來解釋與解決數(shù)理問題，不僅從數(shù)量或量變，而且從質形或質變（或形變）配合來進行理性思維的邏輯。理性思維過程最根本環(huán)節(jié)是獲得本質判斷思維過程，如原因、規(guī)律、定律、原理、定理、公設、公理等本質判斷，其方法主要有（類比、歸納、分類）總結法、（論證、統(tǒng)計、歷史）搜索法、（假設、原理、辯證）解析法等。它跟三段式演繹推理法，歸納因果推理法、否定之否定式辯證法、數(shù)理搜索法等密切相關，并通過推理解釋現(xiàn)象。矛盾統(tǒng)一邏輯數(shù)學實質上就是質配合量或質變配合量變的數(shù)學，即量變還要加上形變邏輯。簡單地說是一分為二（分析、遇到、解開、揭示、提出、發(fā)現(xiàn)矛盾等）與合二而一（統(tǒng)一、轉化、異化、克服、解答，解決矛盾等）思維過程。

　　對于同一事物所用方法不同，所得到概念、判斷可能存在不同程度上差異，要在一定條件下可取得一致（全等）、等價、等效的結果，這就是等價法矛盾統(tǒng)一推理邏輯或等價原理存在根據(jù)。電腦網絡在感性思維上擴大感官與提供更豐富信息，在理性思維上存儲大量知識資料，許多本質與應用概念、判斷可以在信息、知識資料中搜索取得。有了電腦使這類搜索更加快速便捷，有力地輔助理性思維與科學研究�，F(xiàn)代電腦大大方便記憶儲存和交流交換知識，甚至個人腦力勞動成果容易保存，容易隨時取出再用，為理性思維提供更有利條件，輔助人們思維，大大推動人的思維與表達能力。推進并提高等價法矛盾統(tǒng)一邏輯思維過程。

　　在實性思維上通過電腦某些軟件可有力輔助設計、決策、制造等創(chuàng)造性思維過程，大大地改觀實性思維。可見電腦網絡時代到來使人類思維方式巨大改觀，不僅使實性思維提高到應有的高度，并構成了感性、理性、實性三階段（層次）的思維形式。由于電腦網絡時代到來，搜索法數(shù)理邏輯與等價法矛盾統(tǒng)一邏輯成為理性思維重要方式，尤其數(shù)理矛盾統(tǒng)一或矛盾轉化邏輯及其等價方法推出相應的其它邏輯及其方法已有的相當結果或公式等價，并賦予更深刻更本質更新的意義解釋。

　　等價法與演繹法、歸納法、辯證法、搜索法等一起成為推理思維基本方法，內容上更明確并提高到本質認識，逐步把科學及其應用成為人們理性思維主流。等價法是建立在承認各種方法與邏輯在一定范圍內、一定程度上正確性，并且它們之間一定情況下可全等、等價、等效的邏輯。同一事物在不同邏輯所搜索與所推出概念、判斷一定條件下全等（一致）、等價、等效而推出結論的矛盾統(tǒng)一推理方式可以更深刻地解釋以往所得的結論。即等價法矛盾統(tǒng)一邏輯是數(shù)理邏輯新發(fā)展。

　　《物性論-自然學科間交叉理論基礎》建立在物理量度實驗基礎上，但不是以物理學作用力觀念主導著整個學科那樣，而是以物質連續(xù)可入性、不生不滅性及其運動變化的，物質的量度之質量及其運動量度之能量正比關系，加上運動趨勻、平衡、對稱趨勢基礎上以能量及其能密度主導著整個理論體系。在思維方法上也不是物理學那樣采用演繹法形式邏輯或歸納法因果邏輯，而是采用等價法矛盾統(tǒng)一或轉化邏輯。因此《物性論》方法上通過量度、趨勢與關系辯證分析各自矛盾性質，進而開展矛盾統(tǒng)一或轉化的研究思維。形成量度矛盾等價邏輯，趨勢矛盾形變邏輯，量質關系交叉邏輯等，統(tǒng)稱數(shù)理辯證邏輯。

　　在《物性論》研究過程中，看到數(shù)學或符號邏輯在許多學科領域難以使用或表達，如地學、化學、生命、生物、生態(tài)等用數(shù)學困難重重，甚至用不上，還不如直接使用語言加上圖、表來表達。數(shù)學或符號邏輯受到符號本身及其數(shù)量運算規(guī)律極大限制，很難發(fā)揮這些學科、專業(yè)、行業(yè)思維，讓其真正開展。還不如直接采取其它邏輯的語言、文字、圖形、表格、符號等混合表示。但數(shù)學之外邏輯缺陷是缺少量形的精確描述與推理，這樣只好一方面理論在已經用上或可以用得上地方仍然保留數(shù)學的應用，用不上地方不必勉強使用。另一方面進一步改善數(shù)學邏輯工具，如數(shù)理矛盾統(tǒng)一邏輯等，使其盡可能擴大應用領域，為各學科注入新血液。正確的理性思維形式、法則和方法只能在認識客觀事物中不斷形成、發(fā)展和完善的。

　　數(shù)學三次危機出現(xiàn)實際上跟演繹法形式邏輯或數(shù)理邏輯有關。畢達哥拉斯學派所說的數(shù)是指直觀整數(shù)，他們不把分數(shù)看成一種數(shù)，而僅看作兩個整數(shù)之比。該學派的成員希伯索斯根據(jù)勾股定理通過邏輯推理發(fā)現(xiàn)，邊長為l的正方形的對角線長度既不是整數(shù)，也不是整數(shù)的比的分數(shù)所能表示而出現(xiàn)第一次數(shù)學危機，最終數(shù)學界只好承認無理數(shù)與虛數(shù)存在。函數(shù)微積分的形成給數(shù)學界帶來革命性變化，在各個科學領域得到廣泛應用，但微積分在理論上存在矛盾的地方。如無窮小量是零還是非零？如果是零，怎么能用它做除數(shù)？如果不是零，又怎么能把包含著無窮小量的那些項去掉呢？數(shù)學界出現(xiàn)混亂局面，即第二次數(shù)學危機。直到19世紀，柯西詳細而有系統(tǒng)地發(fā)展了極限理論。在數(shù)理辯證邏輯看來量變隱含質變的積累，到一定程度發(fā)生質變。無窮小量在質變中自然消去包含著無窮小量的那些項。

　　數(shù)學第三次危機是在二十世紀初，羅素構造了一個集合S：S由一切不是自身元素的集合所組成。然后羅素問：S是否屬于S呢？根據(jù)排中律，一個元素或者屬于某個集合，或者不屬于某個集合。因此，對于一個給定的集合，問是否屬于它自己是有意義的。但對這個看似合理的問題的回答卻會陷入兩難境地。如果S屬于S，根據(jù)S的定義，S就不屬于S；反之，如果S不屬于S，同樣根據(jù)定義，S就屬于S。無論如何都是矛盾的。這個悖論說明數(shù)學中采用的邏輯不是沒有問題的，羅素悖論表明不能無條件承認概括原則，甚至排中律與不矛盾律。在矛盾統(tǒng)一邏輯看來整體與個別，集合與元素是主導與基礎關系，S與S沒有這種關系。也許正是這個悖論促使數(shù)理辯證邏輯或數(shù)理矛盾統(tǒng)一邏輯的誕生與發(fā)展。

　　數(shù)學中實際上有大大小小的許多矛盾，比如正與負、加法與減法、微分與積分、有理數(shù)與無理數(shù)、實數(shù)與虛數(shù)等等�？梢哉f，宇宙事物無處不存在矛盾，矛盾貫穿于所有領域，包括整個數(shù)理各領域之中。而且整個數(shù)學發(fā)展過程中還有許多深刻甚至永久性的矛盾，例如量與質、有窮與無窮，離散與連續(xù)，宏觀與微觀、現(xiàn)象與本質、邏輯與直觀，概念與計算，包括集合與元素等都存在矛盾，并且有矛盾就要解決矛盾、統(tǒng)一矛盾。這是理性思維重要組成部分。數(shù)理辯證邏輯與物性形變論就是在這樣背景下提出的。物性形變論主要解決趨勢矛盾統(tǒng)一以及連續(xù)形變邏輯等具體問題。

　　物性代數(shù)論主要解決計數(shù)、量度矛盾以及“質”簡化為單位等價引用具體問題。如代數(shù)矛盾性質是主要體現(xiàn)在加減、乘除四則等運算屬性。物性幾何論主要解決實物形狀與運動軌跡簡化幾何圖形，如靜止圓方（三角）圖形與軌跡矢量矛盾在幾何三角與幾何坐標運算關系屬性等簡化等價引用。物性函數(shù)論主要解決粒場與離散連續(xù)基本關系矛盾統(tǒng)一以及連續(xù)分布變化場質等價場引用具體問題。如物質分布與運動連續(xù)性分別具有函數(shù)及其場論微積分引用表達等價具體問題。由于物質不滅性，使物質分割或組合不變性，即可以用一分為二且等于或合二而一且等于或轉化且等于的公式表示，甚至等價于單純等式、公式、方程式表示�？梢娢镄詳�(shù)學對數(shù)學的代數(shù)、幾何、函數(shù)三大支柱等價引用是其不可或缺部份。

　　《思維工程-人腦智能活動和思維模型》與《物性論-自然學科交叉理論基礎》分別在1994年6月份與12月份發(fā)表以來，又有了重大進展，并以論文及文集方式發(fā)表，并收集在《物性理論及其工程技術應用》與《物質世界之奧秘》的論文集中。加上這部《物性數(shù)學及其應用》中已發(fā)表的大部分應用論文。而未發(fā)表主體部分的物性數(shù)學是建立在數(shù)理辯證邏輯基礎上，引用代數(shù)、幾何、函數(shù)三大支柱基礎的等價部分，創(chuàng)立物性形變論。對自然科學，尤其數(shù)學、物理新方法進行深入探討與創(chuàng)新，希望能對自然科學，尤其數(shù)理有所推進作用，并取得科學界廣泛接受與認可。