左与右的断想（之三）：左旋？右旋？

起源于7000年前的太极八卦的双鱼图，有顺时针和逆时针旋转两种，曾经有一些理论在辩论孰是孰非。其实，顺逆都是人为的，正因为八卦次序的千变万化，八卦双鱼图的顺转和逆转也就都有存在的道理了。太极和八卦组合成了太极八卦图，它又为以后的道家所利用。道家认为，太极八卦意为神通广大，镇慑邪恶。道家讲求虚无圆转，没有定式；虚实无向，随心而遇；虚实皆有，相互转化。这也正是宇宙万物统一之源。

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在宇宙中，地球逆时针绕太阳公转，逆时针自转；月球也是逆时针绕地球公转，逆时针自转；太阳更是逆时针自转，但是，太阳却带着所有行星绕银河系中心顺时针旋转，这似乎不符合“自然规律”。然而，宇宙星系的旋转，是要保持整体的能量（动量）平衡的，这正体现了宇宙的平衡理论；在地球上，从气旋既低气压讲，受地球转动的影响，在北半球，向右偏，作反时针方向流动，在南半球相反；从流水的旋涡看，北半球呈逆时针方向旋转，而南半球作顺时针旋转；由于地球的逆时针旋转，赤道附近的季风是顺时针，导致赤道附近的洋流是顺时针，因而北半球的洋流是顺时针的，而南半球的洋流是逆时针的。这一切自然现象，都体现了左旋与右旋的平衡。

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在物理学中，基本粒子实验又发现，β衰变中与电子一起出现的“反中微子”（anti-neutrino）一定是右手螺旋，而β＋衰变中与正子一起出现的“中微子”（neutrino）则一定是左手螺旋。是中微子的这一性质，使得我们的物质世界左右不对称。在量子光学中，光是光量子（一般称为光子）的集合。光子有两种，一种像右手螺旋（螺旋度helicity＋1），一种像左手螺旋（螺旋度－1）。如果光完全由右手螺旋的光子组成，当光朝着观察着行进时，光的转向是逆时钟的。（就好比把右手大拇指对者自己，食指及其它手指的转向是逆时钟方向）这样的光，传统上称之为“左旋圆偏振”（left-hand circularly polarized light，LHC）。反之，全由左手螺旋光子组成的光，传统上称之为“右旋圆偏振”（left-hand circularly polarized light，RHC）。如果光是由一半左手螺旋观光子、一半右手螺旋光子组成，而兩种光子间维持一定的相位关系（差90度），则光有一定的偏振方向，称为线偏振。将这样的线偏振光通过有机分子的溶液，奇特的现象发生了：有时光的偏振方向（当对着光看时）向顺时钟方向转，有时向逆时钟方向转，有时不转。这一现象称之为“旋光性”（optical activity）。

在化学上，线偏振光在通过某些物质后，它的振动面发生了旋转，这种现象称为旋光。某些物质具有能，使线偏振光发生旋转的性质，称为旋光性。旋光的原因來自分子的左右不对称，换言之，就是分子的手征性。有些晶体如石英、辰砂等具有旋光性，称为旋光晶体。迎着光线方向看，振动面顺时针旋转的称为右旋，逆时针旋转的称为左旋。许多旋光物质同时存在右旋和左旋两类，分别称为右旋物质和左旋物质，它们具有相同的分子式，例如石英分右旋石英和左旋石英两种。若同种物质存在右旋和左旋两种旋光异构物，则它们的旋光率大小相等，只是旋转方向相反。除旋光晶体外，许多有机液体或有机物溶液均有旋光性，如松节油、醣类的水溶液等。

在海边拣到的螺壳中，螺纹都是从顶端起始，以顺时针方向分布，这叫右旋螺。这究竟是怎么回事？有没有逆时针分布花纹的螺壳呢？事实上这是大自然的规律。螺壳的旋转方向有左旋和右旋之分，属于一对相对性状。左旋螺也是有的，不过是百万分之一，十分罕见，是亿万年来大自然的选择与淘汰的结果。选择与淘汰的机制，就是海洋中海水流动的方向，决定了水生微生物的数量，进一步决定了螺壳螺纹的生长方向。这个与人类的左撇子比较稀少的道理类似。再来看生物体内：在细胞内可以找到最多最常见的DNA就是右旋。根据不同的DNA序列会形成不同的结构 DNA，依照结构分成三种A、B、Z。在细胞里DNA不会只以一种形式出现，一般看到最多的，也是大家印象中、课本上画的双股螺旋图案，就是右旋的（B-DNA）。它有凹槽，就是螺旋的时候会凹进去的部位，而且凹槽有大小之分。如果DNA脱水的话，就会形成A-DNA，是右旋的，倾斜20度，有凹槽，但是凹槽都一样大；如果这段DNA的GC（鸟粪嘌呤和腺嘌呤）特别多，会结合的很紧密，变成另外一种左旋的DNA（Z-DNA），没有凹槽。所以，DNA在生物体内有左旋也有右旋。目前认为生物体内DNA分子中有嘌呤嘧啶核苷酸相间排列的片段都能建立Z-DNA与B-DNA结构的动态平衡，对基因表达调控起重要作用。

物质运动有一种是属于螺旋式运动，其特点是左旋和右旋。分为时左时右，时右时左，只左不右，只右不左，左右同时存在。时左时右或时右时左，保持原地徘徊；只左不右或只右不左为变化之中；左右同时存在，则表明物质处于变化之中的平衡状态。这就是我们这个世界的普遍规律。

右旋的DNA（B-DNA）与左旋的DNA（Z-DNA）

左旋螺与右旋螺