左與右的斷想（之三）：左旋？右旋？

起源於7000年前的太極八卦的雙魚圖，有順時針和逆時針旋轉兩種，曾經有一些理論在辯論孰是孰非。其實，順逆都是人為的，正因為八卦次序的千變萬化，八卦雙魚圖的順轉和逆轉也就都有存在的道理了。太極和八卦組合成了太極八卦圖，它又為以後的道家所利用。道家認為，太極八卦意為神通廣大，鎮懾邪惡。道家講求虛無圓轉，沒有定式；虛實無向，隨心而遇；虛實皆有，相互轉化。這也正是宇宙萬物統一之源。

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在宇宙中，地球逆時針繞太陽公轉，逆時針自轉；月球也是逆時針繞地球公轉，逆時針自轉；太陽更是逆時針自轉，但是，太陽卻帶著所有行星繞銀河系中心順時針旋轉，這似乎不符合「自然規律」。然而，宇宙星系的旋轉，是要保持整體的能量（動量）平衡的，這正體現了宇宙的平衡理論；在地球上，從氣旋既低氣壓講，受地球轉動的影響，在北半球，向右偏，作反時針方向流動，在南半球相反；從流水的旋渦看，北半球呈逆時針方向旋轉，而南半球作順時針旋轉；由於地球的逆時針旋轉，赤道附近的季風是順時針，導致赤道附近的洋流是順時針，因而北半球的洋流是順時針的，而南半球的洋流是逆時針的。這一切自然現象，都體現了左旋與右旋的平衡。

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在物理學中，基本粒子實驗又發現，β衰變中與電子一起出現的「反中微子」（anti-neutrino）一定是右手螺旋，而β＋衰變中與正子一起出現的「中微子」（neutrino）則一定是左手螺旋。是中微子的這一性質，使得我們的物質世界左右不對稱。在量子光學中，光是光量子（一般稱為光子）的集合。光子有兩種，一種像右手螺旋（螺旋度helicity＋1），一種像左手螺旋（螺旋度－1）。如果光完全由右手螺旋的光子組成，當光朝著觀察著行進時，光的轉向是逆時鐘的。（就好比把右手大拇指對者自己，食指及其它手指的轉向是逆時鐘方向）這樣的光，傳統上稱之為「左旋圓偏振」（left-hand circularly polarized light，LHC）。反之，全由左手螺旋光子組成的光，傳統上稱之為「右旋圓偏振」（left-hand circularly polarized light，RHC）。如果光是由一半左手螺旋觀光子、一半右手螺旋光子組成，而兩種光子間維持一定的相位關係（差90度），則光有一定的偏振方向，稱為線偏振。將這樣的線偏振光通過有機分子的溶液，奇特的現象發生了：有時光的偏振方向（當對著光看時）向順時鐘方向轉，有時向逆時鐘方向轉，有時不轉。這一現象稱之為「旋光性」（optical activity）。

在化學上，線偏振光在通過某些物質后，它的振動面發生了旋轉，這種現象稱為旋光。某些物質具有能，使線偏振光發生旋轉的性質，稱為旋光性。旋光的原因來自分子的左右不對稱，換言之，就是分子的手征性。有些晶體如石英、辰砂等具有旋光性，稱為旋光晶體。迎著光線方向看，振動面順時針旋轉的稱為右旋，逆時針旋轉的稱為左旋。許多旋光物質同時存在右旋和左旋兩類，分別稱為右旋物質和左旋物質，它們具有相同的分子式，例如石英分右旋石英和左旋石英兩種。若同種物質存在右旋和左旋兩種旋光異構物，則它們的旋光率大小相等，只是旋轉方向相反。除旋光晶體外，許多有機液體或有機物溶液均有旋光性，如松節油、醣類的水溶液等。

在海邊揀到的螺殼中，螺紋都是從頂端起始，以順時針方向分佈，這叫右旋螺。這究竟是怎麼回事？有沒有逆時針分佈花紋的螺殼呢？事實上這是大自然的規律。螺殼的旋轉方向有左旋和右旋之分，屬於一對相對性狀。左旋螺也是有的，不過是百萬分之一，十分罕見，是億萬年來大自然的選擇與淘汰的結果。選擇與淘汰的機制，就是海洋中海水流動的方向，決定了水生微生物的數量，進一步決定了螺殼螺紋的生長方向。這個與人類的左撇子比較稀少的道理類似。再來看生物體內：在細胞內可以找到最多最常見的DNA就是右旋。根據不同的DNA序列會形成不同的結構 DNA，依照結構分成三種A、B、Z。在細胞里DNA不會只以一種形式出現，一般看到最多的，也是大家印象中、課本上畫的雙股螺旋圖案，就是右旋的（B-DNA）。它有凹槽，就是螺旋的時候會凹進去的部位，而且凹槽有大小之分。如果DNA脫水的話，就會形成A-DNA，是右旋的，傾斜20度，有凹槽，但是凹槽都一樣大；如果這段DNA的GC（鳥糞嘌呤和腺嘌呤）特別多，會結合的很緊密，變成另外一種左旋的DNA（Z-DNA），沒有凹槽。所以，DNA在生物體內有左旋也有右旋。目前認為生物體內DNA分子中有嘌呤嘧啶核苷酸相間排列的片段都能建立Z-DNA與B-DNA結構的動態平衡，對基因表達調控起重要作用。

物質運動有一種是屬於螺旋式運動，其特點是左旋和右旋。分為時左時右，時右時左，只左不右，只右不左，左右同時存在。時左時右或時右時左，保持原地徘徊；只左不右或只右不左為變化之中；左右同時存在，則表明物質處於變化之中的平衡狀態。這就是我們這個世界的普遍規律。

右旋的DNA（B-DNA）與左旋的DNA（Z-DNA）

左旋螺與右旋螺