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科学与佛学系列之018--梦幻科学梦之舞(02)

 

未来的宗教将是宇宙的宗教,他应当超越个人化的神,避免教条和神学,涵盖自然和精神两方面。

 

                  梦幻科学梦之舞

(连载2)

原哈尔滨工业大学信息专业副教授释圆冰

 

——《金刚经》

 

1. 科学的发展推导出现象是心的结果

当亚里士多德在其著作《形而上学》中提出了“存在是什么”这个永恒的哲学问题后,紧接着就说,这个问题问的就是“实体是什么”。亚里士多德认为,实体就是固定不变的作为其他东西的主体、基础、原因、本质,并先于其他东西而独立存在的东西。

其实这正是传统科学的思想基础,但是科学的发展一次又一次地击碎了人们试图确立本体或事物固有属性的妄想。

伽利略首先认为事物有第一性和第二性。第一性是天然的固有属性,比如时间、形状、大小、位置、运动等不变性质,是不依赖于主观的特性。这种思想被牛顿及后来的科学家所继承。但是到了爱因斯坦发明相对论以后,时空、大小、运动都变成了相对的概念,它们是变化的,既不是本质,也不能独立存在,因此无法用它们来规定一个物体。而量子力学的发展更是极大地震撼了人们对世界的认知图景。

量子力学的惊人突破是伴随着微观粒子的粒子与波动假设争论开始的。我们知道,纯粹粒子束通过一条缝隙,在前方屏幕上只留下一条窄带的痕迹;如果其通过的是双缝,则留下两条窄带的痕迹。如果是波通过一条缝隙则会发生衍射,在前方屏幕留下的是向两侧逐渐递减的明暗相间的平面感光影像;如果通过距离合适的两条缝隙,则出现代表干涉现象的多峰条纹,这在光的衍射与干涉实验中可以观察到。

原子物理学曾经认为,电子是原子核外高速运动的粒子。如果电子真是纯粹的粒子,那么通过双缝之后,应该出现两条窄带的影像,但是实验结果却与预期相反,最终出现的恰恰是干涉图样。那只有一个解释,就是电子不是粒子而是波动。但如果是波动,则在通过单缝时应该出现衍射图样,呈现的是一个面。然而结果恰恰相反,只出现了多次点迹组成的单条纹影像。

那么电子到底是波还是粒子?以玻尔为首的海森堡等物理学家建立了以粒子观为假设的矩阵量子力学,并提出著名的测不准原理;而薛定谔则提出薛定谔波动方程以波动观解释粒子的运动规律,并得到了爱因斯坦的大力支持。每一种理论在解释观测到的现象时都取得了成功,但是微观粒子到底是粒子还是波动?如果是波动,为什么在衍射实验的屏幕上只能看到单个的点?何时由波动瞬间变成了粒子?波恩解释说薛定谔的波函数代表的不是一个实在的波,而是概率意义上的,只是一种可能性。

但是它到底是什么,我们怎么来想象呢?我们中学都学过光的波粒二象性,物质既是波又是粒子。但是所谓的波粒二象性,难道是硬生生把它们捏在一起么?我们认为它是波的时候,无论如何此时也不是粒子;我们认为它是粒子的时候,无论如何此时它也不是波。就像麦彭仁波切在解释显现与空性双运的时候,批判了用意识把显现与空性强行捏在一起的想法;认为这就像是把黑绳白绳搓在一起,说是双运,完全没有任何意义。

哥本哈根学派的领袖玻尔以其深邃的哲学洞见提出了大胆的论断,物质的位置、速度、质量、能量这些物理量完全是和观测相关,离开观测谈一个实在的物理量是没有任何意义的。物质之所以成为我们所认为的物质,完全取决于我们的观测。没有观测之前只是一种可能性,只有在观测的一刹那,这种可能性才具体化成为一个实在的现象。玻尔有一句名言“现象在被观测到之前根本是不存在的”。所谓不依赖于我们任何主观的客观实在完全是一厢情愿。

有人说这个观测,是依赖于仪器,不一定要有主观意识的参与。20世纪的数学天才冯•诺依曼在《量子力学的数学原理》中曾提出无限后退原理:因为观测仪器还是一种物质,这个物质的波函数与被测物质构成一个新的波函数,还需要另外的观测来引发它;但是这另一个观测仪器的波函数,又与之前的波函数组成了一个新的系统,这样无限循环下去,直至遇到一个有心识的生命来观察时,此刻一个现象出现了。

虽然爱因斯坦支持者的实在论阵营一直在想方设法反对这种意识的宇宙观,提出了很多思想实验,包括EPR佯谬、贝尔不等式等;但是从60到80年代的一个又一个的实验恰恰证实了玻尔的观点而完全推翻了爱因斯坦的辩驳。惠勒的延迟选择实验更进一步否定了世界的实在论图景。

如果哥本哈根解释是正确的,那么所谓的世界,显现出来的只不过是我们心识的幻变游戏罢了。而本体是没有任何显现可言的,只是可能性。如果这个结论是对的,那么它所倾诉的恰恰是佛陀在遥远的过去、刹那不住的当下、无尽的未来,一直孜孜不倦谆谆告诫我们的道理:“三界无别法,唯是一心造。”

如果说哥本哈根解释中,一切现象可以归结为心识的选择,那么本体呢?这个幽灵般的波函数到底是什么?是场?是能量?还是其他形式的存在?量子力学的哲学问题所具有的冲击力实在巨大,令无数智者们如鲠在喉,吐不出,咽不下,欲罢不能。如果物质现象可以归结为心,那么心又是什么?心有何运作规律?科学家们走到这里,一部分人就打道回府了。因为他们一直以为科学的任务应该是探索客观物质,但最后探索的对象却转回到主观心识,是谁在开玩笑?

 

2. 科学理论与佛法的对照

好吧,先让我们放下一切成见,接受现状,承认现象是心的结果。于是科学不得不承认其对心的认知甚少。因为科学一直以为心是物质的功能,但是现在反过来证明物质现象其实是心的创造。显然从前对心的认识从根本上是有问题的。重新来认识心,不从物质角度来认识,又从哪里来认识?我们不得不回过头去重新发掘那些曾经被摒弃的古老思想文化的价值。

谈到对心的认识,在古印度婆罗门教、儒家、道家及其他古宗教当中都有非常丰富的阐述,而论述最全面最透彻的就要算佛教了。如果想认识真理,却又规避佛教,只能是画地为牢、作茧自缚罢了。实际上全部的佛法就是一部心法,探讨心的本体、现象与规律,说明如何认识心、改造心、利用心,直探心之渊府,以至退则收藏于密,进则应物利生,妙用无边之境界。欲从现象层面认识心,就要深入因明和唯识的理论;要从本体层面认识心,则应深入中观与密法的理论。

既然量子力学告诉我们世界上的任何现象都观待于观测者,那就说明宇宙没有真正的实在的本体。因为如果本体是实在的,它就应该有自己的自性,能够自己持守自己,不被其他法所规定,是独立的法。但是量子力学恰恰认为世界依赖于主观的观测者而出现,那就说明宇宙是没有自性的。既然没有自性那为何能显现?这只能是依心识假立而出现,不过是虚幻的大梦一场。

量子力学的另一个基本规律是不确定原理,指对偶的两个量,比如位置和动量、能量和时间,不可能同时得到精确测量,测量误差的乘积总是大于一个常数。简单来看我们以为位置是有的,速度是有的,能量是有的,时间是有的,只不过是无法精确测量而已。而实际上不确定原理给我们的启示远远不止这些。其发现者海森堡说,我们在测量之前谈论这个物理量是没有意义的。测量让我们为这个量赋予了实在性,但是我们把这个量确定得越实在,它的对待面就越失去了实在性。(在量子尺度下,误差已达到了非常巨大的程度。)这意味着如果我们持有“物质有明确的位置”这个概念,那这个物质就没办法运动。如果我们认为物质有实在的能量,那这个物质就是没有时间的。

到底什么是物质的属性?难道物质的这些属性只是人为赋予的么?这只是我们自己为了构造世界、描述世界而安立的么?没有了位置,没有了时间,物质到底是什么,世界到底是什么?难道真的只是镜花水月,梦中情人?

量子理论里面有一个不容忽视的常量——普朗克常量。普朗克长度是10-35米量级(电子半径是10-15米量级)。可以说这就是物质长度的最小单位了,再往下就不可分了,因为再分需要的能量超过整个宇宙能量的总和。反过来思考,我们可以对照佛教因明的理论,其中认为在世俗层面,色法一定要有一个最小的微粒,不可能无限分下去,因为如果无限分下去,就没办法组成整个粗大的色法,这两个道理可以互相发明。

现代物理学为了统一整个物理世界而寻找统一理论的过程中,先后提出了量子场论、超弦理论等。其中超弦理论的局限在于它没办法导出时空。时空是一个固定背景,这和相对论的思想相违背。而量子场论在统一引力时遇到极大困难。新近的圈变量理论在解决量子场论的引力难题时有新的突破,此时时间不是连续的而是一份一份的,空间不是连续的也是一份一份的。而佛教在世俗层面观测色法和心法时,也认为色法的基是微尘,心法的基是刹那,同样认为空间是不连续的,时间是不连续的,并且进一步推导出刹那生灭、片刻不住的细无常的理论。这两种理论也可相互发明。

那么这种微尘和刹那,进一步细致观察会是什么样子呢?惠勒将普朗克常量尺度下的微观世界的样子,描述为量子泡沫。如果我们在这个尺度上凝视物质微粒,它是一个沸腾起伏的泡沫。前后左右是谈不上的,空间失去了意义;过去现在未来也是谈不上的,时间失去了意义。

(待续)

 

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