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 冯冯:从量子力学的「观察促变律」浅证「诸法唯心造」及「因果律」


发布:净山 [文章 空间 留言]   日期:2018/4/19 8:01:00   收藏   微博、微信、支付宝分享   护持正法

  作者:冯冯

  因果律成为新科学的支柱

  十九世纪末至二十世纪初,古典物理学已发展到颠峰。当时著名的英国物理学家乔云爵士(Lord Kelvin),曾有此豪语:

  「未来的物理学已不可能有任何重要的新发现了,纵然有所发现,也不过等于向地平线上空,增加两个小小的黑点而已!最多只能形成两朵小小黑云。」

  曾几何时,一九三零年代,爱因斯坦以「相对论」震撼了古典物理学的基础,海辛堡更以量子力学说彻底地推翻了古典物理学。这两朵黑云所挟来的飓风暴雨万均雷霆,完全地取代了古典物理学,成为今日二十世纪末的宇宙学、太空物理学、核子物理学与理论物理学的新基础!相对论否定了古典物理学的绝对时空观念,量子力学指出宇宙物理的变幻无常,两者异曲同工,领导科学界认识宇宙的奥秘,启发了人类的新智慧。

  七十年代与八十年代,根据相对论与量子力学而发展的新物理学,在各方面都有卓越的伟大成就。例如:宇宙大爆炸源起学说及证据的发现、粒子的发现、四度至十一度时空的发现、超光速的发现、无限多元超级宇宙的发现、医学进入四度空间、军事学进入太空的准备、太空探险船探测土星木星、太空穿梭机探测太空、生命起源之谜……各种科学成就,美不胜收,多得令人眼花缭乱,目不暇接!而这许多新科学发现,几乎每一件都可以成为佛教经典奥秘的诠释或旁证!

  不幸仍受两百年前至一百年前落伍古典物理学智识所束缚的人们,只知教科书上的陈腐观念,并奉之为圭杲。以其腐朽的唯物观念来看世界,而否定一切他们未知的真理。妄指佛经所讲的超自然记录与宇宙真理为「迷信」!其实,他们自己缺乏充足的最新科学知识,对于事理未曾深入探讨穷就究其理,无知而固执,心智不开,执迷于落后的古典物理化学,或在形而下哲学内兜圈子,或在文字学中钻牛角尖,那才是真正的「迷信」!

  人类是宇宙的一部分,哲学虽是人生重要的思想骨干,可是无论何如也只是宇宙真理的一端而已;无论如何伟大精妙,哲学总不能超越宇宙,也终归只是人类思想的产物。渺小的人类在宇宙中只占微弱的地位,其思维难以超越经验世界;哲学总不外是人生经验的精华,始终在经验世界内转圈子,对于超越经验世界以上之事理的探讨,极其有限,其认识也极其贫乏!

  佛学对于宇宙本源及其与人生的关系,都有相当深刻的认识。佛学是一种综合科学与哲学的深奥学问。单从哲学途径研究佛学,也是不够的,必须亦从科学途径研究佛学。先从科学明白宇宙整体现象及事物之理,对于研究也有事半功倍之效,若徒究文字之学,著了文字相,那就很容易深陷旋涡了。

  基于此种观念,我主张从新科学角度来比较佛学。从比较中,很容易产生许多顿悟,也越来越发现佛学中之科学层面的伟大,佛学不单是在哲学上卓越而已。从了解佛学之科学面,也得以比较容易了解佛学的哲学思想。

  因此,在这里讨论量子力学学说与佛学的比较,应该不算是多余的事。

  古典物理学只认识物质的最小单位为分子、原子,并不认识次原子以下的世界;只知物质的质点在空间有绝对的位置与速度,并不知道其相对性,也不知道波动(Wave)的特性是没有绝对固定的位置。事实上,从实验发现,波动具有干扰(Interference)与绕射(Diffraction)现象——波的振动有「正」有「负」,会互相干扰抵消(而质点不会互相抵消,只会相加)——原子内的电子与中子,都具有波动性,会产生干扰或抵消现象,也没有固定的位置。古典物理学用质点的位置,来表示质点的行为,是不合理的。而量子力学用波动作用(有译为波动函数,因其作用一词,兼具有函数之义,也可用函数来表示),则比较合理。

  量子力学说指出,波动作用不是经验世界中的实物,它是虚的,不是用经验世界任何已知标准所可测量的。不过,它与位置、动量、动能、位能等等都有关系。波动作用不是可测量的量,但是,透过波动作用可以测得其他良的可能或然率(Probability),也只能说大概在那里而已。量子力学学说称此为「测不准无常定理」(Uncertainty Principle),Uncertainty这字原义也可译为「无一定」、「无常变化」,这在说明宇宙中的物理现象。宇宙物理原无确切固定的现象,一切都只不过因缘而生,一切无常无定,佛经早就讲过了(见阿含经)

  量子力学内的另一重要发现是「叔丁格作用」(Schrodinger Function),此理论指出:一切能测的量,都只是观测的对映现象而已。对映的作用,由物理学家叔丁格以数学方程式表示出来,故称之为叔丁格方程式(Schrodinger Equation)。不同的物理系统中,各别的位能、作用、质量都不同,对映作用就不同,从对映作用而产生的结果——波动作用——也随之各异;科学家用数学方程式来表示这些关系,称为「波动方程式」(Wave Equation)。又说:「波动作用」是「波动方程式」的「解」。这些都是很专门的学问,这里避免艰涩的数学方程式,只作浅说而已,并不足以代表原说的精华。

  叔丁格指出:观测会引起被观测对象的物质变化(请参阅拙文「科学家对于遥控心力的追寻」)。

  古典物理学认为:质点不能从底位能到比它能量高的位能去,亦不能穿过高位能的障碍,而到另一个低位能位置去。这是错误的见解,量子力学的新发现之一,就是质点可以穿透高位能的障碍。核子的阿尔发衰变(Alpha Decay),就是最有力的证据之一。

  古典物理学视质点与波动是两回事,这也是一种错误;事实上,量子力学学说告诉我们:质点与波动是两回事,这也是一种错误。事实上,量子力学学说告诉我们:质点与波动是可互换的,根本上是一体二元。古典物理学认为质点的存在是有限制的。而量子力学学说指出:质点的波动在宇宙空间到处存在;若以数学函数来表示,则波动函数的绝对平方,在任何空间都不是「零」。这种二元观点,接近佛学所讲「有无」、「生灭」的二元观念。事实上,宇宙的一切都是如此,佛学的「有无」并存,「空有」并立,「生灭」、「断常」循环,完全符合宇宙物理的真相。

  不过,量子力学是用来解释宇宙物理的,其宗旨并不是用来解释佛学。而且,佛学对于宇宙物理法则的说明,也远不及对人的「空」、「性」深入广及。量子力学所发现宇宙的「空」源,并不是探讨人的「空性」;人的「空性」,自然有其宇宙空源的根,但是并不等于就是宇宙物理之空。两者仍是有很大差异的。我只能说,量子力学学说及由之而发展的科学新发现,越来越接近佛学内的科学宇宙观点,不能说它就是佛学内讲求「性」、「空」的原理。我也无意认为佛学的「性」、「空」学说,超越量子学说或不及它,因为这根本是两件事,只宜比较,而不宜互相衡量。

  量子力学学说的「波动作用」、「叔丁格作用」、「测不准无常定理」等,配合宇宙源起于「空」的各种学说与科学发现,包括「大爆炸」、「大泡泡」、「宇宙扩展」等,都指向宇宙及超级宇宙的空源。无疑地「空」是宇宙之源及最高最终亦是最初境界。身为宇宙内欲界一小小微末分子的人类,又怎能超越宇宙的空源?「性空」虽不是经验世界所获致或表达的东西,到底也还是以人生经验为始点,没有理由硬说「性空」超越一切,甚至超越宇宙一切;承认其非超越,或者更接近空观一点罢了!自视超越就已经是惹了「尘埃」了,岂真是「本来无一物」?「本来无一物」、的空性,既不超越,也不低落,既无一物,何来超越?何来低落?本来如是!

  量子力学与佛学空观是通往超宇宙空源的两条歧途同归的途径,这是我的感觉。我认为两者只有互补作用,而无尊卑敌对之分;因为从量子力学与新科学的其他新发现入手,先去了解超宇宙的本体及「空」源,再回过来研究佛学的性空,有很大的方便。不过,首先须做到无我执,否则,本位主义很容易导致幻相:不去我执而想做到不生不灭、不垢不净、不增不减,那是太难了。

  华严经毗庐佛说:「不超越」。空性是无执。心经说:无智亦无得。空性与万物同体同源,空性无我。离开宇宙万物万象而谈自性,无异是苍蝇追自己的尾巴,团团转,越转越自迷。

  心经云:「色不异空,空不异色;色即是空,空即是色,受想行识,亦复如是。」

  前面四句,若先从研究宇宙入手,明白空与色是不同而又相通的界,且是互相循环的状况,那么第五句针对自性的话,就迎刃而解。否则,倘以经验世界去捉摸,终是瞎子摸象;倘从古典物理学去看,也必定著了执迷!以经验世界的观念去求空性,是很难体会金刚经所云:「身相、即非身相,是名身相;庄严佛土,即非庄严佛土,是名庄严佛土」,这些不可思议的境界的。如果先从宇宙太空物理学入手,了解了宇宙,就容易领会。量子力学无疑是这一方面最方便适合的跳板。

  量子力学是最新尖端科学的基础,它解释宇宙基本构成力,指出宇宙万物不可测定、不可思议的无确定性及无常性,甚至量子力学本身也是不确定的,没有可以死守的不变公式。无常无定原是宇宙的现象。

  当前举世物理学家都从量子力学的门槛进入宇宙科学,对于量子力学造诣最深,而且颇有新贡献的物理学家之一,当数美国德克萨斯州立大学(University of Texas,USA)的物理学家约翰·阿启波特·威勒博士(Dr.John Archibald Wheeler)。他是举世公认的量子力学专家,基于量子力学的进步研究,他提出不少崭新的发现与见解。他说:「今天的物理学家们,分头从量子力学与相对论的两端,发掘神秘大山的隧道,有些杰出的物理学家们已经由质点的研究,发现了宇宙万物是以几何方式交织于十一度时空空间的(Eleven Dimensions);虽然到现在为止,还没有一种学说专门讨论多元空间。在尚无新理论学说的情况之下,量子力学仍是唯一最能解释多元多度空间的学说,至于多元空间的发现,只好称之为承认物理学(Recognition Physics)。」

  威勒博士认为:「承认物理学」将来会一步步深入认识及解决,量子力学学说所述次原子世界内的怪异现象。怪异现象之一就是质点的生灭散集都是偶然率的(即是佛学所讲的缘缘——本文作者注)。

  七十三岁的威勒博士,在新物理学上的卓越成就,多得不胜枚举。他于一九五二年始创专门研究太空黑洞的「黑洞物理学」(Black Hole Physics),他所创的「黑洞」名称,已为科学界公认采用;他是「几何力学」(Geometrodynamics)的发明人,被称为「几何力学之父」。几何力学是综合相对论与量子力学,而在两者范畴之内发展的几何学。

  并非佛教徒亦未曾接触佛学的威勒博士,曾经说过:「宇宙一切事态发生,都循环因果系统而发生的。」又说过:「时间和空间都是空虚无有成形的,假如取消了时间,宇宙就停顿在某一须臾的永恒;假如取消了空间,宇宙就成为没有空间的混乱。没有时间没有空间,就什么也没有了,只有空虚。」

  威勒博士是在讲宇宙物理,并非在讲佛学。可是,听来多么像是佛学!佛经说:「一切法皆空」(见瑜伽师地论卷十五)。

  宇宙从空虚形成之始,「大爆炸」前的第10的负43次方秒,客观的现实尚未出现,空虚之中,没有时间,没有空间,本来无一物。直到其后,有了辐射,有了扩展的运动,才出现时间(因为有进行程序)和空间(因为有扩散),才形成客观的现实,然而一切时间空间又将归于空虚(佛经早就指出这种「万法归宗」的宇宙真理,但是现代人至今仍不是人人有这种认识)。威勒博士希望知道为什么宇宙会有这种因果循环的现象。

  在现阶段的科学,在未有更具革命性的新学说出现之前,量子力学学学说无疑仍是最接近宇宙奥秘的权威学说;只有从量子力学学说去研究物质的过度情态——次原子的那些电子、中子、粒子、微子等等的变幻无常,似是而非的现象——才有可能寻得答案。

  一般人的所谓常识,都是对经验世界的反应与估量判断,对于非经验的世界则是怀疑、否定的,此因陷入了我执。古典物理学家们坚持,现实中一切事物都必须遵照古典物理学的定律法则,比方说「动者恒动,静者恒静」之类的落伍物理观念。殊不知这一类观念或法则,只适用于这一个地球上而已,出了太空才几百英里,它就已经不适用了;在宇宙中,动者未必恒动,静者亦未必恒静,宇宙的运动,是有许多形态的,因缘而异。

  爱因斯坦相对论的革命,推翻了古典物理学的绝对物理观念,功在万世。不过相对论仍将古典物理学的机械力学说(Mechanism)视为合理,而用来解释大规模的物体在宇宙中的运动,并加以进一步的诠释。这些诠释,在现在的新一代量子力学物理学家看来,已经感到很不满意了。爱因斯坦当时也没有自满,他也曾说过:宇宙客观现实的真相,还有待人类心灵力量努力去寻找。他相信总有一天,科学家们会获得答案的。

  量子物理学家们现在获得的答案,尤其是威勒博士的学说,非常耐人寻味。他认为:事物的因果关系建立于次原子世界之内。他发现:次原子世界内的质点,如电子、正子、粒子等,它们的行为是完全反复无常的(Capriciously),变幻不停的。

  他发现:「原子及次原子世界的质点,在未受到观察(Unobserved)之时,是存在于其本身各种统计可能的物理状态。举例说,铀原子天然存在与一种『量子力学』机械虚幻状况(Quantum Mechanical Never-never Land);它是铀元素的原子,又可是铅的原子,又可是铀衰变(Decay)的原子。这几种不同性质的『未受观察状况』(Unobserved St ate)彼此共存——就好象一卷菲林胶卷片已经拍摄了几格不同照片的影象,尚未冲洗,各照片共存未变——但是,一旦受到机械或人类肉眼的观察,这些原子就起变化了!

  无论是用肉眼观察这些辐射性的闪烁原子,或者是用仪器,如盖格氏计算机(Geiger Counter)及自动记录仪(Chart Recorder)来观察这原子,都会引起原子的突然变化,而现出它可能的诸『相』之一;通常它会现出它们最常现的相。原子在受到观察之下,也会彼此互相选择选择;不过,是随缘的选择,碰到什么就选择什么,颇有一点类似在『轮盘赌』上面滚跑的骰子。作伪的赌馆能叫骰子滚到有利赌馆作弊的轮盘上,骰子可能滚到什么最可能的号码上去,却无法解释其何以如此;同样的,量子力学能算出原子的机率,但是仍无法解释这粒原子,及其次原子的质点怎样作为,怎样选择,是成为铀元素呢?抑或以铅元素面目出现?单独的原子如何依缘与其他原子化合现诸相?这仍不是当前的科学家所可思义的;可是,那单独的原子(本来未定为铀元素,抑或铀同位元素,抑或铅元素的原子),一受到肉眼或机械仪器的观察,就立刻变为上述三种元素中任何一种的原子。这是一件事实,可从实验贯彻中证实。也就是说:『只有受到观察,才有存在;若无观察,就无物存在!』(Nothing exists until it is observed.—Joha A. Wheeler)」

  威勒博士与量子力学物理学家们对于此种神秘的物理现象,认为奇异而且不可思议,至今仍是虽知其然而尚未知其所以然。

  尖端物理学的发现,至此已经是玄之又玄了,谁能从经验世界的观念去接受这些已发现的事实?佛经说「诸法唯心造」,早就指出物的虚妄性,与心力观察引起的「存在」了。量子力学科学家威勒博士的发现,恰可作为佛经此语的最佳支持!我这样说,该不算是牵强附会罢?

  从威勒博士的观点来看:观察是因,原子受到观察者注视而起的变化,乃变为什么元素是果!

  因果律(Law of Causality and Effects)在一般人看来原是迷信,而予以屏弃的;但是在量子力学物理学家,例如威勒博士,都并不认为因果律是荒诞的迷信,相反地,毋宁是宇宙最重要的循环法则。威勒博士说:Without Causality,is only chaos ,totally alied to our picture of physicalreality。(倘使没有因果律,宇宙就只有混乱,完全不是我们所知的物理现实了!)

  在威勒博士及其他量子力学物理学家的提倡下,古老的「因果律」已像火凤凰般死灰复燃,成为当代顶尖科学家承认的宇宙真理定律之一,脱除了佛教的色彩而成为科学的支柱。

  威勒博士等物理学家发现:在次原子世界中,那些反复无常的个别质点及量子力,有一种神秘的力量,互相抵消,而促成群体质点行为的因果作用。于是,在宇宙中,从显微生物的阿美巴(Amaeba)到庞大的星云漩系,无论大小,一切的运动,都无不遵循因果律而进行。威勒博士曾经以浅出的幽默口吻解释这种奇异的现象,他说:「一个说“yes”,一个说“no”,可是毕竟结合起来了。这种奇怪的婚姻结合——个别的混乱质点与群体的结合,造成一种奇异的因果宇宙! 」

  量子力学物理学家尼毅(Nathan Rosen)、波里士·仆多斯基( Boris Poldolsky )、及爱因斯坦,三人于一九三五年发表联合公报指出:在次原子世界内,各个个别的质点彼此之间有交织关系,互相依存。最近,法国巴黎大学南区分校的物理学家阿伦·阿斯柏(Alaim Aspect),以多次的实验证实了此一理论之正确,这种互相依存的观念,也是与佛经相符的。

  至于佛经讲到宇宙的成住坏空的循环:

  瑜伽师地论卷二云:

  「……于第三静虑中,有俱生风起,坏器世间……此之风界与器世界,一时俱没……从此坏已,得二十中劫住……世间已坏……如是二十中劫已……世间复成。尔时最初于虚空中,第三静虑世界成……三千大千世界,从上而起,与彼世界所作依持……」

  增一阿含经三十四卷七第四十之一内载:

  「比丘当知,一切行常不得久住。比丘当知,或有是时,六日出时……须弥山亦渐渐融坏,三千大千国土,皆悉融坏……三千大千刹土,亦复如是,洞然火出,靡不周遍……三十三天,乃至他化自在天,亦复命终……比丘当知,是时若七日出……须弥山渐渐融坏……亦不复见尘烟之分,况且灰乎?是时三十三天乃至他化自在天、悉皆火然……三千大千刹土,悉为灰土,亦无形质……劫还成就时,虚空之中,有大云起……复生千海水,复生千四天王宫、千三十三、千艳天……化自天、千他化自在天……」

  各佛经均有类如此段之记载,说明多元宇宙成住坏空,又再从空生的循环。亦说明宇宙万物互相依持,因缘而生,可说无不符合最新太空物理学的发现。

  十七世纪法国数学家兼哲学家布列斯·巴斯卡Blais Pascal)曾有诗:

  It is infinite sphere, the center of which is everywhere, the circumference nowhere!

  此诗句灵感是否得佛经,无法考证,但的确很像佛经的口吻。

  大乘起信论曰:「虚空无边,世界无边,众生无边。」

  诸佛经内世界无边的,除了阿含经之外,各经也都很多,实在不胜一一枚举;佛经总是讲宇宙的不可思议多元交织复度空间,不幸这都不是一般人所能领会的。著名的丹麦物理学家尼尔斯·波尔(Niels Bohr)说过:「复度宇宙的复杂,不是人类智慧现阶段发展所能穷其究竟的。」威勒博士说:「宇宙物理的神秘,总会渐渐被科学一一揭开的。」

  对于观察会引起个别原子内部的改变,威勒博士说过:「我不敢用心力或意识这一类字眼,来形容其观察能引起原子反应,但是的确令人无法不联想到意识上面去。」

  佛经说「诸法唯心造」,佛经说的「因果律」,如今从量子力学「叔丁格作用」学说的实验发现来看,显然是完全精确地开示了宇宙一切物理。人,无论什么身,也都只是宇宙的一小分子,没有什么理由非要强调人所追求的空性超越于宇宙的一切。不从我执来看人的空性,客观地从科学的新发现来比较佛理,或者还能较容易明白一点。也许亦较容易获得无执的空性罢?

  1摘自:《太空科学核子物理学与佛理的印证》作者:冯冯

 

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