從佛口中說出的量子力學
(2008-10-22 04:03:09)
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哥哥常去大西北出差,閑聊之際告訴了我很多高原的氣候特征,上海人是絕體會不了喝不上開水的苦悶,至少方便麵在那裏可能不受歡迎吧,稍懂一些物理知識的人都會知道這是大氣壓的變化有關,飛機飛到一萬米上空,那裏的氣壓隻有地麵的0.2,人造衛星周圍的氣壓要小到隻有地麵的1兆分之1,氣壓越低就越接近真空,單位體積裏含有多少原子決定了氣壓的大小,科學家們已經證實了,在宇宙空間裏幾乎不存在真正意義上的真空,即使在銀河係以外,1立方米裏至少存在一個氧原子。
80多年前,一門研究微觀世界的物理學在哥本哈根悄悄誕生了,從量子力學,到量子場論,眾多科學家在這片土地上辛勤建立起的大廈終於將牛頓和愛因斯坦這兩塊豐碑比將下去以後,物理學卻頓時顯得空洞起來,幾十年來對於最小組成單位的電子,是波還是粒子一直爭論不休,起初由於愛因斯坦支持粒子說法,使得粒子論和以玻爾為主導的波動論分庭抗禮,但無數實驗證明,波動論越發接近真理,我們說得更簡單更直率一些就是電子是以波的形式存在和運動,其本身的組成沒有任何東西。相對於電子,原子集中了巨大的質量,宏觀的宇宙黑洞學說在這裏同樣成立,我們如果把整個原子放大到教堂這麽大,那麽原子核的大小就相當於教堂裏的一隻蒼蠅。當科學家進一步去觀察原子核裏的情況時,質子也被發現呈現波動狀,後來在這個基礎上,科學家們才建立起量子場論,和著名的弦定律。量子力學使得整個物理學對物理的研究變得含糊不清,和早年愛因斯坦所認為的隻要是物理量就能以方程式來表示的說法離得太遠了。撇開無邊無際的宇宙不談,在我們生活的環境中所有物體,它的最小組成單位其實是一種波的形式存在,任何巨大的東西,隻要一直將其分裂下去,它是什麽也不存在的,這可信嗎?當代科學使我們不得不相信這事實。那所有生命體呢?組成所有有機物的分子在無機物裏都能找到,它們隻是排列順序的不同而使沒有生命的變成有生命的了。
量子力學發展了80多年,是一邊在發現一邊在應用又一邊在爭論,因為人們無法給它的神奇按一個終極定論。1997年,在馬裏蘭大學巴爾的摩郡分校(UMBC)召開了一次關於量子力學的研討會。有人在與會者中間做了一次問卷調查,統計究竟他們相信哪一種關於量子論的解釋,結果是這樣的:哥本哈根解釋13票,多宇宙8票,玻姆的隱變量4票,退相幹曆史4票,自發定域理論(如GRW)1票,還有18票都是說還沒有想好,或者是相信上述之外的某種解釋。到了1999年,在劍橋牛頓研究所舉行的一次量子計算會議上,又作了一次類似的調查,這次哥本哈根4票,修訂過的運動學理論(它們對薛定諤方程進行修正,比如GRW)4票,玻姆2票,而多世界(MWI)和多曆史(DH)加起來(它們都屬於那種認為“沒有坍縮存在”的理論)得到了令人驚奇的30票。但更加令人驚奇的是,多世界和多曆史得到竟然有50票之多承認自己尚無法作出抉擇。在宇宙學家和量子引力專家中,受歡迎的程度要高一些,據統計有58%的人認為多世界是正確的理論,而隻有18%明確地認為它不正確。但其實許多人對於各種“解釋”究竟說了什麽是搞不太清楚的,比如人們往往弄不明白多世界和多曆史到底差別在哪裏,或許,它們本來就沒有明確的分界線。就算是相信哥本哈根的人,他們互相之間也會發生嚴重的分歧,甚至關於它到底是不是一個決定論的解釋也會造成爭吵。玻爾,海森堡,愛因斯坦,薛定諤……他們的背影雖已經離我們遠去,但他們當年曾戰鬥過的這片戰場上仍然硝煙彌漫,他們不同的信念仍然支撐著新一代的物理學家,激勵著人們為了那個神聖的目標而繼續奮戰。再過數十年,或許有更多的科學家承認多世界和多曆史時,人們又怎樣再回首生命的存在意義和價值呢?
三 千多年前,有一個人為我們敘說了這些理論,但由於現代的大多數人隻重科學,或者說崇拜科學,這個人的話一直被當作宗教語言默默地沉睡在書本裏,隻有為數不多的人相信他說的話,其中僅有個別的人真正感悟到他的正確性。他就是釋迦牟尼〈梵語 Sakyamuni 的音譯〉,後人在為他作傳時,寫進了這樣一個故事,有一次他帶眾人來到河邊,對大家說,河裏有千萬隻蟲子,喝這水會惹殺生之禍的。在我們看來,他所提到的蟲子決不會是我們現在所說的昆蟲類,很明顯是指細菌,他能用肉眼觀察到活生生的細菌是確信無疑的。我們知道他倡導的佛學能傳到中國並生根發芽於上千年,佛經的翻譯起了無法估量地作用,當時翻譯佛經不像現在的文學翻譯家關起門來,單兵作戰,而是百餘位專家逐字逐句地推敲,琢磨,辯論然後定稿。要知道文字的局限性是很難把一個完美的思想完整無缺的表達出來,但佛經翻譯比較其他的翻譯更注重集體智慧,盡量靠近了完美,而且通俗易懂便於流傳。我看到過幾本用白話文形式的佛經,他們僅僅是作了一次古文翻譯,佛經裏最浮淺的意思都沒有觸及到,比如將《金剛經》裏的“微塵”翻譯成“塵埃”,這樣一種白話文佛經,難道還有必要去出版嗎?而且正是這個關於“微塵”的闡述,釋迦牟尼比現代的物理學家早近三千年就簡潔扼要地道出了量子理論。在《金剛經》的第三十品裏,佛和須菩提一問一答中說到:
“須菩提!若善男子、善女人,以三千大千世界碎為微塵。於意雲何?是微塵眾,寧為多不。”
“甚多,世尊!何以故?若是微塵眾實有者,佛則不說是微塵眾。
“若是微塵眾實有者,佛即不說是微塵眾。”
“所以者何?”
“佛說微塵眾,即非微塵眾,是名微塵眾,世尊。”。。。
我們對上文作探討前先看看,民國時期從事研究《金剛經》四十餘年的江味農居士對上文部分是怎樣作注解的:古德勘驗學人,往往故設疑陣,亦是此意。微塵何以為集合之相耶。所謂一微塵可析之為七極微塵。一極微塵可析之為七鄰虛塵。虛者,空也。鄰虛,猶今語之等於零也。所以微塵是集合之幻相,並非實有。長老何不徑舉此義說之。而必在眾字上顯其非實者,何故?此有深意二:一)因佛既如是說,故依之以明義。依佛語以明義者,所以教導讀經聞法者,凡佛所說,字字皆具精義。應當諦聽,不可忽略一字也。(二)佛時外道,每將世間事物,層層分析,分析至於不可分。而猶為實有。正如今之化學家然。分析世界各物,為若幹種原質。初不可分者,久久又複可分。分析之功,久而益精,至如所謂原子電子,然依然執為實有也。二乘則不然。知微塵可析為鄰虛,便知一切皆空。然而必待分析,方信為空。不及大乘之能作體空觀也。今長老欲明微塵非實,不引鄰虛之說,而約佛說之眾字顯義者。既以明凡由集合而成者,便知是空,不可執實。佛道所以回異乎外道。且觀理便知,何待分析,大乘所以回異乎二乘也。所以者何下,正明此義。此科之意若曰:佛既說為微塵眾,可知微塵是緣生法。緣生之法,當體即空,但是虛相而已。此微塵並非實有之所以然也。則非者,約一如之法性,明其本來是空也;是名者,約緣生之法相,明其不無假名也。言佛說者,正所以顯示覺智洞照,法性本空,法相皆幻,初何待乎分析哉!
很明顯,在江味農居士所處的時代裏,他能了解到佛所說的微塵要比原子電子還小,在佛經裏被稱為鄰虛,鄰虛當體即空,但是虛相而已,這裏的“相”指的是事物的表現形式,佛經裏還有一個“性”字和它相對應,指的是事物的內在本質。我們連起來看經文,將三千大千世界即整個我們所能觸及的一切物質把它分解為最小粒子的話,我們發現這些眾多粒子其實什麽也不是,隻是虛幻不實的假相,稱它為眾多粒子其實起個名而已無實在的東西。釋迦牟尼佛和須菩提的這段對微塵的論述和現代量子理論關於微粒子成波動性質是完全符合的,我們現在和現代量子理論同處一個時代,我們可以通過現有的物理知識對古代的經文或書籍進行考據,驗證來辨別正確與否,但釋迦牟尼佛沒有借助任何工具,完全用自身的智慧洞察到了這一切,尤其是佛經傳到中國以後相當長的歲月裏,人們要接受他的這種觀點確實要有堅定的信念,同時又可以反過來證明了釋迦牟尼佛的這些論述決不是信口道來,他要人們真實地了解這世界來返照自身的行為。
分析到此,人們或許想到這樣一個問題:從微觀世界到宏觀世界怎樣實現從無到有的?其實這問題本來就有問題,我們所看到的“有”是真實地“有”嗎?接著上麵《金剛經》佛和須菩提的對話:
“如來所說三千大千世界。即非世界,是名世界。”釋迦牟尼佛所說的世界也不是真實存在的,隻是把它叫作世界而已。他有一句非常著名的經典警句直截了當地揭示出這宏觀世界的真麵目:
“凡所有相,皆是虛妄。”
江味農居士對此句的注解是,蓋性本非相也。此妄字是廣義,虛妄猶言虛假,既知是虛假,應回光返照,不可向外馳求於相,從速歸性。任何我們所感覺到的實體其實也不是真實存在的,從生物學角度上看,人體,動植物的細胞在瞬間的分裂和衰老,我們無法確定一個固定實體,研究量子理論的科學家們給了我們更加確切的歸納。按照經典物理理論,比如人從A點到B點運動是連續運動,即在A到B之間的任意點上都有相對應的動能值,也就是有無限點既有無限對應值。但現代的量子理論認為這個所謂的無限對應值是不存在的,中間是有間隙的,即人的運動是不連續運動,其對應的動能值是個間隔的跳躍性變化值,打個比方如去銀行換零錢,最小隻能換到1分,如果是1錢隻能放在儲蓄帳上一樣。基於這種宏觀物體的不連續運動,量子理論也稱其為波動運動加以與微觀粒子波動運動以與統一。它的波長用布朗克定數除以質量與速度的積來算出。在計算中可以發現宏觀物體運動的間隙小到可以忽略不計,但確實存在,斯蒂芬霍金為我們解釋了這個現象,之所以我們感受不到宏觀物體運動的波動性,其原因是我們周圍的時空不是扭曲得很厲害,如果在黑洞這樣強烈扭曲的時空附近,一個在黑洞影響力以外的人觀察一個向黑洞中央奔去的人,我們可以想象得到他看見的是一個人跳著向黑洞中央閃去,直到在停止在黑洞口。
釋迦牟尼佛敘述了我們至今還在為之探索的領域,隨著人類從事科學事業取得不斷的進步同時,我們無意中又在證實了以前總以為不可信的東西的真實性,哈勃曾經發現宇宙在不停地膨脹,愛因斯坦說宇宙是否膨脹還是萎縮或不變要看時空的曲率是正還是負。斯蒂芬霍金說宇宙是個包容體沒有開始沒有結束,老子在《道德經》是這樣描寫宇宙的:“天地之間,其猶橐龠乎?”言下之意是宇宙隻是灶頭旁的鼓風箱。釋迦牟尼佛說其實什麽也不是什麽也不存在。