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量子力學與佛教

量子力學與佛教

我在讀中學的時候超級討厭物理,儘管我超級喜歡科幻小說。但是現在,現代物理學是我最感興趣的學科之一。為了理解它的理論,曾經硬啃過《時間簡史》。不知道是我的智商太低還是霍金的文筆太晦澀,當時並沒有看懂。不過有了這個基礎,這幾年不間斷地閱讀布萊恩?格林等人的著作,並學習明德學院物理學教授理查德?沃夫森(Richard Wolfson)專門為非科學家開設的課程——愛因斯坦的相對論和量子革命,對於物理學總算有了一點粗淺的了解。

在網上看到一些將量子力學與佛教相連的文章,他們的觀點可以概括為:雲計算相當於佛經中的阿賴耶識(一切善惡種子寄託的所在),意識(「心物一元」)可以改變客觀世界,量子糾纏可以使人的意識存儲在宇宙。等等。也許,因為很多人習慣說佛教是迷信,所以有些人——姑且稱他們為為佛學派,認為佛教和自然科學的研究就像登喜馬拉雅山一樣,一個從北坡爬,一個從南坡爬,總有一天兩者要會和的,以此說明佛教不是迷信。

那麼讓我們看一下,佛教和量子力學到底能不能重合。

一.佛教和量子力學各自對物質和意識測量之間關係的闡述

佛學派認為:「量子物理嚴格的實驗已經證明了:基本粒子在沒有觀察的時候是沒有確定的狀態的。而佛學中的意識是:意識的本體是「一念不生」的境界,處於這種境界的人,面對素有事物都對境無心,這時意識處於不確定狀態,不住相。如來的法身其實不在任何具體的空間,不住相,又存在於任何地方;人的意念也是不住相,沒有任何具體的色相。

在量子物理中,這種沒有確定的狀態,一被觀察,就是人的意識一參與,基本粒子的波函數就開始坍縮了,電子就會出現在某個確定的位置,就出現某種客觀實在,所以客觀實在產生於意識參與的測量。

這就是科學與佛像的比較。做這個比較的主要目的是想讓大家理解,為什麼現在我們要開始把意識當做是一種量子力學現象來看待了,這時候的意識就是量子意識,是現在科學發展的一個新的前沿,已經有很多人在研究它。」

在這裡,提到的其實是量子力學中的海森堡不確定性原理。量子化意味著我們在觀察宇宙時必然會影響它,這反過來限制了我們以任意精度進行測量的能力。要觀察,影響最小的方式就是看,即對這個物體發射光。當同時測量一個電子的位置和速率時,對該電子發射光(即最少一個光子)。要精確地測得位置信息,就需要一個定位的光子,其必然有很高的頻率,因此擁有的能量也大。當該光子被發射到電子上時,光子將很多能量轉移到電子上,這就極大地改變了電子的速率。這就導致一部分信息——速率無法被同時測量。反之,如果想要測電子的速率,那麼光子的能量要降低,就意味著頻率降低、波長增加,這樣光子的定位就不準確,導致不能更精確地測得電子的位置。

海森堡不確定性原理由此規定:不能同時並任意精確地測量一個粒子的速率和位置。只要測量其中的一個值,另一個值就必然不能被確定。此外,一個粒子質量的乘積、位置和速率的不確定性不得小於普朗克常數h:m Δx Δv > h。因為普朗克常數的值太小,所以不確定性原理在非量子層面可以忽略不計。因為只有當能量被量子化時,才會對干擾的物體產生影響。

由此可見,首先,佛學派對於海森堡不確定性原理的認識是有很大偏差的。佛教教義對於世界,並未區分宏觀層面和量子層面,是籠統概括的。而海森堡原理僅在量子層面才適用,其適用範圍其實非常小,在日常生活層面完全可以忽略不計。此外,量子物理在海森堡實驗中測量的是電子的位置和速率,這兩者不能被同時測出,而不是測了以後電子就會出現在某個確定的位置。

第二,佛學派還提到人的意識一參與,基本粒子的波函數就開始坍縮了,就出現某種客觀實在。關於波函數塌陷,這涉及薛定諤方程式。由此馬上可以聯想到著名的薛定諤的貓。薛定諤的貓其實是把量子態的疊加適用到大型的體系上,它假設一個量子系統的行為遵守量子力學的通常的概率性法則。例如,一個有可能衰減的放射性原子,如果不去觀察它,那麼它處於衰減和不衰減的疊加態。將這個原子置入放一隻貓、蓋革計數器和如果原子衰減就會釋放致命毒氣的機制的封閉盒子中。貓是活的還是死的?標準的哥本哈根解釋回答是:貓處於活和死的疊加態。只有當你打開盒子看(測量的行動)時,波函數塌陷,導致貓確定是死是活。薛定諤的貓在哲學上的含義就是多重世界理論,即當一個事件發生時,可能有一種以上的結果發生。波函數塌陷是測量確定了疊加態中的一種狀態,不是出現某種客觀實在。

第三,佛學派認為意識能改變客觀世界,是因為牛頓第三定律說作用力與反作用力是相等的。不過問題是,意識並非物理學研究的對象,也不是一種力。意識屬於心理學研究的範疇,所以用這個來推理也是屬於八竿子打不著邊。

二.量子意識與量子糾纏的關係

佛學派認為:「大腦中有海量的電子,它們處於複雜的糾纏狀態,意識就是大腦中這些處於糾纏狀態的電子在周期性的塌縮中間產生出來的。這些電子不斷塌縮又不斷被大腦以某種方式使之重新處於糾纏態。這就是現在量子意識的一種基本觀念。這樣,意識就不光存在於我們的大腦神經系統細胞之中,不只是大腦神經細胞的交互,而且也形成在宇宙之中,因為宇宙中不同地方的電子可能是糾纏在一起的。人在死亡的時候,意識就可能離開你的身體,完全進入到宇宙中去。」

量子糾纏,源自1935年愛因斯坦、波多爾斯基和羅斯設想的以他們三人姓名首字母命名的ERP實驗,可以用一個例子來說明:一個粒子衰減成一對電子,它們向相反的方向飛去。每個電子都有一個旋轉動量(spin),它有兩個可能的方向:「上」和「下」,或「左」和「右」,或通常任何線上可測的相反方向。由於角當量(Angular momentum)守恆,而原粒子沒有角當量,因此兩個電子會有相反的旋轉動量。當測量一個電子的旋轉動量時,就會同時知道另一個電子的旋轉動量,即使這兩個電子相距很遠且你沒有測量另一個電子。EPR的含義在於無需測量第二個電子就確定其狀態,說明其旋轉動量是客觀的、與測量無關。這兩個電子的旋轉動量是在它們產生時被同時決定的,不然對第一個電子測量的結果應該被立即傳送到第二個電子上。愛因斯坦將這個現象稱為「鬼魅般的超距作用」,並違反了狹義相對論。而玻兒說:第二個電子依然適用不確定原理,所以ERP實驗並未證明哥本哈根原理是錯的。巴黎大學於1982年進行EPR實驗,結果表明統計數據證實了量子不確定性。其他更複雜的EPR實驗也證明量子不確定性是EPR現象的固有特徵。EPR實驗中的兩個粒子表明:不同地點的粒子能以排除每個粒子嚴格的局部描述的方式進行「糾纏」。但是,這種鬼魅般的超距作用並不違反相對論,因此不可能利用這一作用傳遞信息。

可見,並不是所有的粒子都能糾纏,必須要符合幾個條件:原粒子角當量守恆、然後衰減成相反方向的兩個電子。對糾纏的電子進行測量,能確定的也只是兩個電子的旋轉當量。且量子糾纏不能傳遞信息,信息還是要通過傳統的介質進行傳播。佛學派認為的大腦中有海量的電子處於複雜的糾纏狀態,意識就產生於它們周期性的塌縮中。意識,是人大腦的產物,是不是產生於量子糾纏的塌縮,現代科學並沒有任何證據能夠證明。此外,就算意識是量子糾纏的產物,由於量子糾纏並不能傳遞信息,因此大腦也無法將意識傳到宇宙中去。而且量子糾纏要產生,是通過將一束紫外激光發射到一種特殊的晶體上,由此釋放一對偏振方向相反的糾纏光子。人的大腦顯然沒有這種機制來製造量子糾纏。

三.雲計算相當於佛經中的阿賴耶識

佛學派認為:「每個終端每時每刻都會產生無數的信息,這些信息原封不動的全部會被存在雲里,即使這些終端壞了,給毀掉了,這些信息還是在原封不動的保存在雲裡面。你不知道他在雲的哪裡。雲也沒有一個實體的存在,但是這些信息永遠會被存在那裡,不管這個終端發生了什麼。

這就是佛經裡面所說的阿賴耶識,宇宙的本體。而我們人的身體,就是一個個終端。即使人死了,終端被毀壞了,所以的信息還是在宇宙的某個地方。」

雲計算涉及的是計算機技術,是指通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源,是一種按使用量付費的模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網路訪問,進入可配置的計算資源共享池(資源包括網路,伺服器,存儲,應用軟體,服務)。雲計算並非是沒有實體的存在,相反,它是通過互聯網、伺服器、存儲等實體才能進行,而不是一種虛無縹緲的東西。如果把宇宙看做是雲,每個人都是一個個終端,那麼人如何把意識存儲於宇宙?且以什麼方式進行存儲?而且現在科學家並沒有證據可以證明人死後,意識還可以被存在宇宙間。

綜上所述,宗教、哲學和科學都試圖回答人類的終極問題,提供解釋這個宇宙的想法。宗教的教義是具有絕對權威性的、不容置疑的、也無法被證偽的,而對科學理論而言,首先要通過事實——即觀察,那是通常根據直接觀察得出的客觀結論。科學理論是用於解釋現有事實、及對於可能被發現的新事實進行預測的想法或概念模型。科學理論是可被證偽的。也就是說,目前被普遍接受的理論,有可能在將來由於發現新事實而被新的理論所取代。

佛教的教義,尤其是大乘佛教的教義,在解釋宇宙時,與最初的佛教不同,引入了「空」的概念。萬物皆空的本質就是在任何兩個事物之間都不會具有實質的不同。縱觀佛教,找不出關於量子層面的任何描述。而量子力學的理論只適用於微觀粒子層面,日常和宏觀層面,則適用物理學的牛頓經典力學和廣義相對論。佛教的教義和量子力學的理論,完全是描述宇宙的兩個沒有交集的體系,無法用一種去解釋另一種,或者說它們討論的是一回事。而且,量子力學不斷在發展,未來極有可能被更新更先進的理論所取代。那時候,再回顧用現有理論所套的佛教教義,豈不會使佛學派們陷入一個非常尷尬的境地?


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