量子力学与佛教

作者: 白金, 发表于: Friday, May 13, 2022, 20:48 (392天前)

量子力学与佛教

德勒

近日听闻有人将量子力学中的“不确定性”与佛教的空性相提并论,对此论调个人不敢苟同,故而略说一二。

如果量子力学所说的“不确定性”就是佛教所讲的“空性”,那会有什么问题呢?

第一、不确定性并非是说物理量任何时候都不确定。比如说,电子的位置就可以有确定的时候,但此时其共轭量——电子的动量完全不确定。这就好比一辆忽快忽慢的过山车,当你把时间定住,盯着那个固定在某一点不动的过山车时,你完全不知道它真正的速度是快还是慢。反过来,如果你在一段距离内,计算过山车经过的时间,可以得到它的平均速度。而且,距离越长平均速度越可靠。但在此时,我们对过山车的位置就愈加地不确定了。这样的共轭量就像是天平的两端,它们的关系就类似按下葫芦浮起瓢一样。

如果这种“不确定性”就是“空性”,那在电子的位置确定时,电子的位置岂不是不空了?如果真是这样,佛就不应该说一切法空,而应该说一切法有时候空、有时候不空。但是,任何佛教宗派都不可能这样承许。

有人可能以为,物理量任何时候都是不确定的。确实有物理学家这么认为,但这只是一家之言。在量子力学上,专门有一个“退相干”的问题。一旦“退相干”发生,某个物理量就有了确定的数值,在此之前则没有确定值,只能算出概率。就好比薛定谔的猫,在打开箱子观察后,能够知道它究竟是死还是生;但在箱子打开之前,我们无法了知,只能计算死和生的概率。两个共轭的物理量,要么都有概率,要么一者确定,另一者完全不确定。后一种情况下,其中一个物理量就是有确定数值的。

有人以为,确定和不确定这就是世俗谛与胜义谛的差别,那佛应该不能同时观察某个法的世俗显现和胜义空性,因为这两者并非同时发生。但这样的佛实在是闻所未闻。

第二、如果处于叠加态的物质,就是它的空性,那它就不能产生任何作用,因为我们承许空性是没有作用的常法。这就好比我们心中可以想象一万块钱,但这笔“钱”不会有任何用处。因为它只是我们心里显现的常法而已。

而对于处在叠加态的物质来说,它们依然有作用。比如单电子双缝干涉实验,电子在通过狭缝后,可以在屏幕上留下干涉条纹。这是一个非常典型的量子力学实验。此时的电子就处在叠加态当中。如果说电子此时已经空了,那电子的空性不但有公式,还有形状。电子的空性也就是有作用的。空性就变成不是常法,而是无常法。但这完全违背了佛法。

如果承许上述试验中,电子的“不确定性”虽然是空性,但电子本身不是空性,所以有作用。那这种干涉条纹是因为什么产生的?难道不是由于位置和动量的不确定而产生的吗?如此一来,“不确定性”还是有了产生干涉条纹的作用,不是常法。所以,这样补救是没用的。

第三、当物质处于叠加态时,虽然无法同时确定位置和动量,但是可以根据薛定谔方程算出概率。如果这就是空性,那空性也有公式。另外,扔出去的硬币是正是反也不一定,而且也有概率,难道扔出去的硬币就是空的,没扔出去的硬币就不是空的?那我们要观硬币的空性,岂不是先得把硬币扔起来?这实在是个天大的笑话。

如果这种有概率的“不确定性”就是空性,那研究概率学的人都应该通达空性。世上懂得空性道理的人应该比比皆是。毕竟连小孩子都知道:自己跟别人猜拳时不一定能赢。那么,为何无数高僧大德要为了通达空性而辛苦求索?难道他们连小孩子都不如吗?而且,小孩子还可以同时了知:猜拳之前输赢不确定,但我的左手一定不是右手。难道这些小孩子能够同时了知“确定的世俗谛”和“不确定的胜义谛”吗?难道他们已经成佛了吗?毕竟只有佛才能够同时现证二谛。由此可见,确定和不确定根本就与空性无关。

第四、根据量子力学,物质同时具有波动性和粒子性。比如,电子处于叠加态时,其位置和动量只能算出概率。这就是其波动性。而电子的质量、电荷等属性是确定的。这是其粒子性。就好像前面所说的过山车,它如何运动虽然无法确定,但它的重量、载客量……却是可以确定的。

由此可见,电子的质量、电荷等粒子性,不具有“不确定性”。那么,电子是否只有位置、动量等运动属性才有空性,而质量、电荷等粒子性则是不空的?那佛的一切种相智应该不能了知一切行相都是空性的,因为粒子性是不空的。

如果说波动性是胜义谛、粒子性是世俗谛,那么证悟胜义谛应该不能破除对世俗谛的执著,因为波动性再怎么不确定,都跟粒子性无关。就算“证悟”了波动性的不确定,还是会把粒子性“执著”成确定的。如此一来,佛教徒的修行还如何成立?五道十地该如何建立?凡夫如何获得解脱?

第五、“不确定性”如果是“空性”,那世俗谛上应该没有确定与不确定的差别。毕竟这个差别是世俗谛与胜义谛的差别。这就好比墙壁与壁画的差别,肯定不是油画与水墨画的差别。

如果这个差别确实是世俗谛与胜义谛的差别,那我们在思维某件事是否确定时,就应该是在观察胜义谛。这么做应该能够破除我们的执著。如此一来,我们不确定某人明天是否会来,则破除了对他到来的执著。等他明天确定会来,就又生起了对他到来的执著。如此一来,空性就应该不能够破除我执。因为不确定的事情可以变成确定的,人们对这件事的认识也会随之改变。那就算之前认识了“空性”,以后也会再变回来。这就毫无意义了。

第六、通达“不确定性”原理的科学家们,有很多并非佛教徒,也从来都没有学过佛教。如果“不确定性”就是“空性”,那这些没学过佛教的科学家们,岂不是不经过闻思佛法,就凭自己的智慧直接通达了空性?这就好比一群没学过手术的人,可以直接拿起刀来给人换心脏。这简直就是天方夜谭。

另外,能够不跟善知识学习,仅凭自己的努力证悟空性的,只有独觉在见道的那一生才可以做到。难道这些科学家都是独觉?学习过佛法的人都知道,在佛教尚未消失的时候,独觉是不可能出现的。而目前,世上仍然有佛教流传。所以,这些科学家绝不可能是独觉。

如果这些科学家真地奇迹般地凭借着自己的智慧通达了“空性”,那空性的见解就不是佛教与其他思想的区别了。因为,不学佛的人也可以凭借自己的智慧通达“空性”。如果真是如此,那没有佛出世,世上也可以有“空性”的思想流传。但这是佛教各大宗派都无法承许的。

第七、有人将量子力学中所说的“观察者”与很多佛教理论联系起来解释。所谓“观察者”,是哥本哈根学派为了解释坍缩现象而安立的一个概念。哥本哈根学派认为,当物质处于叠加态时,具有多种可能性,但是当你去观察时,物质就只表现出一种确定的状态。这个“观察者”使波函数坍缩了。以薛定谔的猫为例,那个打开箱子观察的人,就是使死和生的概率坍缩成一种确定状态的“观察者”。观察者一观察,猫是死是活就确定了,不观察时则不确定。

有人认为,哥本哈根学派所说的“观察者”代表了心识,并将他们的说法与“万法唯心”结合起来,证明一切如梦如幻。然而,佛教当中承许心识化现外境的宗派,并不承认外境是因为不确定所以才是空性的。他们承许的是:外境因为是由心识变化而显现的,并非离开心识单独存在,所以才是空性的。就好比电影中的人和物并非真实,只是播放器投影出来的而已。这跟哥本哈根的学说是完全不同的。

对于同一个心识来说,心识所化现的外境并非不确定,而是由前刹那的各种因缘所决定。这也与哥本哈根学派所说的“不确定性”差异极大。我们可以断定:这两种学说根本没关系。

事实上,量子力学本身对于这个观察者并没有一个定论。最可靠的解释,其实是1985年瞿斯和泽赫提出的退相干理论。在这个理论当中,由于体系与其周围的环境产生量子纠缠,所以原本相干的大部分量子联系都失去了。只有存活下来的才被观察者观察到。这种优胜劣汰的理论,又被称为“量子达尔文主义”。

退相干现象既被实验证实,也得到了理论计算的反复验证。该理论的价值远超其他牵强附会的解释。这毕竟是物理理论,只有从物质上下手,才能解决问题。在这个问题上谈论心识,就好像用泻立停去治脚气,简直南辕北辙。

第八、有人将量子力学中的“量子纠缠”,与佛教的缘起理论相提并论。所谓“量子纠缠”,是在多个粒子组成的系统中,粒子相互影响的现象。这就好比拴在一根绳子上的两只蚂蚱,你拉动一只,另一只也会跟着动。

所谓“缘起”,是指一切万法都是相互观待、因缘和合而有。就好比一辆汽车,它的存在要观待于产生它的各种条件,比如:方向盘、发动机、轮胎、制造汽车的机师……如果这些条件不存在,汽车也不会存在。

虽然乍一看,“量子纠缠”与缘起有些相似,然而两者并不相同。量子纠缠并非一直存在,只有在符合条件的体系里才会产生,而且产生后还很容易消失。缘起却是普遍存在的,不会时有时无。而且,“量子纠缠”只在物质上存在,缘起的范围虽有不同说法,但至少一切物质、心识、不相应行都是缘起的。如果按照中观派的说法,连常法都是缘起的。所以,我们可以说“量子纠缠”符合缘起,但它不能替代缘起。

一切法都是缘起的。世界上没有任何东西能不依靠其他条件单独存在。那种完全自主的,不需要受条件限制的独立实体,只存在于人们的幻想和执著当中。这种实体的不存在,就是我们所说的空性。我们可以通过观察缘起,来认识一切法,并认识他们的空性。所以,世界上没有任何法是不能用理性来认识的。佛教用理性解释一切,不存在任何玄幻的、不可知的东西。而这些内涵,在量子纠缠的理论中完全找不到。

第九、哥本哈根学派的理论并不一定正确。比如说,根本哈根学派认为:存在一种“测不准”原理。“测不准”原理与“不确定性”原理是不同的。“测不准”原理说的是,当我们对粒子进行测量时,会对粒子造成影响。比如海森堡当年用高能量的光子测量电子,结果就像打桌球一样,直接把电子撞飞了。这时他得到了电子的位置,但电子原本的动量,已经被撞飞它的光子改变,所以无法测量了。海森堡又用能量较低的光波去测。这时虽然得到了电子的动量,但光波的波长却很长,海森堡无法确定电子的位置。

然而,当时间来到2012年,诺贝尔物理学奖获得者——塞尔日·阿罗什和大卫·维因兰德先生,发明出了能够保持个体粒子的量子力学属性,并对其进行测量和操控的方法。虽然此时的粒子仍然处于叠加态,我们仍然不能同时知道其确定的位置和动量。但是,我们已经不会因为测量而改变粒子的量子力学属性了。原本的“测不准”原理,是建立在破坏性测量基础上的。而随着技术的发展,他们发明出了非破坏性测量的手段。

由此可见,目前的科学理论,只是建立在当今的技术条件下。随着以后的技术发展,理论也会有所改变。所以,哥本哈根学派的说法,不能保证一定就是对的。而佛教的甚深见解,是建立在最基本的一花一草之上,一颦一笑之中。一切事物的生灭变化,都揭示了缘起的内涵。一切缘起的森罗万象,又彰显了空性的本质。这是不需要任何假设和幻想,直接赤裸裸呈现在我们面前的真相。佛教的见解,从不因时代、环境、文化……而改变,因为这就是真理。

将佛教的甚深见解与这种不知什么时候就会被推翻的理论捆绑在一起,岂不可笑?万一哪天哥本哈根学派彻底垮台了,难道要连累佛教跟着一起丢脸吗?

第十、“不确定性”究竟是否成立尚需考量。对于“不确定性”,自其被提出之日起,就一直被人们反复争论。虽然由于爱因斯坦在辩论中输给了玻尔,很多人就想当然地以为,哥本哈根学派的解释就是对的。然而,除了这种解释外,多世界诠释、戴维·玻姆的因果诠释……也具有严谨的理论体系,也可能是正确的。虽然对他们的批驳也有不少,但还没人能彻底否认这些理论。这个话题涉及到物理学和哲学的诸多问题,若要展开来说就牵涉太广了。

总之,佛教最好不要在这件事情上选边站,毕竟这是物理学家们的工作。如果要对跨界学科作发生关联的研究,就应该立足本专业,慎重发言。

最后,我希望读这篇文章的人对空性有一个最基本的认识。空性既不是说什么都没有,也不是说什么都不一定。空性否认的是我们对事物的错误认识。就好比我们贪图某个东西时,认为这个东西如何之好。但其实那个东西根本就没那么好。你所执著的那个好东西其实并不存在。同理,当我们嗔恨某个对象时,认为对象如何之坏。但真像你所认为那样坏的对象,其实也是找不到的。所谓的“我”也是一样。我们所执著的那个我,在现实当中并没有对应的实体。那只是一个名言安立而已,可我们却把它当真了。

所以,空性的问题只是一个如何正确认识世界的问题。无论某个法是确定的还是不确定的,凡夫都会将它执著成自性有。这才是我们应该破斥的。而不确定性则跟空性毫无关系。

闲话

作者: 波光粼粼, 发表于: Thursday, June 02, 2022, 00:19 (372天前) @ 白金

我担心你现在的这个方向不容易是好的方向。如果有条件,你可以接触一下朱倍贤教授的一些资料。

浅谈量子力学与华严法界观的相似性

作者: 白金, 发表于: Wednesday, September 28, 2022, 00:24 (254天前) @ 白金

浅谈量子力学与华严法界观的相似性
张家森 赵凤新

  引言

  佛陀在华严经中为众生开示的事事无碍、重重无尽的华严法界观,犹如佛教宝塔顶上的一颗明珠,古今大德为了人们理解华严法界观也做了很多论著,其中杜顺大师在《华严五教止观》中给出了两个门径:

  1、法理门

  法理门从诸法缘起性空,法与空性非一非异,空性不可分割,得到事事无碍、重重无尽,从而确立此华严法界乃法界实相的定解,为人们在法理及逻辑上扫清了理解华严法界观的障碍。

  2、比喻门

  因陀罗网为一有无数宝珠组成的网,杜顺大师将因陀罗网的每一宝珠比喻成一法,宝珠彼此映射,一珠有所有它珠影像,所有它珠有此一珠的影像,形象地建立了一个一一、一多互摄,一是多的一、多是一的多的华严法界观模型,使人们能够对于这样的一个很难“经验”到的事事无碍、重重无尽的法界实相有一个初步的认识。

  这就是说,大小、染净、心色二法、时间、空间、众生如来等一切法,因其法性的不可分别,法亦不可分别,所以当下大即是小、小即是大,染即是净、净即是染,众生即是如来、如来即是众生。

  华严法界观的实相虽然对于佛和众生来说都如此,但由于一般凡夫的我法二执及种种烦恼,使得众生无法现量见到这样的法界实相,被大小、空间、时间等所束缚变得事事相碍而不得自在。如果在人们世间的知识范围内,有着和华严法界观类似的现象,破除人们对时间、空间、事事相碍等的执着,将对华严法界观的信解起着重要的作用,所谓窥一斑而见全豹,这样的知识就是上个世纪初建立起来的量子力学。

  量子力学始于德国物理学家普朗克对黑体辐射中电磁波的能量只能处于某些特定的值而不是连续的这一颠覆人们日常经验的假设,从而开启了一扇了解微观世界的大门,随后更多的不可思议的想象的发现,使人们彻底认识到微观世界的运动规律与我们的经验相去甚远。量子力学并不能给出产生这种运动规律的原因,其合理性是由其预言的结果与实验结果相一致来保证的。一些不思议的量子现象却与华严法界观有着一定程度的相似性,实验的证明使得人们能够在一定程度上对量子现象的“不思议”产生经验性,利用量子力学与华严法界观的比较有助于人们对华严法界观在事上的理解。

  本文对量子力学和华严法界观的某些方面进行了比较,首先说明量子力学的态叠加原理与事事无碍之间的相似性;然后利用量子力学中测量过程对测量结果的影响类比于凡夫由于我法二执和种种烦恼导致对法界认识的颠倒;最后通过两个量子力学的典型实验进一步形象化地说明量子力学的不思议性,通过与华严法界观的类比力图使人们对华严法界观产生一定的“经验”的理解。

  态叠加原理与事事无碍

  态叠加原理是量子力学基本原理之一,是经典观念所不能想象的,这里用薛定谔“猫”来简要说明其意义。薛定谔猫是由量子力学的创始人之一薛定谔在1935年提出的一个思想实验,他假设向一只无法和外界交换信息的箱子里放入一只活猫,猫的旁边有一种结构巧妙的精密装置,其中包含一个放射性原子,如果放射性原子发生衰变的话会放出一个中子触发一个盖革计数器,计数器如果被触发的话会带动一只锤子砸碎一个玻璃瓶从而放出其中的毒气毒死猫。放射性原子的衰变是完全随机的,当我们没有观察它而不知道它是否已经衰变,则它处于衰变/不衰变的叠加状态中,只有确实地测量了,它才随机选择一种状态而出现。假设猫只有两种状态生和死,则猫的状态决定于原子的衰变与不衰变,由于人们无法观察到猫的态,则猫处于生和死的叠加态之中,猫即生又死。对于一个微观粒子,如果它有很多态,当它处于一个态时,我们可以把它看成是分别部分地处于两个或更多的态中的每一个。当态的区别是不同位置时,我们发现,一个粒子可以同时处于不同的空间位置,这一点虽然不是我们日常经验所能想象的,却和华严法界观的事事无碍有着内在的联系,不同位置的态可以分别看作一事,多个事的同时出现意味着在这多个事之间是彼此无碍的,可以同时存在。在《华严经》中,世界呈现为如下的奇妙状态:“妙世界即是粗世界,粗世界即是妙世界;仰世界即是覆世界,覆世界即是仰世界;小世界即是大世界,大世界即是小世界;广世界即是狭世界,狭世界即是广世界;一世界即是不可说世界,不可说世界即是一世界;不可说世界入一世界,一世界入不可说世界;秽世界即是净世界,净世界即是秽世界。”由此可见,态叠加原理与华严法界观下的世界之间存在着某种程度上的相似性。

  观察或测量是量子力学的根本问题之一,对于上面的薛定谔猫,如果我们不打开箱子观察,则它处于生和死态的叠加,一旦我们打开箱子,则猫的态将从叠加态“塌缩”为某一定态,即生或死,这两个态的出现是几率性的,但不会有叠加态被观察到。这种观察的作用来源于测量手段对态的干扰,对于微观粒子,没有一种不产生干扰的测量方法,因此,测量是所测对象与测量仪器相互作用的结果。我国唐代的华严宗祖师法藏法师在《华严经探玄记》中阐述了概括华严法界的“十玄门”,其中的“隐密显了俱成门”开显了一切诸法互摄无碍,此全摄彼,就此显而彼隐;彼全摄此,就彼显而此隐;一法摄一切法,就一法显而一切法隐;一切法摄一法,就一切法显而一法隐。显与显不俱时,隐与隐不相并,然而隐显同时,并存无碍。华严法界观的事事无碍是法界实相,但一个凡夫为什么只看到目前的事而无法现量看到事事无碍?这源于凡夫的我法二执与各种烦恼,产生了能所对立,于是只能依照业力获得对事事无碍境界中部分的现量观察,而无法看到全体。这个过程与量子力学中的测量有着相似性,凡夫的无明导致能所的对立,从而能对所的影响使得世界只能依业力显现,类似于量子力学中叠加态的塌缩。如无我法二执,则无能所对立和分别,这时的现量是无干扰的,显现的是法界事事无碍的全体。这一点类似于量子力学中当体系不被测量干扰时,则处于所有可能态的叠加。

  量子力学典型实验分析

  量子力学与其说是一种理论,不如说它是一种对实验观察的合理的解释,它并没有给出为什么如此的原因。量子力学的正确性是由理论预言与实际观测相一致来保证的,量子力学的典型实验对我们理解量子力学是有重要意义的,同时利用这些实验和华严法界观的类比,使我们能够对华严法界观具有一定的“经验性”的认识,或者不再那么不思议。这里介绍两个典型的量子力学实验,一个是粒子的杨氏双缝干涉实验,另一个是量子纠缠实验。

  杨氏双缝干涉实验最初是有英国科学家托马斯杨于两百多年前提出的,用于证明光的波动性,是物理学史上最经典的几个实验之一。量子理论出现以后,人们用不同的粒子去做同样的实验,比较近的实验是由Zeilinger等人于1988年给出的。他们用每秒发射两个中子的中子源轰击一条或两条平行的狭缝,观察多次轰击后狭缝后面沿垂直狭缝方向中子的分布。当假设中子轰击双缝时每个中子一次只能通过一条狭缝,则中子通过双缝后的分布应该是通过一条狭缝的分布的叠加。通过一条狭缝的分布是类似于高斯分布的简单情况,如按上面假设,则通过双缝后的分布也应该是类似于高斯分布的结果。但如同其它粒子的双缝干涉实验一样,中子通过双缝后,其分布显干涉条纹的形式。实验结果表明,中子轰击双缝时每个中子一次只能通过一条狭缝的假设是错误的,正确的解释是中子一次同时通过了两条狭缝。

  利用上面说明的态叠加原理来解释,可以理解为中子通过双缝中的一条即为一个态,实验中我们没有观察中子通过了哪条狭缝,即中子的态,则此时中子通过双缝时的态为两个态的叠加,即是我们所说的中子一次同时通过了两条狭缝。实验表明,两条狭缝彼此在空间上的分离并没有对中子同时通过它们产生障碍,或用华严法界观的语言来说,两条狭缝彼此互摄,中子通过其中一条,即是同时通过两条狭缝。这种空间的互摄在此实验中表现无疑,有助于人们破除绝对的空间观念,进一步就不难理解大即是小小即是大的空间互摄,以及一空间和多空间的互摄,即一即是多,多即是一。

  光子纠缠的实验最初是由法国科学家阿斯佩等人于1982年完成的,不但有力地证明了量子力学的态叠加原理,现在还被用来实现量子通信。阿斯佩等人在实验中利用钙原子产生一对波长不同但偏振彼此相关的光子,两个光子被分离并送到不同的测量装置中检验其偏振。测量一个光子的偏振具有几率性,一旦一个光子的偏振通过测量确定,即产生了态的塌缩,则另一个光子的态同时被确定,即态的塌缩。实验中两个光子已被宏观分开,这种态的塌缩同时发生,意味着对实有的时空的破除。从华严法界观来看,任何法,当然也包括与时间和空间有关的法,都是可以互摄的,一微尘可以和三千大千世界互摄,则实验中两个光子的这种超距离的协调一致性就变得易于理解。

  总结

  量子力学理论给人们一个对微观世界的奇妙的描述,这种描述完全不同于经典物理和人们的直觉,实验上的证明迫使人们不得不接受这种不思议的现实,而放弃实有的时空观。华严法界观给了我们一幅更加不可思议的法界实相的描述,它与量子力学的不思议有着一定程度的类似,通过两者的比较,有助于对华严法界观的理解。尤其重要的是,量子理论的实验证明,使我们对这种不思议有了一定的实际体验,从而有可能使我们对华严的事事无碍的法界观有一些侧面的体验,则对华严法界观的信解都将有一定的帮助。

  物理学是建立在强烈的主观和客观能所基础之上的,但随着科学的发展,人们已经认识到了观察者对观察对象的影响,这一点也有助于我们认识到凡夫在能所对立下对法界的认识是被扭曲的,不完整的。

  当然,物理学不以认识法界实相为目标,只是色尘范围内的法,但随着物理学的发展,其对认识法界实相还是可以有一定帮助的。

佛法和物理科学要解决的问题域不同

作者: 长安路, 发表于: Wednesday, September 28, 2022, 02:55 (254天前) @ 白金
编辑: 长安路, 时间: Wednesday, September 28, 2022, 03:04

似是而非的拉郎配完全没必要。佛对于很多问题都不予回答。

这类方式容易产生的一个弊端是很容易导致相似佛法泛滥,其好处是吸引现代人入门学佛。

有限的观察能力只会看到有限的现象。

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