量子與心性----吳邦惠

主持人? 嚴永奎

吳邦惠老師是四川大學退休的物理系量子力學教授膏燃,她也就是我在我的上篇拙作《我對特異功能現(xiàn)象的探秘(1)它真實嗎蛛砰?》里面所說的吳姐。吳姐是一位典型的學者老師,做學問認真,一絲不茍迟隅,精益求精奔缠;對學生,則誨人不倦吼野;待人校哎,則誠懇實在,溫和如春。 吳姐參加了由吳教授竟參加過當年錢學森發(fā)起的特異功能的研究實驗闷哆,而且還在實驗結果基礎上主編了一套兩本《人體科學導論》⊙埽現(xiàn)在她從對特異功能研究而進入哲學宗教的深度。她受邀參加佛學和中國傳統(tǒng)文化討論會抱怔,用量子力學詮釋佛學劣坊,或 Verse visa。我往往會問她討要講稿屈留,先睹為快局冰。可我是量子力學門外漢绕沈,有許多不懂锐想,不懂我就問。吳姐不顧年老眼力差乍狐,總是一再重寫有關部分赠摇,直到我明白。師友之情浅蚪,令我感動藕帜。她的講座的聽眾許多不是物理專業(yè)的,所以惜傲,她盡量做到明白易懂洽故。我這里轉貼她的一篇講稿《量子與心性》,希望對量子力學和哲學宗教感興趣的朋友們喜歡盗誊,希望不懂量子論的朋友也能跟上她的思路而欣賞她的觀念时甚。。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 量子與心性? ? ?

? ? ? (“賈題韜佛學思想研究會”講座? 2014年 成都)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

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? 主講? ? 吳邦惠?

目錄 第一講? 從能量子到波粒二象性·延遲選擇實驗

第二講? 量子世界的描述·對量子理論的再認識 —— 量子物理和量子悟理的互補

第三講? 真空萬有·量子糾纏·量子理論和佛法的實在觀? 第一講? 從能量子到波粒二象性·延遲選擇實驗?

引? ? 言 今天我們討論的主題是《量子與心性》哈踱。 這里的“量子”指的是“量子力學”荒适。廣義地說,“力學”指的是物質運動开镣、變化的規(guī)律刀诬。“量子力學”是研究微觀物質運動邪财、變化規(guī)律的精密科學陕壹。這里我們用“量子力學”或“量子理論”是在比較廣泛的意義上包括在上世紀20年代建立起來的量子力學基礎發(fā)展的量子理論。當然树埠,它是在研究所謂“亞原子”的基礎上建立的糠馆,但它也通向宏觀以至宇觀世界,這里不深談弥奸。此外榨惠,特別說它是“精密科學”是有道理的——它引以為驕傲的是可以計算到小數(shù)背后十幾位還和實驗符合!個人膚淺理解“心性”是指人的最深層次的意識或精神盛霎,可能深達人的自性赠橙,不可能測量,當然更不可能量化愤炸,對于沒有進行修持心性實踐的人來說有點玄妙期揪。 所以雖然現(xiàn)在已經(jīng)有一些人關心和討論這個問題,實際上絕大多數(shù)人规个,包括科學界和宗教界人士都可能覺得把它們拉扯在一起有些怪異凤薛,至少是有些牽強。也可能覺得這樣的討論只能是文字游戲或智力訓練诞仓,說說寫寫

消遣可以缤苫,沒有什么實際意義。這實際上涉及的是科學和宗教的問題墅拭。大約十年以前活玲,我們在“現(xiàn)代科學和傳統(tǒng)文化討論會”上曾經(jīng)對“科學和宗教”作過專題討論。這里不具體說了谍婉。

這里舒憾,作為開始,我想請各位先聽聽量子力學的主要創(chuàng)始人之一薛定格的一段話: “你認為屬于你自己的知識穗熬、感覺和選擇并不是無中生有的镀迂。這些知識、感覺和選擇基本上是永恒不變的唤蔗,它們存在于所有的人類探遵,不,一切有知覺的生命身上妓柜。也許聽起來有點不合平常理箱季,但是你和一切有覺知的生命真的是一體的。你的生命并不是整體存在的一部分领虹。從某種層面來看你就是整個宇宙规哪。這個奧秘是如此簡單而明了:我既是東也是西既是上又是下我就是整個宇宙∷ィ” 還有薛定格對于“萬法唯心”的深刻理解诉稍,他如下闡釋: “我大膽地將它(‘心性’)稱為不可摧毀的,因為它有著獨特的時刻表,即‘心性’總是‘現(xiàn)在’。實際上呻征,‘心性’并沒有過去和未來…..∏簦現(xiàn)在是唯一存在的,沒有終點邑退“舐澹……我們可以斷定敞贡,或者說我這樣認為仍源,當前階段的物理學理論強有力地說明了‘心性’無法被時間摧毀逗爹『坑冢”(肯·威爾伯:《意識光譜》) 這一類樣話,如果事先不知道是量子力學的創(chuàng)始人說的,很可能以為是一位學佛的人士說的伪窖! 另一位量子力學的創(chuàng)始人普朗克(量子之父)在談到他的信仰時曾說過: “我一向就是一個具有深沉宗教氣質的人”簇宽,“在追問一個至高無上的钢颂、統(tǒng)攝世界的偉力的存在和本質的時候,宗教同自然科學便相會在一起了。它們各自給出的回答至少在某種程度上是可以加以比較的庶喜。……把這兩種無處不在起作用和神秘莫測的偉力等同起來搓茬,這兩種力就是自然科學的世界秩序和宗教的上帝锡凝。” 我們請出這兩位量子力學的創(chuàng)始人“現(xiàn)心說法”我想對我們的討論是有幫助的。至少會讓我們感覺到“量子”和“心性”的確有密切關系翠勉。


一位現(xiàn)代我國的科學家朱清時在《物理學走近阿賴耶識》一文中似乎說得更具體朽们。他說: 科學正在認識惜姐、正在接近佛學的一個核心觀念,就是阿賴耶識迁杨。 為什么現(xiàn)在的物理學家不修證也能接近阿賴耶識呢?這是不是違反佛法的根本呢铅协?其實不狐史,佛法有八萬四千法門,按照廣義的釋迦牟尼佛的教法治唤,現(xiàn)在我們說的科學也是佛法的一種。如果釋迦牟尼活到今天柜裸,他今天再轉世入世了扛邑,他要講佛法,我相信他就會用一種現(xiàn)代科學技術來講铐然。如果把科學的道理都搞明白蔬崩,我覺得對于現(xiàn)代人修煉科學佛法非常有好處恶座,就像你站在科學巨人的肩上,站得高看得遠沥阳。 這當然是一家之言跨琳。實際上太虛大師早年也有類似的說法。


我個人相信量子與心性桐罕,或者說佛法脉让,或者說“覺性科學”有直接關系的可以說是基于一方面對量子力學的理解,另一方面則是佛法的基本觀念:萬法唯心功炮。 《華嚴經(jīng)》里說: “應觀法界性溅潜,一切唯心造∷佬”又說:“心如工畫師伟恶,能畫諸世間,五蘊悉從生毅该,無法而不造×逝#”? 元音老人(李鐘鼎(1905—2000)法在《心經(jīng)抉隱》里說: 山河大地眶掌、森羅萬象,無不都是自性的顯現(xiàn)巴碗。 一切色相就是你自己朴爬,你自己就是一切色相。色外無心橡淆,心外無色召噩。只有真正明白了這個道理,才能真正明白見相即是見性逸爵,見性即是見相具滴。所以大慧宗杲禪師說,要肉眼見道才是真正的見道师倔,只是心地法眼見道构韵,不為真正見道。道理就在這里趋艘。 還有疲恢,古德有言:“青青翠竹,盡是法身瓷胧;郁郁黃花显拳,無非般若〈晗簦” 何況整個物理世界呢杂数? 可見遇八,如果真相信佛法,就自然相信研究物質世界也就是研究自己耍休,或“認識自己”刃永,是為了“明心見性”!所以也可以說是在學佛羊精,因為佛法的宗旨就是“認識自己”斯够!這就是為什么現(xiàn)在的物理學家(例如薛定格)沒有皈依手續(xù),也沒有經(jīng)過正規(guī)的佛法修證也能接近阿賴耶識喧锦。在這個意義上读规,可以說“物理”即是“悟理”—— 覺悟之理 !因此,長久以來我都不理解為什么一定要把宗教與科學割裂開甚至對立起來燃少?事實上束亏,否定和排斥科學就有可能給借佛法或其它宗教之名行邪教之實的人以可乘之機。

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當然阵具,這絕對不是說科學可以代替佛法碍遍,正在興起的“量子佛法”也只是佛法的“八萬四千法門”之一。此外阳液,現(xiàn)有的科學怕敬,包括量子力學本身并沒有提供系統(tǒng)的“見性成佛”的方法。當然帘皿,也沒有必要脫離傳統(tǒng)的佛法自成系統(tǒng)东跪。這是另外的問題了。 其實雖然不大理解長期以來許多人都將宗教和科學分離這樣的現(xiàn)象鹰溜,但其實也可以說這是正常的現(xiàn)象虽填。因為事實上在現(xiàn)代科學形成和發(fā)展的長時期內(nèi),以物理學為代表的“科學”以主觀和客觀的分離為標志曹动,甚至為光榮斋日。這是將“心”和“物”分離的二元論。這種二元論雖然取得輝煌的成就仁期,但同時也禁錮了人們的思想桑驱,不但用狹隘的科學主義囚禁科學的發(fā)展,而且極大地限制和毀壞了了人類的精神生活跛蛋。但科學發(fā)展的事實說明一個基本道理 —— “反者道之動”熬的,即通常說的“物極必反”!遵循二元論赊级,或者用更學術化的語言說押框,以“主客分離”為“元規(guī)范”(規(guī)范的規(guī)范)的科學發(fā)展本身必然走向反面,結束二元論理逊,結束這種“元規(guī)范”橡伞,建立新的規(guī)范盒揉。 這就是量子力學的出現(xiàn)。 之后才可能理解“物理即是覺悟之理”兑徘! 好刚盈,現(xiàn)在我們進入正題,先介紹什么是“量子”挂脑。 從能量子到波粒二象性? 能量子 從“能量子”說起藕漱。 現(xiàn)在可以說“量子熱”方興未艾。諾貝爾物理獎絕大部分給予量子力學和相關的研究崭闲,這已經(jīng)是歷史事實肋联,現(xiàn)在還在繼續(xù)。除了近百年來量子力學的種種卓有成效目前又興起“量子通訊”刁俭、“量子醫(yī)學”等等橄仍,以至有些難以想象的“量子佛學”。但是牍戚,“量子”究竟是什么侮繁?“量子”在哪里?好像不可捉摸翘魄。其實鼎天,如果我們明確說“量子”實際上是“能量子”的簡稱可能就比較容易了解。 “能量子”是德國物理學家普朗克提出的暑竟,指的是一份一份的“能”。通常說的“能量”應該指“能”的“量”育勺,但習慣上將“能”說成“能量”但荤。 這個概念起源于十九世紀末物理學“晴朗的天空”上的一朵“烏云”—— 黑體輻射問題。當時涧至,物理學處于莫大的榮光之中腹躁。顯得非常有力,物理學家們志得意滿南蓬,似乎所有的物理現(xiàn)象纺非,包括力、熱赘方、聲烧颖、光、電窄陡、磁都被囊括在物理理論中炕淮,盡善盡美,沒有遺漏跳夭。

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但是涂圆,1900年4月27日们镜,一位名聲顯赫的物理學家英國爵士開爾文作了一次著名的演講,題目是《在熱和光動力理論上空的19世紀烏云》润歉。其中明確說:“熱力學理論斷言模狭,熱和光都是運動的方式。但現(xiàn)在這一理論的優(yōu)美性和明晰性卻被兩朵烏云遮蔽踩衩,顯得黯然失色了嚼鹉。”“晴朗天空上的烏云”形象地描寫了當時物理學的狀況九妈。開爾文爵士沒有想到反砌,這兩朵“烏云”里蘊釀著的是物理學的暴風驟雨,而后則是漫天彩霞萌朱! “兩朵烏云”中的一朵是黑體輻射問題宴树。另外一朵是邁克爾遜-莫雷測量“以太風”的實驗【郏“黑體”指的是能完全吸收外來輻射而不反射的物體酒贬。可以想象遠處樓房的一間房間翠霍,墻壁刷黑锭吨,只有一個小窗口。這種情況下寒匙,進去的光線都出不來零如,看起來就是個“黑體”〕酰“黑體”雖然不反射外來的輻射考蕾,但像其它物體一樣,會輻射能量会宪,輻射的能量與輻射的頻率(或波長肖卧,表現(xiàn)為顏色)和黑體的溫度有關。研究這三者間的關系就是所謂“黑體輻射問題”掸鹅。以當時已經(jīng)成熟的經(jīng)典熱力學為基礎塞帐,維恩和瑞利-金斯分別得到兩個輻射公式。維恩的公式在短波波段與實驗符合得很好巍沙,但在長波波段失效葵姥;相反,瑞利-金斯的公式在長波波波段與實驗符合得很好赎瞎,但在短波波段卻失效牌里,而且有所謂“紫外災難”—— 在頻率非常大時會輻射無限大的能量,而這是不可能的。這里牡辽,我們遇到一個根本的科學態(tài)度問題喳篇。如果僅僅為了實用,有這兩個公式也就可以了态辛,在長波波段用一個公式麸澜,在短波波段用另外一個。但真正的科學家不滿足于此奏黑。他們從事科學研究的目的是追求真理炊邦。只是為了“實用”就像許多人認為的:科學只解決人類物質生活的需要;而追求真理熟史,如愛因斯坦所說是為了理解上帝怎么創(chuàng)造世界馁害。《易經(jīng)》里說得更直接蹂匹,是為了“通神明之德”碘菜!所以科學發(fā)展的重要動力恰恰是人類精神上的需要。因此物理學家有一個根深蒂固的“癖好”限寞,他們不滿足于“實用”忍啸,而是要追根究底,他們相信世界是統(tǒng)一的履植,應該予以統(tǒng)一說明计雌,至今仍然如此,甚而更進一步玫霎。因此凿滤,長波公式和短波公式的不統(tǒng)一自然成為一朵縈繞于心的揮之不去的“烏云”。懷著這樣的理念庶近,抱著科學追求的崇高目標鸭巴,普朗克對于這個問題緊追不舍。到1900年他已經(jīng)在這個問題上花了六年時間拦盹。終于,在1900年10月中旬的一天他拼湊出一個公式溪椎。經(jīng)過與實驗結果仔細比較普舆,按照他的公式計算的結果與實驗結果符合得非常好。這讓他喜出望外校读!于是沼侣,在10月17日德國的物理學會上他公布了這個公式。 但巨大的成功并未讓他安心歉秫,這個似乎只是巧合的成功甚至讓他有些尷尬蛾洛。他不明白這個“拼湊”出來的公式后面隱藏的是什么物理機制,有什么物理意義。換句話說轧膘,有什么“精靈”在黑體輻射中起作用?他決心抓住這個精靈钞螟。最后,他被迫放棄了經(jīng)典電磁理論中的一個基本觀念:能量的輻射和吸收必須是連續(xù)的谎碍。他發(fā)現(xiàn)鳞滨,為了得到普適的輻射公式,能量的輻射和吸收不像一條線那樣是連續(xù)的蟆淀,輻射和吸收的能量像子彈拯啦,不可能不間斷地發(fā)射,也不可能只發(fā)射半顆熔任,或者只有半顆擊中目標褒链。在1900年12月14日的德國物理學會上他宣布了這個發(fā)現(xiàn):在黑體輻射中,能量的發(fā)射和吸收必須是一份一份的疑苔,而且有一個最小的單位甫匹,這個最小的能量單位就是所謂的“能量子”,它的大小是 E = hν夯巷。1900年12月14日這個日子值得永久紀念赛惩,因為這一天是“能量子”誕生的日子。



當然趁餐,嚴格說喷兼,“能量子”一直就存在,不管人們是否認識它后雷。說“誕生”季惯,只是在物理學中誕生,只是人們開始認識它臀突。這個隱藏在黑體輻射里的“小精靈”勉抓,現(xiàn)在在普朗克公式里開始現(xiàn)身。式中h是普朗克常數(shù)候学,約等于6.626 但是藕筋,令人意外的是它的催生者普朗克并不歡迎它!經(jīng)典的物理學也不歡迎它梳码。普朗克本人是老派的物理學家隐圾,他有嚴格的科學精神。因此掰茶,他一方面追根究底尋求反映黑體輻射的普適公式和隱藏在這個公式后面的秘密暇藏;另一方面,面對這個匪夷所思的“量子”又不知所措濒蒋。他堅信經(jīng)典電磁理論盐碱。如果能量子存在,經(jīng)典電磁理論就會首當其沖受到懷疑和威脅,好比只是為了彌補一幅美麗圖畫的一點瑕疵卻破壞了整幅圖畫瓮顽,這是他不能接受县好,甚至懼怕的。所以他寧愿把這個“能量子”看成一個為了得到計算結果的權宜之計趣倾,一個沒有確實物理意義的假設聘惦,一個虛構。所以儒恋,可以說“量子”還在難產(chǎn)中馁痴,甚至被普朗克本人冷落时呀。這有點像葉公好龍曼库。? 物質的基本形態(tài) —— 從波或粒子到“波-粒子” 1. 光子? ? 于是輪到愛因斯坦憔维。 1905年,他26歲牧嫉,是瑞士伯爾尼專利局的一個三等技師剂跟。出于對哲學和科學的熱愛,對物理問題的思考似乎成了他生活的“主旋律”酣藻。結果是在1905年3月17日那一天曹洽,寫出一篇關于光的論文《關于光的產(chǎn)生和轉化的一個啟發(fā)性觀點》。這又是一篇可以彪炳千古的論文辽剧,可以稱為“光量子”在物理學中誕生的日子送淆。

這篇文章發(fā)表在《物理學紀事》上。愛因斯坦在這里面對的問題在當時雖然沒有被看成“烏云”怕轿,實質上卻是一回事偷崩,都是關于光的本質問題。當時物理學家們發(fā)現(xiàn)光照射在金屬上可以從金屬中打出電子撞羽,這現(xiàn)象稱為“光電效應”阐斜。對光電效應的研究結果說明對于特定的金屬,光能不能打出電子決定于光的頻率诀紊,而打出的電子的數(shù)目則決定于光的強度谒出。這個現(xiàn)象和經(jīng)典的電磁理論又是矛盾的。因為根據(jù)電磁理論邻奠,光的強度表示它的能量到推,強度越大,打出的電子的應該能量越高惕澎,而不是數(shù)目越多。對于特定的金屬颜骤,打出電子的能量夠不夠應該由強度而不是由頻率決定唧喉。這個矛盾又使人百思難解董朝。愛因斯坦的靈感在于按照普朗克的能量子假定楼入,可以簡單地認為光在空間傳播時遥赚,它的能量不是連續(xù)的孕惜,而是“由一些數(shù)目有限的毫炉、局限于空間某個地點的‘能量子’組成的》崃瘢”他把這些“能量子”稱為“光量子”,即以后所稱的“光子”。按照普朗克腾供,一個光子的能量為 E=hν徙硅。這樣匿乃,光電效應得到簡單而完美的解釋:光子的能量由頻率確定,光的強度則依賴于光子的數(shù)目业簿。這個成績讓愛因斯坦1921年的諾貝爾獎阳懂,而且他自己也認為“光量子”是他“最革命的思想”。 “光子”岩调? 這不是說“光波”具有“粒子性”?—— 是的! 但“光子”的概念與當時已經(jīng)大獲全勝的電磁波理論格格不入。光的微粒性與波動性之爭有很長的歷史。但在麥克斯韋理論確立之后毫目,光就是電磁波已經(jīng)被視為確定無疑的事實《婆埃現(xiàn)在好像“微粒論”又卷土重來。所以沟绪,連愛因斯坦本人對此也非常謹慎刮便。但在提出光量子概念之后,“光子”得到康普頓等科學家的實驗的支持绽慈。 這開始了從量子假定形成量子理論的步伐诺核。普朗克的“能量子”現(xiàn)在在物理學中逐漸有了點地位抄肖,不再只被看成權宜之計或者不可理解的小妖精。 然而窖杀,這仍然還只是開始。 2. 原子的類行星模型 “能量子”的再次“閃亮登場”是在原子內(nèi)部裙士。這次登場不但輝煌入客,而且具有突破性。 1897年J.J.湯姆遜在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)原子中存在電子腿椎,但那時并不知道電子在原子中如何分布桌硫。1910年,盧瑟福和他的學生在用α粒子(氦核)轟擊金屬薄膜時發(fā)現(xiàn)少數(shù)α粒子發(fā)生很大偏轉啃炸。為了解釋這樣的實驗現(xiàn)象铆隘,盧瑟福1911年發(fā)表了他的原子模型。這個模型假定原子內(nèi)存在質量集中的帶正電荷的核南用,稱為原子核膀钠,電子則圍繞著原子核運動,形成一定的軌道裹虫,好像行星繞太陽運動肿嘲。這就是原子的“類行星模型”,常常被用來作為現(xiàn)代物理學或現(xiàn)代科學的標志筑公。這個模型可以說明α粒子為什么會像碰到硬核一樣被彈開雳窟。但它遇到一個根本性的麻煩。因為按照經(jīng)典電磁理論匣屡,電子在繞核運動時會不斷輻射出自己的能量封救,從而很快坍陷在原子核上。這樣的原子是不穩(wěn)定的捣作。? 但這個模型的確很有吸引力誉结。當時還很年輕的玻爾(26歲)沒有因此放棄這個模型。為了解決盧瑟福模型遇到的困難虾宇,他不是懷疑優(yōu)美的電子繞核模型搓彻,而是懷疑經(jīng)典的電磁理論。

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這時嘱朽,“能量子”又現(xiàn)身了旭贬。玻爾將盧瑟福模型和當時對氫原子光譜的研究結合起來,假定電子繞核運動的軌道不能是任意的搪泳,繞不同軌道運動的電子具有不同的能量稀轨,即處于不同的“能級”。類似于處于不同高度的臺階岸军。能級之間的差距不是別的奋刽,正是那個還不容于物理學理論的“能量子”hν!這個假定一方面“穩(wěn)住”了電子瓦侮,使它們不至于因為受制于經(jīng)典電磁理論而坍塌,靈一方面又完美地解釋了氫原子光譜的實驗結果佣谐,而且正確預言了新的光譜肚吏! 這里遇到的問題是:放棄舊理論還是放棄新事物? 玻爾放棄了經(jīng)典電磁場理論狭魂,接納了普朗克的“量子”罚攀,因而大獲全勝。 這是在1913年雌澄。能量子的“閃亮登場”讓黑體輻射這朵“烏云”里蘊含的彩霞乍現(xiàn)斋泄。物理學的一個新時代即將來臨! 3. 物質波 —— 有靜止質量的粒子也有波動性? ? ? 但還是有問題镐牺。 首先炫掐,在玻爾理論中,電子的量子軌道是一種原因不明的“硬性規(guī)定”睬涧,好像的科學家的“獨裁”募胃。這當然不能令人滿意。而且宙地,在多電子系統(tǒng)摔认,包括氫分子里,玻爾的理論顯得力不從心宅粥。事實上参袱,盡管成績巨大,玻爾理論中秽梅,“量子”還只是舊理論中的一個有點 “妖氣”的“異數(shù)”抹蚀,一個不得不接受而又格格不入的“客人”。一個經(jīng)典物理大廈里的寄居者企垦。事實上环壤,玻爾的理論是所謂“半經(jīng)典,半量子”的钞诡,可以說是對經(jīng)典理論“跪著的造反”郑现。 為追究量子軌道為什么產(chǎn)生,法國科學家路意·德布羅意認為原因應該就蘊藏在原子內(nèi)部荧降,就在電子身上接箫。1924年,英國《哲學雜志》上刊登了當時還不知名的德布羅意的文章朵诫,其中闡述了“物質波”可能存在的主要論點辛友。提出電子這種具有靜止質量的“實物粒子”和光子這個沒有靜止質量的粒子一樣有波動性。按照相對論剪返,具有靜止質量m的粒子有靜止能量E = mc2废累。與光量子類比邓梅,電子應該有相應的內(nèi)稟頻率ν= mc2 /h ∫乇酰“頻率”一定是某種“波動”的屬性日缨。由此,他假定電子和其它具有靜止質量的“實物粒子”都具有波動性掖看,或者說都是一種波殿遂。為紀念,這種波就稱為“德布羅意波”乙各,也稱為“物質波”,意思是具有靜止質量的物質的波幢竹。按照德布羅意的推導耳峦,這種波的波長是 λ= h /mv,其中m是粒子的質量,v是粒子是運動速度焕毫。電子是波蹲坷,質子是波,連地球邑飒、月亮循签、星星也是波,我們?nèi)艘彩遣ǜ硐蹋∵@又是十分奇特或叛逆的觀點县匠。但德布羅意確信這種波存在。幸運的是撒轮,這種概念得到愛因斯坦的大力支持乞旦,也因此受到重視。 當然题山,按照德布羅意的計算兰粉,這種波的波長因為與粒子的質量成反比,所以是很小的顶瞳。例如:電子的質量是10-27克玖姑,在1個電子伏特電位差的電場中運動時獲得每秒6*107厘米的速度 ,其波長為10-7厘米慨菱;一塊重100克的石頭焰络,飛行速度每秒100厘米,它的波長是10-31厘米抡柿;地球的質量約為1027克舔琅,繞太陽運動的速度約每秒3*106厘米,波長為3.6ⅹ10-61厘米洲劣。對于石塊和地球這樣的“宏觀物體”备蚓,現(xiàn)在還沒有任何手段能測量它們這么短的波長课蔬。但是,電子的德布洛意波長和 X射線同數(shù)量級郊尝,可以確確實實地記錄下來二跋。1925年,戴維遜和他的助手革末在用電子束轟擊金屬鎳的實驗里流昏,確切地記錄下電子的衍射圖像扎即,而“衍射”正是波的特性。這就毫無疑義地向人們顯示出電子的波動性况凉。 4. 波粒二象性 電磁波具有粒子性谚鄙;同時,“實物粒子”具有波動性刁绒! 這就到了我們的關鍵點:“波粒二象性”闷营! 現(xiàn)在,“波粒二象性”一詞已是眾所周知知市,甚至被用于股票市場傻盟。但它的本質現(xiàn)在可以說仍然是個可謂深不可測的謎。在經(jīng)典物理和人們的日常生活中嫂丙,物質有兩種基本的存在形式 —— 粒子或波娘赴。粒子的特點是分立性;波的特點是連續(xù)性跟啤。雖然經(jīng)典物理中已經(jīng)肯定存在電磁場诽表,但仍然希望用粒子或波說明,所以有光的波動性和微粒性之爭腥光」厍辏“既是波又是粒子,既不是波武福,又不是粒子”是什么“樣子”议双?在經(jīng)典物理的空間(我們置身的三維空間)無論如何想象不出這樣的圖像。不過捉片,無論如何平痰,黑體輻射這朵“烏云”現(xiàn)在呈現(xiàn)為彩霞,物理學的革命實實在在地開始了伍纫,物理學又有了廣闊的發(fā)展天地宗雇。 我們可以用“波-粒子”表示這種“本質地具有波動性的粒子”。現(xiàn)在人們還是在用“粒子”這個詞莹规,但已經(jīng)不是在經(jīng)典的意義上用赔蒲。下面為了確定,我們還是從俗,用“粒子”表示具有波粒二象性的粒子舞虱,必要時強調(diào)說“微觀粒子”欢际。 5.在3維空間觀察微觀粒子 —— 延遲選擇實驗 就算承認愛因斯坦說的“光子”,也承認電子衍射的實驗證明電子具有波動性矾兜,也就是承認微觀粒子具有波粒二象性损趋,但例如電子的衍射花樣的通過大量電子才顯現(xiàn)出來的啊。能不能用實驗顯現(xiàn)出單個粒子的“波粒二象性”呢椅寺? 現(xiàn)在我們討論一個具有代表性的實驗 —— 延遲選擇實驗 這個實驗是約翰·惠勒提出的浑槽。惠勒1981年曾經(jīng)訪問中國科技大學返帕,作過學術報告桐玻。他的報告出版成書,書名是《物理學和質樸性》荆萤,其中就介紹了延遲選擇實驗畸冲。惠勒是愛因斯坦的同事观腊,也是玻爾的密切合作者。他在普林斯頓大學1979年召開的紀念愛因斯坦誕生100周年的討論會上提出這個實驗算行。? 上圖是《惠勒演講集-物理學和質樸性》里用的這個實驗的示意圖梧油。圖(a)表示光子1射入一個半鍍銀面1/2 S,然后分為兩束2a與2b州邢,再經(jīng)過A儡陨、B兩個反射鏡到達右邊的交叉點。實驗者手里有兩套儀器可以檢測:圖(b)是一對計數(shù)器量淌,把它們分別放在交叉點后的A光路和B光路上骗村,這樣就可以檢測到光子是從A你條路還是從B那條路來的,顯示出光的粒子性呀枢。圖(c)是另外一種探測器胚股。如果把它放在圖(a)的交叉點處,調(diào)整好半鍍銀面裙秋,可以探測到一個計數(shù)器嗒嗒響琅拌,另外一個則沒有記錄。這是光子干涉效應摘刑,說明光從兩條路來进宝,在終端發(fā)生干涉,顯示出光的波動性枷恕! 這里的要點是: 如果我們不在終點處插入半反射鏡党晋,我們就可以認為光子沿著某一條道路而來,反之它就同時經(jīng)過兩條道路。現(xiàn)在的問題是未玻,是不是要在終點處插入反射鏡灾而,這可以在光子實際通過了第一塊反射鏡,已經(jīng)快要到達終點時才決定深胳。我們可以在事情發(fā)生后再來決定它應該這樣發(fā)生:是走的一條路(A或B)還是走的兩條路(A和B)绰疤!但是,我們實際上沒有權談論它在被記錄到“之前”發(fā)生什么事舞终,因為按照玻爾學派的說法轻庆,一種基本現(xiàn)象只有在它被觀察到的實在時,才是一種現(xiàn)象敛劝。談論它在被記錄到之前“是什么”以及“怎么行動”都是沒有意義的! 請注意這里說的是:“我們可以在事情發(fā)生后再來決定它應該怎樣發(fā)生余爆!”而不是“我們可以在事情發(fā)生后再來決定它實際上怎樣發(fā)生!”這兩者是有根本區(qū)別的夸盟。所以蛾方,這個實驗并不意味著我們現(xiàn)在的“一閃念”能決定中國幾千年的歷史,能決定第二次世界大戰(zhàn)是否發(fā)生上陕!惠勒用一個“龍圖”來反映這個情況:龍的頭(光子射入時)是清楚的桩砰,龍的尾巴(最后測量時)也是清楚的,而龍的身體(路徑)卻是一團迷霧释簿,沒有人說得清楚亚隅! 但是我們至少必須相信這個沒有人說得清楚的龍的身體是“存在”的呀! 反問:沒有測量到怎么能“相信”它們“存在”呢? 有人認為,在被記錄到以前庶溶,只能說“它們”介于存在和不存在之間煮纵!

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這里我們遇到一個根本的問題:存在,還是不存在偏螺?? ? ? 這個問題可能比“意識創(chuàng)造歷史”還難以理解行疏。 測量是使用儀器所作的觀察,我們的意識通過觀察就創(chuàng)造了現(xiàn)象套像!? ? 因此酿联,我們觀察到的世界是“心物一元”的,在“研究”物理世界時夺巩,我們既是觀察者货葬,又是參與者,因此劲够,研究物理世界也包括研究我們自身震桶, 即“認識自己”! 而佛教(佛的教導)的宗旨就是認識自己——“自覺”征绎!蹲姐。 這可以說明為什么有的物理學家不修證也能接近阿賴耶識磨取。 既然獨立于我們的意識的“客觀世界”不存在,長期以來被科學界持為圭臬的主客二分的“元規(guī)范”自然失效柴墩。 《華嚴經(jīng)》里說:“心如工畫師忙厌,能畫諸世間,五蘊悉從生江咳,無法而不造逢净。” “延遲選擇”實驗表示我們有意的選擇創(chuàng)造出(“畫出”)一個“粒子”或一個“波”歼指。 推而廣之可不可以說我們的意識如工畫師爹土,能畫諸世間? 是不是與佛法“唯識論”的思想契合? 是不是可以說:物理學走向唯識論踩身? 值得注意的是這些年來由于“心靈科學”的興起胀茵,出現(xiàn)了許多類似的論述。例如說“物質宇宙是有意念建構的”挟阻,說“你創(chuàng)造自己的實相”等等琼娘。只是這一點,已經(jīng)對于我們有很重要的理論價值和實用價值附鸽。 這樣說脱拼,又產(chǎn)生了一個新問題:前面強調(diào)“萬法唯心”、“心外無物”坷备,所以說研究“物理世界”(現(xiàn)在我們說的“物理世界”須要打個引號了挪拟,因為我們已經(jīng)不把它看成獨立于人的意識的所謂“非生命世界”。)也就是為了認識自己击你,與佛法,或者一般說的“心法”是一致的谎柄,所以說“物理”即是“悟理”丁侄。那么,為什么修行人應該“心不外馳”朝巫?這個“外”指的是“(肉)身外”鸿摇,但身外也在心內(nèi)啊劈猿!如果說物理也是“悟理”是不是會造成誤導拙吉?我想,這個問題在禪宗里可能不存在揪荣。 最后筷黔,我覺得對于討論“量子與心性”更重要的問題是: 不測量,即不作選擇又如何仗颈?—— 等于“不動心”佛舱?!? ? ?

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