佛学与科学

一、物理学的困境

从婴儿呱呱坠地起，就开始好奇的张望、聆听这个新奇的世界，我们人类求知的欲望，原始的动力就起源于婴儿时期的好奇。现在，我们已经是成人了，思维也变得成熟理性，可是，对这个不再陌生的世界，我们又了解了多少呢？

在21世纪的今天，科学的发展为我们提供了莫大的便利，交通、科技、资讯等空前发达，在火星上拍点照片，在太平洋底游弋一番，这些都已不在话下，我们似乎已成了这个世界的主人，还有什么不能征服呢？然而，对于这个世界的本质，即使是现在最前沿的理论物理学家，他的疑惑也不会比人类有史以来的任何一个时期的人更少。

这个结论并不为过，在微观领域，我们对粒子的行踪摸不着头脑，甚至对粒子到底是什么都莫衷一是，小于普朗克空间是什么概念？为什么光是一份一份传播？在宏观领域，人的大脑是如何工作的，思维是怎么形成的，这些问题仍然是个迷。在宇观领域，宇宙的尺度大得令人咂舌，光从这头到那头要走几百亿年的时间，现在较为统一的说法是这样尺度的宇宙是起源于一个没有体积的质点的大爆炸，时间、空间都是从那个起点开始的，可是，我们不禁要问，质点之前呢？这时，杰出的物理学家霍金就会说，这个问题是不允许问的，因为在那个质点，所有的规律都失效了，所以我们什么也不知道。

如果我们对科学的进展了解得越深入，我们乐观的情绪就会一点点消失。因为，很多问题无法解答，并不是因为我们的科技不够发达，手段不够先进造成的，而是在理论上，科学家们用自己编织的绳索缚住了手脚。比如在质点处，所有的理论失效，这就意味着探索的终结。在微观粒子方面，海森堡的不确定性原理告诉我们，想要准确的知道粒子行踪已经是不可能的了，这表明在表面有规律的世界里，其实本质上是根本无法捉摸的。如果这些还不算什么的话，最致命的是，我们探索未知世界的最强有力的武器——数学也出了问题，著名的数学家，逻辑学家哥德尔已经证明，一个具有公设的系统，必定是不完备的。也就是说，如果想找一个终极的真理，绝对不能依靠逻辑和数学，因

为如果使用逻辑和数学，则必定会有一些结论是无法证明也无法证伪的。

所有这些，对于还想企望科学家们解答关于世界本质问题的我们来说，简直就是莫大的打击，难道我们永远也不可能知道关于这个世界的终极秘密吗？科学错了吗？如果错了，是错在哪儿了呢？作为一条好汉，就算死也要死个明白吧？如果您也有同样的想法，我们不妨把思绪重新缕缕，看看能不能找到一些症结。

二、探索真理的三条道路

现代科学的发展是建立在古希腊文明的基础之上。说来奇怪，在公元前2500年左右，世界三大文明几乎同时开始发端，在古希腊第一个哲学家泰勒斯在思考水是世界本原的时候，印度的王子乔达摩悉达多已在菩提树下顿悟成佛，并开始讲经说法。同时中国的老子也写下了影响中国千年的道德经，而孔子，在广收学生，传道授业，他可是中国第一位名副其实的老师！三种文明各有特色，只是，对我们目前生活影响最大的还是发源于古希腊的现代西方文明。但是，如果我们自认为是成熟理性的话，我们就必须首先澄清一种巨大的误区，即在终极真理没有揭晓以前，谁都没有办法说自己的道路是正确的。

追求终极真理之路就像攀登珠峰，有人从南坡，有人从北坡，可是在没有登顶之前，谁也没有资格说谁的道路是错误的。而且，也不能排除殊途同归的可能。所以，科学虽然取得了巨大的成就，我们还不能就此认定科学就是通向真理的唯一道路。我们做出这样的判断，不仅是出于理性，而且也是出于一种假设，即，酝酿三大文明的先哲们，他们具有同等的智慧，只是考虑问题的角度各异，也就是说在选择探索真理的道路是各不相同的。

这样的前提，并不是没有道理的。举个例子，对数字的理解可以代表思维能力的一种体现。在著名物理学家和天文学家迦莫夫的著作《从一到无穷大》中提到一个小故事，说是一些探险家证实，在一些原始部落中，不存在比三大的数。如果数字大于三，人们

他有许多儿子。那么我们再来看看佛经中的智慧。2500年前的佛经记载，我们所在的这个世界叫做娑婆世界。这个娑婆世界是个什么概念呢？假如我们的太阳系是个小世界，那么一千个太阳系就叫做一个小千世界，一千个小千世界叫做一个中千世界，一千个中千世界叫做一个大千世界。而这样的大千世界有多少呢？佛经里说，这样的大千世界的数目，就像恒河中沙子的数目一样多，我们所在的娑婆世界就是其中的一粒沙。

普通的人，这样的大数连想也不敢想。而西方文明，直到约三百年后才由阿基米德把最大的数字“万”突破。因此，我们有理由相信，东方人的智慧不会比西方人差。

西方人崇尚理性，思考问题喜欢从局部到整体，即把一个事物先划分为若干小的部分，把小部分研究清楚了再把部分组合起来就是整体了，这种思路被称为还原论。在这种思路影响下，古希腊的哲学家对世界的本质提出了不同的构想，泰勒斯认为水是世界的本原，因为他看到希腊半岛四周都是一望无际的大海。而德谟克利特认为，世界是由不可分割的原子组成，应该说，在2500年前能有这样的创见是很难得的。毕达哥拉斯派比较特别，他们认为数才是真理，所有的现象都可以归结为自然的数字。

印度人关注自我，考虑问题往往以自我为中心，所以当释迦牟尼开始思考这个世界现象的本质时，他首先思考的是这类的问题：我是谁？我从哪里来？我的归宿是哪里？从这些问题出发，他最后找到了问题的答案，这就是佛家思想的起源。印度人的这个思维习惯一直延续到今天，印度人约会从不守时，印度城市是有名的脏乱差，这些都可以说是印度人太关注自我的一种负面表现。后期佛学思想传入中国，并在中国得到蓬勃发展，形成了中国特色的佛家文化，所以实际上，中国的佛、道、儒三种思想代表了与西方文化相对的东方文化。

中国人喜欢从大处着手，全盘考虑问题。易经就是中国古人对人与自然整体规律的一种整体认识，易经的易字有三种理解：变易、不易、简易。若用一句话来概括，可以说成：如果能从变易不停的世界中找到不变的规律，这个世界其实就是很简单的。老子的道德经也阐释了人与自然的关系，认为人应当随顺自然的变化，与自然和谐相处。

符合天道。

从以上一些简单介绍中可以看出，在思考同样的问题时，考虑的角度不同，往往会得出看起来不一样的结果。西方文明的发展带给我们便利舒适的生活，这方面无疑是非常成功的。而东方文明在这方面好像没什么建树，东方文明的功绩看起来主要是精神的慰藉和人伦的秩序。当然，每个人的追求不同，对价值的认同感也就不一样，有人认同西方文明，也有人认同东方文明，毕竟人除了物质生活外，精神生活也是非常重要的方面。但是，东西方文明对同一个问题——世界的本质的解答真的是南辕北辙吗？我们深入分析后会发现事情并不象我们想象的那样，其实东西方文明都在用自己的方法探索着同一个真相，并且二者的认识正在逐步的靠近。

三、体会佛学的空

我们先从佛学的一些基本思想出发，看看能不能找到一些与现代科学相契合的地方。

中国人其实对佛学思想多少都有一些接触，《心经》中“色即是空，空即是色”这样的句子，大家多少都有耳闻，但要说佛经上到底讲了什么道理，恐怕就没多少人能说得很清楚。

这并不奇怪，深奥难懂，这点和现在的理论物理学一样，这也许是佛学与现代科学的第一个共同点吧，但我们把二者放在一起来看，会发现要比单独看佛经或单独看量子理论更容易理解。

佛学认为，我们所感觉到的世界，实际上是一种虚幻的假象，并不是一种真实的存在。金刚经云：“一切有为法，如梦幻泡影，如露亦如电，应作如是观”。又说“无我相、无人相、无众生相、无寿者相”。那么佛经中说的“空、幻”到底是什么意思呢？对于这种空和幻我们没有办法用语言来描述，但是每个人都可以实际体验到这种空幻的感觉的。真正的体验需要长期的修炼，但我们可以取巧，让大家暂时体验一下空幻的真正含义。

为了能更好的理解什么是空，什么是幻，我们现在一起先来做个思想实验（做这

假设在未来的某一年，科技已经足够先进，量子计算机已研制成功，对人脑的生理机制也有了重大突破。在这样的基础上，一家网络游戏公司开发出了一款网络游戏产品。该产品的原理是：通过与大脑接触的一个微型芯片，将人的所有感觉神经（视觉、听觉、味觉、触觉）信号与该公司服务器上运行的网络游戏平台进行无线连接，由于量子计算机的处理器、内存都异常强大，基于互动分形函数的软件设计得也非常精细，虚拟世界里的场景和现实的场景几乎没有什么区别，与虚拟世界里物品接触的感觉和现实世界里的感觉也是一样的。那么，现在请想象，您自己现在就在这样的游戏中！您现在所看到的、听到的、触摸到和感觉到的一切都是虚拟的......

维持这样的想象五到十分钟，能否体会到一点空和幻的感觉呢？如果你能体会到哪怕一点点这种感觉，那么恭喜你！你那一瞥，已经窥到了一点佛学真谛的影子。这种感觉是你自己独有的，你无法用语言向别人描述，语言这种逻辑系统在此会失效，所以佛家有句话叫做“如人饮水，冷暖自知”。

当然，千万不要误解佛经上曾说过我们是在一个网络游戏中，这只是个比喻，但佛经上说的空、幻，和你在实验中体会到的空、幻是一样的。对于这个思想实验，也许有人会有似曾相识的感觉，没错，电影《黑客帝国》里有类似的情景，美国的一个当代哲学家希拉里•普特南在其一本《理性，真理和历史》的著作中也引述了一个叫“缸中之脑”的一个思想实验，说的也是相似的情景。但是要说这种创意的来源，还是要追溯到2500年前的释迦牟尼。

佛家认为，我们每个人，就像身处在一场三维的立体电影当中，所有的一切，包括我们的身体，都是虚幻的。我们看平面电影时，电影画面其实是由一帧一帧静止画面连续放映而成，电影中的人物景象只不过是光影的把戏，三维空间中的我们并不会把二维电影中的画面当作是真实存在的。同样的道理，如果我们处在一个三维的立体电影中，就像刚才的思想实验描述的那样，我们还有把握作出同样的判断吗？我相信没人敢有把握做这样的判断。霍金在2002年北京国际会议中心所作的题为“膜的新奇世界”的公众

发出一个启动信号，摆动一只虚构的脚，踢在一块虚构的石头上，计算机发回一个表示疼痛的信号!我们未必不是一些被外星人在电脑游戏里摆弄的角色!”

是的，我们没有办法判断自己是否处在一个虚拟的世界中，但是我们有办法用佛学的原理判断霍金的外星人控制说、网络游戏的思想实验、《黑客帝国》场景以及“缸中之脑”实验是不可能实现的，具体的证明将在后文提及。

如果大家有了那么一点空幻的感觉，可以更好的帮我们理解佛家的理论，也许很多人会觉得这样的一种理论好像太不可思议，也太科幻了！但是，佛经实实在在就是这么说的。其实抛开佛经不说，现在物理学家的宇宙观对于我们普通人来说一样是离谱和科幻的，比如现在比较流行的“多宇宙论”。该理论认为，真实的宇宙是一种高维度的宇宙（超弦理论认为是十维），我们目前这个空间加时间的四维宇宙只不过是若干低维宇宙之一，我们看到的这个现实世界其实是整个高维宇宙波函数的一个投影，我们就像可怜的二维平面人无法想象三维空间的情况一样，我们也无法想象更高维的空间是怎样的。这里需要说明的是，我们无法想象，物理学家们也同样无法想象，因为所谓的高维空间只是数学推导的结果，并不是任何人可以在大脑中构想的。

既然是同样的科幻，科学与佛学也就可以彼此握握手，不要再五十步笑百步，大家坐下来就具体的问题来具体探讨！

四、光速为什么恒定

相对论和量子理论是现代科学的两大基石，所以我们首先从这两方面入手，看看佛学与科学有没有什么共同点。

相对论的提出，既是爱因斯坦天才头脑的创见，也是科学发展的必然。即使没有这个爱因斯坦提出相对论，一定还会有下一个爱因斯坦会提出，只不过科学就会稍微延缓一下发展的脚步。大家知道，在十九世纪五十年代，麦克斯韦就建立了描述电磁现象的完美的麦克斯韦方程组，通过此方程组，麦克斯韦计算出了电磁波的速度，没想到这个速度就是光在真空中的传播速度，由此麦克斯韦认定光也是一种电磁波。在这里，光的

雷实验证明了真空中根本没有“以太”这种光的传播介质。这个实验对当时的科学界具有相当的震动，因为那时还是牛顿经典时空一统天下的时候，光的速度那时已是众人皆知，不过按照牛顿经典理论，光的速度一定是相对于某个不动的物体，这个不动的物体被大家假象为是真空中一种静止不动的介质——以太，以太是光传播的介质，同时又相对于光速恒定，这样，牛顿的经典时空就非常完美了。然而迈克尔逊－莫雷实验的结果让科学家们如鲠在喉，因此被称为二十世纪飘在科学界的两朵乌云之一（另一朵是黑体辐射实验，引发了量子理论的诞生）。

如何解释迈克尔逊－莫雷实验的结果成了当时的一件大事，此时年轻的爱因斯坦大胆假设，认为光的速度并不需要参照物，而是一个常数，并在此基础假设上建立了辉煌的相对论。我们现在知道，对于相对论的预言都很成功，相对论的应用也很普及了，比如在GPS定位时，就要考虑相对论效应，不然就会出现较大的误差。

然而，光速为什么相对于每一个观测者都是一个恒定的数值呢？并且与观测者的运动状态无关？如果光也是一种物质，那么这与我们的常识是相悖的。比如从火车上向火车运动方向上扔一个小球，在站台的观测者看来，小球的运动速度就是其本身速度与火车速度相加之和。然而相对论告诉我们，如果从火车上不是抛出小球，而是发射一个光子，那么无论对于火车上的观测者还是站台上的观测者，光子的速度都是恒定的。对于这一现象，爱因斯坦从没做过什么说明，其他的科学家或者折服于爱因斯坦理论的强大，或者曾经探讨但无果而终，总之光速恒定的假设从不再探究。

或许有人会说，光速恒定不是从麦克斯韦方程得到的结果吗？难道还需要说明吗？如果这样认为的话，并没有看到问题的实质。麦克斯韦方程是为了描述电磁现象而得到的，所以对光速恒定的结果也只是对现象的一种数学化描述，并不是说明现象的原因。麦克斯韦方程无法说明白是电磁现象导致了光速恒定的结果还是光速恒定导致了电磁现象的产生，更或者二者根本就不是因果关系，只不过是同一种现象的不同表现。况且

统一的认识，直觉主义者、形式主义者和逻辑主义者各有各的解释，数学自身的出生的问题都没有解决，更不可能去说明物理现象的本质。

一个理论不管多么正确，如果是建立在一个无法说明白的假设之上，总是让人觉得不太完美，至少，这不是一个完备的理论。既然科学止步于这个假设，我们不妨看看佛家对此有没有更好的说明。

前面我们说过，在佛家看来，世界并不是真实的存在，所以也就不存在独立于观察者之外的一个所谓的客观世界，每个人看到的世界就是自己的世界，虽然大家眼中的世界也许并没有什么差别，但从本质上来说，每个人只有一个参考系，那就是自我。那为什么大家看到的世界都是一样的呢？这是因为，我们每个人，本质上都是一样的，或者说，我们每个人都是佛，我们本来都是有无穷潜力的，但由于自身的无明，产生了分别心，分别心形成幻象，我们又执着于这个幻象，所以认假为真，丢失了自己的本来面目。执着的程度不同，就会被不同的规律束缚，现在束缚我们人类的这个规律，就是目前科学家追求的大统一理论，或者叫宇宙波函数。然而，从根本上说，并不是规律束缚我们，而是我们自己束缚了自己，只要我们不再执着于幻象，我们都可以摆脱规律的束缚。

可以通过前面的思想实验来理解这种情形，比如我们现在都是在游戏中，游戏公司服务器中的游戏程序就是我们认为的宇宙波函数，宇宙波函数投影在我们自己的意识中，于是形成了五彩斑斓的四维时空的现实世界。只要我们“身”在游戏中，我们就要被宇宙波函数束缚，但只要我们从游戏中出来，游戏公司的宇宙波函数自然就奈何不了我们了。

从上面的分析可以看出，所谓的四维世界，只有一个参照系，那就是观察者自己。脱离观察者的世界是根本不存在的。就像我们照镜子，镜中的像一定是和镜子相伴相生，镜子拿开，镜中像也就消失。

大家都是由于分别心而产生了幻象，那为什么我们自己一点都没有察觉呢？佛说，那是因为分别心太过细微，而我们的意识太过粗放。我们的意识是由连续不断的念头组

灭。实际上这还是方便说，真实情况是每一刹那间就有亿万次的生灭。为了帮助理解，我们可以把分别心划分为三个层次：最粗的级别为分别觉，其次为分别念，最细微的称为分别识，也就是佛法中的生灭。我们把这三个层次分别对应于时钟的时针、分针和秒针。假如我们的分别心处在时针的层次，我们只能感觉到时针的运动，如果分别心处在分针的层次，那我们可以感觉到时针和分针的运动但感觉不到秒针的运动。如果分别心处在秒针的层次，那么时针、分针和秒针的运动我们都能感觉到。相应的，佛法说，我们普通人都处在分别觉的层次上，也就是时针的层次，更细微的分别念和分别识我们感觉不到。那么普通人要怎样才能感知到最细微的生灭呢？佛经里说，要修炼到八地菩萨以上才可以（关于知觉系统的现代心理学研究将在后文谈到）。

分别识以极快的速度生灭。我们再来看光量子，光是一份一份发出的，两份光子之间有一个间隔，这难道不是一种生灭吗？一份光子是生，间隔表示灭，没错！我们终于找到了佛学与科学的共同之处！所谓光传播的速度，其实就是我们每个人分别识生灭的速度！正是这样！由于我们每个人分别识生灭的速度都一样，所以光速相对我们每个观测者来说都是恒定不变的！相对论的前提在佛学理论中得到证明！

同时，我们还知道了，普朗克时间，就是一个分别识从生到灭的最短时间，而普朗克空间，就是在这一个短暂的生灭中意识所产生的虚幻的最小空间单位。这同时也解释了，为什么小于普朗克时间和空间的概念对于科学家来说是个禁区，从佛学理论则很容易解释：虚拟的四维时空幻象本身就是建筑在一个个连续不断生灭的分别识之上，想要用虚拟时空中的要素去探索建筑该时空的基元之间的缝隙，这是本末倒置的行为，用一个不太恰当的比喻就是，想用一把钢尺去测量钢尺上两个铁原子间的距离，当然是不可能的。那么我们还有没有办法探测到小于普朗克空间的方法呢？当然有，但不能再用任何依托于四维虚拟时空的元素，后文将论及此问题。

光速恒定的结论虽然在佛学思想中得到证明，但是从佛学的观点看，所谓光的速度其实是一种假象，并没有一种叫做光的物质，单个的光子也许仅代表一次分别念的生

然也就无从说起。这个结论，大家如果一时还不理解，可以暂时搁置，我们在下面讨论量子理论时还要用到这个结论，也许那时将更好的理解这种概念。

我不清楚爱因斯坦本人是否对佛学有过研究，但其本人对佛学有着相当高的评价，在1954年普林斯顿大学出版社出版的《Albert Einstein: The Human Side》中，记录了这样一段爱因斯坦的话：

“未来的宗教将是一种宇宙宗教。它将是一种超越人格化神，远离一切教条和神学的宗教。这种宗教，包容自然和精神两个方面，作为一个有意义的统一体，必定是建立在由对事物的——无论是精神，还是自然的——实践与体验而产生的宗教观念之上的。佛教符合这种特征。”

爱因斯坦的这个评价也许仅是出于直觉，他应该想不到，后人会用佛学理论为他的相对论基础作一个证明，这也许是佛学对他这种评价的一种积极反馈吧

绝大多数人都有机会亲眼看到自己身边人们的出生、衰老、得病、和死亡，但是绝大多数人只限于暂时的沉思一会儿，因为受制于自己的知识、智慧、毅力与能力等诸多因素的束缚，很快又重新投入世间的生活和娱乐中。如同今天的人们沉醉于流行歌曲、麻将、扑克、舞蹈等之中一样，只是身心在这种专注操作地过程中，让自己暂时忘记了面对的严酷的事实。同时也反映了他们内心世界中对真实的，必将到来的老、病、死的恐惧、慌张和无奈！永远是只有非常少的一部分人，去思索生存的意义和去尝试彻底解决生、老、病、死的解脱道路。人为什么会有想了解宇宙真相的欲望？霍金是这样说的，根据进化论，物种对周围的环境了解的越清楚生存力越强。但我们头脑稍微明白点的人，都知道进化论是很幼稚的。当年就只是一个学术猜想，很多问题达尔文都没解决，被他的粉丝给“解决”了。波普说：这是范式的世界，学术问题无所谓对错，权威决定一切意识形态。所以，霍金的说法只是戏说。

人为什么会有想了解宇宙真相的欲望？

海德格尔说，人的本质就是了解真相，而真相不是存在者，而是存在，人渴望领

但我认为，这是一个学术解构，并不能触及现象背后的深刻事实。地球上有62亿人了，为什么还是时时感到孤独.生活在爱人亲人朋友当中，为什么无法灭掉内心的孤独种子.是不是我们来自一个地方，却失去了那个地方的记忆.是不是我们将去往一个地方，却失去了路途的航标.

关于真理，

爱因斯坦在《物理学的进化》里，对物理学的概念做出了这么一种解释：物理学的概念是人类智力的自由创造，它不是（虽然表面上看起来很像）单独地由外在世界所决定的。我们企图理解实在，多少有些像一个人想知道一个合上了表壳的表的内部结构，他看到表面和正在走动的针，甚至还可以听到滴答声，但是他无法打开表壳。如果他是机智的，他可以画出一些能解答他所观察到的一切事物的机构图形，但是他却永远不能完全肯定他的图就是唯一。可以解释他所观察到的一切事物的图形。他永远不能把这副图跟实在的机构加以比较，而且他甚至不能想像这种比较的可能性有何意义。但是，随着知识的日益增长，在图景的描述也会越来越简单，并且它所能解释的感觉印象的范围也会越来越广。我们有理由相信，知识有一个理想的极限。而人类的智力正在逐步接近这个极限。也就是这样，我们可以把这个理想的极限叫做“客观真理”.

什么是真相？

什么是客观世界？？

关于真相，Dirac给杨氏双缝的一个解释是：当我们一个一个发射电子，让其通过双缝，得到的还是干涉条纹，如果我们想看一下到底这个电子是通过哪个孔，当我们知道了的时候，得到的就是衍射图像了，不管我们如何让观察器件不影响系统。哪怕仅仅一个光子，得到的图像都是衍射条纹，而不是干涉条纹！

Dirac说，我们对一个系统的测量，都将不可逆转的破坏这一系统，也就是说我们测量的结果是我们测量之后的结果，而我们测量之前的情况我们还是一无所知。

什么是真相？

可是我们的知识也好

行动也好

在此在的任何一个时代都达不到这一点

达不到一切冲突结束

万有为一的那个时刻

只存在无限的求近中

确定的线才能与不确定的线相交

如果你只是接住自己抛出的东西，

这算不了什么，不过是雕虫小技；

只有当你一把接住

永恒之神

以精确计算的摆动

以神奇的拱桥形弧线

朝你抛来的东西

这才算得上一种本领，但不是你的本领，而是某个世界的力量

五、粒子还是波？

解决了相对论基础的问题，我们继续向量子理论出发。为了说明我们并不是牵强附会，有必要先引出以下三段量子物理学家的话：

J．R．奥本海默：在原子物理学的发现中所表现出来的……关于人类认识的一般概念，……就其本质而言并非我们根本不熟悉、前所未闻或者完全是新的。即使在我们自己的文化中它们也有一定的历史，而在佛教和印度教的思想中更居有中心的地位。我们所要作的发现只是古代智慧的一个例证、一种促进和精细化。

N．玻尔：为了与原子理论的教程作一类比……（我必须转向）这样一些方法论

剧中，如何使我们既是观众又是演员的身分能够协调起来。

W．海森堡：自从第一次世界大战以来，日本科学研究对于理论物理的巨大贡献可能是一种迹象，它表明在东方传统中的哲学思想与量子力学的哲学本质之间有着某种确定的联系。

量子理论是科学发展以来最为成功的理论，给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。量子论揭示了微观物质世界的基本规律，为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。它能很好地解释原子结构、原子光谱的规律性、化学元素的性质、光的吸收与辐射等。现代的许多科技成果都带着量子理论的烙印。没有量子理论，我们的生活水平将至少倒退五十年。

这样一个成功的理论，却是目前物理学家们最感困惑的一个理论。最主要的问题集中在，一些基本的实验现象不能得到合理的解释，另外不清楚海森堡不确定性原理的机制是什么。

不确定性原理是说：一个微观粒子的某些物理量（如位置和动量，或方位角与动量矩，还有时间和能量等），不可能同时具有确定的数值，其中一个量越确定，另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差的乘积必然大于常数h/2π （h是普朗克常数），这个规律是海森堡在1927通过数学手段推出来的，之后被许多实验确认，是微观粒子运动的基本规律。然而这个规律诞生80多年来，物理学家们一直不知道规律背后的原因。也有一些解释，如霍金就认为，测不准的原因是当人去观察粒子时，光子对粒子造成了扰动，所以测不准。这个解释虽然很形象，但并不能使人信服，因为测不准原理并不是实验室中的发现，而是首先通过数学公式推导得出的，这就说明，只要量子理论的公设没有问题，那么从理论上说，粒子的位置和动量就是没办法同时精确测量，而这并不是测量手段的问题。

我们再来看电子的双缝实验。

如果我们把一束电子直接打在屏幕上，屏幕会显示一个亮点，表明电子是粒子性的。

现出波动性。如果将双缝之一关闭，则屏幕会出现衍射图案，但干涉图案与衍射图案并不相同，双缝干涉图案并不是单缝衍射图案的叠加。最奇怪的是，在上述实验中，让电子一粒一粒的发射，实验结果还是一样的。那么电子到底是粒子还是波呢？

如果说电子是粒子，通过单缝时，为什么会出现衍射图案？并且如果是粒子的话，必定不可分割，也无法解释一粒一粒发射的电子通过双缝后怎么会形成干涉图案——前一粒不可能与后一粒发生干涉，单个粒子也不可能同时穿过两条狭缝自己与自己发生干涉。在双缝实验中，我们快速遮去其中一个缝，单个的电子又该如何感知我们的这一行为并立即表现出完全不同的运动轨迹，本来应该落在干涉图案中的亮点变成了落在衍射图案中的亮点？

如果说电子是波，可以解释电子同时通过两条狭缝后发生干涉，但通过狭缝后打在屏幕上的为什么仍然是一个小亮点，而不是较暗的干涉图案？如果我们想要一探究竟，在双缝旁边安装一个粒子监视器，此时我们会看到一个个的粒子，但是干涉图案也随之消失。电子好像知道人们的心思，我们想要偷看它的秘密，它立即会掩饰得很好，一点破绽也没有。

目前主流的看法是，电子（其他亚原子粒子也一样）是处在一种所有可能状态的迭加态中，我们无法推测电子在某一时刻的具体位置（除非进行观测），但我们可以知道电子出现在某一位置的几率是多少，这个几率可通过薛定谔波函数计算得出。

那么，粒子在通过狭缝前到底是一种什么状态呢？是粒子还是波？还是一种被几率波函数约束的量子迭加态？如果是后者，我们又要如何来理解呢？显然，微观亚原子粒子的行为不能用我们经典的理论来解释。我们只能笼统的说，粒子具有波粒二象性。如果我们只满足于对现象的了解，这个认知就足够了，教科书这么写，我们也就这么看。就像世界上几乎所有的应用物理学家都认为的那样，知不知道粒子的秘密和能不能运用量子理论是两回事。现在量子计算机的研究正如火如荼的开展，应用物理学家们不会干等着理论物理学家的解释再干活的。况且，粒子世界怎么回事，跟我们的生活关系好像

微观粒子世界和宏观世界是不相干的。

但是，真的不相干吗？薛定谔的那只可怜的猫打碎了我们希望窝在有规律的宏观世界的美梦，把微观世界和宏观世界生生的扯到了一起。埃尔温薛定谔是量子力学的奠基人之一，在1935年就已经觉察到量子迭加的哲学问题怎样可以在宏观级上出现。他设计了这样一个思想实验：“一只猫关在一钢盒内，盒中有一种残忍的装置（必须保证此装置不受猫的直接干扰）：在盖革计数器中有一小块辐射物质，它非常小，或许在1小时内只有一个原子衰变。在相同的几率下或许没有一个原子衰变。如果发生衰变，计数管便放电并通过继电器释放一锤，击碎一个小的氢氰酸瓶。于是猫被毒死”。

我们运用自己的逻辑推测，那只猫是非死即活的，两者必居其一。可是，按照量子力学规则，盒内整个系统处于两种态的迭加之中，一态中有活猫，另一态中有死猫。但是，一个又活又死的猫，是什么意思呢？猫的死活被摆在了台面上，我们不能再奉行鸵鸟政策了！

对于量子领域的这种奇怪特性，量子理论的奠基人之一的玻尔给出了自己的理解。他的解释也被认为是量子理论的传统观点，被称为哥本哈根解释。玻尔认为：在对某个量子物体实行一次测量之前，就把一组完全的属性委归于它，那是没有意义的。也就是说，询问一个电子“实际”是什么的问题，是没有意义的。或者至少，当您提这个问题时，物理学家不可能给予回答。他宣称：物理学不告诉我们世界是什么，我们只能说观察到的世界是什么。对于薛定谔的那只被量子论决定生死的猫，玻尔的观点是，物理学不能告诉我们猫是生还是死（当然我们的逻辑可以判断），只有在我们观察后，波函数发生“塌缩”，我们才能知道确定的结果。

玻尔的结论是惊世骇俗的，因为本来是客观的物理实验，结果却要由主观的意识来决定，这是大多数人所不愿接受的。我们一般会毫不犹豫的认为这个世界是实实在在存在着的，眼前的电脑、屋外的果树、鲜花，一切的一切，都是实实在在的呆在那儿，并不会因为我们注意到它们就不存在。换句话说，就算我们魂归西天，这个地球还是一样

我们这个世界具有两种特性：实在性和定域性。其中定域性是指，一个物体或人，比如张三，要么在家里，要么在办公室，或者在其他某个地方从事秘密活动。我们可以确定，在某个具体的时间，张三只可能出现在一个地方，他不可能同时在家又在办公室（当然除了他是SOHO的在家办公一族）。也就是说，没有一种东西可以超过光的速度。然而玻尔告诉我们，在粒子世界，所谓的定域性是不存在的，而实在性，从物理学角度也是无法确定的。

出于保卫经典世界的定域性和实在性角度出发，一些物理学家发展出了关于量子特性的多种解释。一种隐变量理论认为，我们不清楚粒子的行为是因为某种暂时还没有被我们发现的因素导致的，粒子其实和乒乓球一样是经典实在的。另一种多宇宙论则认为，我们每次观测，宇宙就发生一次分裂。比如我们看到粒子从左缝穿过，与此同时，另一个平行的宇宙被分裂出去，在那个宇宙，粒子其实是从右缝穿过的。这样，与我们平行的宇宙就有天文数字般那么多。我们不禁感叹，为了保卫实在世界的代价未免也太大了！况且这也不符合奥卡姆剃刀的经济性原则，奥卡姆剃刀原则告诉我们：不要把简单的事情复杂化。如果仅是理论的不完善，我们还可以勉强接受，然而以下将要谈到的两个已被证实的实验，将彻底粉碎任何保卫实在性和定域性的企图。

六、两个决定性实验

在谈到前一个实验之前，我们必须先介绍一个被称之为“科学中最深刻的发现”的贝尔不等式，这个不等式的形式是：|Pxz-Pzy|≤1＋Pxy。我们可以不用理会这个不等式的具体含义，也不用管贝尔是怎么推导出来的，我们只要知道，贝尔为我们提供了一种可能，即直接用实验数据验证量子理论。贝尔不等式用数学语言告诉我们，如果我们的世界是经典实在的，那么不等式成立，反之，则不成立。

贝尔不等式使物理学家们用具体实验来验证ERP佯谬成为可能。

ERP佯谬是爱因斯坦和波多尔斯基以及罗森联合提出的一个思想实验。天才的爱因斯坦建立了相对论，可是在他内心深处仍然渴望经典实在的世界，这方面他是保守的。

反向飞开。如果粒子A自旋为“左”，粒子B便一定是“右”，以保持总体守恒。按照量子理论，在观察之前，它们的状态是不确定的，只有一个波函数可以描绘它们。当彼此飞离数光年后，我们开始观察粒子A，它的波函数坍缩了，瞬间随机选择了比如说“左”旋。此时粒子B也必须瞬间成为“右”旋了。那么B是如何得知A的状态呢？难道有超光速信号来回于它们之间？这显然违背了相对论。

1982年，法国奥赛理论与应用光学研究所的阿斯派克特小组第一次在精确意义上对EPR作出检验，这个实验被命名为阿斯派克特实验，实验结果毫无悬念的证明了量子理论的胜利，贝尔不等式不成立！之后若干物理学家多次重复检验，结果一致。阿斯派克特系列实验是20世纪物理史上影响最为深远的实验之一，甚至可以和1886年迈克尔逊—莫雷实验相提并论。

面对实验结果，人们面临选择，要么保留实在性，要么保留定域性。二者至少必须放弃一样。如果保留实在性，定域性就必须放弃，这就意味着存在一种物理信号可以超光速传播。而这与众多实验事实验证过的相对论相矛盾，显然不可取。那么保留定域性，放弃实在性呢？这种选择是痛苦的，大多数人并不表态，也许是默认？因为这似乎是唯一的选择。的确，这就是目前对量子状态的一种主流看法，量子处在多种可能性的迭加态。当我们进行观测行为的时候，几率波函数塌缩，一种状态被决定下来。至于这究竟是怎么发生的，没有太多人去探究。这个领域像个黑洞，我们只能猜测，真相是什么，谁也说不清。

如果说阿斯派克特实验让人们还保留一些经典世界定域性的希望，那么下一个实验——延迟选择实验将彻底摧毁人们的这最后一点希望。

延迟选择实验是美国理论物理学家惠勒在1979年提出的一个思想实验，这个实验的基本思路是，用涂着半镀银的反射镜来代替双缝。一个光子（电子也是一样）有一半可能通过反射镜，一半可能被反射，这是一个量子随机过程。把反射镜和光子入射途径摆成45度角(如下图所示)，那么它一半可能直飞，另一半可能被反射成90度角。但是，

来的方向，我们可以确定它究竟是沿着哪一条道路飞来的，如果检测器1在响，说明光子经由直飞的ADB线路传播过来，如果检测器2在响，说明光子经由反射的ACB线路传播过来。但是，我们也可以在终点B处再插入一块呈45度角的半镀银反射镜，这样，两束光线将重新组合，这会引起波的干涉效应，于是，进入1和2的光束强度分别与两束光在组合点处的相对位相有关。这些位相能通过调整光程长度而改变。特别地，可能这样安排位相，使得互相干涉导致进入1的光强为零，100％的光进入2。

按照保留定域性的量子理论观点，如果不插入第二块半镀银镜B，那么光子经由确定的线路ACB或者线路ADB传播，最终在检测器1或检测器2处得到光子的信号。如果插入第二块半镀银镜B，我们观测手段发生改变，光子立即以量子迭加态同时经两条线路穿过B并发生干涉。总之，如果我们不在终点处插入半反射镜，光子就沿着某一条道路而来，反之它就同时经过两条道路。现在，关键点是第二块半镀银镜B插入还是不插入，这个决定可以延迟作出，直到一个确定的光子已经快要到达终点时才决定。这样，我们可以在事情发生后再来决定它应该怎样发生！这是与定域性直接相违背的。

在提出这个设想5年后，马里兰大学的卡洛尔.阿雷（Carroll Alley）和其同事做了延迟实验，验证了惠勒的这一设想。与此同时慕尼黑大学也作出了类似结果。

延迟选择实验甚至在宇宙尺度上也具有可操作性。1979年月29日，瓦尔希（Walsh）等人用2.1米光学望远镜发现了一对相距5.7角秒的类星体0957±561A，B。它们的亮度差不多。等级均为17等，光谱中有相同的发射谱系，谱线的宽度和强度相同。它们曾被认为是两个不同的类星体。二者分开的视角是6弧秒。现已证明：二者实际上是一个类星体由于引力透镜原理所成的两个像。而这个双像成为在地球上进行宇宙尺度的延迟选择实验的天然光源。惠勒提出了一个实验装置，将望远镜分别对准两个类星体像，利用光导纤维调整光程差，并将光子引入实验装置，就可以完成星际规模的延迟选择实验。也就是说，我们是否插入第二块半镀银镜B，将决定上亿光年前就已发出的光的路线，物理世界的定域性在此被推翻。

象的存在是广义相对论的一个直接验证，而基于引力透镜的延迟选择实验却直接否定了相对论的基础，即光速为物理世界的最大速度。量子理论和相对论的矛盾在这一个实验中被彻底揭露。二者都是被无数实验现象证实的理论，我们无法放弃任何一个理论。两个自成体系的逻辑公设系统，在描述同一个世界的时候产生了一个悖论：引力透镜现象证明了相对论的正确，而基于引力透镜的延迟选择实验，却推翻了相对论的定域性基础。我们的世界到底是怎么一回事？是世界欺骗了我们还是我们被自己欺骗？

延迟选择实验和阿斯派克特实验是任何试图解释量子世界奇异特性理论的试金石，那些试图保有经典世界实在性和定域性的企图在这两个实验面前都将无法自圆其说。我们无须再做无谓的尝试，相对论与量子论的矛盾实际上已经明确的告诉了我们，并不是理论有问题，而是理论的公设有问题。当爱因斯坦在与玻尔争执的时候，哥德尔可能在心里说：看吧，我早就说过任何具有公设的系统都是不完备的。所以你们的争执也是迟早的事！

的确，用相对论无法解释量子的古怪行为，而量子论自己都无法解释量子的行为，更不要说去解释相对论了。

现代科学面临着一种尴尬的境地，如果不从根本上进行反思，这种悖论恐怕无法化解。我们不妨回味一下玻尔的观点：“物理学不告诉我们世界是什么，我们只能说观察到的世界是什么。”大家是否注意到，玻尔的观点与佛家的理论不谋而合！前面我们说过，佛家的观点认为，没有一个独立于观察者之外的世界，每个人所感知到的世界，只不过是自己无明分别念所产生的幻象。既然如此，我们能否从佛学的角度来解释粒子的古怪行为，并最终化解相对论与量子论的矛盾呢？

我们拭目以待。

七、相对论与佛学的比较

一个成功的科学理论，不能仅仅是数学形式上的成功，同时也应该是能够被人们正确理解和接受的理论，如果相对论的这个基本矛盾没有得到合理的解释说明，针对相

的专家学者，都没有从根本上去寻求解决相对论两个原理基本矛盾的办法，都只是针对各种佯谬进行表面的解释，这些解释实际上并不能根本的解决存在的问题。那么，我们从佛学角度出发，有没有可能找到一种解决相对论基本矛盾的方法呢？下面我们就此进行详细的分析。

光速恒定是相对论中最重要的一个前提，所有相对论的结论都是在这一前提条件下才得以成立，然而，光速为什么相对于每一个观测者都是一个恒定的数值？并且与观测者的运动状态无关？如果光也是一种物质，那么这与我们的常识是相悖的。比如，一个乘客从火车上向火车运动方向上扔一个小球，在乘客的眼中，小球的运动速度和自己平时在地面上扔小球的速度是一样的，而从一位站在站台的观测者看来，小球的运动速度就是其本身速度与火车行驶速度相加之和。然而相对论告诉我们，如果从火车上不是抛出小球，而是发射一束光子，那么无论对于火车上的观测者还是站台上的观测者，光子的速度都是恒定的。对于这一原理，爱因斯坦没有进一步的说明。光速恒定是相对论的基本假设，但是，为什么在不同的参考系中，光速始终保持不变？在相对论中，所有的量，如质量、能量、长度、时间等等都是相对的，为何唯独光速这一个量是绝对的？光的本质到底是什么？对于这一问题的解答，似乎隐含着一些本质问题的答案。

或许有人会说，光速恒定不是从麦克斯韦方程得到的结果吗？难道还需要说明吗？如果这样认为的话，并没有看到问题的实质。麦克斯韦方程是为了描述电磁现象而得到的，所以对光速恒定的结果也只是对现象的一种数学化描述，并不是说明现象的原因。麦克斯韦方程无法说明白是电磁现象导致了光速恒定的结果还是光速恒定导致了电磁现象的产生，更或者二者根本就不是因果关系，只不过是同一种现象的不同表现。况且用数学来解释物理现象的本质，有点倒果为因的感觉。数学的本质是什么，目前并没有统一的认识，直觉主义者、形式主义者和逻辑主义者各有各的解释，数学自身的出生的问题都没有解决，更不可能去说明物理现象的本质。

前面我们说过，从佛家的角度来看，世界是虚幻不实的。但是，这个世界如此鲜