量子哲學(xué)引論稿1

導(dǎo)讀:今天我們帶您一起看一看當(dāng)今人類科學(xué)中的最新成就——量子力學(xué)和人類智慧中最古老的思想——佛學(xué)相互交融時那種不約而同的驚嘆。

量子力學(xué)的詭異現(xiàn)象

我先把量子力學(xué)中人們最不好懂的東西介紹給大家:

態(tài)疊加與坍縮

量子力學(xué)的第一個詭異現(xiàn)象叫做態(tài)疊加原理和坍縮。

為了解釋量子力學(xué)觀念,我先說說普通人的日常經(jīng)驗。一般人認(rèn)為客觀物體一定要有一個確定的空間位置,這種存在,是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的、是客觀的。比如說,我的女兒現(xiàn)在在客廳里面,或者說我的女兒現(xiàn)在不在客廳里面,兩者必居其一。

女兒可以既在又不在客廳里嗎?

【覺察1】這里正好證明悖論的真實(shí),邏輯的局限

但在量子力學(xué)里就不一樣了。量子力學(xué)就像說你的女兒既在客廳又不在客廳,你要去看這個女兒在不在,你就實(shí)施了觀察的動作。你一觀察,這個女兒的存在狀態(tài)就坍縮了,她就從原來的,在客廳又不在客廳的疊加狀態(tài),一下子變成在客廳或者不在客廳的唯一的狀態(tài)了。

【覺察2】這里是指眾態(tài)的唯一確定性與眾態(tài)的疊加的不確定性。

所以量子力學(xué)怪就怪在這兒:你不觀察它,它就處于疊加態(tài),也就是一個電子既在A點(diǎn)又不在A點(diǎn),你一觀察,它這種疊加狀態(tài)就崩潰了,它就真的只在A點(diǎn)或者真的只在B點(diǎn)了,只出現(xiàn)一個。

【覺察3】這里是指觀察導(dǎo)致眾態(tài)疊加不確定性的崩塌而產(chǎn)生確定的唯一態(tài)。佛語:相由心生。唯物主義是指意識是對客觀物質(zhì)的反映、物質(zhì)決定意識。唯心主義是指意識決定了客觀世界的存在形式,從而存在就是合理的。佛不認(rèn)為自己是唯物主義或唯心主義。但三家都可以從量子理論中找到依據(jù)。這又反正了量子疊加與崩塌的存在。


那有人就會說了:你這是詭辯,你怎么知道電子不觀察它的時候,它既在A點(diǎn)又不在A點(diǎn)呢?

這就是量子力學(xué)發(fā)展過程中,很多實(shí)驗確證的事情:

單體的疊加態(tài):薛定諤的貓

這個實(shí)驗是量子力學(xué)的創(chuàng)始人薛定諤提出的,被稱為“薛定諤的貓”。

既死又活的疊加態(tài)貓

把一只貓放進(jìn)一個封閉的盒子里,然后把這個盒子接到一個裝置上,這個裝置包含一個原子核和一個毒氣設(shè)施。原子核有百分之五十的可能性發(fā)生衰變,衰變的時候就會發(fā)射出一個粒子來,這個粒子一發(fā)出來就會觸發(fā)毒氣設(shè)施,毒氣一觸發(fā)就會殺死這只貓,就是說貓也處于這種既死又活的迭加狀態(tài)。這是他想象中的一個實(shí)驗。

這個問題一提出來,物理學(xué)家一個個都驚呆了,原來以為只有微觀世界才有這種態(tài)疊加,就是狀態(tài)不確定,既處于這個狀態(tài),又不處于這個狀態(tài)?,F(xiàn)在宏觀世界也一樣了,貓不就是這樣嗎?有一只既死又活的貓。

這與我們的經(jīng)驗嚴(yán)重違背。這個實(shí)驗實(shí)際上就是“女兒在客廳里,女兒不在客廳里”變了個樣子說出來。這個貓是死了還是活著?既死又活是同時存在的,量子力學(xué)就認(rèn)為兩者同時存在。

【覺察4】量子理論證明了悖論是邏輯的眾態(tài)疊加是量子存在。量子崩塌終將引向量子疊加。疊加態(tài)(——通過觀察產(chǎn)生——)崩塌(——導(dǎo)致——)唯一態(tài)(——眾唯一態(tài)——)再疊加。如此循環(huán)往復(fù)生生不息。

那么怎么可能既死又活同時存在呢?人不能想象這種狀態(tài),于是大家就把這個實(shí)驗進(jìn)一步討論下去。

從不確定到確定可避免意識參與嗎?

1963年獲得諾貝爾物理學(xué)獎的維格納想了一個新的辦法,他說:我讓個朋友戴著防毒面具也和貓一起呆在那個盒子里面去,我躲在門外,對我來說,這貓是死是活我不知道,貓是既死又活。事后我問在毒氣室里戴防毒面具的朋友,貓是死是活?朋友肯定會回答,貓要么是死要么是活,不會說是半死不活的。

他這個說法一出來大家就發(fā)現(xiàn),問題在哪兒呢?一個人和貓一起呆在盒子里,人有意識,意識一旦包含到量子力學(xué)的系統(tǒng)中去,它的波函數(shù)就坍縮了,貓就變成要么是死,要么是活了。也就是說貓是死是活,只要一有人的意識參與,就變成要么是死,要么是活了,就不再是模糊狀態(tài)了。

【覺察5】證明量子疊加態(tài)是因為觀察到了而產(chǎn)生的意識而產(chǎn)生的量子崩塌。

多體的疊加態(tài):量子糾纏

現(xiàn)在再來講下量子糾纏。

“薛定諤的貓”講的是同一個東西處于不同的狀態(tài)的疊加,量子糾纏講的是如果有兩個以上的東西它們都處于不同的狀態(tài)的疊加,它們彼此之間一定有明確的關(guān)系。這就是量子糾纏。

糾纏態(tài)的手套

比方,我們從北京買了一雙手套,把手套中的一只寄到香港,另一只寄到華盛頓,那么寄到香港的是左手戴的還是右手戴的?

誰都不知道,如果香港的人收到了打開一看,是左手的,那華盛頓的人不用看就知道收到的是右手的,因為手套是左右配對的,這是個規(guī)則。一旦寄出去了,寄的過程中不確定,但是一個人只要觀測了他收到的手套是左手的還是右手的,另一個人不用觀測就知道了。這就是糾纏的一個例子。

【覺察6】是非是量子糾纏的屬性。

大家會認(rèn)為,你看沒看它沒關(guān)系,它早就確定了。但量子力學(xué)大量實(shí)驗證明,如果把同一個量子體系分開成幾個部分,在未檢測之前,你永遠(yuǎn)不知道這些部分的準(zhǔn)確狀態(tài);如果你檢測出其中之一的狀態(tài),在這瞬間其他部分立即調(diào)整自己的狀態(tài)與之相應(yīng)。

這樣的量子體系的狀態(tài)叫做“糾纏態(tài)”。就好比這個手套在寄出以后,在還沒被觀測之前,它是不是確定呢?肯定不確定。只有在你確定了其中某一個的狀態(tài),另一個的狀態(tài)立刻就變化了,也變得確定起來了。這種關(guān)聯(lián)就叫作量子糾纏。

大家也許很難理解這個糾纏,說實(shí)話,這個已經(jīng)超出了我們?nèi)祟惖睦斫饽芰Φ姆秶?,你只能去試圖想他、接受他,跟我們?nèi)粘I钪械目陀^經(jīng)驗已經(jīng)不符了。

【覺察7】通過對是與非產(chǎn)生過程的理解,沒有絕對的是與非,展現(xiàn)在我們面前的是與非是量子糾纏的結(jié)果

意識是量子物理現(xiàn)象

意識是一種量子力學(xué)現(xiàn)象。為什么這么說呢?比如你面前出現(xiàn)了一朵花,這時有兩種可能的狀態(tài):

一個沒有任何分別心的人,“對境無心”,看花不是花,此時他的意識處于自由的狀態(tài),他沒看到花是不是紅的,好不好看,他看它并不是花,他根本就不動念頭。

這種境界在唐代張拙的詩中寫道“一念不生全體現(xiàn),六根才動被云遮”。

未經(jīng)測試的電子&未生念頭的意識

這個自由狀態(tài)與剛才所說量子力學(xué)的詭異現(xiàn)象怎么可以比較起來呢?就是電子這些東西,在你沒有測量的時候,它處處都存在,也處處不存在,一旦你測量,電子就有個固定狀態(tài)出來了。

意識也是這樣,如果你看到這朵花,一下子動念頭了,動念頭實(shí)質(zhì)上就是作了測量。

你用鼻子作了測量發(fā)現(xiàn)是香的,你眼睛進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn)是紅色的而且美麗,你動意念去測量它,發(fā)現(xiàn)它很令人愉快。

于是這些測量的結(jié)果,也就是念頭的結(jié)果,一下子使你產(chǎn)生了進(jìn)一步的念頭:這是一朵玫瑰花,就認(rèn)出它來了。

人意識的發(fā)動的過程實(shí)際上是通過動念進(jìn)行測量,然后產(chǎn)生念頭。這時候念頭產(chǎn)生出來了,實(shí)質(zhì)是通過測量得出的幾個我們制造出來的概念。這時意識不再自由,它突然坍塌到一個概念“玫瑰花”上。

因此是念頭產(chǎn)生了“客觀”,念頭就是測量,客觀世界是一系列復(fù)雜念頭造成的。

說得更深一步,《楞嚴(yán)經(jīng)》講“性覺必明,妄為明覺,本覺明妙,覺明為咎”,是什么意思呢?

整個物質(zhì)世界的產(chǎn)生,實(shí)際上在意識形成之初,宇宙本體本來是清凈本然的,一旦動了念頭想去看它了,這念頭就是一種測量,一下子就使這個“清凈本然”變成一種確定的狀態(tài),這樣就生成為物質(zhì)世界了。《楞嚴(yán)經(jīng)》最早、最清楚地把意識和測量的關(guān)系說出來了。

【覺察8】這里要注意,量子就是客觀物質(zhì),它具有疊加崩塌與糾纏的特性,因有意識的觀察導(dǎo)致崩塌產(chǎn)生了無窮的唯一確定態(tài)

佛學(xué)和自然科學(xué)最終會在山頂匯合嗎?

有很多人習(xí)慣說佛學(xué)是迷信,我說不,佛學(xué)不是迷信,佛學(xué)研究的東西和自然科學(xué)不同,是宇宙的另一方面,就是意識。

佛學(xué)和自然科學(xué)的研究就像爬喜馬拉山一樣,一個從北坡往上爬,一個從南坡往上爬,總有一天兩者要會合的。

科學(xué)和佛學(xué)認(rèn)識真理的方法

來比較一下,佛學(xué)和量子力學(xué)對物質(zhì)和意識測量之間關(guān)系的闡述。

量子物理嚴(yán)格的實(shí)驗已經(jīng)證明了:基本粒子在沒有觀測的時候是沒有確定的狀態(tài)的。

【覺察9】準(zhǔn)確的說是疊加態(tài),而不是沒有確定的狀態(tài),這些態(tài)本身就在那里,不過是以疊加的形式存在的。

佛學(xué)中的意識是:意識的本體是“一念不生”的境界,處于這種境界的人,面對所有事物都對境無心,這時意識處于不確定狀態(tài),不住相。如來的法身其實(shí)不在任何具體的空間,不住相,又存在于任何地方;不在某處又存在于任何一處。人的意念也是不住相,沒有任何具體的色相。

【覺察10】不往相也是意識,也是眾態(tài)疊加態(tài)崩塌后的一種確定態(tài),與量子疊加態(tài)是完全不同的,人不可能安處于疊加態(tài),當(dāng)人處在疊加態(tài)時,就是處在悖論中,逃離悖論是人的本性,人面對悖論只有接納,通過接納一切的不同唯一態(tài)來一次又一次的重新崩塌產(chǎn)生自己新的唯一態(tài)。

在量子物理中,這種沒有確定的狀態(tài),一被觀測,也就是人的意識一參與,基本粒子的波函數(shù)就開始坍縮了,電子就會出現(xiàn)在個確定的位置,就出現(xiàn)某種客觀實(shí)在,所以客觀實(shí)在產(chǎn)生于意識參與的測量。

在量子力學(xué)中,物質(zhì)是由測量而產(chǎn)生的,而起心動念的實(shí)質(zhì)我們也可以把它叫做一種測量。起心動念的時候意識本身就不再自由了,它突然就坍縮到個具體的概念之上了。

這就是科學(xué)與佛學(xué)的比較。作這個比較的主要目的是想讓大家理解,為什么現(xiàn)在我們要開始把意識現(xiàn)象當(dāng)作是一種量子力學(xué)現(xiàn)象來看待了。

把意識當(dāng)作量子力學(xué)現(xiàn)象看待,這個時候的意識就是量子意識,量子意識是現(xiàn)在科學(xué)發(fā)展的一個新的前沿,已經(jīng)有很多人在研究它。

(注)這有個很著名的故事:愛因斯坦就是個反對量子力學(xué)的人,有一天他朋友來了,陪他在外邊散步,看到了月亮。他問朋友:你是否真相信,月亮在沒有人看它之前就不存在呢?他就一直在思考這個問題。那么月亮在沒有任何人觀測之前,在人類產(chǎn)生之前,它是沒有確定的狀態(tài)的,這就是量子力學(xué)的結(jié)論。

也就是說,整個世界也都這樣,一旦有了意識,才可能有確定的狀態(tài)出現(xiàn)。但這個問題太大了,究竟怎么理解,物理學(xué)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有走到這一步。我想,把心和意識掛鉤起來,佛說“一切唯心造”,而在量子力學(xué)看來,一切是意識產(chǎn)生的結(jié)果,那這個意思就比較接近了。

量子意識

科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)開始認(rèn)識到了,意識是種量子力學(xué)現(xiàn)象。

這點(diǎn)可能與我前面講的這些東西有關(guān):意識像量子力學(xué)的現(xiàn)象,意識的念頭像量子力學(xué)的測量。

人的意識過去一直都沒有搞清楚,包括中醫(yī)經(jīng)絡(luò)學(xué)說講的的“氣”,“氣”用任何實(shí)驗方法都沒有找到。

很可能意識或是“真氣”這種東西,實(shí)際上是量子力學(xué)現(xiàn)象,用經(jīng)典物理學(xué)的電學(xué)、磁學(xué)及力學(xué)方法去測量,是測量不出來的。

量子力學(xué)現(xiàn)象的一個主要狀態(tài),就是剛才說的量子糾纏。

大腦中有海量的電子,它們處于復(fù)雜的糾纏狀態(tài)。意識就是大腦中這些處于糾纏狀態(tài)的電子在周期性的坍縮中間產(chǎn)生出來的。這些電子不斷坍縮又不斷被大腦以某種方式使之重新處于糾纏態(tài)。這就是現(xiàn)在量子意識的一種基本觀念。

這個假說在解釋大腦的功能方面已經(jīng)開始有一些地位了,形成了量子意識現(xiàn)象的基礎(chǔ)。

英國劍橋大學(xué)的教授彭羅斯(Roger Penrose)和美國一位教授哈梅羅夫(Stuart Hameroff)他倆創(chuàng)立了一個理論。

靈魂也是量子信息嗎?

彭羅斯和哈梅羅夫認(rèn)為,在人的大腦神經(jīng)元里有一種細(xì)胞骨架蛋白,是由一些微管組成的,這些微管有很多聚合單元等等,微管控制細(xì)胞生長和神經(jīng)細(xì)胞傳輸,每個微管里都含有很多電子,這些電子之間距離很近,所以都可以處于量子糾纏的狀態(tài)。

在坍縮的時候,也就是進(jìn)行觀測的時候,起心動念開始觀測的時候,在大腦神經(jīng)里,就相當(dāng)于海量的糾纏態(tài)的電子坍縮一次,一旦坍縮,就產(chǎn)生了念頭。

如果按照他們的理論,腦細(xì)胞里存在著大量的糾纏態(tài)的電子,那就不可避免地有量子隱性傳輸存在,因為宇宙中的電子和大腦中的電子都來源于“大爆炸”,是可能糾纏在一起的,一旦糾纏,信息傳輸就能不受時間空間限制地隱性傳輸了。

按照彭羅斯和哈梅羅夫的理論,我們的大腦中真是存在海量的糾纏態(tài)電子的話,而且我們的意識是這些糾纏態(tài)電子坍縮而產(chǎn)生的,那么意識就不光是存在于我們的大腦神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞之中,不只是大腦神經(jīng)細(xì)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。

這樣一來,人的意識不僅存在于大腦之中,也存在于宇宙之中,在宇宙的哪個地方不確定。量子糾纏告訴我們,一定有個地方存在著人的意識,這是量子糾纏的結(jié)論。

如果人的意識不光存在于大腦之中,也通過糾纏而存在于宇宙某處,那么在人死亡的時候,意識就可能離開你的身體,完全進(jìn)入到宇宙中去。

所以他們認(rèn)為有些人的瀕死體驗,實(shí)際上是大腦中的量子信息所致。

在這個時候,心臟停止跳動、血液停止流動,微管失去了量子狀態(tài),而大腦中的量子信息并沒有被破壞,它只是被干擾驅(qū)散到宇宙中去了。

如果一個人死后復(fù)生,蘇醒過來,量子信息又回到他的大腦中去,此時他會驚訝地說:“我經(jīng)歷了一次瀕死的經(jīng)驗?!?br>

如果這位患者沒有死而復(fù)生,最終死亡之后量子信息將離開身體,從而可能被模糊地鑒別為靈魂。

所以,彭羅斯和哈梅羅夫就認(rèn)為,如果是用量子信息的方法來解釋,說人的大腦意識真是產(chǎn)生于量子信息的狀態(tài),有量子糾纏存在的話,那么人體的信息是不會消滅的,只會回到宇宙的某一處。

他們認(rèn)為人體的這種信息可以模模糊糊地定義為靈魂。不是和大家說的那個靈魂一模一樣,但是它的狀態(tài)與我們過去說的靈魂非常類似。

以上的這些是彭羅斯和哈梅羅夫的理論,現(xiàn)在的科學(xué)家正在開始進(jìn)行大量的實(shí)驗,來驗證人的大腦中是否存在量子糾纏態(tài)的電子。已經(jīng)有一批實(shí)驗做出來了。

關(guān)于量子意識理論的實(shí)驗仍正在進(jìn)行之中,目前還很難下結(jié)論。

但是毫無疑問,物理學(xué)已經(jīng)從任何事物都是“如露亦如電,應(yīng)作如是觀”這個方向往佛學(xué)的境界上又靠近一步了導(dǎo)讀:今天我們帶您一起看一看當(dāng)今人類科學(xué)中的最新成就——量子力學(xué)和人類智慧中最古老的思想——佛學(xué)相互交融時那種不約而同的驚嘆。


作者:ACE青少年學(xué)習(xí)中心

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