论时间与空间的本质
论时间与空间的本质
兼论中观与数学、物理学的联系
摘 要:现代社会的知识分子,一般都会受到经典物理学绝对时空观的影响,对空间有着强烈的实有执著。中观论典中破析虚空的理论,一般都是通过在世俗谛中把虚空抉择为无实法来破析的,这一点现代社会的知识分子理解起来比较困难。本论针对这种情况,以中观离一多因为主,结合运用数学与物理学中的理论与方法,破析执著时间与空间实有的思想观念。其间在无穷的概念方面与数学进行了一些对比研究。论中还在时空与物质的关系,客观世界的连续性与离散性方面,将物理学与佛教的各种观点进行了对比研究。最后得出结论:中观宗认为客观世界的本质在真实义是离戏空性,在世俗谛中是非连续的离散性,客观世界只有是非定域、非实在的,才能如此显现。
【关键词】:时间 空间 中观 离一多因 背景相关 定域实在论
空间与时间的本质问题,并不是一个新鲜的课题。佛教的大小乘宗派,西方哲学、物理学、数学中,自古以来都有很多的研究与不同的结论。对于空间与时间的本质,笔者是持中观宗观点的,认为时空的本质是离戏的大空性。但是在论证空间为空性的方法上,笔者稍有一些与传统中观论典不一样的思路。论中也会按传统的中观理论简略论证时间的本质为空性。在论证过程中会尝试性地使用数学、物理学的理论与方法,探索中观与数学、物理学的联系。由于笔者在数学、物理学方面的基础很差,对深奥幽微的中观理论理解的深度也不够,加上年中临时起意,写作时间仓促,所以论证过程中肯定会有诸多拙劣与不足之处。
一.认定所破法与综述他宗观点
按照中观的推理方法,在推理论证之前,要先了解所要破斥的对象。如《中观纲要》中说:“譬如说‘某人决定无有’,必须首先认识所无的对象...如同《入行论》所说:‘未触所观事,不取彼事无’1。”由于本论是从实用的角度出发,针对的是像笔者自己这样受过一定现代教育的人,对时空的执著方式。所以对所破的观点有一些选择,不会系统地分析某一个宗派的观点。由于我们现代人受经典物理学的影响很深,对空间的执著方式和牛顿绝对空间观很相似,所以本论在空间上选取牛顿绝对空间观作为所破对象。但是对于时间笔者无法理解牛顿建立的那种独立于物质世界的绝对时间,所以也就无法分析,本论是通过分析事物的运动变化是否存在来讨论时间的本质。
牛顿绝对时空观和佛教小乘有部宗比较像,同样都是认为时间与空间是实有的。牛顿是这样说的:“绝对的空间, 就其本性而言, 是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的。2”其中最关键的是:与外界任何事物无关。它是从我们感知的“相对空间”中抽象出来的三维空间,是物质世界存在与活动的舞台,这种观点被物理学家称作“背景相关理论”。这种观点比较相合普通人的时空观,所以对后世影响极其深远,李.斯
莫林说:“迄今不少优秀的专业物理学家仍持有绝对时空观。3”
与牛顿同时代的大数学家莱布尼茨,他的时空观则与小乘经部宗比较相似,认为时空是依靠物质存在的,离开了物质就没有时间与空间。后世也有一些物理学理论持这种观点,比如广义相对论和圈量子引力理论。但是这种观点普通人很难理解。关于这些方面的详细内容可以参阅《通向量子引力的三条途径》第一章与《佛教的世界观》(慈诚罗珠堪布著),限于篇幅此中不再详述。
佛教的唯识宗与中观宗则认为宇宙中的一切现象,都只是众生心识前的幻相,没有实质。但是这和西方的唯心主义大不一样,这一点在《佛教的世界观》中也有说明。古印度同样有很多非佛教宗派认为世界只是幻相,但在对世界的本质与运行规律的认识上,与佛教的差异很大。
以上都是论著中的文字描述。不过笔者觉得空间和时间与其他事物不一样,这是我们天天接触的,最熟悉的事物。它的定义是什么?这个最好是各人问自己,问自己最亲切。布莱恩.格林在科普纪录片《宇宙的构造》中提出一种观想方法:假如把空间中一切物质都移走,会如何?会剩下什么?4,通过这种方法可以测试自己和别人对空间的认知,从这个纪录片中也可以看出,不少优秀的物理学家也是认为:空荡荡的空间不是什么也没有,空间本身就是一种事物,它像日常生活中的事物一样,空间具有不易觉察的特性...这也是大多数现代人的一种观念。
二.破彼观点分二:(一)破执著空间实有之观点
1.以中观离一多因破析实有空间
本论是用离一多因破析微尘的方法,来论证实有空间不存在。离一多因破析微尘的具体推理方法可以参阅《中观庄严论解说》与《中观纲要》,本论不作重复介绍。笔者以前在学习中观过程中,对中观论典破析虚空时,经常是抉择虚空为无实法的方法感觉很困惑,后来明白这是因为我们现代人受经典物理学的时空观影响很深,对空间的实有执著很重。针对这种情况,用离一多因破析微尘的方法直接破析三维空间可能要方便一些。
在对离一多因破析微尘的推理方法思维之后笔者发现,可以运用抽象思维方法对推理进行抽象简化。比如推理过程中,微尘的质料、颜色、大小等属性都可以忽略,甚至有没有质碍也可以忽略,这些属性和推理过程也没有关系。推理过程中必须要留下的是微尘具有方分的三维空间性质。我们可以把微尘抽象为一小块三维空间,也可以把整个空间想象成无穷大的微尘。现在我们问:三维空间能不能无限分割呢?如果说不能无限分割,有一个最小的空间单元,它有一个最小的、固定的体积量;那这样这个最小空间单元和我们日常生活中看到的三维物体没有质的区别,只是体积量的大小不同而已。而三维空间中最简单的三棱锥也是有4个不同的面,不是不能分的5。
如果说空间可以无限分割,也就是说空间的组成部分是体积无穷小的空间单元。那举个例子,有大小不同的A与B两个三维的几何体(A﹥B),A体和B体都是可以无限分割成无穷小量:A无穷小与B无穷小。那么可以推出这样的结果:A无穷小乘以无穷多,等于B无穷小乘以无穷多,所以A体和B体没有大小区别。因为无穷小与无穷小无法区分它们的大小,如果B无穷小比A无穷小更小,那说明A无穷小不是无穷小,因为还有比它更小的B无穷小,那它还可以再分的。
而且现实世界中那样的,有固定体积量的空间体也无法累积出来。因为即使你累积了无穷多个A无穷小量之后,A无穷小量乘以无穷多等于多少?无法给出定量,没有定
量的话存在的载体(中观叫设施处)就没有;若累积了有限量的无穷小量,之后有固定量的话,这个固定量一样可以无限分割成无穷小量,和之前累积有限量又是矛盾的。可见这些推理的结果都与世界的现象是矛盾的。
慈诚罗珠堪布在讲授《稻杆经》时说:“无限小是哲学与数学的一个错误概念,实际上没有实质性的无限小的东西。所谓的无限小是我们意识当中自己创立的一个东西,然后把它无限地分,是在意识当中分的,这样子当然可以分了,它本身就不是一个物体,而是一个抽象的概念。实际上的客观存在的物质,任何一个东西它不是无限的,它都是有限的。6”
对高等数学比较熟悉的人都知道,无穷小量的问题是数学基础理论中一个根本问题,它曾经长期严重地困扰着数学界。关于这个问题历代的学者们进行了很多思考,提出了很多的悖论。比如著名的芝诺悖论、贝克莱悖论,以及希尔伯特旅馆悖论、飞镖盘悖论、托里拆利小号、科赫雪花曲线等。期间还因为贝克莱悖论引发了第二次数学危机。150年后经过几代数学家的努力,对极限概念进行了严格定义,到现在据说是解决了悖论问题,不过也有言论说没有彻底解决,网上这方面的论文7很多。笔者没学过高等数学,在这里无法进一步地深入探讨。但从介绍数学发展历史的书籍8中感觉到,解决的方法主要是对无穷小量进行重新定义,严格规范它的适用范围,让它与客观现实脱离,成为一个只存在于思想意识中的抽象概念9。它不再是一个确定的数,不再是一个固定的量,而是一个变量。用中观的说法就是假立的,那假立的就没有必要去详细观察它的真实性了。
笔者认为出现种种悖论的原因不是客观世界有问题,也不是数学有问题,而是我们的世界观与时空观有问题,以及不分胜义与世俗二谛。经典物理学理论认为物质世界与时空是实在的而且是连续的(即无限可分),那就免不了出现这些悖论。但如果认为物质世界与时空是不连续的,可是是实有的;那就像小乘宗承许无分微尘与无分刹那存在一样,也是有问题的,具体如前所述。
2.中观宗安立世俗谛时承许无分微尘
和西方的数学与物理学不同,佛教在认识客观世界时分开了胜义与世俗二谛。明了真实相的同时,也承认世俗世界的假相,避免了不必要的混乱与麻烦,这一点很值得西方科学借鉴。 中观宗在安立世俗谛时,也需要承许无分微尘的存在,这种方法和量子力学很像。笔者在《科普中国》中看到郭光灿院士说了一段很有参考价值的话10:“黑体辐射的曲线无法用经典理论解释,普朗克说如果做一个假定就能推出来。因为普通经典物理学说能量是连续的,从0到无穷可以连续改变;如果假定能量是不连续的,是一份一份的,比如光的能量在吸收与发射的时候就是这样。只要做这个假定,普朗克公式就可以推出来,推出来以后就和实验吻合了。推出来以后黑体辐射这个乌云就解决了。普朗克在人类历史上第一次提出量子概念,量子力学从那个时候诞生了,后来人们发现微观粒子都是量子的、不连续的...”能量是和时间、空间、质量、运动紧密关联的,所以这些也不可能是连续的。现在物理学中的超弦理论与圈量子引力理论也认为时间与空间是不连续的,是离散的,有最小的普朗克尺度。佛法在世俗谛里安立无分微尘与无分刹那的原理,实际上也与这个一样,只是没有使用量子的概念而已。
3.旁述M理论、宇宙全息理论与中观推理的联系
现在理论物理学最前沿的有些理论比如M理论、宇宙全息理论,这些理论认为三维空间与物质世界只是全息影像,并不真实,就像VR眼镜里看到的影像。真实的东西是背后的信息载体,好比储存信息的硬盘一样。这和佛教唯识宗的观点有点相似,可以用中观宗破析唯识宗的推理11来分析这些理论:全息影像与背后的信息载体,二者的关系是一体还是异体?又是怎么对应的?是一个信息载体对应所有不同的全息影像,还是不同的全息影像与不同的信息载体一一对应?这样分析下去可能问题也很多。由于笔者不太懂这些前沿理论的具体细节,此处只能提出一些想法,供大家参考。
(二)破执著时间实有之观点
1.分析时间的概念
此处对时间的概念再分析一下。时间与空间相似,在物理学上主要有两种观点12。一种是牛顿的绝对时间观,认为时间独立于事物的变化;一种是认为时间是变化的量度,它没有别的意义。小乘经部宗也认为时间是以物质变化为基础,由人的意识增上而安立的法。时间只是人的一种概念而已,是物质变化的过程,除了物质的变化以外,不存在独立的时间13。
在物理学界关于时间是连续的还是离散的,也有两种观点14。其中经典物理学认为时间与空间都是连续的。但是佛教里面的有部宗与经部宗都认为有不可分割的、最短的无分刹那,也就是承许时间是离散的。承许时间与空间是连续的观点认为时间与空间可以被无限的、任意的划分,不存在最小的单位,在数量上可以取从0到无穷大任意值;承许时间是离散的观点认为存在不能被进一步划分的基本时间片段,物理学上叫“普朗克标度”,佛法里称为“无分刹那”。破无分刹那的方法在《中观纲要》中有详述,本论主要分析认为时间是连续性的观点。
2.破承许时间是连续的观点
(1)从变化的定义上破
前面已经说了,时间是事物变化的量度,那么什么是“变化”呢?“变化”在汉语里的解释是:事物在形态上或本质上产生新的状况;《礼记·中庸》疏云:“初渐谓之变,变时新旧两体俱有;变尽旧体而有新体,谓之化。”(来源:汉典)对于有无、变化等基本概念,乃至中观推理,笔者的建议仍然是:在闲适的时候,静下心来,反问自心。不反问自心,光是在语言文字上打转,是很难领悟这些深奥的哲理的。
首先从定义上看,就存在严重的矛盾,只是由于我们的心粗,习而不察,故习以为常。《中论·观有无品》言:“若法实有性,后则不应无,性若有异相,是事终不然。”如果事物是实有存在的,那么它就不会舍弃它“有”的自性,变成“无”的性质;如果实有变成实无的这种事情是合理的话,那么这个事物就有“有”与“无”两种性质了。那到底哪个才是它的性质呢?总不可能“有”与“无”都是它的性质吧!而如果事物不是实有存在的,那么它的变化又怎么可能是实有存在的呢?如《中论·观时品》言:“因物故有时,离物何有时?物尚无所有,何况当有时。”
(2)从分析接触与不接触而破
下面我们来分析最小的变化,就是只含有两个时间状态点的变化过程。我们把时间变化过程抽象为时间轴,时间轴上有距离最短的两个点A与B,这两个点代表变化过程中
变化前的状态A与变化后的状态B。这两个前后状态可以是“有”与“无”,也可以是“因”与“果”,或者物体运动过程中的前后两个位置,都可以套用。《入行论·智慧品》里“抉择果为无愿”与《中论·来去品》,以及芝诺悖论里的“飞矢不动”,都有这样的分析:A变成B的“变”的动作不可能存在。这个观点可以从不同的角度分析,有些分析方法蕴含了非常深的哲理,很不好懂,本论仅从观察A点与B点接触与不接触的角度分析。
如果A点与B点接触的话,那就是两点重合了,因为它们是没有部分的点,不重合则无法接触。而重合的话就是A与B同时了,如此则违背了现实世界的规律,因为现实世界时间变化是有前后顺序的,比如因先果后。如果A点与B点不接触的话,则中间需要有一个“空白C”,以此类推,这个“空白C”与A点之间又需要有一个不同的“空白D”,“空白D”与A点之间又要有“空白E”...这样一直无限循环,由于“空白”将无有休止地产生,那么永远不会有出现B的机会。这个和《中观庄严论释》里分析“灭法”的道理一样15。
(3)从无法建立因果关系而破
当然我们在现实中不可能看到出现无穷多“空白”的情况,看到的将是A点与B点前后不接触的离散现象。就像憨山大师《肇论略注》里描述的悟境:“予少读此论.窃以前四不迁义.怀疑有年.因同妙师结冬蒲阪.重刻此论.校读至此.恍然有悟.欣跃无极.因起坐礼佛.则身无起倒.揭帘出视.忽风吹庭树.落叶飞空.则见叶叶不动.信乎旋岚偃岳而常静也.”还有微观粒子世界那种违反“常理”的诸多现象,比如量子跃迁现象。如果事物是实有存在的话,那么这种离散现象就违反了物理学中的铁律:定域实在论(也叫局域因果性原理16)。多数物理学家比如爱因斯坦、薛定谔等,都对定域实在论有着强烈的执著,我们普通人也是这样的,只是不知道这个名词而已。1935年爱因斯坦提出了“EPR佯谬”(后来薛定谔命名为量子纠缠),来证明量子力学违背了定域实在论,但波尔认为微观世界是违背定域实在论的,但宏观世界并不违背。
那么定域实在论是什么呢?如果没有局域因果性或定域实在性,那么物质之间传递信息与作用力将不需要电线、光纤、电磁波、各种胶子(传递作用力的媒介粒子,像引力子、光子等),进行空间位移时也不需要一步一步运动过去。物质可以瞬时传递信息与作用力到无限远的地方,也可以从一个地方消失,然后瞬时出现在无限远的地方。在时间上也是这样,一个事物(因)完全消失了以后,还可以把它的信息与作用传递给后来的事物(果)。定域实在论认为物质是实有存在的17,物质之间的空间距离与时间间隔当然也是实有存在的,那么信息与作用力不可能在虚无的间隔中传播,中间一定要有连接的物质媒介。我们普通人也是这种执著方式,我们会把违反定域实在论的现象叫作不可思议的超自然现象。
中观宗在世俗谛中认为事物之间存在无欺的因果关系,诸法不常不断。不断灭的意思是物质与众生心识的因果相续会一直延续,只是存在方式发生变化,不会完全毁灭18,物理学家当然也是承认事物之间有因果关系的。可是如前所说,当我们详细观察的时候,会发现运动与变化确实是离散的。用佛教的禅定力(像前面的憨山大师一样)或者显微设备去观察事物运动与变化的过程,达到一定的微细程度时,会发现宏观事物的运动与变化也是离散的。就像电影的画面一样,是一帧一帧静止的、分离的。
《宗镜录》15卷里有一段问答可以解释这里面的奥妙,原文如下:“问:既博地凡
夫位齐诸佛者,云何不具诸佛神通作用?答:非是不具,但众生不知。故华严宗云:诸佛证众生之体,用众生之用。如有学人问大安和尚:如何是诸佛神通?师云:汝从何处来?对云:江西来。师云:莫不谩语不?对云:终不谬言。学人再问:如何是神通?师云:果然妄语。斯皆可验,并是现前日用不知故。”大安和尚的意思是:“学人从江西过来”和“诸佛从遥远的他方世界显现神通来到我们这个世界”是一样的,只是“穿越空间”的量大小不同而已,没有质的区别。这位学人如果没有进行空间穿越,他是一步也迈不出来的,只是他每一次穿越空间的量极小,人的感官很难察觉。其实如果你去民间仔细调查,或者翻阅古今中外的历史记载,宏观世界里明显违背定域实在论的事件数不胜数,只不过它们一般都是在特殊情况下发生的。
综上所述,因果律是大家都承认的,没有问题;离散性也是客观存在的,只是不太容易发现而已,也是没问题的。那么有问题的就是剩下的定域实在论了,其实有什么理由证明定域实在论呢?它只是我们的一种执著而已。换句话说就是:许多物理学家固守的定域实在论,是认识世界真相的严重障碍,应该舍弃这种没有理论依据又与现象矛盾的假设。定域实在论如同其他的物理学理论一样,有它的适用范围,之所以有适用范围而不是普适性的,就是因为它没有反映客观世界究竟的真相,是相似真理,不是绝对真理。
三.略述自宗观点
只有时间、空间与事物不是实在的,因果关联也没有定域性,我们这个世界才能如此显现,如同麦彭仁波切所说:“万法若有一成实,诸所知成永不现,万法无一成实故,无边所知了分明。19”我们这个世界的物理法则只是一部分众生(主要是人类与旁生)共同的习气与业力形成的,不同业力与习气的众生观察同一个世界会得到不同的状态。因此,这个世界也就是无量种可能性的叠加态,而不是其中具体的某一个状态。在少数的特殊情况下,众生以强大的心力与特殊的业力,可以突破这种习气与共业的束缚,出现所谓的违背物理法则的超自然现象。因为众生的业力与习气有无量的差别和可能性(这些是凡夫心识无法直接观测与精确量化的),所以注定了物理法则不可能具有绝对的普适性,或者说对称性。
中观空性的意思不是客观世界不存在,像碗里没有水一样,而是说它存在的方式不是我们看到的那样,也不是我们心里想象的不合理、不正确的样子(比如物理学前沿理论里面假设的“膜”等信息载体)。客观世界的真实面目在佛法里有不同的名称,在《华严经》里叫:一真法界。法界的空性侧面如《中论》所说:“不生亦不灭,不常亦不断,不一亦不异,不来亦不去。”没有时间上的生灭流转之相;没有空间上的十方四隅、来去之相;纷繁不同的万事万物没有一异之相;事物的因果变化没有常断之相。若欲深入了解法界实相,可以学习本论中引用的《稻杆经》《中观庄严论释》《肇论略著》等相关资料。
四.结语
在现代社会,对时间、空间与物质世界的本质进行了认真思考;并且对我们的社会,对我们的思想影响深刻而广泛的就是数学与物理学了。虽然要明白其中的全部理论比较困难,但是其中的世界观部分与思维方法,对有一定闻思基础的人来说并不十分难懂。因为科学家们已经把这些用通俗易懂而又专业严谨的科普书籍与纪录片、讲座的形式,向非专业人士作了很好的介绍。这里面的内容与中观理论有很多相通的地方。其中的理论与思维方法很值得学习中观者参考与借鉴,对我们打开思路与生起定解非常有帮助。
注释:
1.见《中观纲要》12-13页.
2.此中参考了《略论牛顿的时空观》胡寿鹤.
3.见《通向量子引力的三条途径》第2页.
4.PBS:《宇宙的构造》(1.无限空间),布莱恩.格林:理论物理学家与科普作家,理论物理学前沿理论“弦理论”的领军人物之一.
5.这方面《中观纲要》“物质的悖论”中讲得很详细,此中不再详述.
6.《稻杆经》慈诚罗珠堪布讲授.第3节22:42. 7.比如《第二次数学危机在现有科学理论体系中是不可解的》欧阳耿 《芝诺悖论今昔谈》吴国盛 8.《微积分概念发展史》
9.无穷小量只是为了方便计算而安立的,在现实中无法测量出这种量。
10.科普中国《中科院院士郭光灿解读量子力学与宏观世界》来源:www.bilibili.com
11.详细内容可参阅《中观庄严论解说》破真相唯识与假相唯识的部分。
12.见《通向量子引力的三条途径》第7页 13.见《佛教的世界观》37页
14.见《通向量子引力的三条途径》38-39页
15.《中观庄严论释》245-246页.科判:以何因显现之理. 16.见《宇宙密码》12章
17.物质的多少与物质的质量不是一回事,爱因斯坦的质能方程是描述物质的质量和能量之间的对应关系,不能直接用来证明物质不存在。对质能方程的误解问题可以在网上查到相关资料。
18.参见《稻杆经》慈诚罗珠堪布讲授.第四节课.
19.见《中观庄严论释》112页
也能让佛法逐渐与现代科学接轨,与时代接轨,利益更多的众生。
参考文献:
[1]《中论》龙树菩萨
[2]《宗镜录》永明延寿禅师
[3]《肇论略注》憨山大师
[4]《中观庄严论释》麦彭仁波切
[5]《中观庄严论解说》索达吉堪布
[6]《中观纲要》益西彭措堪布
[7]《佛教的世界观》慈诚罗珠堪布
[8]《通向量子引力的三条途径》李.斯莫林.上海科学技术出版社.2003.3.
[9]《微积分概念发展史》[美]卡尔.B.波耶.复旦大学出版社.2007.6.
[10]《宇宙密码》[美]海因茨.R.帕格尔斯.上海辞书出版社.2011
[11]《略论牛顿的时空观》胡寿鹤.内蒙古社会科学.1986年第3期
[12]《时空简史-从芝诺悖论到引力波》朱伟勇 朱海松.电子工业出版社.2018.8.