冯冯居士:从量子力学的「观察促变律」

文化治要 2020-09-18

因果律成为新科学的支柱

十九世纪末至二十世纪初，古典物理学已发展到颠峰。当时著名的英国物理学家乔云爵士（Lord Kelvin），曾有此豪语：

「未来的物理学已不可能有任何重要的新发现了，纵然有所发现，也不过等于向地平线上空，增加两个小小的黑点而已！最多只能形成两朵小小黑云。」

曾几何时，一九三零年代，爱因斯坦以「相对论」震撼了古典物理学的基础，海辛堡更以量子力学说彻底地推翻了古典物理学。这两朵黑云所挟来的飓风暴雨万均雷霆，完全地取代了古典物理学，成为今日二十世纪末的宇宙学、太空物理学、核子物理学与理论物理学的新基础！相对论否定了古典物理学的绝对时空观念，量子力学指出宇宙物理的变幻无常，两者异曲同工，领导科学界认识宇宙的奥秘，启发了人类的新智慧。

七十年代与八十年代，根据相对论与量子力学而发展的新物理学，在各方面都有卓越的伟大成就。例如：宇宙大爆炸源起学说及证据的发现、粒子的发现、四度至十一度时空的发现、超光速的发现、无限多元超级宇宙的发现、医学进入四度空间、军事学进入太空的准备、太空探险船探测土星木星、太空穿梭机探测太空、生命起源之谜……各种科学成就，美不胜收，多得令人眼花缭乱，目不暇接！而这许多新科学发现，几乎每一件都可以成为佛教经典奥秘的诠释或旁证！

不幸仍受两百年前至一百年前落伍古典物理学智识所束缚的人们，只知教科书上的陈腐观念，并奉之为圭杲。以其腐朽的唯物观念来看世界，而否定一切他们未知的真理。妄指佛经所讲的超自然记录与宇宙真理为「迷信」！其实，他们自己缺乏充足的最新科学知识，对于事理未曾深入探讨穷就究其理，无知而固执，心智不开，执迷于落后的古典物理化学，或在形而下哲学内兜圈子，或在文字学中钻牛角尖，那才是真正的「迷信」！

人类是宇宙的一部分，哲学虽是人生重要的思想骨干，可是无论何如也只是宇宙真理的一端而已；无论如何伟大精妙，哲学总不能超越宇宙，也终归只是人类思想的产物。渺小的人类在宇宙中只占微弱的地位，其思维难以超越经验世界；哲学总不外是人生经验的精华，始终在经验世界内转圈子，对于超越经验世界以上之事理的探讨，极其有限，其认识也极其贫乏！

佛学对于宇宙本源及其与人生的关系，都有相当深刻的认识。佛学是一种综合科学与哲学的深奥学问。单从哲学途径研究佛学，也是不够的，必须亦从科学途径研究佛学。先从科学明白宇宙整体现象及事物之理，对于研究也有事半功倍之效，若徒究文字之学，著了文字相，那就很容易深陷旋涡了。

基于此种观念，我主张从新科学角度来比较佛学。从比较中，很容易产生许多顿悟，也越来越发现佛学中之科学层面的伟大，佛学不单是在哲学上卓越而已。从了解佛学之科学面，也得以比较容易了解佛学的哲学思想。

因此，在这里讨论量子力学学说与佛学的比较，应该不算是多余的事。

古典物理学只认识物质的最小单位为分子、原子，并不认识次原子以下的世界；只知物质的质点在空间有绝对的位置与速度，并不知道其相对性，也不知道波动（Wave）的特性是没有绝对固定的位置。事实上，从实验发现，波动具有干扰（Interference）与绕射（Diffraction）现象——波的振动有「正」有「负」，会互相干扰抵消（而质点不会互相抵消，只会相加）——原子内的电子与中子，都具有波动性，会产生干扰或抵消现象，也没有固定的位置。古典物理学用质点的位置，来表示质点的行为，是不合理的。而量子力学用波动作用（有译为波动函数，因其作用一词，兼具有函数之义，也可用函数来表示），则比较合理。

量子力学说指出，波动作用不是经验世界中的实物，它是虚的，不是用经验世界任何已知标准所可测量的。不过，它与位置、动量、动能、位能等等都有关系。波动作用不是可测量的量，但是，透过波动作用可以测得其他良的可能或然率（Probability），也只能说大概在那里而已。量子力学学说称此为「测不准无常定理」（Uncertainty Principle）,Uncertainty这字原义也可译为「无一定」、「无常变化」，这在说明宇宙中的物理现象。宇宙物理原无确切固定的现象，一切都只不过因缘而生，一切无常无定，佛经早就讲过了（见阿含经）

量子力学内的另一重要发现是「叔丁格作用」（Schrodinger Function），此理论指出：一切能测的量，都只是观测的对映现象而已。对映的作用，由物理学家叔丁格以数学方程式表示出来，故称之为叔丁格方程式（Schrodinger Equation）。不同的物理系统中，各别的位能、作用、质量都不同，对映作用就不同，从对映作用而产生的结果——波动作用——也随之各异；科学家用数学方程式来表示这些关系，称为「波动方程式」（Wave Equation）。又说：「波动作用」是「波动方程式」的「解」。这些都是很专门的学问，这里避免艰涩的数学方程式，只作浅说而已，并不足以代表原说的精华。

叔丁格指出：观测会引起被观测对象的物质变化（请参阅拙文「科学家对于遥控心力的追寻」）。

古典物理学认为：质点不能从底位能到比它能量高的位能去，亦不能穿过高位能的障碍，而到另一个低位能位置去。这是错误的见解，量子力学的新发现之一，就是质点可以穿透高位能的障碍。核子的阿尔发衰变（Alpha Decay），就是最有力的证据之一。

古典物理学视质点与波动是两回事，这也是一种错误；事实上，量子力学学说告诉我们：质点与波动是两回事，这也是一种错误。事实上，量子力学学说告诉我们：质点与波动是可互换的，根本上是一体二元。古典物理学认为质点的存在是有限制的。而量子力学学说指出：质点的波动在宇宙空间到处存在；若以数学函数来表示，则波动函数的绝对平方，在任何空间都不是「零」。这种二元观点，接近佛学所讲「有无」、「生灭」的二元观念。事实上，宇宙的一切都是如此，佛学的「有无」并存，「空有」并立，「生灭」、「断常」循环，完全符合宇宙物理的真相。

不过，量子力学是用来解释宇宙物理的，其宗旨并不是用来解释佛学。而且，佛学对于宇宙物理法则的说明，也远不及对人的「空」、「性」深入广及。量子力学所发现宇宙的「空」源，并不是探讨人的「空性」；人的「空性」，自然有其宇宙空源的根，但是并不等于就是宇宙物理之空。两者仍是有很大差异的。我只能说，量子力学学说及由之而发展的科学新发现，越来越接近佛学内的科学宇宙观点，不能说它就是佛学内讲求「性」、「空」的原理。我也无意认为佛学的「性」、「空」学说，超越量子学说或不及它，因为这根本是两件事，只宜比较，而不宜互相衡量。

量子力学学说的「波动作用」、「叔丁格作用」、「测不准无常定理」等，配合宇宙源起于「空」的各种学说与科学发现，包括「大爆炸」、「大泡泡」、「宇宙扩展」等，都指向宇宙及超级宇宙的空源。无疑地「空」是宇宙之源及最高最终亦是最初境界。身为宇宙内欲界一小小微末分子的人类，又怎能超越宇宙的空源？「性空」虽不是经验世界所获致或表达的东西，到底也还是以人生经验为始点，没有理由硬说「性空」超越一切，甚至超越宇宙一切；承认其非超越，或者更接近空观一点罢了！自视超越就已经是惹了「尘埃」了，岂真是「本来无一物」？「本来无一物」、的空性，既不超越，也不低落，既无一物，何来超越？何来低落？本来如是！

量子力学与佛学空观是通往超宇宙空源的两条歧途同归的途径，这是我的感觉。我认为两者只有互补作用，而无尊卑敌对之分；因为从量子力学与新科学的其他新发现入手，先去了解超宇宙的本体及「空」源，再回过来研究佛学的性空，有很大的方便。不过，首先须做到无我执，否则，本位主义很容易导致幻相：不去我执而想做到不生不灭、不垢不净、不增不减，那是太难了。

华严经毗庐佛说：「不超越」。空性是无执。心经说：无智亦无得。空性与万物同体同源，空性无我。离开宇宙万物万象而谈自性，无异是苍蝇追自己的尾巴，团团转，越转越自迷。

心经云：「色不异空，空不异色；色即是空，空即是色，受想行识，亦复如是。」

前面四句，若先从研究宇宙入手，明白空与色是不同而又相通的界，且是互相循环的状况，那么第五句针对自性的话，就迎刃而解。否则，倘以经验世界去捉摸，终是瞎子摸象；倘从古典物理学去看，也必定著了执迷！以经验世界的观念去求空性，是很难体会金刚经所云：「身相、即非身相，是名身相；庄严佛土，即非庄严佛土，是名庄严佛土」，这些不可思议的境界的。如果先从宇宙太空物理学入手，了解了宇宙，就容易领会。量子力学无疑是这一方面最方便适合的跳板。

量子力学是最新尖端科学的基础，它解释宇宙基本构成力，指出宇宙万物不可测定、不可思议的无确定性及无常性，甚至量子力学本身也是不确定的，没有可以死守的不变公式。无常无定原是宇宙的现象。

当前举世物理学家都从量子力学的门槛进入宇宙科学，对于量子力学造诣最深，而且颇有新贡献的物理学家之一，当数美国德克萨斯州立大学（University of Texas,USA）的物理学家约翰·阿启波特·威勒博士（Dr.John Archibald Wheeler）。他是举世公认的量子力学专家，基于量子力学的进步研究，他提出不少崭新的发现与见解。他说：「今天的物理学家们，分头从量子力学与相对论的两端，发掘神秘大山的隧道，有些杰出的物理学家们已经由质点的研究，发现了宇宙万物是以几何方式交织于十一度时空空间的（Eleven Dimensions）；虽然到现在为止，还没有一种学说专门讨论多元空间。在尚无新理论学说的情况之下，量子力学仍是唯一最能解释多元多度空间的学说，至于多元空间的发现，只好称之为承认物理学（Recognition Physics）。」

威勒博士认为：「承认物理学」将来会一步步深入认识及解决，量子力学学说所述次原子世界内的怪异现象。怪异现象之一就是质点的生灭散集都是偶然率的（即是佛学所讲的缘缘——本文作者注）。

七十三岁的威勒博士，在新物理学上的卓越成就，多得不胜枚举。他于一九五二年始创专门研究太空黑洞的「黑洞物理学」（Black Hole Physics），他所创的「黑洞」名称，已为科学界公认采用；他是「几何力学」（Geometrodynamics）的发明人，被称为「几何力学之父」。几何力学是综合相对论与量子力学，而在两者范畴之内发展的几何学。

并非佛教徒亦未曾接触佛学的威勒博士，曾经说过：「宇宙一切事态发生，都循环因果系统而发生的。」又说过：「时间和空间都是空虚无有成形的，假如取消了时间，宇宙就停顿在某一须臾的永恒；假如取消了空间，宇宙就成为没有空间的混乱。没有时间没有空间，就什么也没有了，只有空虚。」

威勒博士是在讲宇宙物理，并非在讲佛学。可是，听来多么像是佛学！佛经说：「一切法皆空」（见瑜伽师地论卷十五）。

宇宙从空虚形成之始，「大爆炸」前的第10的负43次方秒，客观的现实尚未出现，空虚之中，没有时间，没有空间，本来无一物。直到其后，有了辐射，有了扩展的运动，才出现时间（因为有进行程序）和空间（因为有扩散），才形成客观的现实，然而一切时间空间又将归于空虚（佛经早就指出这种「万法归宗」的宇宙真理，但是现代人至今仍不是人人有这种认识）。威勒博士希望知道为什么宇宙会有这种因果循环的现象。

在现阶段的科学，在未有更具革命性的新学说出现之前，量子力学学学说无疑仍是最接近宇宙奥秘的权威学说；只有从量子力学学说去研究物质的过度情态——次原子的那些电子、中子、粒子、微子等等的变幻无常，似是而非的现象——才有可能寻得答案。

一般人的所谓常识，都是对经验世界的反应与估量判断，对于非经验的世界则是怀疑、否定的，此因陷入了我执。古典物理学家们坚持，现实中一切事物都必须遵照古典物理学的定律法则，比方说「动者恒动，静者恒静」之类的落伍物理观念。殊不知这一类观念或法则，只适用于这一个地球上而已，出了太空才几百英里，它就已经不适用了；在宇宙中，动者未必恒动，静者亦未必恒静，宇宙的运动，是有许多形态的，因缘而异。

爱因斯坦相对论的革命，推翻了古典物理学的绝对物理观念，功在万世。不过相对论仍将古典物理学的机械力学说（Mechanism）视为合理，而用来解释大规模的物体在宇宙中的运动，并加以进一步的诠释。这些诠释，在现在的新一代量子力学物理学家看来，已经感到很不满意了。爱因斯坦当时也没有自满，他也曾说过：宇宙客观现实的真相，还有待人类心灵力量努力去寻找。他相信总有一天，科学家们会获得答案的。

量子物理学家们现在获得的答案，尤其是威勒博士的学说，非常耐人寻味。他认为：事物的因果关系建立于次原子世界之内。他发现：次原子世界内的质点，如电子、正子、粒子等，它们的行为是完全反复无常的（Capriciously），变幻不停的。

他发现：「原子及次原子世界的质点，在未受到观察（Unobserved）之时，是存在于其本身各种统计可能的物理状态。举例说，铀原子天然存在与一种『量子力学』机械虚幻状况（Quantum Mechanical Never-never Land）；它是铀元素的原子，又可是铅的原子，又可是铀衰变（Decay）的原子。这几种不同性质的『未受观察状况』（Unobserved St ate）彼此共存——就好象一卷菲林胶卷片已经拍摄了几格不同照片的影象，尚未冲洗，各照片共存未变——但是，一旦受到机械或人类肉眼的观察，这些原子就起变化了！

无论是用肉眼观察这些辐射性的闪烁原子，或者是用仪器，如盖格氏计算机（Geiger Counter）及自动记录仪（Chart Recorder）来观察这原子，都会引起原子的突然变化，而现出它可能的诸『相』之一；通常它会现出它们最常现的相。原子在受到观察之下，也会彼此互相选择选择；不过，是随缘的选择，碰到什么就选择什么，颇有一点类似在『轮盘赌』上面滚跑的骰子。作伪的赌馆能叫骰子滚到有利赌馆作弊的轮盘上，骰子可能滚到什么最可能的号码上去，却无法解释其何以如此；同样的，量子力学能算出原子的机率，但是仍无法解释这粒原子，及其次原子的质点怎样作为，怎样选择，是成为铀元素呢？抑或以铅元素面目出现？单独的原子如何依缘与其他原子化合现诸相？这仍不是当前的科学家所可思义的；可是，那单独的原子（本来未定为铀元素，抑或铀同位元素，抑或铅元素的原子），一受到肉眼或机械仪器的观察，就立刻变为上述三种元素中任何一种的原子。这是一件事实，可从实验贯彻中证实。也就是说：『只有受到观察，才有存在；若无观察，就无物存在！』（Nothing exists until it is observed.—Joha A. Wheeler）」

威勒博士与量子力学物理学家们对于此种神秘的物理现象，认为奇异而且不可思议，至今仍是虽知其然而尚未知其所以然。

尖端物理学的发现，至此已经是玄之又玄了，谁能从经验世界的观念去接受这些已发现的事实？佛经说「诸法唯心造」，早就指出物的虚妄性，与心力观察引起的「存在」了。量子力学科学家威勒博士的发现，恰可作为佛经此语的最佳支持！我这样说，该不算是牵强附会罢？

从威勒博士的观点来看：观察是因，原子受到观察者注视而起的变化，乃变为什么元素是果！

因果律（Law of Causality and Effects）在一般人看来原是迷信，而予以屏弃的；但是在量子力学物理学家，例如威勒博士，都并不认为因果律是荒诞的迷信，相反地，毋宁是宇宙最重要的循环法则。威勒博士说：Without Causality，is only chaos ，totally alied to our picture of physicalreality。（倘使没有因果律，宇宙就只有混乱，完全不是我们所知的物理现实了！）

在威勒博士及其他量子力学物理学家的提倡下，古老的「因果律」已像火凤凰般死灰复燃，成为当代顶尖科学家承认的宇宙真理定律之一，脱除了佛教的色彩而成为科学的支柱。

威勒博士等物理学家发现：在次原子世界中，那些反复无常的个别质点及量子力，有一种神秘的力量，互相抵消，而促成群体质点行为的因果作用。于是，在宇宙中，从显微生物的阿美巴（Amaeba）到庞大的星云漩系，无论大小，一切的运动，都无不遵循因果律而进行。威勒博士曾经以浅出的幽默口吻解释这种奇异的现象，他说：「一个说“yes”，一个说“no”，可是毕竟结合起来了。这种奇怪的婚姻结合——个别的混乱质点与群体的结合，造成一种奇异的因果宇宙！」

量子力学物理学家尼毅（Nathan Rosen）、波里士·仆多斯基（ Boris Poldolsky ）、及爱因斯坦，三人于一九三五年发表联合公报指出：在次原子世界内，各个个别的质点彼此之间有交织关系，互相依存。最近，法国巴黎大学南区分校的物理学家阿伦·阿斯柏（Alaim Aspect），以多次的实验证实了此一理论之正确，这种互相依存的观念，也是与佛经相符的。

至于佛经讲到宇宙的成住坏空的循环：

瑜伽师地论卷二云：

「……于第三静虑中，有俱生风起，坏器世间……此之风界与器世界，一时俱没……从此坏已，得二十中劫住……世间已坏……如是二十中劫已……世间复成。尔时最初于虚空中，第三静虑世界成……三千大千世界，从上而起，与彼世界所作依持……」

增一阿含经三十四卷七第四十之一内载：

「比丘当知，一切行常不得久住。比丘当知，或有是时，六日出时……须弥山亦渐渐融坏，三千大千国土，皆悉融坏……三千大千刹土，亦复如是，洞然火出，靡不周遍……三十三天，乃至他化自在天，亦复命终……比丘当知，是时若七日出……须弥山渐渐融坏……亦不复见尘烟之分，况且灰乎？是时三十三天乃至他化自在天、悉皆火然……三千大千刹土，悉为灰土，亦无形质……劫还成就时，虚空之中，有大云起……复生千海水，复生千四天王宫、千三十三、千艳天……化自天、千他化自在天……」

各佛经均有类如此段之记载，说明多元宇宙成住坏空，又再从空生的循环。亦说明宇宙万物互相依持，因缘而生，可说无不符合最新太空物理学的发现。

十七世纪法国数学家兼哲学家布列斯·巴斯卡Blais Pascal）曾有诗：

It is infinite sphere, the center of which is everywhere, the circumference nowhere!

此诗句灵感是否得佛经，无法考证，但的确很像佛经的口吻。

大乘起信论曰：「虚空无边，世界无边，众生无边。」

诸佛经内世界无边的，除了阿含经之外，各经也都很多，实在不胜一一枚举；佛经总是讲宇宙的不可思议多元交织复度空间，不幸这都不是一般人所能领会的。著名的丹麦物理学家尼尔斯·波尔（Niels Bohr）说过：「复度宇宙的复杂，不是人类智慧现阶段发展所能穷其究竟的。」威勒博士说：「宇宙物理的神秘，总会渐渐被科学一一揭开的。」

对于观察会引起个别原子内部的改变，威勒博士说过：「我不敢用心力或意识这一类字眼，来形容其观察能引起原子反应，但是的确令人无法不联想到意识上面去。」

佛经说「诸法唯心造」，佛经说的「因果律」，如今从量子力学「叔丁格作用」学说的实验发现来看，显然是完全精确地开示了宇宙一切物理。人，无论什么身，也都只是宇宙的一小分子，没有什么理由非要强调人所追求的空性超越于宇宙的一切。不从我执来看人的空性，客观地从科学的新发现来比较佛理，或者还能较容易明白一点。也许亦较容易获得无执的空性罢？

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