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量子物理與佛學(一)

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量子物理並非我們想像的晦澀難懂,反而,是很有意思的一門學科,在量子的世界裡,呈現出與宏觀世界截然不同的現象,這些現象會啟發我們進一步理解傳統文化中的玄妙難懂之處。

這次我們先從量子物理最有名的理論之一——量子態疊加和坍塌理論講起。

量子態疊加原理是量子力學中的一個基本原理,而基於此放大到宏觀世界、便於大家理解的經典案例就是「薛定諤的貓」。

「薛定諤的貓」是由奧地利物理學家薛定諤於1935年提出的有關貓既是死的又是活的著名思想實驗的名字,它描述了量子力學的一個現象:粒子的某些特性無法確定,在量子系統中,一個原子或者光子可以同時以多種狀態的組合形式存在,而這些不同的狀態可能對應不同的甚至是矛盾的結果。整個實驗是這樣進行的:在一個盒子里有一隻貓,以及少量放射性物質。在一小時內,大約有50%的概率放射性物質將會衰變並釋放出毒氣殺死這隻貓,剩下50%的概率是放射性物質不會衰變而貓將活下來。

通俗點說就是,貓在箱子里時是處於死和活兩種狀態的疊加

薛定諤的貓本身是一個假設的概念,但隨著技術的發展,人們在光子、原子、分子中試驗中已經證實了「薛定諤的貓」的真實性,也就是量子的疊加態是真實存在的,比如光的波粒二象性,光同時即是波、也是粒子,同時以兩種狀態存在,經典的實驗就是著名的「雙縫實驗」。

雙縫試驗

照射光束於一塊內部刻出兩條狹縫的不透明擋板。在擋板的後面,擺設了偵測屏,用來紀錄通過狹縫的光波的數據。從這些數據,可以了解光束的物理性質。光束的波動性質使得通過兩條狹縫的光束互相干涉,造成了顯示於偵測屏的明亮條紋和黑暗條紋,這就是雙縫實驗著名的干涉圖案。實驗者同時發現,光束是以一顆顆粒子的形式抵達偵測屏。雙縫實驗也可以用來檢測像電子一類粒子的物理行為,雖然使用的儀器不同,都會得到類似的結果,顯示出波粒二象性。

我非常喜歡科幻作家劉慈欣,他擅長把物理學的前沿知識內化在動人的故事裡講述。在《球狀閃電》里,大劉生動的描述了處於量子態的人。想像一下一個你非常熟悉的人,因為某種機緣,變成了量子態存在形式,處在既死又活的狀態里不得解脫,這讓人多麼糾結啊!

了解了量子的常態就是疊加態,佛學裡一些高深難懂的概念就變得好理解了。比如「色不異空、空不異色、色即是空、空即是色」,可以理解為我們所處的世界其實是色和空的疊加態。「過去心不可得、現在心不可得、未來心不可得」,其實是因為我們所說的「心」是「心」和「非心」的疊加態。「如來,如去如來,如坐如卧」,也是一種疊加態的表述。所以,色空不二、寂照不二,善惡不二、美醜不二,福禍不二,煩惱和菩提不二,一切都是不生不滅,不垢不凈,不增不減,都是處於一種疊加態。這些佛經里屢屢出現的概念,也就是描述了佛學裡的大覺悟者才能達到的般若境界,這種境界非常類似量子處於疊加態的狀態。從此理論再進行推論,可能「死」和「生」也是不二的,也是同時存在的疊加態,我們同時是既生又死的存在著,所有的事情都是既好又壞的狀態,那又有什麼可執著的呢,自然可以心無掛礙,無有恐怖,全然的自在、洒脫!

說到這裡可能有人會產生疑問,既然萬物都是以疊加態存在著,那我們眼中的世界為何如此真實和確定呢?這就引申出下一個重要概念——量子坍塌

還以雙縫實驗為例,當時震驚科學界的一個重大發現,即使現在看起來仍然非常難以理解的一個現象:當實驗者在雙縫後面加上一個探測裝置,以觀測電子是從雙縫中的哪個縫通過時,干涉圖案則消失。電子老老實實的以粒子狀態通過狹縫,在屏幕上顯示出整齊的兩條線!為何不觀察就是干涉條紋,觀察就是另外的結果?難道電子發現了我們在觀察它?

這個現象困擾了科學家們,由此,量子物理理論提出一個觀點,觀察者會引起被觀察者量子態的坍塌。觀察前,量子以疊加態形式存在。當觀察時,原來的量子疊加態瞬間坍縮,成為確定狀態。

以薛定諤的貓為例,在觀察者開箱觀察時,本來是疊加態的貓瞬間坍塌為確定狀態,開箱檢查的人只會看到一隻死的、或者是一隻活的貓,而不會發現一隻既死又活的貓。

舉個生活中的例子,很多已婚婦女總是擔心老公是否出軌,是否還愛自己,於是乎想出種種計策來試探對方,這種行為其實是很危險的,因為處於愛你和不愛你疊加態的老公,在你測試的一瞬間,可能就坍塌為不愛你了。觀察者對被觀察者的觀察,會導致被觀察者的確定狀態。

所以,觀察者的觀察是一個至關重要的因素。法不孤起,仗境方生。道不虛行,遇緣則應。這個確定的世界完全是由於我們的觀察而產生的,在我們不觀察時,它是一種混沌的、疊加的狀態。「色不異空、空不異色」的 「色」「空」疊加態,當我們觀察時,會瞬間坍塌為「色」或「空」的確定狀態。「一念天堂、一念地獄」,天堂或地獄的狀態也只取決於觀察者的觀察。 「三界唯識、萬法唯心」,也都反映了從多重疊加態到引入觀察者後導致坍塌的不同狀態。所以,你看到的確定的世界,其實是由你的觀察所決定,「你」的觀察才是決定性因素。

那麼

觀察者的觀察方式會影響坍塌的狀態嗎?

我們能夠通過不同的觀察方式

控制「薛定諤的貓」是死還是活嗎?

「境隨心轉」是否是真的?

帶著問題,我們下次再會~

本文屬作者個人觀點,歡迎留言~

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