量子物理与佛学(一)

正安文化北京   2017-08-13 11:29

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量子物理与佛学(一)

量子物理并非我们想象的晦涩难懂,反而,是很有意思的一门学科,在量子的世界里,呈现出与宏观世界截然不同的现象,这些现象会启发我们进一步理解传统文化中的玄妙难懂之处。

这次我们先从量子物理最有名的理论之一——量子态叠加和坍塌理论讲起。

量子态叠加原理是量子力学中的一个基本原理,而基于此放大到宏观世界、便于大家理解的经典案例就是“薛定谔的猫”。

量子物理与佛学(一)

“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫既是死的又是活的著名思想实验的名字,它描述了量子力学的一个现象:粒子的某些特性无法确定,在量子系统中,一个原子或者光子可以同时以多种状态的组合形式存在,而这些不同的状态可能对应不同的甚至是矛盾的结果。整个实验是这样进行的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。在一小时内,大约有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,剩下50%的概率是放射性物质不会衰变而猫将活下来。

通俗点说就是,猫在箱子里时是处于死和活两种状态的叠加

薛定谔的猫本身是一个假设的概念,但随着技术的发展,人们在光子、原子、分子中试验中已经证实了“薛定谔的猫”的真实性,也就是量子的叠加态是真实存在的,比如光的波粒二象性,光同时即是波、也是粒子,同时以两种状态存在,经典的实验就是著名的“双缝实验”。

双缝试验

照射光束于一块内部刻出两条狭缝的不透明挡板。在挡板的后面,摆设了侦测屏,用来纪录通过狭缝的光波的数据。从这些数据,可以了解光束的物理性质。光束的波动性质使得通过两条狭缝的光束互相干涉,造成了显示于侦测屏的明亮条纹和黑暗条纹,这就是双缝实验著名的干涉图案。实验者同时发现,光束是以一颗颗粒子的形式抵达侦测屏。双缝实验也可以用来检测像电子一类粒子的物理行为,虽然使用的仪器不同,都会得到类似的结果,显示出波粒二象性。

量子物理与佛学(一)

我非常喜欢科幻作家刘慈欣,他擅长把物理学的前沿知识内化在动人的故事里讲述。在《球状闪电》里,大刘生动的描述了处于量子态的人。想象一下一个你非常熟悉的人,因为某种机缘,变成了量子态存在形式,处在既死又活的状态里不得解脱,这让人多么纠结啊!

量子物理与佛学(一)

了解了量子的常态就是叠加态,佛学里一些高深难懂的概念就变得好理解了。比如“色不异空、空不异色、色即是空、空即是色”,可以理解为我们所处的世界其实是色和空的叠加态。“过去心不可得、现在心不可得、未来心不可得”,其实是因为我们所说的“心”是“心”和“非心”的叠加态。“如来,如去如来,如坐如卧”,也是一种叠加态的表述。所以,色空不二、寂照不二,善恶不二、美丑不二,福祸不二,烦恼和菩提不二,一切都是不生不灭,不垢不净,不增不减,都是处于一种叠加态。这些佛经里屡屡出现的概念,也就是描述了佛学里的大觉悟者才能达到的般若境界,这种境界非常类似量子处于叠加态的状态。从此理论再进行推论,可能“死”和“生”也是不二的,也是同时存在的叠加态,我们同时是既生又死的存在着,所有的事情都是既好又坏的状态,那又有什么可执着的呢,自然可以心无挂碍,无有恐怖,全然的自在、洒脱!

说到这里可能有人会产生疑问,既然万物都是以叠加态存在着,那我们眼中的世界为何如此真实和确定呢?这就引申出下一个重要概念——量子坍塌

还以双缝实验为例,当时震惊科学界的一个重大发现,即使现在看起来仍然非常难以理解的一个现象:当实验者在双缝后面加上一个探测装置,以观测电子是从双缝中的哪个缝通过时,干涉图案则消失。电子老老实实的以粒子状态通过狭缝,在屏幕上显示出整齐的两条线!为何不观察就是干涉条纹,观察就是另外的结果?难道电子发现了我们在观察它?

量子物理与佛学(一)

这个现象困扰了科学家们,由此,量子物理理论提出一个观点,观察者会引起被观察者量子态的坍塌。观察前,量子以叠加态形式存在。当观察时,原来的量子叠加态瞬间坍缩,成为确定状态。

以薛定谔的猫为例,在观察者开箱观察时,本来是叠加态的猫瞬间坍塌为确定状态,开箱检查的人只会看到一只死的、或者是一只活的猫,而不会发现一只既死又活的猫。

举个生活中的例子,很多已婚妇女总是担心老公是否出轨,是否还爱自己,于是乎想出种种计策来试探对方,这种行为其实是很危险的,因为处于爱你和不爱你叠加态的老公,在你测试的一瞬间,可能就坍塌为不爱你了。观察者对被观察者的观察,会导致被观察者的确定状态。

所以,观察者的观察是一个至关重要的因素。法不孤起,仗境方生。道不虚行,遇缘则应。这个确定的世界完全是由于我们的观察而产生的,在我们不观察时,它是一种混沌的、叠加的状态。“色不异空、空不异色”的 “色”“空”叠加态,当我们观察时,会瞬间坍塌为“色”或“空”的确定状态。“一念天堂、一念地狱”,天堂或地狱的状态也只取决于观察者的观察。 “三界唯识、万法唯心”,也都反映了从多重叠加态到引入观察者后导致坍塌的不同状态。所以,你看到的确定的世界,其实是由你的观察所决定,“你”的观察才是决定性因素。

量子物理与佛学(一)

那么

观察者的观察方式会影响坍塌的状态吗?

我们能够通过不同的观察方式

控制“薛定谔的猫”是死还是活吗?

“境随心转”是否是真的?

带着问题,我们下次再会~

量子物理与佛学(一)

-完-

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