- U币
- 758 U
- 金钱
- 12650 ¥
- 积分
- 13247
- 好友
- 50
- UID
- 46
- 最后登录
- 2016-4-20
- 在线时间
- 1300 小时
- 注册时间
- 2005-5-15
- 精华
- 1
- 主题
- 36
- 帖子
- 607
个人文集
个人精华
|
四 、光速为什么恒定 相对论和量子理论是现代科学的两大基石,所以我们首先从这两方面入手,看看佛学与科学有没有什么共同点。 相对论的提出,既是爱因斯坦天才头脑的创见,也是科学发展的必然。即使没有这个爱因斯坦提出相对论,一定还会有下一个爱因斯坦会提出,只不过科学就会稍微延缓一下发展的脚步。大家知道,在十九世纪五十年代,麦克斯韦就建立了描述电磁现象的完美的麦克斯韦方程组,通过此方程组,麦克斯韦计算出了电磁波的速度,没想到这个速度就是光在真空中的传播速度,由此麦克斯韦认定光也是一种电磁波。在这里,光的速度是由公式直接推导得出,已是隐含了光速恒定的概念。后来,著名的迈克尔逊-莫雷实验证明了真空中根本没有“以太”这种光的传播介质。这个实验对当时的科学界具有相当的震动,因为那时还是牛顿经典时空一统天下的时候,光的速度那时已是众人皆知,不过按照牛顿经典理论,光的速度一定是相对于某个不动的物体,这个不动的物体被大家假象为是真空中一种静止不动的介质——以太,以太是光传播的介质,同时又相对于光速恒定,这样,牛顿的经典时空就非常完美了。然而迈克尔逊-莫雷实验的结果让科学家们如鲠在喉,因此被称为二十世纪飘在科学界的两朵乌云之一(另一朵是黑体辐射实验,引发了量子理论的诞生)。 如何解释迈克尔逊-莫雷实验的结果成了当时的一件大事,此时年轻的爱因斯坦大胆假设,认为光的速度并不需要参照物,而是一个常数,并在此基础假设上建立了辉煌的相对论。我们现在知道,对于相对论的预言都很成功,相对论的应用也很普及了,比如在GPS定位时,就要考虑相对论效应,不然就会出现较大的误差。 然而,光速为什么相对于每一个观测者都是一个恒定的数值呢?并且与观测者的运动状态无关?如果光也是一种物质,那么这与我们的常识是相悖的。比如从火车上向火车运动方向上扔一个小球,在站台的观测者看来,小球的运动速度就是其本身速度与火车速度相加之和。然而相对论告诉我们,如果从火车上不是抛出小球,而是发射一个光子,那么无论对于火车上的观测者还是站台上的观测者,光子的速度都是恒定的。对于这一现象,爱因斯坦从没做过什么说明,其他的科学家或者折服于爱因斯坦理论的强大,或者曾经探讨但无果而终,总之光速恒定的假设从不再探究。 或许有人会说,光速恒定不是从麦克斯韦方程得到的结果吗?难道还需要说明吗?如果这样认为的话,并没有看到问题的实质。麦克斯韦方程是为了描述电磁现象而得到的,所以对光速恒定的结果也只是对现象的一种数学化描述,并不是说明现象的原因。麦克斯韦方程无法说明白是电磁现象导致了光速恒定的结果还是光速恒定导致了电磁现象的产生,更或者二者根本就不是因果关系,只不过是同一种现象的不同表现。况且用数学来解释物理现象的本质,有点倒果为因的感觉。数学的本质是什么,目前并没有统一的认识,直觉主义者、形式主义者和逻辑主义者各有各的解释,数学自身的出生的问题都没有解决,更不可能去说明物理现象的本质。 一个理论不管多么正确,如果是建立在一个无法说明白的假设之上,总是让人觉得不太完美,至少,这不是一个完备的理论。既然科学止步于这个假设,我们不妨看看佛家对此有没有更好的说明。 前面我们说过,在佛家看来,世界并不是真实的存在,所以也就不存在独立于观察者之外的一个所谓的客观世界,每个人看到的世界就是自己的世界,虽然大家眼中的世界也许并没有什么差别,但从本质上来说,每个人只有一个参考系,那就是自我。那为什么大家看到的世界都是一样的呢?这是因为,我们每个人,本质上都是一样的,或者说,我们每个人都是佛,我们本来都是有无穷潜力的,但由于自身的无明,产生了分别心,分别心形成幻象,我们又执着于这个幻象,所以认假为真,丢失了自己的本来面目。执着的程度不同,就会被不同的规律束缚,现在束缚我们人类的这个规律,就是目前科学家追求的大统一理论,或者叫宇宙波函数。然而,从根本上说,并不是规律束缚我们,而是我们自己束缚了自己,只要我们不再执着于幻象,我们都可以摆脱规律的束缚。 可以通过前面的思想实验来理解这种情形,比如我们现在都是在游戏中,游戏公司服务器中的游戏程序就是我们认为的宇宙波函数,宇宙波函数投影在我们自己的意识中,于是形成了五彩斑斓的四维时空的现实世界。只要我们“身”在游戏中,我们就要被宇宙波函数束缚,但只要我们从游戏中出来,游戏公司的宇宙波函数自然就奈何不了我们了。 从上面的分析可以看出,所谓的四维世界,只有一个参照系,那就是观察者自己。脱离观察者的世界是根本不存在的。就像我们照镜子,镜中的像一定是和镜子相伴相生,镜子拿开,镜中像也就消失。 大家都是由于分别心而产生了幻象,那为什么我们自己一点都没有察觉呢?佛说,那是因为分别心太过细微,而我们的意识太过粗放。我们的意识是由连续不断的念头组成,按照佛经的记载,一弹指含二十瞬,一瞬含二十念,一念含九十刹那,一刹那含九百生灭。实际上这还是方便说,真实情况是每一刹那间就有亿万次的生灭。为了帮助理解,我们可以把分别心划分为三个层次:最粗的级别为分别觉,其次为分别念,最细微的称为分别识,也就是佛法中的生灭。我们把这三个层次分别对应于时钟的时针、分针和秒针。假如我们的分别心处在时针的层次,我们只能感觉到时针的运动,如果分别心处在分针的层次,那我们可以感觉到时针和分针的运动但感觉不到秒针的运动。如果分别心处在秒针的层次,那么时针、分针和秒针的运动我们都能感觉到。相应的,佛法说,我们普通人都处在分别觉的层次上,也就是时针的层次,更细微的分别念和分别识我们感觉不到。那么普通人要怎样才能感知到最细微的生灭呢?佛经里说,要修炼到八地菩萨以上才可以(关于知觉系统的现代心理学研究将在后文谈到)。 分别识以极快的速度生灭。我们再来看光量子,光是一份一份发出的,两份光子之间有一个间隔,这难道不是一种生灭吗?一份光子是生,间隔表示灭,没错!我们终于找到了佛学与科学的共同之处!所谓光传播的速度,其实就是我们每个人分别识生灭的速度!正是这样!由于我们每个人分别识生灭的速度都一样,所以光速相对我们每个观测者来说都是恒定不变的!相对论的前提在佛学理论中得到证明! 同时,我们还知道了,普朗克时间,就是一个分别识从生到灭的最短时间,而普朗克空间,就是在这一个短暂的生灭中意识所产生的虚幻的最小空间单位。这同时也解释了,为什么小于普朗克时间和空间的概念对于科学家来说是个禁区,从佛学理论则很容易解释:虚拟的四维时空幻象本身就是建筑在一个个连续不断生灭的分别识之上,想要用虚拟时空中的要素去探索建筑该时空的基元之间的缝隙,这是本末倒置的行为,用一个不太恰当的比喻就是,想用一把钢尺去测量钢尺上两个铁原子间的距离,当然是不可能的。那么我们还有没有办法探测到小于普朗克空间的方法呢?当然有,但不能再用任何依托于四维虚拟时空的元素,后文将论及此问题。 光速恒定的结论虽然在佛学思想中得到证明,但是从佛学的观点看,所谓光的速度其实是一种假象,并没有一种叫做光的物质,单个的光子也许仅代表一次分别念的生灭。所以,并没有光,没有光的速度,有的仅是因分别识产生的光的幻觉,光的速度自然也就无从说起。这个结论,大家如果一时还不理解,可以暂时搁置,我们在下面讨论量子理论时还要用到这个结论,也许那时将更好的理解这种概念。 我不清楚爱因斯坦本人是否对佛学有过研究,但其本人对佛学有着相当高的评价,在1954年普林斯顿大学出版社出版的《Albert Einstein: The Human Side》中,记录了这样一段爱因斯坦的话: “未来的宗教将是一种宇宙宗教。它将是一种超越人格化神,远离一切教条和神学的宗教。这种宗教,包容自然和精神两个方面,作为一个有意义的统一体,必定是建立在由对事物的——无论是精神,还是自然的——实践与体验而产生的宗教观念之上的。佛教符合这种特征。” 爱因斯坦的这个评价也许仅是出于直觉,他应该想不到,后人会用佛学理论为他的相对论基础作一个证明,这也许是佛学对他这种评价的一种积极反馈吧。
|
|