草人文摘之科学与FO学-13

九、朱清时教授谈科学与佛学

草人文摘-朱清时教授谈科学与佛学-1

朱清时，中国科学技术大学前校长、中国科学院院士、国务院学位委员会委员、第三世界科学院院士、中国绿色化学的主要倡导者和组织者、南方科技大学创校校长，1994年曾获海外华人物理学会亚洲成就奖和汤普逊纪念奖。

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在本世纪30年代以前，经典物理学一直认为：物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子是组成物质的最小“砖块”。1932年，科学家经过研究证实：原子是由原子核和核外电子构成，而原子核是由质子和中子构成的。以后，科学家们把质子和中子看作是物质微观结构的第三个层次，统称为“基本粒子”。

1964年，美国物理学家马雷·盖尔曼大胆地提出新理论：质子和中子并非是最基本的粒子，它们是由一种更微小的东西——“夸克”构成的。为了寻找夸克，全世界优秀的物理学家奋斗了20年，虽然一些实验现象证实了夸克的存在，然而单个的夸克至今未找到，人们始终不识庐山真面目。对此，粒子学家们的解释是：夸克是极不稳定的、寿命极短的粒子，它只能在束缚态内稳定存在，而不能单个存在。不仅如此，迄今人们所知道的300多种基本粒子中，除少数寿命特别长的稳定粒子（如光子、中微子、电子和质子）外，其它都是瞬息即逝的，也就是说，它们往往在诞生的瞬间就夭折。

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在二十世纪的后期，物理学的一个前沿领域——“弦论”的发展又使我们对物质的看法更进了一步。什么是“弦论”呢？它的一个基本观点就是自然界的基本单元，如电子、光子、中微子和夸克等等，看起来像粒子，实际上都是很小很小的一维弦的不同振动模式。我们把弦论中的弦称作宇宙弦，它可以作某些模式的振动。每种振动模式都对应有特殊的共振频率和波长。比如，小提琴弦的一个共振频率对应于一个音阶，而宇宙弦的不同频率的振动是对应于不同的质量和能量。所有的基本粒子，如电子、光子、中微子和夸克等等，都是宇宙弦的不同振动模式或振动激发态。简言之，如果把宇宙看作是由宇宙弦组成的大海，那末基本粒子就像是水中的泡沫，它们不断在产生，也不断在湮灭。我们现实的物质世界，其实，是宇宙弦演奏出来的一曲交响乐。

在弦论之前，分子由原子组成，原子由质子、中子和电子等基本粒子组成，因而就把物质世界看作是物质实体。在弦论之中，情况发生了根本变化。过去认为组成客观世界的是这些基本粒子，而现在则认为这些都是宇宙弦上的各种“音符”。组成物质世界的基本单元是宇宙弦的各种可能的振动态，而不是宇宙弦自身，就像组成交响乐的基本单元是乐器上发出的每一个音符，而不是乐器自身一样。如此说来，多种多样的物质世界，真的成了“一切有为法，如梦幻泡影，如露亦如电…（《金刚经》）”。至此，物理学便印证了佛教的“缘起性空”“自性本空”学说。

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现在我们叫做科学的东西，是古希腊起源的，文艺复兴时期才开始成熟。文艺复兴时期成熟的科学有两个支柱：一个叫做实验，即通过科学实验去发现真理，这是科学的一个支柱；第二个是逻辑推理，即利用逻辑推理得到真理。而这两者都是有局限的。

科学从来是研究客观的东西，研究客观规律，所以把主观的东西都排除了。这样，在科学的早期是没有问题，但是在近期，在量子物理就发现问题了，即发现主观意识和客观不可分离。既然主观意识和客观实体不可分离，那科学实验排除主观，专做客观的东西就很受局限了。

当代的人类急需另外一个方面的认识，就是要知道科学有局限，不要把自己不理解的东西都说是迷信、都说成是伪科学。

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佛学有它的独到之处，不是像科学那样做实验，也不用逻辑推理，它获取真理的方法是靠提高人的智慧。如何提高人的智慧呢？靠修定。一个人一旦入了定，大脑就处于高度有秩序的状态，就类似于我们说的超导体。大家知道，像铜丝电线都是有电阻的，因为里面的分子在不断的振动，一振动就增加了电流的阻力，即电阻。导体一旦冷却，就会发生突变，一下子电阻全都没有了，这时候电流极其强大，能量场极其强大。佛学的禅定也是这样的，教人怎么样安静下来，安静之后入定，这时候你的智慧最高。佛学禅定的方法是认识真理的一个非常重要的手段。这个东西确实是宝贝，它可以弥补科学的不足。

佛教认识宇宙真理的方法其实也是科学方法，通过提高认知能力，来认知常人想不到的更深更高的真理或百思不得其解的东西。把意识比作电流，大脑就像导体。如果修持到深入禅定，大脑可以进入高度有序化的超导状态，意识可以畅行无阻，意识场可能极其强大，可以感知到常人无法获得的宇宙真谛。

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朱清时教授在《物理学走近阿赖耶识》文中提到，人类发现一个难以解释的事情，就是两个基本粒子，它们原来是在一起，突然分开往不同的方向跑，有一个可能跑到银河系的边上去了，另一个跑到北京来了。我们测量一下在北京的这个，干扰一下这个粒子，跑到银河系边上的粒子马上就感受到，并作出反应。

这个事情爱因斯坦最先发现，把这个微观世界现象称之为诡异现象，并说这个现象只有一种解释，就是我们有一种未知的信号传递方式，在两个粒子之间一直保留着。但后来爱因斯坦又说这个未知的信号传递方式可能不存在。后来“量子力学”说这种诡异现象叫“量子纠缠”。

“量子力学（Quantum Mechanics）”是研究微观粒子运动规律的物理学分支学科，它主要是研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础，在化学等有关学科和许多近代技术中都得到了广泛的应用。量子力学可以从微观角度，解释物理学中的各种现象，比如铁为什么有磁性？金属为什么会导热、导电？金属为什么会有光泽？等等，都只有通过量子力学才能得到正确的解释。

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在量子理论诞生100年以后的今天，大多数人对我们周围世界的理解仍然停留在传统物理学的层次上，认为我们周围的世界是独立存在的。就是说，它是由物体（如桌子、椅子、行星、原子）组成的。这些物体就在那里存在着，与我们去观察或不去观察无关。也就是爱因斯坦所称的“客观实在“。然而恰恰是这个看似无可厚非的常识观念，丹麦物理学家、哥本哈根大学博士尼尔斯·玻尔，运用量子的哥本哈根解释的哲学，向它提出了挑战。就是说，不存在一个与我们的精神世界并行的客观独立的物质世界，而我们所描述的物质世界是依赖于我们的精神世界而存在的。

事实，量子力学理论的许多假说，已经被实验所证实，尽管尚存许多争议，但量子力学所取得的重大成就，我们完全有理由把它当作一种客观的现象，从而，我们会得到一些新的启示：比如物质世界的不确定性和非实在性等等；世界的整体性和不可分割性；以及意识的能动性等等。这些启示在我们重新建立世界观、人生观以及对真理的认识和信仰的过程中，会起到重大的作用。

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一般人认为客观物体一定要有一个确定的空间位置，这种存在，是不以人的意志为转移的、是客观的。比如说，我的女儿现在在客厅里面，或者说我的女儿现在不在客厅里面，两者必居其一。通常的客观表现就是，要么在，要么不在。也就是说，在，就是在；不在，就是不在。

但在量子力学微观世界里就不一样了，就象说是“你的女儿既在客厅又不在客厅”这么一个状态，即“在”与“不在”二者叠加在一起的状态。然后，你若去看这个女儿到底在还是不在？你一观察（意识一介入，实施了观测动作），这个女儿的存在状态就坍缩了，她就从原来的在客厅又不在客厅的叠加状态，一下子变成在客厅或者不在客厅的唯一的状态了。

量子力学说这种现象诡异就诡异在这里：你不观察它，它就处于叠加态，也就是一个电子既在A点又不在A点; 你一观察，它这种叠加状态就崩溃了，它就真的只在A点或者真的只在B点了，只出现一个。这个事实（注意：所讲的是微观世界！微观世界，我们肉眼是看不见的。）是量子力学发展过程中用很多实验证实了的事情，其中一个最著名最重要的实验，就是干涉实验。

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维格纳说，我们的意识能够受外部世界的影响而改变，同样，我们的意识也是能够改变客观世界的。意识改变客观世界就是通过波函数坍缩，就是使不确定状态变成确定的状态这样来影响的。

自然科学总是自诩为最客观、最不容忍主观意识的，现在量子力学发展到这个地步，居然发现人类的主观意识是客观物质世界的基础。因为量子力学是我们客观物质世界最基础的理论。二十世纪人类技术进展都跟量子力学有关，而且量子力学经过了最精确的实验验证。量子力学的基础就是：从不确定的状态变成确定的状态，一定要有意识参与。——这是物理学的一个重大成就。

到这一步，我们对量子力学的诡异已经有所了解，诡异的基础实际上是：意识和物质世界不可分开，意识促成了物质世界从不确定到确定的转移。这点很像在佛学中，一个念头一下子使物质世界产生出来了这样的概念，而物质世界产生出来实际上是从不确定变成确定的，这两者不是很相类吗？

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如果把同一个量子体系分成几个部分，在未检测之前，你永远不知道这些部分的准确状态，如果你检测出其中之一的状态，在这瞬间其他部分立即调整自己的状态与之相应。这样的量子体系的状态叫做“纠缠态”。纠缠的一个重要特点，就是纠缠一方得到的任何信息，另一方也会马上感到，不需要信息传递。对于物质世界的纠缠大家不太容易理解，原因就在于大家的观念都认为一个事物永远都有个确定的状态，但是量子力学发现，微观世界的事物，在还没被观察之前没有明确的状态。

大家记住，量子纠缠就是对于多个微观物体，在被观察之后，它们的状态会从不确定到确定，作一个有关联的突变。可以说，量子纠缠现在已经成为一个“工具”了，这个工具可以用来传输东西、传输信息。

大家知道，传统物理传输所复制的是仅是纸上图像的信息，不能复制任何“实体”本身。而量子隐形传输却从“实体”得到完整的信息，从而复制出了“实体”本身，尽管只是一个小小的量子态。这个工作现在全世界做得最领先的是欧洲国家，然后就是中国。中科大有个年轻教授叫潘建伟，他做这个在全世界很有名，做得很好。这个量子隐性传输若能实现，就使得人类有这种可能：可以把在地球上某个东西的全部信息传到火星上去，而且瞬间就传播了。

现在传播的是某个东西的全部信息，总有一天能实现把一个人的全部信息传递到火星上去，然后在那个地方用原子组装出来，不就变成传输了一个人了吗？这听上去像是个幻想，但事实并非幻想，这就是中国刚发射的量子卫星原理。

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《科技日报》上一篇大文章，标题是《物理学和数学能完整描述真实吗——世界著名物理学家论辩量子意识》，其中介绍世界上对量子意识的研究。科学家们现在已经开始认识到意识是种量子力学现象，意识的念头像量子力学的测量。

人的意识过去一直都没有搞清楚，包括中医经络学说所讲的“气”、“真气”，其实“气”，任何实验方法都没找到。很可能意识就是“真气”这种东西，实际上是量子力学现象，用经典物理学的电学、磁学及力学方法去测量，是测量不出来的。

量子力学现象的一个主要状态，就是刚才说的量子纠缠。大脑中有海量电子，它们处于复杂的纠缠状态。意识就是大脑中这些处于纠缠状态的电子在周期性的坍缩中间产生出来的。这些电子不断坍缩又不断被大脑以某种方式使之重新处于纠缠态。这就是现在量子意识的一种基本观念。这个假说在解释大脑的功能方面已经开始有一些地位了。

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目前关于量子意识的理论有好几种，其中影响最大的是英国剑桥大学教授彭罗斯和美国一位教授哈梅罗夫俩人所创立的理论。

彭罗斯和哈梅罗夫认为：在人的大脑神经元里有一种细胞骨架蛋白，是由一些微管组成的，每个微管里都含有很多电子，这些电子之间距离很近，所以都可以处于量子纠缠状态。

起心动念开始观测的时候，在大脑神经里，就相当于海量的纠缠态的电子坍缩一次，一旦坍缩，就产生了念头。如果按照他们的理论，脑细胞里存在大量的纠缠态电子，那就有量子隐性传输存在。因为宇宙中的电子和大脑中的电子都来源于“大爆炸”，是可能纠缠在一起的，一旦纠缠，信息传输就能不受时间与空间限制地隐性传输了。我们的意识是这些纠缠态电子坍缩而产生的，那么意识就不光是存在于我们的大脑神经细胞中，可能与宇宙中不同地方的电子也纠缠在一起。

这样一来，人的意识不仅存在于大脑中，也存在于宇宙中，只不过在宇宙的哪个地方还不能确定。但量子纠缠告诉我们，一定有个地方存在着人的意识，这是量子纠缠的结论。如果人的意识不光存在于大脑之中，也通过纠缠而存在于宇宙某处，那么在人死亡的时候，意识离开你的身体，会回到宇宙的某一处。彭罗斯和哈梅罗夫甚至认为，人体的这种信息可以模模糊糊地定义为灵魂。虽然不是和大家说的那个灵魂一模一样，但是它的状态与大家过去说的灵魂非常类似。

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有很多人说佛学是迷信，我说不！佛学不是迷信，佛学研究的东西和自然科学不同，佛学研究的是宇宙的另一方面，是意识。可以这么说，佛学和自然科学的研究就像爬喜马拉雅山，一个从北坡往上爬，一个从南坡往上爬，总有一天两者会会合的。