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科学与宗教如何相处?
2017-05-16 09:16:35    来源:湖北日报网

 

 

  一、缘起

 

  我们生活的这个世界充满了奇迹,我们一生在小小的地球上就会遇上难以计数的美好和不美好的事物,更不用说整个宇宙了。普通人看到的是五光十色,孩子也许能看到更多,因为他们的好奇心更重,自己会为万物命名。一个孩子长大成人之后可能会因为习惯了周遭的事物对奇迹视若无睹,而经过专业训练的专家却知道一切都在某些法则之下运行。世界是有序的,而我们可以理解这些秩序,这本身就是奇迹。

  所以西方人将物理定律中的定律(law)和人世间的律法(law)用同一个词汇表达。天为什么是蓝的?石头为什么坚硬?铁烧热了为什么是红的,随着温度的增加为什么从红色变成白色?……所有这些,背后是量子力学的规律。

  从冷冰冰的无机世界到生动的动物世界,现象变得越来越复杂,原则上没有任何现象不能被科学所解释。当然,也有一些未解释的现象,会启发我们发展新的科学。比如,人的意识就是一个奇迹中的奇迹,人的喜怒哀乐同样如此。有些人在理性中寻找答案,有些人从宗教中寻找答案。有一些模糊地带,暂时不能够说是科学可以站立的领域,于是各种宗教甚至超自然说法就会变得有一定影响力。但是,已经被科学解释的现象,却不能够拿来支持宗教和其他什么非科学学说。

  量子、量子纠缠、量子通讯……这些词汇越来越热,主要原因也许是量子技术的科学实验进展相关报道越来越多,传播速度的提高以及公众对科学越来越大的好奇心也增加了这些词汇的热度。

  在出版了《给孩子讲量子力学》之后,我在签售过程中发现不论是成人还是孩子,像“量子纠缠”这样的词汇会脱口而出,也有人发问量子世界观是否与佛教世界观相似,以及量子力学是否支持人类灵魂存在。

  我又发现他们提出这样的问题和近些年流行的两篇朱清时先生的文章有关。最早的一篇文章是谈弦论与佛学的关系的,标题是《物理学步入禅境——缘起性空》,已经有八年了。前两年,又有一篇特别标注为“朱清时院士”的文章在朋友圈中流传,题为《客观世界很有可能并不存在》,这篇文章对普通人的影响更大,以至于我妹妹将文章发给我,我回答说不要信。

  我写这篇文章的出发点就是回答这两个问题:量子世界观和佛教世界观是否相似?量子力学是否支持人类灵魂的存在?我这里先说出我的结论,量子力学是量子力学,佛学是佛学,也许我们可以从哲学的角度探讨两者之间的相似性,但两者确实是独立无关的。并且,量子力学并不支持灵魂存在,更不支持灵魂是不朽的。

  我这里集中讨论《客观世界很有可能并不存在》(以下简称《客观》)一文中的两个主要观点,一:没有意识就没有客观世界;二,灵魂就是量子信息。

  二、没有意识也会有量子世界

  《客观》文中先说没有意识就没有客观世界,又说客观世界并不存在。

  我先引用一下朱清时先生的主要论点之一,他说:

  “量子力学就像说你的女儿既在客厅又不在客厅,你要去看这个女儿在不在,你就实施了观察的动作。你一观察,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。所以量子力学怪就怪在这儿: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。”最后,他得出结论:“所以波函数,也就是量子力学的状态,从不确定到确定必须要有意识的参与,这就是争论到最后大家的结论。”他还说:“意识是物质世界的基础,意识才使物质世界从不确定到确定。”

  当然,用“你的女儿”作为被观测对象是为了形象以及夸张,事实上,在量子力学中,微观客体才会处于量子态中,比如一个原子。而几乎所有宏观客体并不处于量子态,原因很简单,因为一个宏观客体总是不断地与其他客体接触,接触之后不免互相作用,这种作用,其实就是类似朱先生说的“观察”,宏观客体一旦与别的物体接触,就不会处于量子态中,特别地,不会处于“既在客厅又不在客厅”这种量子叠加态中(在客厅是一个量子态,不在客厅是另一个量子态)。

  其实,要将你女儿置于既在客厅又不在客厅这种状态,实验物理学家现在还做不到,因为只要空气或者其他类似的环境存在,你的女儿马上就只能选择一种状态:在客厅,或者不在客厅,不会在客厅又不在客厅。为什么会这样呢?我们稍后解释。

  《客观》将人的意识拔高到只有意识才会造成量子态的崩溃,这是第一个误导。假如只有意识才能造成“波函数塌缩”,那么我们真的会怀疑没有意识确实没有客观世界。

  接下来,我们仔细讨论一下意识与物质世界的关系。

  朱文的一个中心论点是物质世界与意识不可分开,也就是说,没有意识就没有物质世界。如果他是对的,倒是一劳永逸地解决了宇宙学家的一个终极问题:我们这个宇宙中为什么存在意识?因为在他看来,意识必须存在,否则就没有物质世界。是先有意识才有物质世界,所以,如果你问我们这个世界为什么存在意识,你就没有学会量子力学。

  事情有这么简单吗?当然没有这么简单。

  在物理学中,当我们谈论一个客体时(比如一个电子,一只猫,或“你的女儿”),我们要为这个客体赋予一些量。我们谈电子好了。电子有三个最重要的量,第一个是质量。不论意识去不去测量,电子的质量是固定的,大约是10 的负27次方克; 其次是电荷。怎么去测量电子的电荷呢?很简单,让一个运动的电子穿过磁场,看电子路径的弯曲程度就能测量它的电荷了。同样,不论我们去不去测量这个电荷,这个电荷永远不变。电子的第三个重要性质是自旋,它就像一个小陀螺。电子的自旋和其质量以及电荷一样,总是不变的。

  最后,来到核心。电子是粒子,所以电子可以有位置和速度。现在,朱文认为量子力学起作用了。当我们不去测量电子的位置和速度时,电子位置是不确定的,也就是说,电子是这么一个古怪的粒子,它可以同时处于不同的位置。这正是量子力学与经典力学的不同之处。

  电子可以同时处于不同的位置不等于电子不存在,或者,当我们不去测量它的位置时,不等于说电子不存在。只能说,电子的物理状态很奇特,它可以处于不同位置状态的叠加之中。既然电子的质量、电荷以及自旋与测量无关,我们就没有理由说没有意识它就不存在。我们只能说,不测量一个电子的位置时,我们不知道它的位置,或者,电子可以处于不同位置的叠加态中。我给你一克电子,我清楚地知道这克电子里有一千亿亿亿个电子,这是永远不变的,一千亿亿亿个电子不会凭空消失,甚至连一个电子也不会凭空消失。


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(责任编辑: 周静 )

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