量子力学与佛教

我在读中学的时候超级讨厌物理，尽管我超级喜欢科幻小说。但是现在，现代物理学是我最感兴趣的学科之一。为了理解它的理论，曾经硬啃过《时间简史》。不知道是我的智商太低还是霍金的文笔太晦涩，当时并没有看懂。不过有了这个基础，这几年不间断地阅读布莱恩·格林等人的著作，并学习明德学院物理学教授理查德·沃夫森（Richard Wolfson）专门为非科学家开设的课程——爱因斯坦的相对论和量子革命，对于物理学总算有了一点粗浅的了解。

在网上看到一些将量子力学与佛教相连的文章，他们的观点可以概括为：云计算相当于佛经中的阿赖耶识（一切善恶种子寄托的所在），意识（“心物一元”）可以改变客观世界，量子纠缠可以使人的意识存储在宇宙。等等。也许，因为很多人习惯说佛教是迷信，所以有些人——姑且称他们为为佛学派，认为佛教和自然科学的研究就像登喜马拉雅山一样，一个从北坡爬，一个从南坡爬，总有一天两者要会和的，以此说明佛教不是迷信。

那么让我们看一下，佛教和量子力学到底能不能重合。

一．佛教和量子力学各自对物质和意识测量之间关系的阐述

佛学派认为：“量子物理严格的实验已经证明了：基本粒子在没有观察的时候是没有确定的状态的。而佛学中的意识是：意识的本体是“一念不生”的境界，处于这种境界的人，面对素有事物都对境无心，这时意识处于不确定状态，不住相。如来的法身其实不在任何具体的空间，不住相，又存在于任何地方；人的意念也是不住相，没有任何具体的色相。

在量子物理中，这种没有确定的状态，一被观察，就是人的意识一参与，基本粒子的波函数就开始坍缩了，电子就会出现在某个确定的位置，就出现某种客观实在，所以客观实在产生于意识参与的测量。

这就是科学与佛学的比较。做这个比较的主要目的是想让大家理解，为什么现在我们要开始把意识当做是一种量子力学现象来看待了，这时候的意识就是量子意识，是现在科学发展的一个新的前沿，已经有很多人在研究它。”

在这里，提到的其实是量子力学中的海森堡不确定性原理（Heisenberg's uncertainty principle）。量子化意味着我们在观察宇宙时必然会影响它，这反过来限制了我们以任意精度进行测量的能力。要观察，影响最小的方式就是看，即对这个物体发射光。当同时测量一个电子的位置和速率时，对该电子发射光（即最少一个光子）。要精确地测得位置信息，就需要一个定位的光子，其必然有很高的频率，因此拥有的能量也大。当该光子被发射到电子上时，光子将很多能量转移到电子上，这就极大地改变了电子的速率。这就导致一部分信息——速率无法被同时测量。反之，如果想要测电子的速率，那么光子的能量要降低，就意味着频率降低、波长增加，这样光子的定位就不准确，导致不能更精确地测得电子的位置。

海森堡不确定性原理由此规定：不能同时并任意精确地测量一个粒子的速率和位置。只要测量其中的一个值，另一个值就必然不能被确定。此外，一个粒子质量的乘积、位置和速率的不确定性不得小于普朗克常数h：m Δx Δv > h。因为普朗克常数的值太小，所以不确定性原理在非量子层面可以忽略不计。因为只有当能量被量子化时，才会对干扰的物体产生影响。

由此可见，首先，佛学派对于海森堡不确定性原理的认识是有很大偏差的。佛教教义对于世界，并未区分宏观层面和量子层面，是笼统概括的。而海森堡原理仅在量子层面才适用，其适用范围其实非常小，在日常生活层面就完全可以忽略不计。此外，量子物理在海森堡实验中测量的是电子的位置和速率，这两者不能被同时测出，而不是测了以后电子就会出现在某个确定的位置。

第二，佛学派还提到人的意识一参与，基本粒子的波函数就开始坍缩了，就出现某种客观实在。关于波函数塌陷，这涉及薛定谔方程式。由此马上可以联想到著名的薛定谔的猫。薛定谔的猫其实是把量子态的叠加适用到大型的体系上，它假设一个量子系统的行为遵守量子力学的通常的概率性法则。例如，一个有可能衰减的放射性原子，如果不去观察它，那么它处于衰减和不衰减的叠加态。将这个原子置入放一只猫、盖革计数器和如果原子衰减就会释放致命毒气的机制的封闭盒子中。猫是活的还是死的？标准的哥本哈根解释（Copenhagen interpretation）回答是：猫处于活和死的叠加态。只有当你打开盒子看（发生测量的行动）时，波函数塌陷，导致猫确定是死是活。薛定谔的猫在哲学上的含义就是多重世界理论，即当一个事件发生时，可能有一种以上的结果发生。波函数塌陷是测量确定了叠加态中的一种状态，不是出现某种客观实在。

第三，佛学派认为意识能改变客观世界，是因为牛顿第三定律说作用力与反作用力是相等的。不过问题是，意识并非物理学研究的对象，也不是一种力。意识属于心理学研究的范畴，所以用这个来推理也是属于八竿子打不着边。

二．量子意识与量子纠缠的关系

佛学派认为：“大脑中有海量的电子，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塌缩中间产生出来的。这些电子不断塌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。这样，意识就不光存在于我们的大脑神经系统细胞之中，不只是大脑神经细胞的交互，而且也形成在宇宙之中，因为宇宙中不同地方的电子可能是纠缠在一起的。人在死亡的时候，意识就可能离开你的身体，完全进入到宇宙中去。”

量子纠缠，源自1935年爱因斯坦、波多尔斯基和罗斯设想的以他们三人姓名首字母命名的ERP实验，可以用一个例子来说明：一个粒子衰减成一对电子，它们向相反的方向飞去。每个电子都有一个旋转动量（spin），它有两个可能的方向：“上”和“下”，或“左”和“右”，或通常任何线上可测的相反方向。由于角当量（Angular momentum）守恒，而原粒子没有角当量，因此两个电子会有相反的旋转动量。当测量一个电子的旋转动量时，就会同时知道另一个电子的旋转动量，即使这两个电子相距很远且你没有测量另一个电子。EPR的含义在于无需测量第二个电子就确定其状态，说明其旋转动量是客观的、与测量无关。这两个电子的旋转动量是在它们产生时被同时决定的，不然对第一个电子测量的结果应该被立即传送到第二个电子上。爱因斯坦将这个现象称为“鬼魅般的超距作用”（spooky action at a distance)），并认为它违反了狭义相对论。而玻儿说：第二个电子依然适用海森堡不确定原理，所以ERP实验并未证明哥本哈根原理是错的。巴黎大学于1982年进行EPR实验，结果表明统计数据证实了量子不确定性。其他更复杂的EPR实验也证明量子不确定性是EPR现象的固有特征。EPR实验中的两个粒子表明：不同地点的粒子能以排除每个粒子严格的局部描述的方式进行“纠缠”。但是，这种鬼魅般的超距作用并不违反相对论，因此不可能利用这一作用传递信息。

可见，并不是所有的粒子都能纠缠，必须要符合几个条件：原粒子角当量守恒、然后衰减成相反方向的两个电子。对纠缠的电子进行测量，能确定的也只是两个电子的旋转当量。且量子纠缠不能传递信息，信息还是要通过传统的介质进行传播。佛学派认为的大脑中有海量的电子处于复杂的纠缠状态，意识就产生于它们周期性的塌缩中。意识，是人大脑的产物，是不是产生于量子纠缠的塌缩，现代科学并没有任何证据能够证明。现代神经生物学只能证明意识是产生于大脑的神经元层面，而那是分子层面，并不是电子层面。此外，就算意识是量子纠缠的产物，由于量子纠缠并不能传递信息，因此大脑也无法将意识传到宇宙中去。而且量子纠缠要产生，是通过将一束紫外激光发射到一种特殊的晶体上，由此释放一对偏振方向相反的纠缠光子。人的大脑显然没有这种机制来制造量子纠缠。

三．云计算相当于佛经中的阿赖耶识

佛学派认为：“每个终端每时每刻都会产生无数的信息，这些信息原封不动的全部会被存在云里，即使这些终端坏了，给毁掉了，这些信息还是在原封不动的保存在云里面。你不知道他在云的哪里。云也没有一个实体的存在，但是这些信息永远会被存在那里，不管这个终端发生了什么。

这就是佛经里面所说的阿赖耶识，宇宙的本体。而我们人的身体，就是一个个终端。即使人死了，终端被毁坏了，所以的信息还是在宇宙的某个地方。”

云计算涉及的是计算机技术，是指通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源，是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务）。云计算并非是没有实体的存在，相反，它是通过互联网、服务器、存储等实体才能进行，而不是一种虚无缥缈的东西。如果把宇宙看做是云，每个人都是一个个终端，那么人如何把意识存储于宇宙？且以什么方式进行存储？而且现在科学家并没有证据可以证明人死后，意识还可以被存在宇宙间。

综上所述，宗教、哲学和科学都试图回答人类的终极问题，提供解释这个宇宙的想法。宗教的教义是具有绝对权威性的、不容置疑的、也无法被证伪的，而对科学理论而言，首先要通过事实——即观察，那是通常根据直接观察得出的客观结论。科学理论是用于解释现有事实、及对于可能被发现的新事实进行预测的想法或概念模型。科学理论是可被证伪的。也就是说，目前被普遍接受的理论，有可能在将来由于发现新事实而被新的理论所取代。

佛教的教义，尤其是大乘佛教的教义，在解释宇宙时，与最初的佛教不同，引入了“空”的概念。万物皆空的本质就是在任何两个事物之间都不会具有实质的不同。纵观佛教，找不出关于量子层面的任何描述。而量子力学的理论只适用于微观粒子层面，日常和宏观层面，则适用物理学的牛顿经典力学和广义相对论。佛教的教义和量子力学的理论，完全是描述宇宙的两个没有交集的体系，无法用一种去解释另一种，或者说它们讨论的是一回事。而且，量子力学不断在发展，未来极有可能被更新更先进的理论所取代。那时候，再回顾用现有理论所套的佛教教义，岂不会使佛学派们陷入一个非常尴尬的境地？