[佛教与科学]浅谈量子力学与华严法界观的相似性(张家

wlxg20130220

摘自《无量香光网文章集锦》

●[佛教与科学]浅谈量子力学与华严法界观的相似性(张家森、赵凤新)
浅谈量子力学与华严法界观的相似性  
张家森 赵凤新  

　　引言
　　佛陀在华严经中为众生开示的事事无碍、重重无尽的华严法界观，犹如佛教宝塔顶上的一颗明珠，古今大德为了人们理解华严法界观也做了很多论著，其中杜顺大师在《华严五教止观》中给出了两个门径：
　　1、法理门
　　法理门从诸法缘起性空，法与空性非一非异，空性不可分割，得到事事无碍、重重无尽，从而确立此华严法界乃法界实相的定解，为人们在法理及逻辑上扫清了理解华严法界观的障碍。
　　2、比喻门
　　因陀罗网为一有无数宝珠组成的网，杜顺大师将因陀罗网的每一宝珠比喻成一法，宝珠彼此映射，一珠有所有它珠影像，所有它珠有此一珠的影像，形象地建立了一个一一、一多互摄，一是多的一、多是一的多的华严法界观模型，使人们能够对于这样的一个很难“经验”到的事事无碍、重重无尽的法界实相有一个初步的认识。
　　这就是说，大小、染净、心色二法、时间、空间、众生如来等一切法，因其法性的不可分别，法亦不可分别，所以当下大即是小、小即是大，染即是净、净即是染，众生即是如来、如来即是众生。
　　华严法界观的实相虽然对于佛和众生来说都如此，但由于一般凡夫的我法二执及种种烦恼，使得众生无法现量见到这样的法界实相，被大小、空间、时间等所束缚变得事事相碍而不得自在。如果在人们世间的知识范围内，有着和华严法界观类似的现象，破除人们对时间、空间、事事相碍等的执着，将对华严法界观的信解起着重要的作用，所谓窥一斑而见全豹，这样的知识就是上个世纪初建立起来的量子力学。
　　量子力学始于德国物理学家普朗克对黑体辐射中电磁波的能量只能处于某些特定的值而不是连续的这一颠覆人们日常经验的假设，从而开启了一扇了解微观世界的大门，随后更多的不可思议的想象的发现，使人们彻底认识到微观世界的运动规律与我们的经验相去甚远。量子力学并不能给出产生这种运动规律的原因，其合理性是由其预言的结果与实验结果相一致来保证的。一些不思议的量子现象却与华严法界观有着一定程度的相似性，实验的证明使得人们能够在一定程度上对量子现象的“不思议”产生经验性，利用量子力学与华严法界观的比较有助于人们对华严法界观在事上的理解。
　　本文对量子力学和华严法界观的某些方面进行了比较，首先说明量子力学的态叠加原理与事事无碍之间的相似性；然后利用量子力学中测量过程对测量结果的影响类比于凡夫由于我法二执和种种烦恼导致对法界认识的颠倒；最后通过两个量子力学的典型实验进一步形象化地说明量子力学的不思议性，通过与华严法界观的类比力图使人们对华严法界观产生一定的“经验”的理解。
　　态叠加原理与事事无碍
　　态叠加原理是量子力学基本原理之一，是经典观念所不能想象的，这里用薛定谔“猫”来简要说明其意义。薛定谔猫是由量子力学的创始人之一薛定谔在1935年提出的一个思想实验，他假设向一只无法和外界交换信息的箱子里放入一只活猫，猫的旁边有一种结构巧妙的精密装置，其中包含一个放射性原子，如果放射性原子发生衰变的话会放出一个中子触发一个盖革计数器，计数器如果被触发的话会带动一只锤子砸碎一个玻璃瓶从而放出其中的毒气毒死猫。放射性原子的衰变是完全随机的，当我们没有观察它而不知道它是否已经衰变，则它处于衰变/不衰变的叠加状态中，只有确实地测量了，它才随机选择一种状态而出现。假设猫只有两种状态生和死，则猫的状态决定于原子的衰变与不衰变，由于人们无法观察到猫的态，则猫处于生和死的叠加态之中，猫即生又死。对于一个微观粒子，如果它有很多态，当它处于一个态时，我们可以把它看成是分别部分地处于两个或更多的态中的每一个。当态的区别是不同位置时，我们发现，一个粒子可以同时处于不同的空间位置，这一点虽然不是我们日常经验所能想象的，却和华严法界观的事事无碍有着内在的联系，不同位置的态可以分别看作一事，多个事的同时出现意味着在这多个事之间是彼此无碍的，可以同时存在。在《华严经》中，世界呈现为如下的奇妙状态：“妙世界即是粗世界，粗世界即是妙世界；仰世界即是覆世界，覆世界即是仰世界；小世界即是大世界，大世界即是小世界；广世界即是狭世界，狭世界即是广世界；一世界即是不可说世界，不可说世界即是一世界；不可说世界入一世界，一世界入不可说世界；秽世界即是净世界，净世界即是秽世界。”由此可见，态叠加原理与华严法界观下的世界之间存在着某种程度上的相似性。
　　观察或测量是量子力学的根本问题之一，对于上面的薛定谔猫，如果我们不打开箱子观察，则它处于生和死态的叠加，一旦我们打开箱子，则猫的态将从叠加态“塌缩”为某一定态，即生或死，这两个态的出现是几率性的，但不会有叠加态被观察到。这种观察的作用来源于测量手段对态的干扰，对于微观粒子，没有一种不产生干扰的测量方法，因此，测量是所测对象与测量仪器相互作用的结果。我国唐代的华严宗祖师法藏法师在《华严经探玄记》中阐述了概括华严法界的“十玄门”，其中的“隐密显了俱成门”开显了一切诸法互摄无碍，此全摄彼，就此显而彼隐；彼全摄此，就彼显而此隐；一法摄一切法，就一法显而一切法隐；一切法摄一法，就一切法显而一法隐。显与显不俱时，隐与隐不相并，然而隐显同时，并存无碍。华严法界观的事事无碍是法界实相，但一个凡夫为什么只看到目前的事而无法现量看到事事无碍？这源于凡夫的我法二执与各种烦恼，产生了能所对立，于是只能依照业力获得对事事无碍境界中部分的现量观察，而无法看到全体。这个过程与量子力学中的测量有着相似性，凡夫的无明导致能所的对立，从而能对所的影响使得世界只能依业力显现，类似于量子力学中叠加态的塌缩。如无我法二执，则无能所对立和分别，这时的现量是无干扰的，显现的是法界事事无碍的全体。这一点类似于量子力学中当体系不被测量干扰时，则处于所有可能态的叠加。
　　量子力学典型实验分析
　　量子力学与其说是一种理论，不如说它是一种对实验观察的合理的解释，它并没有给出为什么如此的原因。量子力学的正确性是由理论预言与实际观测相一致来保证的，量子力学的典型实验对我们理解量子力学是有重要意义的，同时利用这些实验和华严法界观的类比，使我们能够对华严法界观具有一定的“经验性”的认识，或者不再那么不思议。这里介绍两个典型的量子力学实验，一个是粒子的杨氏双缝干涉实验，另一个是量子纠缠实验。
　　杨氏双缝干涉实验最初是有英国科学家托马斯杨于两百多年前提出的，用于证明光的波动性，是物理学史上最经典的几个实验之一。量子理论出现以后，人们用不同的粒子去做同样的实验，比较近的实验是由Zeilinger等人于1988年给出的。他们用每秒发射两个中子的中子源轰击一条或两条平行的狭缝，观察多次轰击后狭缝后面沿垂直狭缝方向中子的分布。当假设中子轰击双缝时每个中子一次只能通过一条狭缝，则中子通过双缝后的分布应该是通过一条狭缝的分布的叠加。通过一条狭缝的分布是类似于高斯分布的简单情况，如按上面假设，则通过双缝后的分布也应该是类似于高斯分布的结果。但如同其它粒子的双缝干涉实验一样，中子通过双缝后，其分布显干涉条纹的形式。实验结果表明，中子轰击双缝时每个中子一次只能通过一条狭缝的假设是错误的，正确的解释是中子一次同时通过了两条狭缝。
　　利用上面说明的态叠加原理来解释，可以理解为中子通过双缝中的一条即为一个态，实验中我们没有观察中子通过了哪条狭缝，即中子的态，则此时中子通过双缝时的态为两个态的叠加，即是我们所说的中子一次同时通过了两条狭缝。实验表明，两条狭缝彼此在空间上的分离并没有对中子同时通过它们产生障碍，或用华严法界观的语言来说，两条狭缝彼此互摄，中子通过其中一条，即是同时通过两条狭缝。这种空间的互摄在此实验中表现无疑，有助于人们破除绝对的空间观念，进一步就不难理解大即是小小即是大的空间互摄，以及一空间和多空间的互摄，即一即是多，多即是一。
　　光子纠缠的实验最初是由法国科学家阿斯佩等人于1982年完成的，不但有力地证明了量子力学的态叠加原理，现在还被用来实现量子通信。阿斯佩等人在实验中利用钙原子产生一对波长不同但偏振彼此相关的光子，两个光子被分离并送到不同的测量装置中检验其偏振。测量一个光子的偏振具有几率性，一旦一个光子的偏振通过测量确定，即产生了态的塌缩，则另一个光子的态同时被确定，即态的塌缩。实验中两个光子已被宏观分开，这种态的塌缩同时发生，意味着对实有的时空的破除。从华严法界观来看，任何法，当然也包括与时间和空间有关的法，都是可以互摄的，一微尘可以和三千大千世界互摄，则实验中两个光子的这种超距离的协调一致性就变得易于理解。
　　总结
　　量子力学理论给人们一个对微观世界的奇妙的描述，这种描述完全不同于经典物理和人们的直觉，实验上的证明迫使人们不得不接受这种不思议的现实，而放弃实有的时空观。华严法界观给了我们一幅更加不可思议的法界实相的描述，它与量子力学的不思议有着一定程度的类似，通过两者的比较，有助于对华严法界观的理解。尤其重要的是，量子理论的实验证明，使我们对这种不思议有了一定的实际体验，从而有可能使我们对华严的事事无碍的法界观有一些侧面的体验，则对华严法界观的信解都将有一定的帮助。
　　物理学是建立在强烈的主观和客观能所基础之上的，但随着科学的发展，人们已经认识到了观察者对观察对象的影响，这一点也有助于我们认识到凡夫在能所对立下对法界的认识是被扭曲的，不完整的。
　　当然，物理学不以认识法界实相为目标，只是色尘范围内的法，但随着物理学的发展，其对认识法界实相还是可以有一定帮助的。