第十三届学术研讨会
参选论文
金刚诚雄

 

现代科学呼唤着灵性的哲学

金刚诚雄

 

 
转自 薄伽梵 智及维摩诘 宗师微信朋友圈:

现代科学呼唤着灵性的哲学

 
摘要

量子力学和现代数学都是现代科学的典型代表,由于他们都是离不开语言和逻辑,因此,难免陷入六识的巢穴。哥德尔的定理使公理化的梦想破碎,使得原本认为牢不可破、坚如磐石的数学理论似乎建立在虚空中,也使得量子力学的理论大厦感到摇摇欲坠,测不准,量子纠缠,量子力学因果性,量子脱散,观测的影响,电子双缝干涉,量子隧穿等都让我们似乎看到了平行世界的存在,同时意识甚至可以决定行为的存在,不少的科学家认识到无论怎么抑制都是徒劳。一些科学家逐渐地认识到,宇宙万物,无论宏观与微观,暗物质还是显物质,皆是相互联系,相互影响,相互作用的,实则是一个不可分割的整体。正如宗下阿达尔嘛佛圣宗 净悟老法王所圣示的那样,宇宙(的一切事物)是一个不连续的整体。所以,现代科学呼唤着灵性的哲学。

 
关键词

量子力学,数学,公理,哥德尔定理,六识

 
1. 量子理论及其理论架构

量子力学是描写微观物质的一种物理学理论,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科都是以量子力学为基础。

量子力学是一门公认的与其它任何科学不一样、相当奇特怪异、充满奥妙谜团、看起来不可捉摸的科学。尤其是量子纠缠,并协原理,态叠加原理,波函数塌缩,以及量子意识等等。

量子力学是在20世纪初由普朗克、尼尔斯﹒玻尔、沃纳﹒海森堡、薛定谔、沃尔夫冈﹒泡利、德布罗意、马克斯﹒玻恩、恩里科﹒费米、保罗﹒狄拉克等一大批物理学家经过大量的工作总结共同创立起来。量子力学包含5个重要的假设(可以认为就是公理),这5个重要的假设是:

(1)波函数假设:微观物理系统的状态由一个波函数完全描述。

(2)量子态演化假设:量子系统的状态随时间的演化满足薛定谔方程。

(3)算符假设:量子力学中的可观测量由厄米算符来表示。

(4)测量假设:若算符F 为量子力学中的一个力学量,其正交归一化本征函数为φn,对应的本征值为Cn,则任一量子态

可表示为Ψ=ΣnCnφn(线性组合)。

(5)粒子全同性假设:在量子系统中,存在内禀属性完全相同的粒子,对任意两个这样的粒子进行交换,不会改变系统的状态。

量子力学的上述五个假设是彼此相关,不可分割的整体,它们共同建构了量子力学的理论框架。从这些重要的基本假设出发可以推导出量子力学理论重要的基本原理。

量子力学可以算作是被验证的最严密的物理理论之一了。量子力学可以解释原子和亚原子的各种现象。不仅是因为它的理论给予公理和严密的逻辑,而且也是因为他用到了大量的数学理论,包括代数(群理论,矩阵理论,多项式理论),数理方程,概率统计,泛函分析,变分法,动力系统等等。但量子力学中,依然存在着概念上的弱点和缺陷,除万有引力的量子理论的缺乏外,至今为止对量子力学的解释存在着许多争议。甚至有的同行说那些搞量子理论的有太多的骗子。

在许多现代技术装备中,量子物理学的效应起了重要的作用。从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置,半导体的研究,核武器的发明,量子状态传送到远处的量子隐形传送,量子计算机,量子密码术等等,量子力学的都起到了一个关键的作用。

2. 量子力学的发展及其一些问题[6,7,8,9]

通过量子力学的发展人们对物质的结构以及其相互作用的见解被革命化地改变。通过量子力学许多现象才得以真正地被解释,新的、无法直觉想象出来的现象被预言,但是这些现象可以通过量子力学被精确地计算出来,而且后来也获得了非常精确的实验证明。除通过广义相对论描写的引力外,至今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力学的框架内描写(量子场论)。

在量子力学中,如上所说,其理论和数学有密切的关系,主要一个物理体系(譬如一个粒子)的状态由波函数表示(它是坐标和时间的复函数,就需要找出波函数所满足的运动方程。粒子的这个方程是薛定谔在1926年首先找到的,被称为薛定谔方程。)的波函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵循一个线性微分方程,该方程预言体系的行为,物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示;测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作,对应于代表该量的算符对其波函数的作用;测量的可能取值由该算符的本征方程决定,测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。

关于量子力学的解释涉及许多哲学问题,其核心是因果性和物理实在问题。按动力学意义上的因果律说,量子力学的运动方程也是因果律方程,当体系的某一时刻的状态被知道时,可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。

量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言,只能给出物理量取值的概率(也称几率)。也就是,量子力学并不对一次观测确定地预言一个单独的结果。取而代之,它预言一组可能发生的不同结果,并告诉我们每个结果出现的概率。也就是说,如果我们对大量类似的系统作同样地测量,每一个系统以同样的方式起始,我们将会找到测量的结果为A出现一定的次数,为B出现另一不同的次数等等。人们可以预言结果为A或B的出现的次数的近似值,但不能对个别测量的特定结果做出预言。

例如当微观粒子处于某一状态时,它的力学量(如坐标、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值,而具有一系列可能值,每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时,力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。这就是1927年,海森伯得出的测不准关系,同时玻尔提出了并协原理,对量子力学给出了进一步的阐释。这种测量其实受到了测量者及其意识以及外界诸多因素的干扰,也就是人的意识甚至还起到了决定性的因素,量子力学著名思想实验薛定谔的猫也是这个道理。

在微观世界中,人的观察是不可忽视的因素。这就是所谓的量子的叠加原理,叠加态,又称叠加状态,指的是在一个量子系统中,几个量子态归一化线性组合后得到的状态。量子力学中有一个定论:只有被测量过的物理量才具有现实意义。所以量子力学表明,微观物理实在既不是波也不是粒子,真正的实在是量子态。真实状态分解为隐态和显态,是由于测量所造成的,在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义。微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体,它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。关于远隔粒子关联实验的结论,也定量地支持了量子态不可分离。

可以肯定的是:人的观测行为不是物质作用,因为它不是客观实在,人的观测行为本质是客观现象通过人眼传输到人脑中,经过人脑处理后得出的一种反馈,我们可以把它理解成一组信息或者数据的生成,那么观测作为一种非物质的行为竟然可以瞬时、超距的影响着微观粒子的状态,这不论是从唯物论、还是人的正常思维逻辑上来讲,都是很难解释通的。也就是说,世界上不存在通过单一测量可以获得的客观的系统特性。一个量子力学状态的客观特性,只有在描写其整组实验(也就是必须要考虑周围系统对被观察或实验对象的影响)所体现出的统计分布中,才能获得。换一种说法,如果我们看世界的时候仅仅用我们人类的眼睛看这个世界是不完全或不完整的,譬如狗和蜜蜂看到的世界和我们看到的有很大的差别,所以我们也用各种望远镜显微镜等各种手段去观察这个世界。当然更重要的是我们应该提升自己的识,才能完整且客观地理解这个世界和宇宙。

一些物理学家和哲学家断言量子力学摒弃因果性,而另一些物理学家和哲学家则认为量子力学因果律反映的是一种新型的因果性—概率因果性【注:我们认为佛教所讲的因果性也应该是概率因果性】。

 

 

 

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