见山是水,见水是山

见山是水，见水是山
作者：李兴春
来源：《发明与创新(综合版)》2009年第04期
宋代惟信禅师在回忆自己参禅悟道的经历时，曾有一段著名的禅语：
老僧三十年前未参禅时，见山是山，见水是水。

这就像科学认识和发现的第一重境界，山是山水是水体现了一种严格的对称，在数学上是1＝1的恒等式；在逻辑上是“P当且仅当P”的同一律。

1和1在等号两边形成对称；P和P在“当且仅当”的逻辑等值关系两边形成对称；而经典物理学上波是波，粒子是粒子，各自形成对称；稳恒态宇宙学上也只观测到正物质宇宙不随时间变化和各向同性的对称。

这同样符合“居里原理”和“诺特定理”。

居里原理：原因中对称的到了结果中仍然对称，结果中不对称的在原因中还是不对称。

山和它本身、水和它本身当然对称，原因中山和山对称，结果中也是山和山对称；结果中水和水对称，原因中也是水和水对称。

而诺特定理：每一对称作用量的连续变换都能形成守恒律，反之守恒必然形成对称。

山和山对称，这其实就是同一座山，搬到哪里都是这一座山，不会改变，所以山和山当然守恒；水和水对称，这其实就是同一道水，流到什么时候也是这同一道水，不会改变，水和水当然也守恒。

这种严格的对称守恒虽然没有错，但确实也太单调和平凡，科学不能甘于这种平凡，否则就没有任何发现、发明或创造。

生活中处处有对称，但也有不对称。

而在科学研究中，自杨振宁和李政道发现在弱相互作用下宇称不守恒后，美国物理学家克罗宁和菲奇又发现电荷宇称联合不守恒，欧洲原子能研究中心的科研人员发现正负K介子在转换中存在时间不对称性。

对称不断被打破，于是就有了如同惟信禅师悟道的第二重境界：
及至后来亲见知识，有个入处，见山不是山，见水不是水。

原来那种1＝1、P当且仅当P的严格、完美的对称破缺了，好比把1认为是由＋1和－1复合而成，在这种特殊前提下＋1≠－1，因此有可能1≠1，1和1不再对称；同样将P认为是由“P”和“非P”复合而成，在这种特殊前提下“P”当且仅当“非P”在逻辑上不成立，因此有可能P 当且仅当P也不成立，P和P不再对称。

物理学上则是量子力学取代了经典物理学，使微观世界的物质既是波，又是粒子，任何物质都具有波粒二象性。

演化态宇宙学特别是大爆炸宇宙学取代稳恒态宇宙学，使反物质的宇宙和正物质的宇宙同样可能存在。

当物质是波时不是粒子，当物质是粒子时不是波。

当宇宙正物质占优时不能演化出反物质宇宙，当宇宙反物质占优时不能演化出正物质宇宙。

这都说明了“见山不是山，见水不是水”。

居里原理也不得不被修改为：原因中对称的到了结果中有可能不对称，结果中不对称的在原因中有可能对称。

原因中山是山，结果有可能山不是山；结果中水不是水，原因中有可能水是水。

既然山不一定是山，水不一定是水，山和它本身可能不对称，不是同一物；水和它本身也可能不对称，不是同一物，那就谈不上什么守恒。

于是诺特定理也相应补充为：对称形成守恒，反之亦然；不对称则不守恒，反之亦然。

对称破缺带来了一个多姿多彩的世界，却又给人们对自然本性的认识造成很多混乱，物质在微观状态上既是波又是粒子，但为什么到了宏观状态上要么是波，要么是粒子?正物质的宇宙和反物质的宇宙同样存在，为什么我们的宇宙单单演化出了正物质占优的宇宙?山不是山又会是什么?水不是水又会是什么?这种种佯谬表明：不对称的缺口还需要在更大范围内闭合起来，于是又有了惟信禅师悟道的第三重境界：
而今得个休歇处，依前见山只是山，见水只是水。

破缺的对称又恢复了完整，把复合的1＝1看成±1＝±1，复合的P当且仅当P看成(“P”且“非P”)当且仅当(“P”且“非P”)，等式和逻辑等值关系式又都理所当然地成立，在它们两边又自然而然形成对称。

量子力学最正统的“哥本哈根解释”则认为物质就是波和粒子的复合体，波和粒子各以或然的概率存在，而它们复合的整体以必然的概率存在。

物质在宏观状态上要么是波，要么是粒子，不过是因为我们用测量波的方式使波的或然概率成了必然概率，它就成了波；或用测量粒子的方式使粒子的或然概率成了必然概率，它就成了粒子。

所以在宏观上还需要把测量者包括进来，包括了测量者的波和粒子宏观复合体与没有测量者的波和粒子微观复合体仍然形成严格对称。

宇宙在起源或大爆炸之初极短的时间内，正反物质数量是相等的，从而也是对称的。

山还是山，水还是水，居里原理也进一步补充为：原因中对称或不对称(即近似对称)的，到了结果中还是对称或不对称；结果中对称或不对称的，在原因中还是对称或不对称。

原因中“山和水”是“山和水”，结果中仍然“山和水”是“山和水”；结果中“山和水”不是“山和水”，原因中仍然“山和水”不是“山和水”。

诺特定理因此修正为：对称或不对称有可能形成守恒，也有可能不守恒，反之亦然。

科学认识到了这一步是否就已臻于极境?其实还有惟信禅师都没悟到第四重境界，惟信禅师的著名禅语因此要整个被重写一遍：
老僧三十年前未参禅时，见山是山，见水是水。

及至后来亲见知识，有个入处，见山不是山，见水不是水。

而今得个休歇处，见山是水，见水是山。

破缺的对称只有在这种矛盾转化、对立统一的情况下才能恢复真正的完整，在某种更特殊的前提下＋1＝－1、“P”当且仅当“非P”也会成立。

也就是说不但1和1可以形成对称，1和－1也可以形成对称；不但P和P可以形成对称，“P”和“非P”也可以形成对称。

一种新的“隐变量子力学”将波粒二象性推广为“波粒隐三歧性”，波粒二象之外还有第三种“隐变量”，波在隐变量中是粒子，粒子在隐变量中是波。

宇宙在起源或大爆炸之前有一个“奇点”，在奇点内正物质就是反物质。

居里原理也由此断言：原因中对称的，结果中必然变为不对称；原因中不对称的，结果中必然变为对称。

而结果中对称的，在原因中必然变为不对称；结果中不对称的，在原因中必然变为对称。

原因中山是山水是水，结果中一定变成山是水；结果中山是水，原因中一定山是山水是水。

原因中山是水，结果中一定变成山是山水是水；结果中山是山水是水，原因中一定山是水。

诺特定理同样有了另一层意思：对称形成不守恒，反之不必然；不对称形成守恒，反之亦不必然。