量子力学,佛学

课程名称：大学物理（信软）
学院：信息与软件工程学院
专业：嵌入式方向
学生姓名：黄祉衡
学号：2016220301013
选课号：05
评分：
日期：
量子力学及哲学
我最开始关于物理的浅显认识源于高中文理未分科的时候。

那时候我认为物理能够带我了解客观物质世界，进一步了解宇宙的些许本质。

而随着学龄之增长，发现物理学知识浩如烟海。

庄子有云：“吾生也有涯，而知也无涯。

以有涯随无涯，殆已！”作为一个个体生命，自认为没有攀岩科学高峰的勇气和决心。

但是学习一定量的物理知识，去更好地改造自身以及他人的物质生活，却是我们这一代的责任。

在此基础上，在课外为数不多的时间中，我将时间更多地投向了与物理有关的哲学中，希望能够完成一个由外在物质世界到内在精神世界转化的过程（《楞严经》：由心生故，种种法生；由法生故，种种心生）。

除此之外，我了解到诸多物理学家学说的提出跟自身的哲学信仰相辅相成，哲学在一定程度上可以为科学家的研究提供指导以及研究的方向。

德布罗意最开始身为一个哲学家，根据微观粒子的波粒二相性提出了实物粒子的波动性。

乍一看公式本身并无太大创新，但其中却蕴含着深厚的物理和哲学思想，这是我认为学习物理最为重要的地方。

（有趣的是，在我所阅读的为数不多的书目中，《华严经》关于宇宙万象的描述甚是精彩，这里节选一部分：诸佛子！彼一切世界种，或有作须弥山形，或作江河形，或作回转形，或作漩流形，或作轮辋形，或作坛墠形，或作树林形，或作楼阁形，或作山幢形，或作普方形，或作胎藏形，或作莲华形，或作佉勒迦形，或作众生身形，或作云形，或作诸佛相好形，或作圆满光明形，或作种种珠网形，或作一切门闼形，或作诸庄严具形……。

如是等，若广说者，有世界海微尘数。

）其中量子力学及其相关哲学，引起了我的注意。

一、量子力学发展所带来的问题及争论
也许量子力学所揭示的物理本质是对传统自然观最尖锐的挑战。

一个颠覆性的问题摆在科学家和哲学家面前，那就是量子世界是不是实在的？整整六十年前，量子力学的主要创立者之一海森堡断然指出：现代物理学的基本粒子，“严格说来不能称之为实在物。

我们毋宁说它们是一些基本数学结构的简单表现”，他因此认为，现代物理学从德谟克里特回到了柏拉图，并特地引用了《浮士德》的话：“Im Anfang war der Sinn”——意义为万物之始。

不过，作为自然科学家，海森堡并没有完全摒弃实在论的立场，就在同一篇文章中，他同时声明：“这并不意味着把主观因素引进科学中去，因为无论如何不能说自然界中的事件是依赖于我们对它的观察的。

”他认为问题在于，“我们以前的实在概念已不再适用于原子领域”1。

众所周知，每个数学及物理的公式必定有其成立的范围。

微观高速和宏观低速作为两个不同的体系，分别有着与之对应的公式定理。

在某种意义上可以说，近一个世纪量子力学的发展史，正是重新认识微观
实在的历史。

早期，量子力学中的位置和动量之间的不确定关系成为了以波尔为首的哥本哈根学派和以爱因斯坦为首的众多物理学家争论的焦点。

在量子力学中，由于测量的存在，导致位置和动量（能量和时间）不能同时被确定。

该定律被视为量子力学的一大基本定律。

争论的焦点在于微观世界的不确定关系是固有的，还是由于我们关于微观世界的知识和观察手段的不完备。

后来进一步抽象为哲学甚至是宗教问题，那便是“上帝是否会投掷骰子？”。

爱因斯坦在给玻恩的信中所说的：“你信仰掷骰子的上帝，我却信仰客观存在的世界中的完备定律和秩序”2。

从波尔开始，正统解释发展了量子测量的坍缩概念，认为量子空间分布和动量都是以一定概率存在的，其数学描述即波函数Ψ，是动量本征态的叠加，而在以物理方式进行测量时，由于仪器的干扰，物质随机选择一个单一结果表现出来，得到一个动量本征值，这就是叠加态的坍缩。

于是，世界二元化了，一个是服从经典决定论的宏观世界，一个是以波函数Ψ描述的微观量子世界。

近年来的实验结果逐渐否定了（以爱因斯坦为首所提出的）EPR悖论3据以提出的某些理论前提。

但这貌似又走向了另外一个极端，有些人将几十年来围绕EPR悖论争论的结果说成是“月亮在无人看它是便不存在。

”这显然是极为荒谬的。

二、量子力学争论背后所蕴含的哲学冲突
根据上文所引述的海森堡的观点，其认为基本粒子并不能成为客观实在物。

光量子是能量无限细分的结果，能量在无限细分后是以粒子为单位不连续传播的。

所以在海德堡看来，物质、能量无限细分之后是空无。

这种空无是绝对静寂的，不带有观测者的主观感受。

甚至可以得出客观物质世界是不存在的，这会让众多唯物主义者疑惑不解，既然本质空无一物，为何“忽生山河大地种种相”？
有趣的是，关于空无的解释，不仅仅局限于我们所认知的外在物质世界，还体现在关于内在精神世界。

《道德经》5第二章“有无相生”表明在老子看来，有和无不是一个绝对的、静止的状态，而是一个动态的，相互转化的过程，也可以说是一个相辅相成的状态。

“三十辐共一毂,当其无,有车之用。

”老子的哲学思想建立在“道”的基础上，“独立而不改，周行而不殆。

”这里的“道”是绝对、纯粹的，但并不是有着客观实体的，“道”体现在万事万物之中，但却不局限于某个具体的形式。

六祖慧能所著《坛经》6：世人外则迷相，内则迷空。

若能于相离相，于空离空，即是内外不迷。

婆罗门教和佛教关于物质真实性的辩论从未间断过。

婆罗门教下的数论瑜伽认为有着独立的原人和原初物质，是客观存在的。

而佛教认为人由五蕴和合而成，刹那生灭，并不存在可以被称之为“自我”的实体。

佛教不仅认为“人无我”（本来无有人、我、众生7），也认为“法无我”（一切有为法，如梦幻泡影，如露亦如电，应作如是观8），即“法我两空”，这里的“法”指万事万物。

毗耶娑9批评佛教“否定事物在前后刹那的真实性”。

因为佛教以因缘和合和刹那生灭否定外界事物的实体性或实有性。

跟外在的求索一样（微观世界的不确定关系是固有的，还是由于我们关于微观世界的知识和观察手段的不完备。

），这里内在的求索也分为两个部分，那便是婆罗门教的诸多先哲的内心体悟更高明（所对应的是实际客观实体）还是佛陀在菩提树的悟证更高明（所对应的是虚寂而空无一物）。

外在和内在的这两个问题，都需要后人来证明。

古典实在观相信物体“本身”具有自己的全部性质，这些性质不依赖于任何观测且具有特定的意义。

人的认识与测量对客体本身不构成影响。

同时这种观念也表明一旦认识了事物的本质，那也就获得了在一切可能世界中成立的绝对真理。

而现代物理学（以量子力学和相对论为主）在某种程度上终结了古典实在观。

量
子力学否定微观客体本身具有古典物理学中大部分宏观属性。

与古代原子论相比较，之前所留给的原子的第一性质（占据空间）也消失了，一部分物理学者指出4，原子的几何性质并不比色、味等第二性质更为固有。

因为第一性质同样依赖于主体和对象之间的中介物，即参考系、测量仪器等“认识条件”，这与第二性质所依赖的“内部条件”（感官状态等），也只有程度上的区别。

认知建立在众多事物和合的基础上，单纯地执着于某个环节，只会得出认知虚妄的结果。

现代物理学的发展，使某些西方学者提出了否定物质客观实在性的观点。

因为在量子力学中，所描述的物理性质是包括观测者在内的一个综合的结果。

观测对象和仪器的组合取决于观测者的选择，因此他们提出：不存在绝对客观的事物。

身在物理学发生天翻地覆的时代，我认为有必要对客观的定义进行重构。

真正的客观性在于保证科学的描述把等价的信息传递给一切观察者，保证这种信息能被所有的研究者理解。

现代物理学的变换理论提供了这种客观性的保证，这些变换，如相对论中的洛伦兹变换允许我们的从一个观察者的角度过度到另外一个观察者的角度。

从某种意义上来说，这种客观性内在化了。

人类通过各种手段所认知的客观事物，都具有其在一定范围内的真实性。

也就是说真实性是多样的而非单一绝对的。

一个事物的种种性质并非线性地结合在一起，而是一个动态的，相互纠缠难分彼此的状态。

当我们在某个层面认识事物，同时意味着我们忽视甚至无视了这个事物其他的性质。

当我们在欣赏一幅画作，体验其内在美的气韵，我们不太会考虑这个画是由什么材料制成的，这种材料又是怎么来的。

这样的细分毫无意义。

我们要承认，不仅在物理，宏观低速和微观高速这两个领域有着自己的真实性和客观性（当然近年来有种理论提出宏观高速是微观低速取极限的结果），在其他领域，诸如艺术与文学，所构造的世界，经由人们的主观感受，也是真实的。

这在某种程度上摒弃了过去的割裂的、绝对的客观物质，而承认了整体的，动态的客观物质。

智慧犹如何等？犹如灯光。

灯是光之体，光是灯之用10。

量子力学中“量子纠缠”导致了“鬼魅式的超距作用”，充分表明不同粒子态之间的整体性特征。

上文所述关于量子力学争论的焦点在于能否同时确定。

量子力学正统解释告诉我们：量子系统在两种不同的情况下遵循不同的方式演化。

在非测量过程中，量子系统按照薛定谔方程演化，是熵不变过程，其演化方式是决定论的和连续性的；在测量过程中，量子系统发生突变，所以是熵增加过程，其演化方式式非决定论和突变性的。

量子力学中认为由于测量的存在，使量子系统的整体有机囊括了测量仪器，因此有着不确定关系的客观存在。

几十年的物理实际验证，对于EPR悖论进行了有力的反驳。

因此在当下，我们要承认量子力学中的不确定关系是客观存在的，而并非实验仪器的精确度不够。

波函数是概率波，也对古典的物理观念形成了强有力的冲击。

可以这么说，量子力学的基础绝大部分是建立在不确定之上的。

当然这个不确定有着较为确定的范围。

每一次物理界的重大变革，都理应给人们带来关于这个世界更为深入的了解。

以上论文主要探讨了由量子力学所引出的割裂与整体、主观与客观、无限细分的极限、外在和内在世界的空无、不确定与确定这几个问题，希望老师批评指正。