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當達賴喇嘛遇上科學家 佛學與尖端科技竟有驚人相似

2018-07-20 15:18:27聯合新聞網 文/丁一夫、李江琳

達賴喇嘛。 路透
達賴喇嘛。 路透

物質的本質和生命的本質

基本粒子有多真實?

B:物理學家朱棣文講解物質。他說,我們所知最重要的事情是:世界是由原子組成的。這是今天大多數物理學家都同意的觀點。然後,他在大螢幕上打出了一張掃描穿隧顯微鏡下的鐵原子的照片。達賴喇嘛對這張照片非常感興趣,看得很仔細。他要朱棣文肯定地告訴他,這不是畫出來的圖像,而是一片金屬表面的一些鐵原子的真實照片,那些是單個的原子,那些波形的圖像是金屬中的電子波。達賴喇嘛問他這些原子是停留在金屬表面還是會散失? 朱棣文回答,在室溫下,由於熱運動,這些原子會散失。要它們停留在那裡,必須要有極低的實驗溫度。即使如此,原子內的一切都在運動,原子內有原子核和電子。電子不停地運動,原子核內有夸克,夸克也在不停運動。

他說,原子是由其他粒子組成,電子在外圍,質子和中子在核心。質子和中子由更為基本的粒子組成,稱為夸克。我們現在知道有六種夸克,而且每一種都有三種顔色。除此之外,我們不知道其他的粒子。

物質由原子組成的思想,在東西方文化中都有悠久的歷史,現代物理學原子觀的不同之處在於,原子理論是在實驗科學的基礎上建立的。簡而言之,古典的原子理論是想像中的原子,而現代物理學是透過實驗「看到」了原子,就像朱棣文在大螢幕上打出的原子圖像。

另外,古典的原子理論把原子看作一個實體,而現代物理學發現原子的結構是,占原子質量九九‧ 九%的原子核,只占了原子體積的極小一部分。原子核在原子中所占的體積只相當於一粒米在一個足球場上的體積。也就是說,原子的主要部分是虛空的。這是物理學家歐內斯特‧盧瑟福(Ernest Rutherford, 1871-1937)一九一○年發現的。

在盧瑟福之後,波耳、海森堡和薛定諤(Erwin Rudolf Josef Alexander Schrodinger, 1887-1961)等建立了量子力學,他們發現了一些難以理解的事實,挑戰以前的原子和粒子理論的觀念。他們發現,無法測定原子和亞原子的粒子確定的軌跡。根據海森堡的測不準原理,如果你知道了一個粒子的精確位置,你就失去了有關它的精確速度的訊息,反之亦然。而任何軌跡的描述需要粒子在任一時刻的精確位置和速度這兩項訊息才可能。而如果有兩個以上無法確定軌跡的粒子,我們不能跟蹤其軌跡,那麼我們就無法確定哪個是哪個。結果就是,粒子們失去了它們各自的確切身分。

然後,朱棣文開始講解「基本粒子」。電子和夸克是帶有力場的微小粒子,它們如此之小,我們認為它們是沒有體積的,只是一個個「點」,只能用它們的「場線」加以描述。

A:聽起來這些與佛學理論相去甚遠。

B:達賴喇嘛請朱棣文解釋,為什麼質子不是基本粒子? 朱棣文解釋說,因為它們是由夸克構成的,而電子是基本粒子。電子小到什麼程度? 如果原子像地球那麼大,一個電子就小於一毫米。朱棣文說,我們從數學上推導出電子是沒有體積的。

達賴喇嘛疑惑地問它們互相碰撞嗎? 當朱棣文肯定的回答後,達賴喇嘛說這非常奇怪,一方面你說它們小到只是一個點,沒有體積,另一方面你說它們會互相碰撞,如果一個電子的東側被另一個電子撞上了,這說明它有一個西側,那就意味著它是有體積的。如果一個粒子沒有體積,那麼它的東側被撞時,西側也同時被撞了。

朱棣文承認達賴喇嘛的推論是對的。達賴喇嘛說,有一個四世紀的佛教哲學家,他就反對不可分的粒子是物質宇宙最簡單的構成材料這一觀念。他的論據是,只要這些粒子保持著物質的性質,它們就有體積,有不同的空間側面。既然有不同的空間側面,那麼它們就不是不可分的。達賴喇嘛笑著對朱棣文說,也許你得和這個哲學家討論一下。

朱棣文笑答:「您是不是可以來當我的研究生?」

達賴喇嘛開懷大笑:「要是再年輕一點,我就來!」

A:我以前就注意到,尊者與西方人討論佛學和科學問題時,總是很開心。

B:是這樣。在這種場合,兩方是在互相學習。朱棣文承認這些互相衝突、帶有根本性的問題,引發了當代物理學兩大基本理論──量子力學和引力理論的衝突。

朱棣文開始講解正電子和負電子,粒子和反粒子的概念,再一次解釋海森堡的測不準原理,他根據自己多年來的物理實驗,強調測不準原理不是導出的理論,而是可以用實驗檢驗的粒子之基本性質。阿瑟‧查恩茨要求達賴喇嘛談談對這種性質的看法。達賴喇嘛說,這實際上就是實體及其性質之間互相依賴,都不能獨立存在。我們所發現的物理性質,只有在和實體的關係、以及實體和觀察者的關係中才有意義。這就是佛教「緣起」的思想。以佛教的中觀論來說,這種互相依賴性是事物的內在本質。

在朱棣文講解量子力學時,哲學家米歇爾‧比特波爾在最後提出質疑,他認為物理學家關於大的物質體是由原子、電子、夸克等微小粒子構成的觀念是有問題的。他並不是說朱棣文示範的原子圖像不對,而是提醒大家,這個令人印象深刻的圖像只是哲學家所說的「可觀察的價值」,是從穿隧顯微鏡和實驗環境之間的關係中出現的現象,而這種顯微鏡是根據非常複雜的理論製造出來並加以解釋的。他引用龍樹菩薩的話,佛法,即佛教哲學,是建立在兩個真相的基礎上,一個是世間習見的真相,另一個是最終的真相。

A:佛教經典對此有什麼論述?

B:佛教方面對這個問題展開了熱烈的討論。達賴喇嘛指出,在古印度佛教經典中,很早就出現了與古希臘原子論相當近似的觀念,認為微小的粒子(particles)是萬物的基本成分。二世紀的龍樹菩薩和他的弟子提婆(Aryadeva),四世紀的世親(VasuBandhu),八世紀的月稱(Candrakirti)等等佛教哲學家的著作中都討論過這個問題。

A:佛教的原子論在大乘佛教出現後起了極大的變化,物質世界的基本單元被觀念的基本單元所取代。大乘佛教認為,我們身處世界的實在是我們經驗的實在。於是,物質粒子的觀念在佛教哲學中消失了,代之而起的是「達摩」(Dharma)的觀念。達摩是從「緣起」中出現的。緣起是指事物在互相依賴的狀態下的存在,每一個體的存在依賴於它和其他個體的關係。這種依賴性是所有存在的

普遍法則,是「空」的概念基礎。事物固有的存在是「空」,因為沒有什麼東西是獨立於他者而存在的,世界是由互相依賴互相牽制的元素而組成的。

B:現代量子力學的兩位奠基者尼爾斯‧波耳和海森堡也有類似的看法。

《智慧之海,達賴喇嘛與當代科學家的對話》書影。聯經出版提供
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A:在佛教中,粒子的概念相當複雜而高深。例如,在時輪(Kalachakra)經典中有「空粒子」的概念。在這概念中,空間是一種支持性的元素,使得其他四種基本元素(土、氣、火、水)能夠存在。

「時輪」即「時間之輪」,是密宗無上瑜伽部的重要本尊。「時間之輪」包含抽象的「時間」和具象的「車輪」兩個概念,「時」指的是「時間終極的存在」,「輪」指的是一切現象的相對存在。也就是說,時間是永恆的,而現象是流轉的。當然,時輪法除了一套完整的理論之外,還有一整套相應的修練方法。無論是理論還是修練方法,都相當精深。

B:達賴喇嘛說,根據這一觀點,空間不是完全空無一物,而是「空粒子」的存在媒介,而空粒子被認為是「最精微的物質粒子」。他說,根據時輪宇宙學,我們可以將一切物質客體往回追溯其起源,直到空粒子的層面,而這個層面就把我們帶回到宇宙的起源。空粒子中包含有在特定宇宙系統中存在的所有物質的根本原因。

A:不過,應當注意的是,雖然在討論過程中佛教方面使用,或者借用了「粒子」的概念,但其內涵與物理學所說的「粒子」定義並不一樣。

※本文摘自《智慧之海,達賴喇嘛與當代科學家的對話》,作者/丁一夫、李江琳。

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