相对论和量子力学的启示

相对论与量子力学的启示----科学论道

一、本质问题的疑问

当我们还是懵懂的小孩时，我们对周遭的一切都感到那么的好奇，天空为什么是蓝色？为什么会有白天黑夜？星星为什么会闪烁？对于一颗探求的心灵，好像总有问不完的问题。人类求知的欲望，正是起始于幼年时期的好奇。如今，我们接受了良好的教育，思维变得成熟、理性，但对于这个不再陌生的世界，我们是否已经了解得足够透彻？

在21世纪的今天，科学的发展取得了空前的成就，月球已留下人类的足迹，对火星的探索也在紧锣密鼓的开展。计算机技术的更新更是以指数的规律向前发展，人们之间的交流比以往任何时候都要方便快捷。科学成果的应用，使人类毫无疑问成为了地球的主人。然而，在关于这个世界的本质方面，即使是现在最前沿的理论物理学家，也没有形成统一的认识，有些观点可能完全相反。1994年在剑桥大学的伊萨克·牛顿数学科学研究所进行了一场辩论，两位顶尖的科学家——罗杰·彭罗斯和史蒂芬·霍金，在有关宇宙本性的某些最基本观念上展开了深入而严肃的讨论。他们讨论的主要是这样的问题：为何时间具有方向性？宇宙是否有边界？辩论的双方并没有得出一致的结论，显然，对于这些本质的问题，未来的不确定性还非常大。

科学家对这些本质问题的见解有异并没有什么奇怪，事实上，科学还远没有到能解答人类所有疑问的时候。在微观领域，我们对粒子的行踪摸不着头脑，甚至对粒子到底是什么都莫衷一是，小于普朗克空间是什么概念？为什么光是一份一份传播？在宏观领域，人的大脑是如何工作的，思维是怎样形成的，这些问题仍然是个迷。在宇观领域，宇宙的尺度大得令人咂舌，光从这头到那头要走几百亿年的时间，现在较为统一的说法是这样尺度的宇宙是起源于一个没有体积的奇点的大爆炸，时间、空间都是从那个奇点开始的。可是，我们不禁要问，奇点之前呢？对于这个问题，霍金认为是不允许问的，因为时间也是在奇点后产生的，所以不存在奇点之前的说法，而且在那个奇点，所有的规律都会失效，所以我们什么也不可能知道。

如果我们对这些问题一直探究下去，会发现很多问题无法解答，并不是因为我们的科技不够发达，手段不够先进造成的。而是在理论上，科学用自己编织的绳索缚住了手脚，也就是说，科学理论自身否定了找到本质问题答案的可能性。比如在奇点处，所有的理论失效，这就意味着探索的终结。在微观粒子方面，海森堡的不确定性原理告诉我们，想要准确的知道粒子行踪已经是不可能的了，这表明在表面有规律的世界里，其实本质上是根本无法捉摸的。如果这些还不算什么的话，最致命的是，我们探索未知世界的最强有力的武器——数学也出了问题，著名的数学家，逻辑学家哥德尔已经证明，一个具有公设的系统，必定是不完备的。也就是说，如果想找一个终极的真理，绝对不能依靠逻辑和数学，因为如果使用逻辑和数学，则必定会有一些结论是无法证明也无法证伪的。

所有这些，对于想依靠科学来解答关于世界本质问题的人来说，简直就是莫大的打击，难道我们永远也不可能知道关于这个世界的终极秘密吗？科学出问题了吗？如果是，那么是什么地方出了问题呢？既然科学理论已经限制了对这些问题的进一步探索，有没有可能借助别的途径而有所突破呢？我们不妨把思绪重新缕缕，看看能不能找到一些症结。

二、历史的足迹

我们回望历史，会发现古圣先贤们早已对这些本质方面的问题有着自己的探索。对本质问题的不同解答，形成了东西方不同特色的哲学思想，而不同的哲学思想又形成了东西方特色各异的文明。大约在公元前2500年左右，世界三大文明几乎同时开始发端，在古希腊第一个哲学家泰勒斯在思考水是世界本原的时候，印度的王子乔达摩·悉达多已在菩提树下顿悟成佛，并开始讲经说法。同时中国的老子也写下了影响中国千年的道德经，而孔子，在广收学生，传道授业，他可是中国第一位名副其实的老师！佛学在印度创立约500年后传入中国，在中国与本土哲学思想相融合，形成了中国特色的佛学思想体系，而佛学在印度渐渐式微。因此，以儒释道为主的中国哲学思想代表了与西方哲学相对的东方哲学思想。中印欧三种文明各有特色，只是，对我们目前生活影响最大的还是发源于古希腊的现代西方文明，正是在古希腊哲学思想的土壤中，现代自然科学得以蓬勃的发展。正如前所述，经由希腊哲学而发展起来的现代科学理论，对于世界本质的问题似乎遇到了障碍，因此，我们有必要着重考察一下东方哲学思想在这方面的探索，并与之和西方哲学发展而来的现代科学理论进行一些对比，看看能否得出一些具有启示意义的发现。

说到古老东方哲学与现代自然科学理论的对比，许多人会觉得二者是风马牛不相及的两种理论，根本没有可比性。这样的想法是可以理解的，毕竟科学与我们的物质生活息息相关，而东方的哲学思想，更像是精神上的一种追求。但是这样认为，对科学的作用多少有一些误解。科学的很重要的一个功能，就是对自然、人类自身、以及终极真理的追求，这是科学发展的终极目标。科学不一定能找到终极真理，但追寻真理，无限接近真理始终是科学所坚持的方向。而东方古老的哲学思想，同样是探索真理的道路之一。追求终极真理之路就像攀登珠峰，有人从南坡，有人从北坡，可是在没有登顶之前，谁也没有资格说谁的道路是错误的。而且，也不能排除殊途同归的可能。所以，科学虽然取得了巨大的成就，我们还不能就此认定科学就是通向真理的唯一道路。我们做出这样的判断，不仅是出于理性，而且也是出于一种假设，即，酝酿三大文明的先哲们，他们具有同等的智慧，只是考虑问题的角度各异，也就是说在选择探索真理的道路是各不相同的。

这样的前提，并不是没有道理的。举个例子，对数字的理解可以代表思维能力的一种体现。在著名物理学家和天文学家迦莫夫的著作《从一到无穷大》中提到一个小故事。说是一些探险家证实，在一些原始部落中，不存在比三大的数。如果数字大于三，人们就数不过来了，只能用许多来代替。如果一个部落居民有四个儿子，他也只能告诉别人他有许多儿子。那么我们再来看看佛经中的智慧。2500年前的佛经记载，我们所在的这个世界叫做娑婆世界。这个娑婆世界是个什么概念呢？假如我们的太阳系是个小世界，那么一千个太阳系就叫做一个小千世界，一千个小千世界叫做一个中千世界，一千个中千世界叫做一个大千世界。而这样的大千世界有多少呢？佛经里说，这样的大千世界的数目，就像恒河中沙子的数目一样多，我们所在的娑婆世界就是其中的一粒沙。

普通的人，这样的大数连想也不敢想。而西方文明，直到约三百年后才由阿基米德把最大的数字“万”突破。

对于中国人的聪明才智，也同样得到世人的认可。大约两千年前，中国人就发明了造纸术。一千年前，又发明了活字印刷术，造纸术和印刷术的发明和推广，对于世界科学、文

化的传播产生深刻的影响，对于社会的进步和发展起着重大的作用。直到现代，造纸术和凸版铅印术仍然沿袭的是中国先人的技术。而指南针、火药的发明后来传入欧洲，被欧洲人用来作为征服异族的工具，对世界格局的演变和进程产生了重大影响。可以说，中国人的每一项发明都对世界产生了深远的影响。我们有理由相信，东方人的聪明才智和思维能力不会比西方人差，东方的哲学思想应该具有可资借鉴的地方。

三、东西方人思维方式的差异

不论是东方人还是西方人，在面对同一个世界时，都会以自己特有的方式去观察和了解这个世界。但是，事实证明，东西方人的思维方式有着显著的不同。或者说，东西方人看待问题的角度各不相同。

从一些小的事情上就能看出东西方人思维方式的差异。比如，我们如果写信给欧洲的朋友，地址一定是这样的格式：XX号XX街XX市XX国家，而我们中国人的写法刚好相反。又如，中国人的姓名，是先整体后个别，即代表全家族的姓氏在前，然后才是个人的名字；西方人大都是个人名字、父名、家庭姓氏的排列方式。中国人对日期的写法也是从大到小，按年、月、日顺序排列，而西方人则刚好相反。从这些细节上的差异可以看出，中国人注重整体，看问题往往从宏观的角度出发，在总体上去把握事物的发展变化规律，这种思维方式可以称为合一法。而西方人注重局部，看问题的角度是从局部到整体，关注个体和细节，喜欢把复杂的事物无限细分。这种思维方式可以称为二分法。不同的思维方式，自然会产生不同的世界观和哲学思想。

印度人在地理上属于东方，但印度人却有着独特的思维方式。他们关注自我，也注重普遍的规律，抽象思维能力很强，善于从纷繁复杂的现象世界中剥离出简单的规律。因为关注自我，所以考虑问题往往以自我为中心，所以当释迦牟尼开始思考这个世界现象的本质时，他首先思考的是这类的问题：我是谁？我从哪里来？我的归宿是哪里？从这些问题出发，他最后找到了问题的答案，这就是佛家思想的起源。印度人的这个思维习惯一直延续到今天，印度人约会从不守时，印度城市是有名的脏乱差，这些都可以说是印度人太关注自我的一种负面表现。但印度人的抽象思维能力却被世人认可。如，数字作为现实世界的抽象，而古印度在数学方面有相当大的成就，在世界数学史上有重要地位。所谓的阿拉伯数字，其实是印度人的发明。在今天，印度的软件行业处于全球领先，其它国家难以撼动其地位。

西方人注重局部和细节的二分法思维方式，使他们习惯于将事物划分成更细微的部分，或者划分成不同功能部分的组合。古希腊的哲学家中，把世界看成是细小部分的组合的观点有许多。如恩培多克勒认为世界是由火、土、气、水这四根组成，而这四根都是微粒，这些微粒处于运动状态，可分可合，但在运动中，四根保持不生不灭。另一个哲学家阿那克萨戈拉则认为，构成万物的细小微粒是种子。种子的性质与事物的可感性质相同，比如，毛发是由毛发种子构成，肉是由肉的种子构成。最接近现代人观念的哲学思想是由德谟克里特提出的原子论。原子论认为世界万物都是由细小的原子构成，原子是构成世界的最小微粒，不可再分。即使以现代的眼光来看，原子论的观点还是非常符合现代科学的一些基本观点，应该说，在2500年前能有这样的创见是很难得的。

西方人崇尚逻辑理性，“逻各斯”是西方哲学的精髓。逻各斯具有真理、理性等含义，可以看出，西方人实际上将逻辑理性等同于真理。因此，西方人普遍擅长分析，逻辑思维能

力很强，思考问题喜欢从局部到整体。这种思维方式的优点是能把复杂的事物分解成相对简单的部分，对于细节的把握会比较准确。但太关注局部细节，则容易忽视整体规律。美国著名的未来学家托夫勒说过：“西方人善于拆零，即把事物分成很小的细部，他们十分擅长此技，以至于忘了把它们装起来。”一直以来，西方盛行还原论思想，即认为整体即是部分之和。在十九世纪时，西方科学在还原论思维方式的指导下获得了巨大的成就，牛顿经典力学的建立，使当时的物理学界形成了这样一种认识，即，物理学的研究已经接近终点，未来的学者只需在现有理论基础上做些修补工作就行了。在还原论思想的统治下，西方哲学思想最终走向了机械决定论。拉普拉斯就声称，如果有一个智能生物能确定从最大天体到最轻原子的运动的现时状态，就能按照力学规律推算出整个宇宙的过去状态和未来状态。

相对论和量子论的建立，宣告了机械决定论的终结，这个世界并不是简单的部分之和，而更多的表现出整体的性质。现代新兴的系统科学、非线性理论等，都要求把研究对象作为一个有机的整体来把握，而整体的思维，正是东方哲学思想的精髓所在。

中国人注重整体，看问题喜欢从大处着手，全盘考虑问题，而且对同一个问题往往从正反两方面去考虑，具有很强的辩证思维能力。易经就是中国古人对人与自然整体规律的一种总体认识，其中包含了丰富的整体论思想和辩证思维的观点。易经以阴阳两种符号为基础进行演化，用这种演化来阐释作为整体的自然、社会以及人文的变化规律。这种符号化的思维，是人类理性思维的重要特征，德国学者恩斯特·卡西尔指出，“信号是物理的存在世界之一部分；符号则是人类的意义世界之一部分。”易经中阴阳符号的演化系统，微积分的发明者、哲学家莱布尼兹给予了高度评价。其发明的二进制记数法，是现代计算机理论的基础，而据国际理学研究所胡阳研究员的细致考证，二进制的发明的确受到了易经阴阳演化系统的启发。

易经中说：“生生之谓易”，即是说，整个宇宙自然始终生生不息，循环往复，而这其中的演化，就叫做“易”。又说，“一阴一阳之谓道”，也就是说，演化的规律是以阴阳为根本，阴与阳两种属性互相消长，彼此即对立又统一，并在这种对立统一中不断发展变化。这样的变化规律，就叫做“道”。易经中所说到的“道”，可以说是整个中国传统哲学思想的浓缩和精髓，相当于西方哲学中的“逻各斯”。同样的，中国的思想家、修行者，往往将“道”看作是终极的规律和真理，最早提出“道”原理以及辩证思维方法的易经自然就被当作了群经之首，而老子的道德经，显然也受到易经阴阳制化的影响。

老子在道德经中，首次将“道”明确的作为了终极的真理，奠定了“道”在中国哲学思想领域的核心地位。而道德经洋洋洒洒五千言，不仅正面阐释了“道”是什么，而且详细论述了“道”的运作原理。与易经中的“道”相比，老子之道显得更加明确，其重要性及地位也被推及到一种极致，乃至后人对道德经的解说层出不穷，而追求得道，也被当作中国哲人思想境界的最高目标。

但是，“道”究竟是什么？现代人要如何去理解古人的智慧结晶？为何中国几千年的智慧精英们对“道”的追求如此孜孜不倦？能否用一种现代人的知识结构——科学，来消化吸收上古哲人的深邃思想？用科学来阐释“道”的原理，这正是本文力图尝试实现的目标。

与老子同时代的孔子是一位人生哲学的导师，孔子创立的儒家学说几乎被后来的每一个朝代树立为国家的标准学说，虽然这有统治阶级利益的需要，但儒家学说被中国人普遍认

同也是很重要的原因。儒家以仁学为本，注重人性以及人伦的秩序，如果说老子之道注重的是“天道”的话，孔子的学说则更关注“人道”。

老子的道家学说、孔子的儒家学说以及后期从印度传入中国佛家学说，构成了与西方思想文化相对应的独特的东方儒释道思想文化。从以上一些简单介绍中可以看出，印度人擅长抽象思维，中国人喜欢辩证思考，而西方人的逻辑思维能力突出。每一种文明都试图利用自己最擅长的能力来理解和阐述这个世界中纷繁复杂的现象。而真实的现象世界是否可以由单一的抽象思维、单一的逻辑思维或者单一的辩证思维就可以完全把握？目前来说，并没有谁可以给出一个明确的答复。但是，如果我们能够综合各家之长，求同存异，在各家的理论中找到相似的特征，无疑将会更加接近这个世界的本来面目。而且，转换不同的角度来看待同一个问题，往往也会有意想不到的收获。东西方哲学，目的都是为了探索同一个世界的真相，因此，将经由西方哲学发展起来的现代科学与东方传统的儒释道思想进行一些横向对比，将会是一次有益的尝试。

四、体会佛学的空

我们先从佛学的一些基本思想出发，看看能不能找到一些与现代科学相契合的地方。

中国人其实对佛学思想多少都有一些接触，心经中“色即是空，空即是色”这样的句子，大家多少都有耳闻。但要说佛经上到底讲了什么道理，恐怕就没多少人能说得很清楚。这并不奇怪，深奥难懂，这点和现在的理论物理学一样，这也许是佛学与现代科学的第一个共同点吧。但我们把二者放在一起来看，会发现要比单独看佛经或单独看量子理论更容易理解。

佛家认为，我们所感觉到的世界，实际上是一种虚幻的假象，并不是一种真实的存在。金刚经云：“一切有为法，如梦幻泡影，如露亦如电，应作如是观”。又说“无我相、无人相、无众生相、无寿者相”。那么佛经中说的“空、幻”到底是什么意思呢？心经中的“无眼耳鼻舌身意，无色声香味触法”，这样的句子，我们该如何理解呢？

我们常人一般都认为现实世界是实实在在存在的，因为我们清清楚楚、明明白白的感知到了这个鲜活的世界。放眼望去，碧蓝的天空飘着朵朵白云，鸟儿在轻声鸣唱，可爱的孩子露出灿烂的笑颜。这一切，如此生动而真实，怎么可能是一种虚假的幻象呢？诚然，这一切是生动而真实，但这也很有可能仅仅是我们自己的一种主观感受。我们能看到颜色，是因为视觉神经细胞感受到了不同振动频率的光波的刺激，视神经将这种振动传达给我们的意识，而我们的意识就将不同频率的振动翻译成不同的颜色，这样，我们就“看见”了各种不同的颜色。但是，所谓的颜色，其实是我们意识自己制造的一种感觉，外部世界并没有什么客观的“颜色”存在。同样的，所谓的声音，也是我们的耳膜和听觉神经接受到外界声波的振动刺激后，将这种振动传达给我们的意识，而不同频率的振动在意识中则体现为不同频率的声音。外部世界并没有什么客观的“声音”存在，所谓的声音是我们自己意识的产物。同理，我们所嗅到的气味，尝到的美味，接触到的光滑、粗糙等感觉，都是意识对外部世界的反映，所谓的客观世界，至少到目前为止，我们还无法了知其确切面目。

对于这样的认知，西方的大哲学家康德表达了类似的观点，即我们所感知到的世界都是经过我们自己的意识转化后的认识，而世界真正的面目，康德称为“物自体”，是我们永远无法认知到的。既然如此，我们所看到的、听到的、闻到的、品尝到的、接触到的一切，仅仅是意识的产物，是意识对外界刺激的一种反映，那么我们如何能确认这一切是客观而真实

的存在？而康德所谓的“物自体”到底存不存在呢？

心经中的“色即是空，空即是色”以及“无眼耳鼻舌身意，无色声香味触法”等句子，表达的正是以上所分析的这种含义。在佛家看来，现象世界，仅仅是意识的产物，没有任何实在性，我们每天生活在自己意识制造的幻境中，认假为真，因此逐渐迷失了自己本来清静的本性。

对于佛家所说的这种“空”和“幻”，没有经过长时间思维训练的人是很难想象和体会的，而这种空幻的感觉也不是任何语言文字可以表达，佛家常用的一个比喻，叫做“如人饮水，冷暖自知”，来表达这种体悟的不可言传性。

为了能更好的理解什么是空，什么是幻，我们可以做一个思想实验：

假设在未来的某一年，科技已经足够先进，量子计算机已研制成功，对人脑的生理机制也有了重大突破。在这样的基础上，一家网络游戏公司开发出了一款网络游戏产品。该产品的原理是：通过与大脑接触的一个微型芯片，将人的所有感觉神经（视觉、听觉、味觉、触觉）信号与该公司服务器上运行的网络游戏平台进行无线连接，由于量子计算机的处理器、内存都异常强大，基于互动分形函数的软件设计得也非常精细，虚拟世界里的场景和现实的场景几乎没有什么区别，与虚拟世界里物品接触的感觉和现实世界里的感觉也是一样的。那么，现在请想象，你自己现在就在这样的游戏中！你现在所看到的、听到的、触摸到和感觉到的一切都是虚拟的……维持这样的想象五到十分钟，能否体会到一点空和幻的感觉呢？

当然，千万不要误解佛经上曾说过我们是在一个网络游戏中，这只是个比喻，但佛经上说的空、幻，和在实验中体会到的空、幻是一样的。在这个实验中，我们一样可以“看”，也可以“听”，甚至还可以通过虚拟的身体去触摸虚拟的物品而感觉到虚拟物品是“真实存在”的。这样的虚拟环境，并非不可能实现。事实上，类似的虚拟现实技术正在蓬勃的开展，许多项目已进入商业的运作之中。

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR；又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回以产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。目前，一些国家已经利用这种虚拟现实技术开发出了士兵作战训练、外科医生手术训练等仿真训练系统。

对于以上思想实验中的虚拟环境，也许有人会有似曾相识的感觉，没错，电影《黑客

帝国》里有类似的情景，美国的一个当代哲学家希拉里·普特南在其一本《理性，真理和历史》的著作中也引述了一个叫“缸中之脑”的一个思想实验，说的也是相似的情景。但是要说这种创意的来源，还是要追溯到2500年前的释迦牟尼。

佛家认为，我们每个人，就像身处在一场三维的立体电影当中，所有的一切，包括我们的身体，都是虚幻的。我们看平面电影时，电影画面其实是由一帧一帧静止画面连续放映而成，电影中的人物景象只不过是光影的把戏，三维空间中的我们并不会把二维电影中的画面当作是真实存在的。同样的道理，如果我们处在一个三维的立体电影中，就像刚才的思想实验描述的那样，我们还有把握作出同样的判断吗？我相信没人敢有把握做这样的判断。霍金在2002年北京国际会议中心所作的题为“膜的新奇世界”的公众演讲中开玩笑说：“也许我们真的只是一个被连接起来的巨型的计算机模拟系统，我们发出一个启动信号，摆动一只虚构的脚，踢在一块虚构的石头上，计算机发回一个表示疼痛的信号!我们未必不是一些被外星人在电脑游戏里摆弄的角色!”

是的，我们没有办法判断自己是否处在一个虚拟的世界中，但是我们有办法用佛学的原理判断霍金的外星人控制说、网络游戏的思想实验、《黑客帝国》场景以及“缸中之脑”实验是不可能实现的，具体的论述将在后文提及。

如果大家有了那么一点空幻的感觉，可以更好的帮我们理解佛家的理论，也许很多人会觉得这样的一种理论好像太不可思议，也太科幻了！但是，两千年前的佛经上写得清清楚楚，佛家的理论的确非常不可思议。其实抛开佛经不说，现在物理学家的宇宙观对于我们普通人来说一样是离谱和科幻的，比如现在比较流行的“多宇宙论”。该理论认为，真实的宇宙是一种高维度的宇宙（超弦理论认为是十维），我们目前这个空间加时间的四维宇宙只不过是若干低维宇宙之一，我们看到的这个现实世界其实是整个高维宇宙波函数的一个投影，我们就像可怜的二维平面人无法想象三维空间的情况一样，我们也无法想象更高维的空间是怎样的。这里需要说明的是，我们无法想象，物理学家们也同样无法想象，因为所谓的高维空间只是数学推导的结果，并不是任何人可以在大脑中构想的。

既然是同样的科幻，科学与佛学也就可以彼此握握手，不要再五十步笑百步，大家坐下来就具体的问题来具体探讨！

五、科学发展的历程

相对论和量子理论是现代科学的两大基石，所以我们首先从这两方面入手，看看佛学与科学有没有什么共同点。不过在对比科学与佛学之前，有必要简单了解一下在西方哲学思想的土壤中是怎样发展出近代科学理论的。

在约2500年前，东西方一些主要思想家的观点具有某种相似性。孔子主张仁义，而苏格拉底认为德性就是知识。东西方几乎同时期出现的两位智者都非常强调人内部心灵的道德升华。苏格拉底的学生柏拉图继承了老师的主要观点，并发展出了自己的理论，他认为，存在一个纯粹理念的世界，这个世界只能由心灵去认知。而对于这样的观点，柏拉图的弟子亚里士多德却有着自己的看法，他有着一句名言：“吾爱吾师，吾更爱真理”。在亚里士多德看来，老师柏拉图似乎太轻视感性认识，太不注重现实世界的一些现象和规律了。因此，亚里士多德根据自己的一些观察经验，建立了最早的物理学。亚里士多德认为，物体会运动，是因为物体始终受到一种力的作用。根据这一原理，很自然的可以得到一个推论，即质量大的

物体，从高空落到地面的速度要比质量轻的物体落地时的速度要大。这个结论的确也非常符合我们的日常经验，从同一高度同时释放一个石块和一片羽毛，石块总是会比羽毛要更快的落到地面上。这样的一种认知，在长达两千年的时间里没有人提出质疑，毕竟这与现实符合得很好。直到17世纪，善于思考的伽利略终于提出了不同的意见，认为质量不同的两种物体会以同样的速度落到地面上。据说伽利略还在比萨斜塔上亲自作了这个实验，并证明了自己的说法是正确的。

毫无疑问，伽利略是正确的，不过他的实验倒不重要，因为我们设计一个思想实验就可以证明亚里士多德理论的谬误。假如重的物体一定比轻的物体下落得更快，那么将二者用一根细绳连接起来，这样下落的速度是快是慢呢？按照亚里士多德的理论，重的物体加上轻的物体，质量要比一个重物体要大，显然下落的速度也要大于重物体，但是，又由于轻的物体下落速度要小于重的物体，因此轻的物体会阻碍重物体的下落，则总体下落速度会小于单一的重物体下落。一个理论得出了自相矛盾的结果，所以用不着做实验就可以判定亚里士多德理论是错误的。伽利略的重要性在于，西方的思维走出了纯粹的感性的直观而走向了逻辑理性，而科学，作为逻辑理性的直接产物，逐渐摆脱了以往哲学的那种感性和形而上学的思维方式，成为了一种独立的学问。

但是，在近代的西方，科学的发展还离不开感性思维。牛顿的经典力学仍然是建立在人的感性思维基础之上。传说一颗落在牛顿头上的苹果使牛顿最终发现了万有引力，不管是真是假，牛顿无疑非常善于从各种现象中发现一些普遍的规律，牛顿提出的物理学三个运动定律，正是他观察物体运动现象，经过细致的思考后得出的规律性总结。牛顿总结的许多理论，在解释诸多自然现象时大获成功，成为名副其实的近代科学的奠基人。在牛顿的带领下，近代科学蓬勃发展，运动力学、天文学等自然科学突飞猛进，形势一片大好。直到二十世纪初，许多物理学家都认为物理学的大厦已经在牛顿的力学三大定律的基础上建立起来，今后物理学的研究也莫过于在此基础上的修修补补。以至于当时著名物理学家普朗克表示自己要献身物理时，他的老师不无遗憾的对他说：“年轻人，物理学是一门已经完成的科学，把一生奉献给物理学，实在是太可惜了。”

然而，牛顿的物理学，更多的是建立在感性和直观的基础之上，在牛顿的经典时空领域里，运动是绝对的，机械的，大自然就象被精巧设计过的一个巨大的钟表，所有的一切都被机械的决定着。这样的机械决定论，注定要遭遇一些跨不过去的坎。1900年的4月，热力学的奠基人，著名的开尔文男爵在一个科学报告会上作了一篇名为《在热和光动力理论上空的19世纪乌云》的演讲。在这篇演讲中提到，在光学和热学领域，各有一个实验现象还无法用牛顿经典理论来解释，因此称为笼罩在牛顿经典时空观下科学领域的两朵乌云。当时的人们普遍比较乐观，认为这两朵乌云迟早会云开雾散，最终被经典理论很好的解释。但是，后来的事实证明，正是这两朵乌云引发了磅礴的大雨，使牛顿的经典时空观在科学领域发生了倾覆。而这两朵乌云引发的两场理论革命——相对论和量子论，正是现代科学的基石。

相对论的提出，既是爱因斯坦天才头脑的创见，也是科学发展的必然。即使没有这个爱因斯坦提出相对论，一定还会有下一个爱因斯坦会提出，只不过科学就会稍微延缓一下发展的脚步。大家知道，在十九世纪五十年代，麦克斯韦就建立了描述电磁现象的完美的麦克斯韦方程组，通过此方程组，麦克斯韦计算出了电磁波的速度，没想到这个速度就是光在真空中的传播速度，由此麦克斯韦认定光也是一种电磁波。在这里，光的速度是由公式直接推导得出，已是隐含了光速恒定的概念。后来，著名的迈克尔逊－莫雷实验证明了真空中根本

没有“以太”这种光的传播介质。这个实验正是开尔文男爵所说的两朵乌云之一（另一朵是黑体辐射实验，引发了量子理论的诞生），对当时的科学界具有相当的震动，按照牛顿经典理论，光的速度一定是相对于某个不动的物体，这个不动的物体被大家假象为是真空中一种静止不动的介质——以太，以太是光传播的介质，同时又相对于光速恒定，这样，牛顿经典时空观下的科学就非常完美了。然而迈克尔逊－莫雷实验的结果让科学家们如鲠在喉，如何解释迈克尔逊－莫雷实验的结果成了当时的一件大事。

六、相对论的两个原理

当时年轻的爱因斯坦大胆假设，认为光的速度并不需要参照物，而是一个常数，并在此基础上建立了辉煌的相对论。我们现在知道，对于相对论的预言都很成功，相对论的应用也很普及了，比如在GPS定位时，就要考虑相对论效应，不然就会出现较大的误差。

建立相对论，有两个重要的前提，一是光速不变原理，二是相对性原理。狭义相对论是以这两个前提假设为基础提出来的。1905年，爱因斯坦在德国《物理学纪事》杂志上发表《论动体的电动力学》论文，提出了狭义相对论理论，其中对两个原理作了定义：

“以下的讨论将以相对性原理和光速不变原理为依据。这两条原理我们定义如下：①物理体系的状态基以变化的定律，同这些状态的变化是以两个彼此作相对匀速运动的坐标系中的哪一个为参考，是无关的。②任一条光线在…静止的?坐标系中都以确定的速度V运动，不管这条光线是由静止的还是由运动着的物体发射出来的。”（参考《爱因斯坦文集》第二卷，P87，商务印书馆，1977）

以上第一条是相对性原理，第二条就是光速不变原理。相对性原理比较好理解，但是光速不变原理则有些难以理解，而当两条原理合在一起运用时，却对人类的逻辑思维提出了极大的考验。现在尽管相对论诞生已有一百多年，越来越多的实验也验证了相对论的一些预言，然而从相对论诞生的那一刻起，对相对论的质疑从来没有停止过，而且似乎有愈演愈烈之势。

国际学术组织自然哲学联盟每年都在北美召开“向当代物理学和宇宙学挑战”的学术报告会或研讨会。俄罗斯科学院等主办的批评相对论的国际学术会已连续举行了6届以上，一届比一届规模更大、更隆重。在国内的反对相对论活动也在热烈的开展，2000年7月29-30日，在北京召开了爱因斯坦相对论问题学术会。2003年，在中国召开了三个旨在否定或超越爱因斯坦相对论的学术会议，它们分别是：8月15-17日在北京召开的“北京相对论研究联谊会首届年会”；8月23-24日在北京召开的“第二届全国爱因斯坦相对论问题学术会议”；10月11-13日在西安召开的“相对论及现代物理创新国际学术会议”。2004年以后，国内召开了数次质疑相对论的学术会议。正如美国著名《能源》和《伽利略电动力学》杂志已故主编贝克曼教授所总结的：“从加拿大到南非，从欧洲到澳大利亚，从圣彼得堡到北京……相对论在…空前成功?了近90年后仍遭到如此广泛的抵制”，声势之大、历时之久为历史上罕见。

相对论遭遇如此多责难的原因，归根结底，就在于两条基本原理结合在一起时所产生的逻辑矛盾。光速不变原理是说，光在一静止参考系中传播时，光速始终恒定不变，不管光源的运动状态是如何。后来这一原理衍生至广义相对论中，表述为，在任何参考系中，光速都是都是恒定不变的。这一原理，实际上阐述的是光速的绝对性。即，光在真空中的传播速

度作为一种物理量，是绝对恒定的，不会因任何原因而改变。但是，光传播有速度，显然是一种运动，可以通过距离与时间的比值来算出速度的大小。而根据运动的相对性原理，运动都是相对的运动，也就是说，所谓的运动，是相对于某参照物而言，这样才可能计算出速度的大小。在这里，光的运动就遭遇了绝对性与相对性的矛盾。

用一个思想实验可以更好的理解这种矛盾性。假设未来在太空上演一场警匪枪战，警察和匪徒各自驾驶自己的飞行器以接近光速飞行，警察向匪徒的飞行器发射一束激光，这束激光没有击中目标，擦着匪徒的飞行器窗口而过。那么，在匪徒看来，这束激光的速度会是怎样呢？按照绝对性原理，任何参考系中的光速都是一样的，所以在匪徒眼里，激光仍然是以光速从窗边飞过。但是，根据相对性原理，激光的速度只是略微比匪徒的飞行器快一点，在匪徒的眼中，激光应该是非常缓慢的速度从窗边飘过。就像我们坐在行驶的车辆中，看旁边一辆正在超过自己的车辆，其速度仅比自己快一点，如果两车速度相同，那么两车的乘客看对方都是静止的。那么，在匪徒眼中，到底激光是以怎样的速度运动呢？显然，在这个思想实验中，光速运动的绝对性对人类的逻辑思维构成了严峻的挑战。依据相对论，匪徒眼中的激光依然是以光速运动，但这只是一种硬性的规定，没有更多解释说明的余地，并不能使人信服，因此，怎样合理的解释这一佯谬，是相对论需要解决的一个大问题。

除了光速的绝对性会引发佯谬，相对性原理同样会引发佯谬。我们以一个著名的双生子佯谬来阐述这个问题。

双生子佯谬是说，有一对双生子，哥哥驾驶飞船去太空旅行，弟弟则留在地球。根据相对论，在相对地球作高速飞行的飞船上，时间的流逝会比地球上慢，因此，假如哥哥经过一年的太空旅行回来，地球上可能已经过了十年，那么弟弟就比哥哥大了九岁。这种情况在相对论中是允许的。但问题是，根据运动的相对性原理，哥哥同样可以认为是地球在相对于飞船作高速运动，因此地球的时间要变慢，这样，哥哥应该可以得出自己比弟弟要大九岁的结论。哥哥做出这样的结论是合理的，在相对论中并没有什么特别的规定不允许哥哥作出这样的判断。但是，谁都清楚，如果哥俩相遇，只可能有一个结果，那么谁的看法是正确的呢？另一个人的看法又为什么不正确呢？这样的问题，不论是爱因斯坦还是后来的学者，都没能给出合乎逻辑的解释。

在爱因斯坦的理论中，两条表面矛盾的原理被硬性规定下来，可以说，相对论的大厦就是建立在这样一个令人难以理解，表面矛盾的基础之上。正是基于运动的绝对性与相对性的矛盾，发展出了许许多多的佯谬，如直角杠杆佯谬、柔绳佯谬、潜水艇佯谬、艾伦菲斯特（Ehrenfest）佯谬、哥德尔(Godel) 佯谬，还有对钟悖论和转盘悖论等等。每一种佯谬出来，同时也会有各种解释性理论相伴而生，但所有的争端，归根结底还在两个原理的矛盾之上，相对论在获得巨大成功的同时，也给人们的思维造成了巨大的混乱。例如，各种相对论著述对“尺缩钟慢效应”的解释也是五花八门：有认为不是真实的；有认为不是物理的但是真实的；有认为是表观上的；有认为是数学上的；有认为是视觉效应；有认为是由测量决定的；还有认为是同时性的相对性的结果…… 不一而足。那么，相对论效应到底是怎么回事？

七、相对论与佛学的融通

一个成功的科学理论，不能仅仅是数学形式上的成功，同时也应该是能够被人们正确理解和接受的理论，如果相对论的这个基本矛盾没有得到合理的解释说明，针对相对论的责

难将无休无止。但是，自从相对论诞生以来，不论维护相对论还是反对相对论的专家学者，都没有从根本上去寻求解决相对论两个原理基本矛盾的办法，都只是针对各种佯谬进行表面的解释，这些解释实际上并不能根本的解决存在的问题。那么，我们从佛学角度出发，有没有可能找到一种解决相对论基本矛盾的方法呢？下面我们就此进行详细的分析。

光速恒定是相对论中最重要的一个前提，所有相对论的结论都是在这一前提条件下才得以成立，然而，光速为什么相对于每一个观测者都是一个恒定的数值？并且与观测者的运动状态无关？如果光也是一种物质，那么这与我们的常识是相悖的。比如，一个乘客从火车上向火车运动方向上扔一个小球，在乘客的眼中，小球的运动速度和自己平时在地面上扔小球的速度是一样的，而从一位站在站台的观测者看来，小球的运动速度就是其本身速度与火车行驶速度相加之和。然而相对论告诉我们，如果从火车上不是抛出小球，而是发射一束光子，那么无论对于火车上的观测者还是站台上的观测者，光子的速度都是恒定的。对于这一原理，爱因斯坦没有进一步的说明。光速恒定是相对论的基本假设，但是，为什么在不同的参考系中，光速始终保持不变？在相对论中，所有的量，如质量、能量、长度、时间等等都是相对的，为何唯独光速这一个量是绝对的？光的本质到底是什么？对于这一问题的解答，似乎隐含着一些本质问题的答案。

或许有人会说，光速恒定不是从麦克斯韦方程得到的结果吗？难道还需要说明吗？如果这样认为的话，并没有看到问题的实质。麦克斯韦方程是为了描述电磁现象而得到的，所以对光速恒定的结果也只是对现象的一种数学化描述，并不是说明现象的原因。麦克斯韦方程无法说明白是电磁现象导致了光速恒定的结果还是光速恒定导致了电磁现象的产生，更或者二者根本就不是因果关系，只不过是同一种现象的不同表现。况且用数学来解释物理现象的本质，有点倒果为因的感觉。数学的本质是什么，目前并没有统一的认识，直觉主义者、形式主义者和逻辑主义者各有各的解释，数学自身的出生的问题都没有解决，更不可能去说明物理现象的本质。

前面我们说过，从佛家的角度来看，世界是虚幻不实的。但是，这个世界如此鲜活而真实，怎么可能是虚幻的呢？是什么原因导致了这个虚幻的世界的产生呢？佛经中说，我们是因为无明，产生分别心，又因分别心，产生执著念。分别心产生了幻象，而我们执著于幻象，因此我们就以虚幻的世界为真，从而迷失了自己的本来面目。在佛家的观念里，无明是现象世界生成在逻辑上的原因。所谓无明，即是指没有智慧，迷失了本心。而分别念，是现象世界生成的直接原因。

大家都是由于分别心而产生了幻象，那为什么我们自己一点都没有察觉呢？佛说，那是因为分别心太过细微，而我们的意识太过粗放。我们的意识是由连续不断的念头组成，我们每个人在安静沉思的时候，可以自己审视自己的念头生起和消逝，有时候，一个念头起来，我们的心思就随着这个念头而去，从而产生了更多的念头。不间断的念头在我们的脑海中起起落落，就组成了一幅连续而动态的画卷。我们误以为我们的思维是连续的，其实我们只要安静的进行内视，就可以发现念头与念头之间是存在间隔的。著名的哲学家，禅修大师克里希那穆提在其著作《最初和最终的自由》中写道：“如果你非常仔细的察看，你会看见，尽管反应，即思想的运动，看起来如此迅速，但是，念头之间是有缝隙的，在两个念头之间存在着间隔。”

分别的念头我们在安静时就可以察觉，但是，念头又是由更细微的分别念组成，细微

的分别念还由更加细微的生灭所组成。这样的生灭就不是一般状况下可以察觉到的。按照佛经的记载，一弹指含二十瞬,一瞬含二十念,一念含九十刹那,一刹那含九百生灭。在华严经中，记载了佛与弥勒菩萨的对话：“佛告弥勒，心有所念几念几相几识耶，弥勒言，举手弹指之顷，三十二亿百千念，念念成形，形皆有识，（识）念极微细不可执持，佛之威神入彼微识皆令得度，此识教化非无识也。”在这段对话中，弥勒菩萨说，一弹指之间，就有320兆个细微的念头。实际上，佛经中涉及到的数字概念都是方便说，无非是表达生灭心的细微而已。

为了帮助理解，我们可以把分别心划分为三个层次：最粗的级别为分别觉，其次为分别念，最细微的称为分别识，也就是佛法中的生灭。我们把这三个层次分别对应于时钟的时针、分针和秒针。假如我们的分别心处在时针的层次，我们只能察觉到时针的运动，如果分别心处在分针的层次，那我们可以察觉到时针和分针的运动但察觉不到秒针的运动。如果分别心处在秒针的层次，那么时针、分针和秒针的运动我们都能察觉到。相应的，佛法说，我们普通人都处在分别觉的层次上，也就是时针的层次，更细微的分别念和分别识我们察觉不到。那么普通人要怎样才能察觉到最细微的生灭呢？佛经里说，要修炼到八地菩萨以上才可以。

由于这样细微的分别识，现象世界得以生成。我们把现象世界认为是真实的世界，是因为我们无法分辨最细微的分别识，因此看不出现象世界的生灭性。分别识以极快的速度生灭。我们再来看光量子，光是一份一份发出的，两份光子之间有一个间隔，如果用佛家生灭的观点来看，这难道不是一种生灭吗？一份光子是生，间隔表示灭，没错！这正是佛学与科学的共通之处！所谓的光，按照佛学观点，其实就是我们每个人分别识生灭所产生的幻象，而光传播的速度，正是对应于分别识生灭的速度！

这个原理，可以通过我们在影院中看电影的情形来理解。电影的画面其实是一帧帧静止的画面所组成，我们所看到的连续的电影画面，其实是我们自己分别识所产生的错觉，在电影播放时，两帧画面之间是有一个很小的时间间隔的，这个时间间隔大约是1/24秒，我们无法察觉到这种间隔，因此，电影画面看起来就是生动而连续的。而电影播放的速度，正是对应于电影画面帧的切换频率，当切换频率越快，电影播放的速度也越快，当切换频率恒定，电影的播放速度也就恒定不变。由于我们每个人分别识生灭的速度都一样，所以光速相对我们每个观测者来说都是恒定不变的。这样，从佛学的原理来看相对论的光速不变前提就显得顺理成章了！

我们继续以这样的思路来探究。很容易明白，所谓普朗克时间，就是分别识从生到灭的间隔，而普朗克空间，就是在这一个短暂的生灭中分别识所产生的虚幻的最小空间单位。而为什么小于普朗克时间和空间的概念对于科学来说是个禁区，从佛学理论则很容易解释：虚拟的四维时空幻象本身就是建筑在一个个连续不断生灭的分别识之上，想要用虚拟时空中的要素去探索建筑该时空的基元之间的缝隙，这是本末倒置的行为，用一个不太恰当的比喻就是，想用一把钢尺去测量钢尺上两个铁原子间的距离，当然是不可能的。

我们再看相对论中的第二个原理——相对性原理。

对于相对论所阐释的相对性原理，从佛学角度同样可以很好的理解。在佛家看来，我们每个人眼中的现象世界，都是因无明分别念建构而成。因此，我们每一个观测者就是一个独立的系统，每个人所观测到的一切现象，都只是站在自己的角度来观测，也都有自己的时

间、空间、质量、能量等等量度，只不过大家的量度在大多数情况下都是相似的，所以，看起来现象世界似乎有着客观的标准和量度。然而，本质上说，并没有一个能够独立于观察者之外的所谓客观世界。如果有这样的世界，必然会有统一的时间、空间等等相同的量度单位，然而相对论效应的证实已经否定了有一套客观量度单位的说法。那么，从佛学的角度，能否对相对论中的“钟慢尺缩”等效应进行符合逻辑的解读呢？

八、对相对论效应的重新解读

要对“钟慢尺缩”效应进行解读，首先要对时间、空间的概念进行解析。我们生活在时间与空间之中，可是要对时间和空间来下个精确的定义，却几乎是不可能的。公元前二世纪的《淮南子》一书曾对时空作了一个不是定义的定义：“上下四方谓之宇、往古来今谓之宙。”宇，即是上下四方的空间；宙，即是过去未来的时间。每个思维正常的人当然明白什么是上下四方，什么是古往今来，但是，这只是时空的描述，并不是时空的本质。我们也许会认为钟表上秒针“滴答滴答”着转动的，就是时间，也可能认为春去秋来，花开花落的就是时间。但这一切，只不过是时间的表象而已。那么，时间、空间的本质含义到底是什么呢？

看看我们用来记时的单位就会明白，时间只是对运动和变化的量度。我们把地球绕太阳公转一圈所需的时间定义为一年，把地球自转一圈所需的时间定义为一天。再把一天24等分，每一份定义为一小时。同样的，继续等分下去，可以得到一分钟和一秒钟的时间概念。我们生存的这个宇宙，大到天体、星系，小到原子、分子，无不处在不停歇的运动当中。为了描述和量度这些运动，时间概念自然应运而生。归根结底，时间只是运动和变化的量度，或者说是一种人为的约定。我们可以假设，世界上所有的事物，包括星球、日月、空气、分子、原子等等一切的一切突然停滞，此时还会有时间概念吗？有人会说，就算这一切停滞了，我们还有思维啊，还是会产生时间观念啊！这样的说法即对也不对，如果我们还有思维，的确还会有时间观念，但是我们的思维是不是一种运动呢？

从物理层面上来看，思维与运动是相关的。

现代脑神经科学发现，人脑思维的时候脑神经会产生相当于一节5号电池百万分之一的微小电波。这一现象说明，构成神经细胞的原子的外层电子发生了吸收或放出能量的现象，而这种能量以能量的最小单位光子（或虚光子）的形式出现。也就是说，人的思维与电子吸收或释放光量子的行为相关。一般成年人在平静的清醒状态时，大脑脑电波主要表现为α波（读作阿尔法波），这种波的频率约为8－13赫兹，即一秒中发生8－13次振荡。如果在睡眠时，思维较不活跃，脑电波的频率会逐渐下降，一般深度睡眠时的频率约为每秒钟4次左右。也就是说，我们在睡眠时意识仍然在运作，只不过比清醒时大大减少，约为清醒时的1/3左右。

以上是从科学的观点来分析，如果从佛家的角度来看，运动不仅是与思维相关而已，运动本身就是无明分别而产生的幻象。设想，我们能感知到运动，归根结底，是因为我们感知到了差异，这种感知到差异的性质，就是佛家所说的分别。例如，我们判断一个小球发生了移动，一定是因为我们识别出其位置发生了变化，前一位置与后一位置必须能够相区别，如果前后位置无法区分，我们将无从判断运动是否发生。这种能够被区分的性质，就是佛家所说的分别。产生了分别，运动的概念随即产生。有了运动的概念，时间和空间的概念也同时产生。有相续的分别，就产生了先后的时间概念，而分别的结果，就产生了空间的概念。

从佛学上来看，所谓的“人”其实是一种境界，由于大家是“人”，所以大家的分别识速度相同，所以大家会有相同的时间和空间概念，也即是说，对于“人”这个境界来说，光速是恒定的。但是，如果境界改变，分别识的快慢也会有变化，相应的，“光速”、“时间”、“空间”等概念也会相应的变化。

比如说，从佛家的观点来看，人通过禅修可以控制自己的分别识速度，使自己的分别识变慢。所以，当人进入深入的禅定状态中时，对于修习禅定的“人”来说，时间会变慢。在《金刚般若研习报告》第17卷中，记载了当代禅学大师虚云老和尚的一则故事：

虚云老和尚是当代禅宗的祖师，有相当的禅定功夫。他常常打坐，一坐就是十天半个月，出定后觉得才几分钟。我们知道虚云老和尚生活很清苦，有一年过年时，他在自己的小茅篷里煮芋头，一边煮，一边打坐。有人到茅篷来看老和尚，向他拜年，看到他入定，就拿引磬在他耳朵边敲，请老和尚出定。出定后看到有人来，老和尚就说：“你们来得正好，我刚刚煮芋头，大家一起吃。”结果一看，芋头都长毛了。他们说：“年早就过了。”老和尚说：“不会吧！我觉得才十几分钟。”他在定中感觉十几分钟，实际上过了二十多天。虚云老和尚常常一入定就是很多天，类似这样的事情很多。

以上故事所描述的情况，其实任何一位修习禅定的人都能够切身体会得到。在禅定中所体会到的时间变慢，是确确实实的变慢，并不是因错觉而引起的。在禅定中，人的所有机能都以变慢的时间来运作，因此，即使十天半月不吃东西，一样不会觉得饿，身体也不会有任何损伤。不同的境界会有不一样的时空概念，这在佛经和一些民间传说中都有论及。民间常有“天上一日，人间百年”的说法。而在佛经中，这样的记载非常多，比如在佛经中记载，忉利天的一天相当于人间的一百年，而兜率天的一天相当于人间的四百年。从佛学的角度来看，时间的相对性是太平常不过了。

对于禅定中发生的时间变慢现象，我们还可以从科学的角度来进行分析。

前面介绍过，人脑在思维的时候，会产生放电现象，这就是脑电波形成的原因。意识的活动越激烈，脑电波的频率就越高，也就是说，电子释放或吸收光子的频度越大。在自然情况下，每份光子的速度和能量都是恒定的，电子与光子之间反应的频度就与电子的运动速度直接相关。而电子的运动速度主要表现在电子围绕原子核的绕核运动上，当电子的绕核运动速度快，吸收或放出光子的频度也大。而电子的绕核运动速度，直接表征了时间的快慢。在一个系统中，如果整个系统内电子的绕核运动速度都变慢，那么这个系统的时间相对来说就会变慢。如果我们拿一个正常运转的时钟放在这样的系统中，由于组成时钟的所有原子的电子绕核运动速度都变慢，在宏观上看来，时钟的指针运转也会变慢，因此反映为时间的变慢。但这种变慢，只有在两个系统的对比下才能看得出来。假如有人和时钟一起呆在这样的系统中，由于人体自身的系统也在变慢，意识的活动和反应与时钟的变慢节奏相一致，所以在这样的系统中，人并不能感知到时间是变慢的。

当我们有了这样的认知，相对论中的一些佯谬也就可以得到合理的解释了。我们首先来看“钟慢尺缩”效应。相对论告诉我们，当一个系统相对另一个系统高速运动时，高速运动的系统中，会发生时间变慢，空间缩小的现象。人们对此现象提出了多种解释，然而并没有从根本上解决问题。对此，首先要说明的是，相对论的“钟慢”效应已经被许多实验所证实。如，在太空中运行的卫星，需要依据相对论原理来调整时间，否则卫星里的时间会与地面时

间发生偏差。所以，对于把“钟慢尺缩”效应解释为观测效应或计算结果的说法，可以认定是错误的。那么，“钟慢尺缩”是如何发生的呢？

假设一个系统在以接近光速运动，这个系统中的原子、原子核、核外电子同样要以接近光速的速度运动。我们知道，电子总是在原子核外作绕核的圆周运动。当原子核在以接近光速运动时，电子依然要作绕核运动，但由于电子的运动速度受到光速这一绝对速度的限制，因此，在电子同样跟随原子核在高速运动的同时，绕核运动的速度必然减慢。在整个系统中，电子的绕核运动变慢，宏观的表现就是系统的时间变慢。假设电子与原子核同样以光速运动，那么电子的绕核运动就将停滞，整个系统的时间也就停滞了。因此，当系统在高速运动时，电子的绕核运动速度会变慢，从而引起了“钟慢效应”，这一效应是真实发生的效应，并不是所谓的观测效应。

同样的原理，也可以解释“尺缩效应”发生的机制。

我们知道，电子具有的能量越大，电子的轨道半径也越大。当电子的绕核运动速度变慢时，说明电子的能量变小了，相对而言，电子的轨道半径也会变小。当整个系统的电子轨道都变小的时候，宏观上就表现为空间的缩小。所以同样一把尺子，如果放在这样的系统中，相对于静止系统来说，其尺度一定是缩小的。可以设想，如果电子与原子核同样以光速运动，那么电子与原子核间的绕核运动停滞，事实上，电子与原子核的概念都将不存在，空间的概念也就随之瓦解。这就是“尺缩效应”形成的机制。应该说，尺缩效应也是真实的效应，但与钟慢效应不同的是，尺缩效应无法测量。我们设想，在一个高速飞行的宇宙飞船中，作为观测主体的人，自身的尺度在与飞船内的尺子和整个飞船的空间在同步“缩小”，由于这种同步性，观测主体无法感知到空间的变化，因此也就不会认为尺子或空间在缩小。当飞船返回地面，飞船系统又和地面系统保持一致，尺子仍然回复原来的长度，地面上的观测者同样无法判断尺子是否曾经发生过“尺缩”的现象。因此，尽管“尺缩效应”是真实效应，却是无法观测到的真实效应。

这种同步“缩小”却无法观测到的现象，与19世纪的科学家彭加勒提出过的一个思想实验所说的道理是一样的。这个被命名为“夜间倍增”的思想实验说的是，假如在夜间，大家都睡着的时候，所有的东西都增大了一倍，醒来的时候，人们能够感觉得到吗？结论是，我们无法察觉。同样的道理，若是我们处在一个“倍缩”的空间中，我们自己也是无法感觉到这种差别的，尤其是当光速也在“倍缩”时。

在相对论中，没有提到“光速”也会变化，但我们从佛学的角度看，高速运动的系统中，不仅会出现“钟慢尺缩”效应，同时也会出现光速变慢的效应。这是因为，在一个高速运动的系统中，人的意识会相对变慢，而分别识的速度对应于光速，所以在这样的系统中，光速自然也会变慢。

我们再看看前面提到的关于相对论的一些佯谬，看看从新的视角出发，能不能得出较圆满的解释。首先看光速绝对性的佯谬，在前面提到的未来警匪太空枪战的故事里，警察发射的激光束，在匪徒看来，会以怎样的速度从匪徒的窗前飞过呢？如果以运动的相对性原理出发，警察发射的激光束，仅比接近光速飞行的飞船快一点，那么在匪徒的眼里，激光应该以非常缓慢的速度从眼前飘过。但依据相对论的光速绝对性原理，光在任何参照系的运动速度都是恒定的，所以光依然以绝对光速从匪徒的眼前飞过。两个原理似乎给出了相互矛盾的

结论，那么，问题出在哪呢？

在这个故事中，警察与匪徒的飞船都在以接近光速的高速度在飞行，在警匪各自的系统中，系统内的电子绕核运动都发生了变慢的现象，警察与匪徒的身体、脑电波的频率、以及意识同样发生了变慢的情况。前已论述，分别识生灭的速度对应于现象世界中的光速，在高速运动中的警察和匪徒由于意识活动变慢，相当于分别识变慢，因此，在警察和匪徒眼里的光速也就变慢了。当激光束从匪徒眼前飞过时，激光的确仅以较慢的速度超过匪徒的飞船，但由于匪徒的意识活动变慢，在匪徒看来，激光仍然是以“光速”在运动，只不过匪徒眼里的光速，已经不是在静止时，或者说，在匪徒的分别识没有变慢以前时的光速了。这种警匪在太空发生高速追击的情况，我们可以想象为是发生于一部被慢放的三维电影中。对于警察与匪徒来说，他们自己意识不到一切节奏已经变慢，只有系统外，或者说，在三维电影外的人才能够判断出，这个系统内的一切已经变慢了。在警察与匪徒看来，一切都没有变化，时间、空间、光速等等一切都和静止时是一样的。如果要检验一切都曾经变慢，正如前面所说，可以用警匪系统内的钟表变慢来加以验证。但是，对于空间缩小以及光速变慢这两个效应是无法被测量到的。

从以上分析我们可以发现，原本考验人们逻辑思维的光速不变原理，其实应该理解为是光速相对不变原理。即光速是相对于某一个系统内部而言的光速不变。从佛学的观点看来，光速不变是相对于观测者而言的。对于不同的观测者，可以有不同的时间、空间、光速等概念。而对同一个观测者来说，不同的运动状态以及不同的禅修状态，都可以体验到不一样的时间与空间。只有基于这样的理解，相对论中的光速不变原理与运动的相对性原理之间才不会有矛盾，同时基于这种矛盾的佯谬也可以得到合乎逻辑的解释。

我们运用以上原理来看基于相对性原理所引发的双生子佯谬。

双生子佯谬主要是基于运动的相对性原理，即，运动是相对的，如果我们采用不同的参考系，那么对运动就会有不同的看法。例如，哥哥乘坐飞船在外太空旅行，相对于弟弟是高速运动。但哥哥同样可以认为是弟弟在相对于自己在高速运动，这两种看法，依据运动的相对性原理，都是可以的。但实际上，当双生子相遇时，只可能出现一种结果，要么哥哥比弟弟大九岁，要么弟弟比哥哥大九岁，或者两人还是一样的年龄，也就是说，相对性原理在实际运用当中是要受到限制的。那么，实际上，是哪种情况会发生呢？

实际上，我们判断是谁在作高速运动，不需要用另一个参考系作对照。如前所分析，高速运动的参考系中，电子绕核运动会变慢，这种变慢是相对于该参考系之前的状态而言的变慢。以作太空旅行的哥哥为例，哥哥的运动状态由在地球时的静止，加速至高速运动状态，在这一过程中，在哥哥的系统内，所有的电子绕核运动都变慢了。因此在哥哥的系统中，实质性的发生了时间变慢现象，而这一现象的发生与选谁作为参照系毫无关系。系统时间的变慢只与系统本身的状态变化有关。同理，弟弟由于一直在地球，运动状态始终没有变化，所以，对于弟弟来说，时间没有发生变化。很显然，在弟弟经过十年的时间后，与哥哥在地球上再次相遇，会发现哥哥比自己年轻九岁。这一幕，会真实的发生，并不存在佯谬。但是，在哥哥看来，也并没有占到时间上的便宜。在哥哥的系统中，一切都是以变慢的时间在运行，包括飞船、哥哥的身体、脑电波以及哥哥的意识。因此，在哥哥看来，的的确确是只过了一年的时间。从这点上可以看出，所谓的时间、空间等等，仅仅是电子的不同运动频率在我们意识当中的反映，这种微观的变化在宏观上就体现为不可思议的时间变化。从佛学的角度来

看，一切的变化其实仅仅是分别识的变化，所谓的运动，也仅仅是分别识所形成的幻象。分别识速度越慢，相应的电子绕核运动速度即会变慢，从而引起一系列的相对论效应发生。因此，从究竟上来看，一切变化都是分别识的幻象而已。

运用以上的原理，所有的相对论佯谬都可以得到合理的解释。这些无法合理解释的现象之所以称为佯谬，事实上是因为我们主观的感觉与现象之间发生了不可调和的矛盾。这种矛盾的根源就在于，我们习惯于用数学上的技巧去理解这些现象，比如在考虑运动的相对性时，总是习惯于选取一个参考系作为标准，却从没想过，人的思想意识，本身就与运动状态息息相关。因此，对各种效应的解读，必须以观测者自身的状态作为标准。而实际上，只有以自身的状态作为参照，才可能对所有佯谬现象作出合理的解释。

综合以上从佛学角度对自然科学领域的一些认知，我们大致可以得到以下一些结论：时间、空间以及光的概念都是基于运动的观念才形成，而运动的观念来源于观测者的分别心。也就是说，时间、空间以及光等所有现象都是基于分别心生灭所产生的幻象。

时间、空间以及光等所有现象都是以观测者为中心，在空间上以光速向外拓展，在时间上不断延伸。

时间、空间以及光等所有现象只是相对于观测者而言的现象，这些现象的变化也只是相对于观测者之前的状态而言的变化。比如，观测者的时间尺度所发生的改变，只是相对于观测者在改变前的状态而言的改变，与其它参考系的运动状态无关。

以上从佛学原理对相对论的解说，可能会使人误解时间、空间等概念与分别识是线性相关的。其实时空的确与分别识紧密相关，但不一定是线性相关，在一定的分别识层次，时空概念将完全不同于我们所感知到的这个现象世界，而这些都不是任何科学或逻辑思维可以推测的，只有我们亲自去实证佛的理论，了悟宇宙一切实相后，才可能明了这一切。

我们从佛学的一些观点出发，对相对论中难以理解的种种佯谬现象作出了合乎逻辑的解释，可以说，对比佛学与科学的尝试获得了初步的成功。但是，佛学与科学的这种相似性，会不会仅仅是一种偶然呢？我们不妨再看看道家理论中有没有相似的论述。

九、道家的世界生成观

老子的道德经是对终极真理“道”进行了直接的描述和阐释。在道德经第十四章中，老子说：“视之不见名曰夷，听之不闻名曰希，搏之不得名曰微。此三者，不可致诘，故混而为一。其上不皦，其下不昧。绳绳不可名，复归于无物。是谓无状之状，无物之象，是谓惚恍。迎之不见其首，随之不见其后。执古之道，以御今之有。能知古始，是谓道纪。”

在这一章中，老子首先阐明了“道”不是通过人的感觉系统可以感知到的。所谓“视之不见”、“听之不闻”、“搏之不得”，就是指“道”即看不到也听不到，通过触摸也得不到。老子进一步阐释，“其上不皦，其下不昧。绳绳不可名，复归于无物。”这句话的直译是：“其上面不明亮，下面不昏暗，无头无绪、延绵不绝却又不可称名，一切运动都又回复到无形无象的状态。”老子首先已经说过，道是“视之不见”的，那么这里为何又出现明亮、昏暗这种视觉的名词呢？我们分析一下就可得知，老子并非是用明暗来形容“道”，而是强调“道”是既不明亮，也不昏暗，也就是说，“道”是无法分别的，无所谓上下，自然也就无头无绪，但却又连绵不绝，对此，无法用任何语言来命名。但是既然要用文字写下来，老子还是尽可能用贴

切的语言来描述：“是谓无状之状，无物之象，是谓惚恍。”就是说，“道”是无形无状，但“道”又能显现出万物的形状。那么“道”是如何显现的呢？老子称之为“惚恍”，在道德经第二十一章中，更详细的阐述了“惚恍”生物的原理，老子说：“道之为物，惟恍惟惚。惚兮恍兮，其中有象；恍兮惚兮，其中有物。”所谓惚恍，直译即是一闪一闪，或者忽明忽暗。这不就是佛家所说的生灭吗？正是如此！老子已经非常清楚明白的说明了我们这个现象世界的根本就在于生灭！“道之为物，惟恍惟惚”，即是说，“道”生万物的原理，仅仅就是生灭而已。而“惚兮恍兮，其中有象；恍兮惚兮，其中有物。”就是说，在生灭之间，就产生了森罗万象的大自然。

至此，我们可以非常清楚的看到，佛道两家所阐述的世界生成原理基本是一致的，只不过大家在用各自的语言对同一原理进行描述时，在语言文字的表面含义上会使后人觉得难以理解从而产生偏差。况且，“道可道，非常道”，对“道”的描述本来就不是语言可以胜任，勉强为之，自然使后人难以明白其真意。通过对比，我们可以大致确认，老子所说的“道”，与佛家所说的真如自性应该是一个概念。如今，我们借助现代科学理论，无疑能更深刻的领悟古老东方哲学的深邃思想。这种比较同时充分体现了辩证法中矛盾对立统一、相辅相成的原理。即，看似表面矛盾的东方哲学思想与现代科学理论，其实最终阐释的道理是统一的。而通过现代科学理论，我们能更好的理解古老的东方佛道思想。反之，通过佛道理论，我们也能更好的理解现代科学的一些原理，如光速不变原理及相对性原理。这就是把古代智慧思想与现代科学成果放在一起比较而给我们带来的收获。

通过融合东方智慧思想来看相对论，我们得到了一些感悟和收获。我不清楚爱因斯坦本人是否对佛学或东方哲学思想有过研究，但其本人对佛学有着相当高的评价，在1954年普林斯顿大学出版社出版的《Albert Einstein: The Human Side》中，记录了这样一段爱因斯坦的话：

“未来的宗教将是一种宇宙宗教。它将是一种超越人格化神，远离一切教条和神学的宗教。这种宗教，包容自然和精神两个方面，作为一个有意义的统一体，必定是建立在由对事物的——无论是精神，还是自然的——实践与体验而产生的宗教观念之上的。佛教符合这种特征。”

爱因斯坦的这个评价也许仅是出于直觉，但他的直觉无疑体现了爱因斯坦对真理的某种洞察力，或许，这也是为什么爱因斯坦成为天才的原因之一吧。

十、粒子还是波？

从东方智慧思想的角度来看相对论，还仅仅是一个开始，我们将沿着这个方向继续向量子理论出发。为了说明我们并不是牵强附会，有必要先引出以下三段量子物理学家的话：

J．R．奥本海默：在原子物理学的发现中所表现出来的……关于人类认识的一般概念，……就其本质而言并非我们根本不熟悉、前所未闻或者完全是新的。即使在我们自己的文化中它们也有一定的历史，而在佛教和印度教的思想中更居有中心的地位。我们所要作的发现只是古代智慧的一个例证、一种促进和精细化。

N．玻尔：为了与原子理论的教程作一类比……（我必须转向）这样一些方法论的问题，如来佛与老子这样一些思想家早就遇到了这类问题，就是在存在这幕壮观的戏剧中，如何使我们既是观众又是演员的身分能够协调起来。

W．海森堡：自从第一次世界大战以来，日本科学研究对于理论物理的巨大贡献可能是一种迹象，它表明在东方传统中的哲学思想与量子力学的哲学本质之间有着某种确定的联系。

以上三位都是量子科学领域无可争议的顶尖人物，他们不约而同的提到东方哲学思想，应该不仅仅是偶然的原因。因此，我们有必要仔细考察量子理论与东方哲学思想的关联性，看看能否给我们带来新的启发。

量子理论与相对论一样，都是科学发展以来最为成功的理论之一，基于量子理论的预言在极高的精度上与实验相符。量子理论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法，揭示了微观物质世界的基本规律，为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。它能很好地解释原子结构、原子光谱的规律性、化学元素的性质、光的吸收与辐射等。现代的许多科技成果都带着量子理论的烙印。没有量子理论，我们的科技可能还只停留在20世纪初的水平上。

但是，这样一个成功的理论，却是目前物理学家们最感困惑的一个理论。最主要的困惑在于，一些基本的实验现象不能得到合理的解释，另外，海森堡不确定性原理的机制是什么，也不能得到有说服力的解释。

不确定性原理是说：一个微观粒子的某些物理量（如位置和动量，或方位角与动量矩，还有时间和能量等），不可能同时具有确定的数值，其中一个量越确定，另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差的乘积必然大于一个常数。这个规律是海森堡在1927年通过数学手段推出来的，之后被许多实验确认，是微观粒子运动的基本规律。

我们可以用一个通俗的比喻来理解不确定性原理：在一个密闭而漆黑的房间里，我们被告知，有一只苍蝇在房间里漫无目的的飞翔，但由于一片漆黑，我们无法确实认定这一点。现在我们手头有两个道具，一个是带闪光的照相机，一个是具有红外功能的摄影机。我们一次只能选择一个道具，当我们选择照相机时，我们可以拍下苍蝇的照片，这样，苍蝇的模样等细节信息就一清二楚，但同时关于苍蝇运动方面的信息却完全失去了，我们得到的只是一幅静止的图片。当我们选择红外摄影机时，苍蝇的运动轨迹被我们记录了下来，但同时苍蝇具体的模样等细节信息我们却一无所知，因为红外摄影机里记录的只是一个不断移动的光点。总之，我们不可能同时即把苍蝇的样子看得清清楚楚，又把苍蝇的运动记录完整，这是一对共轭的矛盾。在微观的量子世界，科学必须要面对这样的矛盾，而在宏观领域，则没有这样的限制。在宏观领域，就象在房间里装上了电灯，苍蝇的样貌和运动轨迹都可以被摄影机同时记录下来，这并不是矛盾的。

不确定性原理诞生80多年来，物理学家们一直不知道这个原理背后的原因。也有一些解释，如霍金就认为，测不准的原因是当人去观察粒子时，光子对粒子造成了扰动，所以测不准。这个解释虽然很形象，但并不能使人信服，因为测不准原理并不是实验室中的发现，而是首先通过数学公式推导得出的，这就说明，只要量子理论的公设没有问题，那么从理论上说，粒子的位置和动量就是没办法同时精确测量，而这并不是测量手段的问题。况且，有些亚原子粒子的质量可以非常大，光子的扰动可以忽略不计，因此说测不准的原因是光子扰动的说法是说不过去的。

我们再来看电子的双缝实验。

如果我们把一束电子直接打在屏幕上，屏幕会显示一个亮点，表明电子是粒子性的。我们再让一束电子通过两段平行的狭缝，在屏幕上则会显示出明暗相间的干涉图案，表现出波动性。如果将双缝之一关闭，则屏幕会立即出现衍射图案，但干涉图案与衍射图案并不相同，双缝干涉图案并不是单缝衍射图案的叠加。最奇怪的是，在上述实验中，让电子一粒一粒的发射，实验结果还是一样的。那么电子到底是粒子还是波呢？

如果说电子是粒子，通过单缝时，为什么会出现衍射图案？而且如果是粒子的话，必定不可分割，也无法解释一粒一粒发射的电子通过双缝后怎么会形成干涉图案——前一粒不可能与后一粒发生干涉，单个粒子也不可能同时穿过两条狭缝自己与自己发生干涉。在双缝实验中，我们快速遮去其中一个缝，单个的电子又是如何感知我们的这一行为并立即表现出完全不同的运动轨迹，本来应该落在干涉图案中的亮点变成了落在衍射图案中的亮点？要知道，双缝之间的距离相对于电子的运动尺度来说，至少是十万倍的差距，如果电子是粒子的话，电子要如何瞬间感知到十万倍距离外的缝的状态？

如果说电子是波，可以解释电子同时通过两条狭缝后发生干涉，但通过狭缝后打在屏幕上的为什么仍然是一个小亮点，而不是较暗的干涉图案？如果我们想要一探究竟，在双缝旁边安装一个粒子监视器，此时我们会看到一个个的粒子，但是干涉图案也随之消失。电子好像知道人们的心思，我们想要偷看它的秘密，它立即会掩饰得很好，一点破绽也没有。

粒子和波这两种最不可能合一的状态，在亚原子世界竟然是融合在一起的，这是量子科学中最难以理解的谜团。目前主流的看法是，电子（其他亚原子粒子也一样）是处在一种所有可能状态的迭加态中，我们无法推测电子在某一时刻的具体位置（除非进行观测），但我们可以知道电子出现在某一位置的几率是多少，这个几率可通过薛定谔波函数计算得出。

那么，粒子在通过狭缝前到底是一种什么状态呢？是粒子还是波？还是一种被几率波函数约束的量子迭加态？如果是后者，我们又要如何来理解呢？显然，微观亚原子粒子的行为不能用我们经典的理论来解释。我们只能笼统的说，粒子具有波粒二象性。如果我们只满足于对现象的了解，这个认知就足够了，教科书这么写，我们也就这么看。就像世界上几乎所有的应用物理学家都认为的那样，知不知道粒子的秘密和能不能运用量子理论是两回事。现在量子计算机的研究正如火如荼的开展，应用物理学家们不会干等着理论物理学家的解释再干活的。况且，粒子世界怎么回事，跟我们的生活关系好像不大。粒子再怎么奇怪，太阳还是有规律的东升西落，我们还是要有规律的上学上班，微观粒子世界和宏观世界是不相干的。

但是，真的不相干吗？薛定谔的那只可怜的猫打碎了我们希望窝在有规律的宏观世界的美梦，把微观世界和宏观世界生生的扯到了一起。埃尔温·薛定谔是量子力学的奠基人之一，在1935年就已经觉察到量子迭加的哲学问题怎样可以在宏观级上出现。他设计了这样一个思想实验：“一只猫关在一钢盒内，盒中有一种残忍的装置（必须保证此装置不受猫的直接干扰）：在盖革计数器中有一小块辐射物质，它非常小，或许在1小时内只有一个原子衰变。在相同的几率下或许没有一个原子衰变。如果发生衰变，计数管便放电并通过继电器释放一锤，击碎一个小的氢氰酸瓶。于是猫被毒死”。