陈定学:现代科学会与佛学汇合吗? ——与朱清时院士商榷

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陈定学  


内容提要:2013年,朱清时先生曾作过一次科学与佛学的报告,在报告中他通过对量子力学、量子纠缠以及量子意识的解释,得出了科学与佛学是契合一致的,现代科学将与佛学汇合的结论。本文对量子力学、量子纠缠、量子意识以及科学与佛学的不同进行了深入探讨,发现朱先生的解释缺乏科学依据,与事实相左,多有曲解附会,所以他关于科学与佛学是契合一致的,现代科学将与佛学汇合的结论是难以成立的。


2013年3月,中国科学院院士、原中国科技大学校长朱清时先生作过一次科学与佛学的报告——《量子意识——现代科学与佛学的汇合处?》。在报告中,朱先生详细阐述了现代科学新成果——量子力学、量子纠缠以及量子意识与佛学的契合之处,并得出了现代科学将与佛学汇合的结论。由于朱先生的特殊身份,他的讲话引起了不小的反响,很多人感到迷惑,而更多的人则感到震惊!


朱先生的结论也着实让笔者震惊,笔者仔细阅读了朱先生的报告文稿,还查阅了大量关于量子力学、量子纠缠以及量子意识的资料,并对朱先生的观点进行了深入的思考。作者认为,科学与宗教是两种截然不同的知识体系,科学有其独特的宗旨、精神与方法,二者的发展方向和道路也截然不同,所以科学不可能与佛学汇合。朱先生之所以得出科学与佛学汇合的错误结论,是因为他曲解了量子力学、量子纠缠及量子意识。为什么说朱先生曲解了量子力学、量子纠缠及量子意识?为什么说朱先生关于科学与佛学汇合的结论是错误的?本文将对这些问题进行深入探讨。


一、量子力学能够得出“意识是物质世界的基础”的结论吗?


在报告中,朱先生为了证明量子力学与佛学的契合与一致,他说量子力学已经证明“意识是物质世界的基础”。量子力学真的能够证明“意识是物质世界的基础”吗?量子力学(英语:Quantum Mechanics,或称量子论)是描述微观物质(原子,亚原子粒子)行为的物理学理论,由于微观物质的特殊性,物理学家们用经典力学无法对微观物质进行精确的度量,于是产生了量子力学,也产生了对量子力学的哥本哈根解释。海森堡提出了“测不准关系原理”:我们不可能设想出任何一种办法,把任何一种物体的位置和动量两者同时精确地测量下来。玻尔则提出了“互补性原理”:微观物体可能具有波动性或粒子性,当描述微观物体的量子行为时,必须同时思考其波动性与粒子性。按照玻尔的说法,所谓互补就是微观物体的波动性与粒子性互补。通过“测不准关系原理”和“互补性原理”可以看出,量子力学的核心思想是,微观物质运动具有特殊性,例如不确定性与互补性。那么,根据量子力学的原理,能够得出“意识是物质世界的基础”的结论吗?回答是否定的,因为量子力学的原理只是说明微观物质运动的特殊性,并不能由此得出“意识是物质世界的基础”的结论,所以朱先生的结论是他强加给量子力学的,是缺乏根据的,也是难以成立的。


更为重要的是,量子力学的原理是描述微观物质的,它只适用于微观领域,而对宏观和宇观领域则是无效的。为了明确地说明这一点,玻尔与海森堡还提出了“对应原理”:大尺度宏观系统的量子物理行为应该近似于经典行为。“对应原理”和“埃伦费斯特定理”都明确指出:当一个系统尺度增大到一定程度时(使得普朗克常数可以忽略不计而趋于0),量子力学将会退化到经典力学(有一些例外,比如超流动性和超导性等等)。所以对于宏观和宇观领域,量子力学的效应完全可以忽略不计,经典描述已经足够了。在经典力学里,只要给出边界条件和初条件,任何物体的运动都可以确定下来,我们可以知道它的轨迹、位置与速度等。这就是说,量子力学的原理仅仅适用于微观领域,我们不能把微观领域的原理随意推广到宏观和宇观领域,更不能把它作为“放之四海而皆准”的普遍真理。既然量子力学的原理仅适用于微观领域,那就更不能得出“意识是物质世界的基础”的结论,因为微观领域并不能代表整个物质世界,所以朱先生的结论是以偏概全的,也是无法成立的。


在报告中,朱先生还用大量篇幅讲了“薛定谔的猫”以及“女儿的位置”,他说在人观察之前,猫是处于既死又活的迭加态;当人观察的时候,人的意识包含到量子力学的系统中去,猫的波函数就坍缩了,于是猫就从既死又活的不确定状态变成确定状态,所以人的意识能够改变客观世界。女儿同样也是如此,在人观察之前,女儿是既在客厅又不在客厅;当人观察的时候,由于意识的作用,女儿就从既在客厅又不在客厅的的不确定状态变成确定状态。通过这两个例子,朱先生得出了一个结论:“客观事物并不客观,而是被人的主观意识所决定。”朱先生的结论能够成立吗?让朱先生想不到的是,这两个例子根本不能证明他的结论,因为猫和女儿都不是微观物质,而是宏观事物,那么,根据“对应原理”和“埃伦费斯特定理”,在宏观领域,量子力学的效应完全可以忽略不计,经典描述已经足够了,所以猫与女儿根本就不存在什么不确定性和波函数坍缩,它(她)们的状态和位置用经典力学就能进行准确的描述。也就是说,猫不是死的就是活的,女儿不在客厅就在客厅之外,它(她)们的状态和位置是客观的、确定的,不会被他人的主观意识所决定。


为了更好地说明这个问题,我们再对“薛定谔的猫”进行专门讨论。薛定谔的猫(英语:Schr?dinger's Cat)是奥地利物理家薛定谔于1935年提出的一个思想实验,虽然薛定谔是一位重要的量子物理学家,但他是坚决反对海森堡、玻尔等人的哥本哈根解释的。他之所以设计这个实验,目的就是证明如果将量子力学理论运用到宏观领域,就会得出“猫既是死的,也是活的”的荒谬结论。为什么说“猫既是死的,也是活的”的结论是荒谬的呢?在实验中,作为宏观事物的猫,它的死与活完全决定于毒气,毒气释放,猫就死;不释放,猫就活着,所以猫的死与活完全决定于物质——毒气,而不是决定于人的观察或意识。量子大师玻尔从来就不认同观察能够引起波函数坍缩,所以薛定谔的猫对他来说并没有什么诡异之处,玻尔认为,在盒子被一个有意识的观察者打开之前,猫早已不是死的就是活的了。玻尔是量子大师,连他都不认同观察能够引起波函数坍缩,这充分说明“猫既是死的,也是活的”的结论是十分荒谬的!


人只是观察到猫的状态——死或活,并不能决定猫的死活。人之所以能够确定猫的死或活,这是人观察的结果,而观察明显是一个精神事件;而决定猫的死或活的是毒气的作用,这明显是一个物质事件,所以人的观察与猫的死或活完全是两个不同的事件。由于朱先生把这两个完全不同的事件混为一谈,于是就得出了人的观察决定猫的死或活的结论,并进一步得出了意识决定物质、“意识是物质世界的基础”的错误结论。


由于朱先生把两个完全不同的事件混为一谈,于是就不可避免地产生诸多错误的推论。例如朱先生说:“意识和物质世界不可分开,意识促成了物质世界从不确定到确定的转移。”意识真的能够促成物质世界从不确定到确定的转移吗?答案是否定的,因为意识促成的是人的认识从不确定到确定的转移,并不是物质世界从不确定到确定的转移。正如促成猫的状态(死与活)由不确定到确定的是物质——毒气,而不是人的意识。


当然也应该承认,由于微观物质的特殊性——空间尺度和质量非常微小,所以当人观察它们的时候,作为观察者的人会对被观察对象——微观物质产生一定的影响,这就是人们常说的量子力学效应。那么,产生这种影响的原因究竟是什么呢?原因主要是观察仪器、观察方式以及人这个“物体”对被观察对象——微观物质的影响,或者说是宏观物质与微观物质之间的相互作用。产生量子力学效应的根本原因是物质之间的相互作用,并非是人的意识影响、决定了物质,所以无法得出“意识促成了物质世界从不确定到确定的转移”的结论,更无法得出“意识是物质世界的基础”的结论。


二、量子纠缠的本质是什么?


在报告中,朱先生还用不小的篇幅大讲量子纠缠的“诡异性“,他说:“量子力学大量实验证明,如果把同一个量子体系分开成几个部分,在未检测之前,你永远不知道这些部分的准确状态;如果你检测出其中之一的状态,在这瞬间其他部分立即调整自己的状态与之相应。这样的量子体系的状态叫做‘纠缠态’。如果两个地方的物质处于纠缠态,从纠缠的一方的所有信息可以瞬间传递到纠缠的另一方去,这种传输没有时间空间的限制,是瞬间传播的。这是量子力学第三个诡异的地方。”[朱清时:《量子意识——现代科学与佛学的汇合处?》,见学佛网。本文所引朱先生的话均出自此文。]朱先生为什么要竭力渲染量子纠缠的“诡异性”呢?正如他自己所说,就是为了证明“量子力学离不开意识,意识是量子力学的基础”,就是为了证明量子力学与佛学是契合一致的。


量子纠缠真的能够证明“量子力学离不开意识,意识是量子力学的基础”吗?真的能够证明量子力学与佛学是契合一致的吗?回答应该是否定的,“量子纠缠”被视为21世纪十大未解科学谜团之一,虽然科学还无法对量子纠缠的奥秘做出解释,但可以肯定的是,量子纠缠的主体是量子即物质粒子,而不是人的意识;量子纠缠的本质是微观物质之间的一种特殊的信息传递方式,与人的意识也没有什么关系。微观物质通过一种特殊的方式进行信息传递,在信息的传递过程中,既没有人的意识参与,也不受意识的制约,怎么能够得出“量子力学离不开意识,意识是量子力学的基础”的结论呢?怎么能够证明量子力学与佛学是契合一致的呢?


为了渲染量子纠缠的诡异性,朱先生还说:“纠缠一方得到的任何信息,另一方也会马上感到,不需要信息传递。”信息科学明确指出,在信息的传递过程中,信源发出信息,信息通过物质载体传递,然后信宿接受信息。在量子传递信息的过程中,如果“不需要信息传递”,那信宿怎么能够“马上感到”信息呢?这岂不是与信息科学相悖了吗?另外,朱先生在前面解释量子纠缠时还言之凿凿地说:“如果两个地方的物质处于纠缠态,从纠缠的一方的所有信息可以瞬间传递到纠缠的另一方去,这种传输没有时间空间的限制,是瞬间传播的。”前边说信息可以“瞬间传递”,后边又说“不需要信息传递”,朱先生的这两种说法是不是有点自相矛盾呢?


看来量子纠缠并不诡异,诡异的是朱先生的结论。


三、意识是量子力学现象吗?


为了证明科学与佛学是契合一致的,朱先生又举了意识的例子。他说“意识很可能是一种量子力学现象”,朱先生的意思是说,由于量子力学已经证明“意识是物质世界的基础”,那么,意识科学就与佛教的《楞严经》契合一致了,因为《楞严经》早就讲过:“性觉必明,妄为明觉”。


为什么说意识是一种量子力学现象呢?朱先生的理由是:“大脑中有海量的电子,它们处于复杂的纠缠状态。意识就是大脑中这些处于纠缠状态的电子在周期性的坍缩中间产生出来的。这些电子不断坍缩又不断被大脑以某种方式使之重新处于纠缠态。这就是现在量子意识的一种基本观念。这个假说在解释大脑的功能方面已经开始有一些地位了,形成了量子意识现象的基础。”按照朱先生的说法,意识就产生于大脑中电子的周期性纠缠与塌缩,所以意识很可能是一种量子力学现象。意识真的产生于电子的周期性纠缠与塌缩吗?意识真的是一种量子力学现象吗?经过长期研究,脑科学或神经科学已经对大脑的结构有了比较清楚的认识,人类的大脑是由脑区、系统、神经网络、神经回路、神经元、突触和分子等层次构成的。分子是构成大脑的最小层次,在这个层次中活动着各种生物大分子与小分子,例如蛋白质、氨基酸以及神经递质等。由于生物中不存在游离的化学元素或原子,所以分子层次中最小的物质微粒可能是离子,所谓离子就是原子或原子团得失电子后所形成的带电微粒。这就是说,大脑中最小的独立物质微粒是原子或原子团,并不是电子,所以朱先生关于“大脑中有海量的电子”的说法与事实并不符合。既然大脑中并不存在“海量”的独立电子,那电子的周期性纠缠与塌缩就不可能发生;既然大脑中不可能发生电子的周期性纠缠与塌缩,那意识就不可能是量子力学现象。朱先生的结论得不到脑科学、神经科学和意识科学的支持,所以难以成立。


为了证明意识就是一种量子力学现象,朱先生还列举了“微管意识假说”作为证据。英国科学家彭罗斯(Roger Penrose)和美国科学家哈梅罗夫(Stuart Hameroff)曾提出“微管意识假说”,该假说认为,大脑神经元中存在着微管,正是微管中电子的纠缠与塌缩产生了意识。“微管意识假说”确实是一个大胆的假设,但是脑科学家们发现,微管的主要功能是:“囊泡和颗粒在胞内的运动、染色体运动、轴索生长、轴浆运输、细胞形状维持和形态发生以及细胞表面受体分布”[乔治·阿德尔曼主编:《神经科学百科全书》,伯克豪伊萨尔出版社、上海科学技术出版社,1992年版,第1224页。]这就是说,微管并不具备产生意识的功能。更为重要的是,脑科学家们在微管中并没有发现电子的纠缠与塌缩,所以“微管意识假说”只是一个尚未被证实的假设,并不为科学家们所承认。[汪云九、杨玉芳:《意识与大脑——多学科研究及其意义》,人民出版社2003年版,第15页。]既然“微管意识假说”只是一个尚未被证实的假设,它怎么能够证明意识就是量子力学现象呢?


大脑是一个神经结构,既不是加速器,也不是粒子对撞机,所以它很难成为量子的活动疆域。大脑的意识过程是一个物理的、化学的、生物的、神经的和心理的综合过程,并不是量子力学过程,所以意识也不可能是量子力学现象。20世纪70年代,意识问题开始受到心灵哲学家、脑科学家、心理学家和计算机科学家们的重视,到90年代的中期,逐渐形成了多学科研究意识的高潮,并诞生了新的“意识科学”。通过多学科研究,人们对意识已经有了初步认识,也取得了不少新成果。这些新成果告诉我们,意识是一门复杂的前沿科学,它决不可能与佛教的《楞严经》契合一致。


四、科学会与佛学汇合吗?


在列举了量子力学、量子纠缠和量子意识等例子后,最后朱先生得出结论说,现代科学将会与佛学汇合。现代科学为什么会与佛学汇合呢?朱先生的理由是:“‘一切唯心造’是佛法的一个基本结论,但是现在量子物理的研究只是初步,初步的程度是:当你没有意识的时候,整个客观世界都处于一种不确定的状态之中,一旦意识参与进去了,它再迅速地突变,突变成一种确定的状态呈现出来。所以从这个意义上说,物质世界确实是意识参与的结果,也就是‘唯心造’。”“佛说‘一切唯心造’,而在量子力学看来,一切是意识产生的结果,那这个意思就比较接近了。”量子力学真的说过“一切是意识产生的结果”,物质世界是“唯心造”吗?我们在第一节已经进行过探讨,量子力学的原理只是说明微观物质运动具有不确定性和互补性,并没有说“一切是意识产生的结果”、物质世界是“唯心造”。既然量子力学从来就没有说过“一切是意识产生的结果”、物质世界是“唯心造”,那又怎么能说科学将会与佛学汇合呢?


为了证明科学必将与佛学汇合,朱先生又说:“佛学和自然科学的研究就像爬喜马拉山一样,一个从北坡往上爬,一个从南坡往上爬,总有一天两者要会合的。”朱先生的比喻很形象,但他的预言恐怕要落空,因为科学和佛学是两种截然不同的知识体系,二者在宗旨、方法和理念方面大不相同,它们的发展方向和道路也截然不同,所以科学与佛学是不可能汇合的。


科学与佛学究竟有什么不同?为什么说科学与佛学不可能汇合呢?我们以研究方法为例来加以说明。佛学或者说佛教的教义大约诞生于2600年前的喜马拉雅山区,一个名叫乔达摩·悉达多(释迦牟尼)的29岁的年轻人,通过6年苦思冥想(佛教称“入禅”),"顿悟成佛",创立了佛教教义。后来经过不断发展,形成了所谓的“佛学”。通过释迦牟尼创立佛学的过程就可以看出,佛学的研究方法就是“入禅”或“禅定”,所谓“入禅”、“禅定”其实就是一个人苦思冥想,而佛学就是通过个人的苦思冥想获得的。在形成佛学的过程中,既没有逻辑推理,也没有严密论证,更没有严格的检验与验证,结果个别人的苦思冥想就变成了佛学,就变成了被教徒和信众们虔诚信奉的“佛经”,而那些苦思冥想的人则变成了神圣的“佛”,被众多教徒和信众顶礼膜拜。


那么,科学的研究方法又是什么呢?当然科学研究也需要思考,但这些思考并不是天马行空式的苦思冥想或凭空想象,而是根据思维和逻辑的规律所进行的理性思考。通过理性思考,科学家们提出假说,并通过假说对研究的问题做出解释。但是,提出假说并不是研究的完成,假说还需要通过实验进行检验和验证,如果检验为真,那么假说才能上升为科学理论。我们可以把科学的研究方法和程序归纳为:发现并提出问题——广泛搜集资料——通过理性思考从而提出假说——再通过实验对假说进行检验和验证——如果检验为真,那么假说才能上升为科学理论。科学为什么要对假说进行严格的检验和验证呢?这是因为人通过思考所产生的想法或思想,并非全部都是合理、可靠的,有些想法或思想可能是不合理、不可靠的,有些甚至是虚假、错误或荒谬的,所以就需要对这些想法和思想进行检验和验证。通过检验和验证,就可以把那些不合理、不可靠或虚假、错误、荒谬的想法和思想删除,而把那些合理、可靠的想法和思想保留下来。正是因为科学采用了这种严密而又严谨的的研究方法,所以科学提供给人类的知识大都比较合理、真实与可靠,科学也给人类的生存与发展提供了极大的帮助。


通过科学与佛学研究方法的比较就可以清楚地看出,佛学的研究方法既没有逻辑推理,也没有严密论证,更没有进行严格的检验与验证,所以佛学所提供的知识很难保证都是合理、可靠的。在佛学中,可能包含着一些合理的知识,但不可否认的是,其中也包含着不少虚假的、错误的,甚至是荒谬的东西。例如佛教的《世记经》、《起世经》等经书曾对“小世界”即太阳系进行过细致的描述,小世界的中心不是太阳而是须弥山,须弥山上下大、中间小,山根环绕有七重金山、七重香水海。太阳和月亮都在须弥山的半腰旋转,而地球则被称为南赡部州(或阎浮提),与之对应的还有三大部州——北俱卢州、东胜神州、西牛贺州,分别分布在须弥山的南北东西四个方向。佛经言之凿凿地说,太阳系的中心不是太阳而是须弥山,并且对须弥山的结构、形状以及坐落等进行了细致的描述。科学已经对太阳系进行了长期、仔细的观测与研究,可是为什么一直没有发现那个巨大的太阳系中心——须弥山呢?宇航员们已经多次飞出地球、进入太空,他们观察到了地球、月亮和太阳,可是为什么一直观察不到那个巨大的须弥山呢?为什么看不到须弥山下那七重金山、七重香水海呢?所有的事实都证明,佛经所说的小世界的中心——须弥山根本就不存在,它对整个太阳系的描述也完全是凭空想象,是毫无根据的杜撰与无稽之谈!


科学的研究方法是严密、严谨和实证的,它给人类提供的是比较合理、真实、可靠的知识;而佛学的研究方法却是天马行空式的主观想象,它给人类提供的大多是虚假的、不合理的和不可靠的知识。科学与佛学存在着如此大的差异,二者怎么可能契合一致,又怎么可能汇合呢?


英国著名人类学家、宗教史学家弗雷泽(James George Frazer)在其名著《金枝,对法术与宗教的研究》中,曾提出人类认识进化的三个阶段:巫术——宗教——科学。这就是说,对于巫术,宗教是进化与发展;而对于宗教,科学则是一个更大的进化与发展,科学是人类取得的最重要、最辉煌的成果,所以科学是最先进的。朱先生竭力主张科学与佛学汇合,那岂不是让先进的科学倒退到落后的佛学吗?


作为一门宗教,佛教有其自身的价值;作为一个公民,朱先生当然有信仰宗教的自由。但是,作为一个科学家,应该坚守科学的理念与原则,不能随意曲解科学去迎合佛教,更不能故意贬低科学去抬高佛学。


2016-10-13于郑州


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