愛因斯坦的問題:你相信月球只在我看的時候存在嗎?

2020-09-07 探索XXX

量子物理學是20世紀最著名的物理學發展之一,但它對微觀世界的描述卻帶來很多煩惱。一些悖論的出現讓物理學家不得不重新看待這個世界。物理學家發現,印度的古老哲學似乎與他們的一些想法不謀而合。或許我們的世界真的早已被古老的哲學涵蓋了。

量子物理的建立

直到20世紀初,艾薩克·牛頓的運動定律還一直主導著物理宇宙的研究。後來,它們大部分被愛因斯坦的相對論「升級」。這兩大理論合在一起,基本能令人滿意地解釋當時幾乎所有的物理現象。這些經典理論構成了整個物理學上層建築的基礎。

然而在20世紀初,物理學家發現,像電子這樣的亞原子粒子的行為方式可能會違背經典物理學的預測。為了解釋這種行為,他們制定了量子力學的理論和原理,可以很好地預測電子和其他亞原子粒子的行為。

這些物理學家中比較知名的有愛因斯坦、尼爾斯·玻爾、埃爾溫·薛丁格和維爾納·海森堡。然而,他們很快發現,這個新的理論常常做出一些奇怪的預測。例如,它可以讓電子穿過牆壁,讓粒子同時存在於兩個地方,讓黑洞蒸發,讓觀測者之間的信息交換速度快於光速。

令人困惑的量子世界

那個時期是物理學歷史上的一個關鍵時刻,當時物理學正處於一個大動蕩的狀態。人們熟悉的現實世界正被一個似乎太瘋狂而不真實的圖景所打破。愛因斯坦、玻爾、薛丁格、海森堡和其他人都被它的含義深深困擾。事實上,他們面臨著一個兩難境地:是相信一個行得通的荒謬理論,還是放棄一個行不通的直覺理論。

量子物理學是通過發現幾個光的違反直覺的行為而形成的。詹姆斯·麥克斯韋在1865年指出,光可以被模擬成電磁波。1905年,阿爾伯特·愛因斯坦發表了一篇關於光電效應的論文,他提出光是由被稱為光子的無質量的微小粒子組成的。1924年,法國貴族路易斯·德·布羅意將這些觀點統一起來,提出了一個大膽的建議,即所有物質都表現出類似波動的行為。這個被稱為波粒二象性的命題,打開了一個潘多拉盒子,挑戰了現實的本質。

路易斯·德·布羅意

根據經典物理學,像電子這樣的微觀粒子是固體球狀的物質。而量子物理學則用我們感覺不到的東西取代了這幅圖畫。它說電子不是在一個地方,而是形成一個瀰漫的雲。如果你試著觀察電子,你在雲的稠密區域找到它的概率比在稀疏區域要高。

這種雲可以用波函數在數學上表示。量子物理學的核心是一個方程,它支配著波函數如何隨時間變化。奧地利-愛爾蘭物理學家埃爾溫·薛丁格在1926年發現了它,所以它被稱為薛丁格方程。

那個時期科學作家們熱衷於描繪量子物理學所描述的現實與我們通過感官感知到的現實之間的矛盾關係。由於宏觀物體,如樹木和汽車,是由原子和分子等微觀粒子組成的,這些微觀粒子反過來也像波一樣運動,所以似乎宏觀物體也應該像波一樣運動。但這並不是我們所感知的世界。

一個完全由粒子組成的物體,不再像波一樣運動,而開始像物質一樣運動。當我們觀察這些物體時,這的確發生了。為了解釋這種令人驚訝的現象,物理學家做了妥協,他們引入了哥本哈根解釋。

根據量子力學的哥本哈根解釋,觀察一個物體會使它失去它的量子性質,並坍縮成我們習慣的經典形式。波函數的這種坍縮意味著,我們所看到的現實只存在於我們在那裡觀察它的時候。觀察者不只是觀察現實,實際上他們創造了這個現實。

但如果任其發展而不觀察它,物體會保持波動狀態。愛因斯坦曾經總結了量子物理學的奇異之處,他問一個朋友:「你相信月球只在我看的時候存在嗎?」

奧義書中的古老哲學

物理學家發現我們所看到的世界本身並不是真實的,而是我們意識中的一種投射。而在被稱為奧義書的古印度文本中,也出現了類似的理論。

奧義書是古印度的一類哲學文獻的總稱,是廣義的吠陀文獻之一。準確的說,奧義書是一種哲學論文或對話錄,討論哲學、冥想以及世界的本質。幾千年來,這些文獻只能由老師傳給學生,而決不能教給其他人。如果說《吠陀經》規定了取悅神的儀式,那麼奧義書則關注實相、心靈和自我的本質。

奧義書描述了婆羅門和阿特曼之間的關係。梵天是宇宙的自我或終極的唯一實在,而阿特曼是個體的內在自我,靈魂。奧義書的一個中心原則是tat tvam asi,意思是婆羅門和阿特曼是相同的。只有一個宇宙自我,我們都是它的一員。

奧義書中說:「婆羅門形成了一切有生命或無生命的事物......智者知道一切眾生與他的自我是同一的,他的自我就是一切眾生的自我。」

德國哲學家亞瑟·叔本華對奧義書十分感興趣,他曾宣稱:「世界上再沒有比奧義書更有益、更高尚的學問了。這是我生命中的慰藉,這將是我死後的安慰。」

薛丁格與奧義書

通過叔本華的著作,薛丁格在1918年前後首次接觸到印度哲學。薛丁格被這個想法迷住了。據說薛丁格的狗就叫阿特曼;他的一些會議演講,經常以「阿特曼=婆羅門」結束,他會有點自我膨脹地稱其為第二個薛丁格方程。

薛丁格

與量子物理學將觀察者和被觀察者聯繫起來類似,奧義書說觀察者和被觀察者實際上是相同的東西。1944年出版的《生命是什麼?》一書中,薛丁格闡述了一個奇特的想法。他在書中問道:如果世界真的是由我們的觀察行為創造的,那麼應該有數十億個這樣的世界,每個人都有一個。為什麼你的世界和我的世界是一樣的?如果我的世界發生了什麼事,你的世界也會發生嗎?是什麼使所有這些世界彼此同步?

薛丁格認為他在奧義書中找到了這些問題的答案。「顯然只有一個選擇,」他寫道,「即思想或意識的統一。它們的多樣性是顯而易見的,但事實上只有一種思想。這就是奧義書的教義&34;

薛丁格認為令哲學家頭疼的身心問題「就是我們徒勞地追求精神與物質之間的相互作用......構建物質世界的代價就是把自我,也就是說,精神,從物質世界中剔除,移除它;精神不是它的一部分;因此,顯然它既不能對它採取行動,也不能讓它的任何部分對它採取行動。」

物理學家的慰藉

薛丁格被奧義書徵服了,他和他遇到的每一個人討論它,並下定決心把它融入到自己的生活。他的墓碑上寫著:「......所以萬物是唯一的;當一個人死去時,它還會繼續存在;這就告訴你們,他並沒有消失。」

薛丁格的這種想法在學術界並不孤單。玻爾有句名言,「我去奧義書問問題。」弗裡特霍夫·卡普拉在《物理學之道》中寫道,海森堡遇見拉賓德拉納特·泰戈爾的時候,「印度思想給海森堡帶來了極大的安慰。」

羅伯特·奧本海默是領導了曼哈頓計劃的物理學家。他曾經為了能讀懂《薄伽梵歌》的原始文本,自己學習了梵文。當他目睹第一顆原子彈爆炸時,他回憶起了印度古籍《吉塔》中的一首詩,在那首詩中,奎師那向阿諸那展示了他的真形。奧本海默將其中的詩句翻譯成英文:「現在我成了死亡,世界的毀滅者。」

羅伯特·奧本海默

不得不承認,奧義書提供的哲學思想給一些處在困擾之中的物理學家帶來了慰藉,一種基於觀察和推理的現實和宇宙的概念。在這些經文中,物理學家們找到了道德上的安慰、智慧上的勇氣和精神上的指引。

現代科學與印度哲學

曾經有一個說法:薛丁格和其他科學家只是把奧義書的精神應用到量子理論中。這是一個徹頭徹尾的誤導。薛丁格是一位標準的物理學家,科學的方法論已經根深蒂固。那些印度哲學只是在某種程度上撫慰了他的靈魂,但不太可能幫助他構建數學方程式。

事實上,薛丁格經常批評許多印度人的想法,並指出他們容易迷信。在他看來,現代科學代表了人類思想的頂峰,他尋求印度哲學不是為了取代科學方法,而是為了得到啟發。他意識到把兩種相隔數千年的思想體系混合在一起並不容易。他認為,西方思想需要非常小心地借鑑印度哲學的思想。

薛丁格曾經寫道:

「我確實認為,這正是我們目前的思維方式需要修正的地方,或許需要一點東方思想的輸血。這不是一件容易的事,我們必須謹防錯誤。就像輸血總是需要很大的預防措施,以防止凝血。我們不希望失去我們的科學思想所達到的邏輯精確性,這在任何時代任何地方都是無與倫比的。」


奧義書本身就宣揚了一種統一的信息,反對任何形式的歧視。正如其中的一句話,「在自己身上看到一切眾生,在所有眾生身上看到自己,就會失去一切仇恨和恐懼。」

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