從物理學(xué)看物質(zhì)宇宙-兼與佛學(xué)的比較

1、從物理學(xué)看（物質(zhì)）宇宙,兼與佛學(xué)的比較袁添亮講于2005年6月4日檳城華嚴(yán)學(xué)會(huì),科學(xué)方法論,人類觀察宇宙，思索它的本質(zhì)、緣起、演化和最終的命運(yùn)利用一套科學(xué)方法論作為手段以達(dá)到了解觀察現(xiàn)象的目的：科學(xué)方法論，實(shí)證主義對觀察對象（如物體發(fā)光、物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，宇宙中的微波背景輻射）的了解和描述得符合一套標(biāo)準(zhǔn)：普適性（不依空間、時(shí)間而有變）可觀察（測量）性可重復(fù)性客觀性（不依觀察者而定）原則上的可檢驗(yàn)性（以試驗(yàn)、觀察驗(yàn)證）原則

2、上的可證偽性（falsifiable）對其理論上的描述必須符合自洽的邏輯結(jié)構(gòu)性（以數(shù)學(xué)作為工具）,科學(xué)方法論,就其性質(zhì)而言，科學(xué)必須符合科學(xué)方法論的狹隘定義以便有效地創(chuàng)造、改造物質(zhì)世界，及讓我們以符合實(shí)證主義的方式了解宇宙萬事萬物的運(yùn)作定律及其性質(zhì)也由于這樣科學(xué)才能自17世紀(jì)以來帶來極大創(chuàng)造力、生產(chǎn)力及物質(zhì)上的進(jìn)步,古代的思辨方式vs.科學(xué)方法論,這有異于古人的思辨性的形而上學(xué)，“動(dòng)腦不動(dòng)手”的模式來認(rèn)識宇宙如阿里斯多德，他只靠以

3、思辨，用“腦”來“做實(shí)驗(yàn)”，而以直觀的感覺來得出錯(cuò)誤的結(jié)論，如“物體越重下墜的速度越快”有人謂之“浴缸科學(xué)”,牛頓與天體運(yùn)動(dòng),古人對天體運(yùn)動(dòng)的模型都是憑直觀的、但難以辨證或辨?zhèn)蔚臏喬煺f、蓋天說、世界是無限展演的平地、星星都是等距地鑲在天球上的基于技術(shù)上的困難及知見上的偏執(zhí)，古人沒用科學(xué)方法論來對這種模型進(jìn)行判斷也由于科學(xué)方法論的從缺，在近代自然科學(xué)在17世紀(jì)文藝復(fù)興萌芽前的自然科學(xué)發(fā)展都走得不遠(yuǎn)、發(fā)展不出長遠(yuǎn)、深重的對自然沖擊

4、牛頓采用假設(shè)、模型建構(gòu)、邏輯推演、計(jì)算而作出預(yù)測，再經(jīng)客觀的觀察、測量數(shù)據(jù)等手段印證了其描述的正確性，從而認(rèn)識了天體的運(yùn)行方式及支配所有物質(zhì)的引力這是運(yùn)用科學(xué)方法論成功地開示了宇宙的普遍法則的例子,伽里略范例,第一個(gè)具現(xiàn)代意義的實(shí)驗(yàn)科學(xué)家是伽里略他動(dòng)手印證了物質(zhì)受引力的作用往下下墜的加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)若運(yùn)用理論符合邏輯自洽性的要求，也可否定阿里斯多德的直觀結(jié)論：若二物一輕一重綁在一起，復(fù)合物應(yīng)是下墜得更快呢還是更慢？邏輯的自

5、洽性要求其下墜速度不因其質(zhì)量大小而有所改變這例子顯示邏輯自洽要求的為非常有利鑒別一項(xiàng)理論是否有錯(cuò)的武器比較這兩者，科學(xué)方法論顯出其具有客觀地印證某項(xiàng)說法/理論的優(yōu)勢能力,佛教的“方法論”,科學(xué)的真實(shí)性不一定要依賴物理觀察和復(fù)雜的方程式，一項(xiàng)假設(shè)的真?zhèn)?，可以用?yán)謹(jǐn)?shù)姆绞竭M(jìn)行內(nèi)在體驗(yàn)來檢驗(yàn)。這種“思考實(shí)驗(yàn)法”無法以物理方式進(jìn)行，卻可得出無可辯駁的結(jié)論。佛學(xué)研究主要立基于透過生命直接體驗(yàn)得知見，不受拘謹(jǐn)?shù)慕虠l（物理定律）所羈。問題是

6、這過程是高度個(gè)人經(jīng)驗(yàn)化，而非可以如數(shù)據(jù)般具有“可共享性”（commonality）。這點(diǎn)讓客觀的“審判”變?yōu)楹芾щy,佛法與科學(xué)的異同,科學(xué)采取科學(xué)方法論來研究實(shí)相的本質(zhì)佛法也提出何為實(shí)相本質(zhì)的說明，但采取的方法論有異于科學(xué)方法論佛學(xué)的方法論比較屬于思辨性、個(gè)人體驗(yàn)的，難以在客觀上作出測量、數(shù)據(jù)分析其論點(diǎn)必須通過個(gè)人親身去體證（如禪定的境界）再如十二因緣法，如何以科學(xué)方法論來驗(yàn)證、證偽？就科學(xué)的角度來“印證”一些佛教上的形而上學(xué)

7、的說法是存在著困難的就其性質(zhì)而言，科學(xué)的定義是相對地狹隘的兩者屬于不同范疇的思想系統(tǒng), 故不能作直接比較特別是不能要求可以把科學(xué)方法論直接應(yīng)用于如佛法上但這并非說“佛法是不科學(xué)的”而只是說盡管兩者都是要探討“實(shí)相”，但方法、范疇、目的地都有不同,就比如你不能把咖喱魚頭與陳年普洱茶餅直接作比較那樣盡管兩種食物都是吃到肚子里面的東西，但性質(zhì)，營養(yǎng)成分、原料、生產(chǎn)過程、價(jià)錢、生產(chǎn)季節(jié)都不能直接作比較界定兩者的品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)都不可能一

8、樣的咖喱魚頭要求新鮮熱辣，熱氣騰騰，色香味俱全，大快垛颙陳年威士忌需要越老越好，色澤琥珀透明，慢慢品嘗要做一道開胃的咖喱魚頭、沏一壺好普洱茶的要求、標(biāo)準(zhǔn)、方法都不一樣,佛教要探討的實(shí)相范疇除了牽涉到外在的客觀宇宙（物質(zhì)宇宙的實(shí)相）之外，更重要的是深入探究人的意識的本質(zhì)此二者既法（宇宙間萬事萬物+意識）而此超越了科學(xué)所能對治的范疇之外了科學(xué)所針對的“實(shí)相”只針對“物質(zhì)宇宙”而言人的意識是還在其范疇之外的，科學(xué)還沒法針對這點(diǎn)做

9、出具科學(xué)意義的說明科學(xué)就像舊式電話，在設(shè)計(jì)上只能處理實(shí)時(shí)得聲音信息佛學(xué)就如最新一代的電腦，設(shè)計(jì)上應(yīng)用微電子學(xué)的信息處理功能，可以接收電波信息，接收、播放聲音、視覺畫面信息、處理數(shù)據(jù)等多樣功能不能要求舊式電話能夠處理（edit）用數(shù)碼相機(jī)拍攝的照片,,人心（意識），不是“合乎”科學(xué)方法論標(biāo)準(zhǔn)的對象，所以，不能用科學(xué)方法論來研究之人作為有意識觀察者這一現(xiàn)實(shí)，是科學(xué)中最棘手的難題之一而這一點(diǎn)是科學(xué)沒有辦法做到的，因?yàn)椤叭诵牟豢蓽y（量

10、）”在科學(xué)領(lǐng)域中，有所謂的還原論者認(rèn)為“精神只不過是已知物理定律操縱的機(jī)器”此種極端觀點(diǎn)注定難以解決意識存在的問題總之，當(dāng)今科學(xué)界還沒有能力處理意識存在（心）的問題個(gè)人認(rèn)為，在原則上這問題也不是科學(xué)所能處理的問題,物質(zhì)宇宙、精神宇宙,科學(xué)的對象是物質(zhì)宇宙佛學(xué)的對象是（物質(zhì)宇宙+精神宇宙）佛學(xué)的終極目標(biāo)為在精神宇宙中證悟?qū)ξ镔|(zhì)宇宙的了解并不是解脫的要素（箭喻經(jīng)），不是佛家教義的重點(diǎn)兩者終極目標(biāo)不同這點(diǎn)與科學(xué)的出發(fā)點(diǎn)、其用

11、意（應(yīng)用性的）、知識上的探求（intellectual quest）有所不一樣,一些物質(zhì)宇宙的基本問題,分辨過了佛學(xué)與科學(xué)的本質(zhì)上的不同處，我們接下來針對物質(zhì)宇宙其中幾個(gè)最基本的命題來比較佛學(xué)及物理學(xué)的看法：宇宙可有開端（第一因、第一推動(dòng)、宇宙的創(chuàng)生）？宇宙過去、現(xiàn)在、以后的狀態(tài)都是不變的嗎？（如其大小、星系組織）基本粒子、空間、時(shí)間、物理定律等是否具有獨(dú)立的永恒性？這些實(shí)體能在沒有意識（觀察者）的條件下“存在”？基本粒子是恒

12、常的實(shí)體嗎？在什么時(shí)候、什么環(huán)境之下都能保持其性質(zhì)嗎？物理定律過去、現(xiàn)在、任何環(huán)境之下都不失效嗎？時(shí)間、空間能獨(dú)立于意識而存在嗎？時(shí)間、空間是絕對不變的嗎？,佛教說宇宙和我們的存在都是因緣和合而生的若無原因或條件（因與緣）便無法成就任何事物（包括時(shí)空、物質(zhì)）按因緣說，東西只有變化，沒有開端、終結(jié)或永恒存在，也沒有獨(dú)立存在的客觀實(shí)體（如具有獨(dú)立用很性的基本粒子、空間、時(shí)間）個(gè)別的“我”和外在現(xiàn)象并不是分離的即“外在客體不能獨(dú)

13、立于觀察的主體而存在”（客體的）實(shí)在的真實(shí)狀態(tài)被稱為“空性”，或“沒有本質(zhì)上的存在”這點(diǎn)與一般科學(xué)（非量子力學(xué)）的基本前提有出入科學(xué)都以“存在外在的不變的客觀實(shí)體”為前提,即存在不依于觀察者是否存在的外在的、絕對的物理定律就比如不看月亮月亮也“應(yīng)該是要”存在的但學(xué)習(xí)理解物質(zhì)實(shí)象的根本性質(zhì)（不實(shí)性、空性）乃靈性修道很重要的一部分所以佛家對“一些物質(zhì)宇宙的基本問題”的答案都是“否”,佛家的觀點(diǎn),宇宙可有開端（第一因、第一推動(dòng)、宇

14、宙的創(chuàng)生）？,佛教認(rèn)為沒有無因之果，也沒有因果鏈的起點(diǎn)，是故沒有第一推動(dòng)這回事所以宇宙是“無始”的，是一條依成住壞空而循環(huán)不息的輪回根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大霹靂宇宙學(xué)，物理學(xué)家認(rèn)為我們的宇宙起始于大霹靂（大爆炸），是為“宇宙的起源”是時(shí)間、空間的開端，發(fā)生于130-150億年前,古人直觀的宇宙觀,由于天象看起來“恒古不變”，古人容易便形成一種直觀的看法，即天地、物質(zhì)、空間、時(shí)間都是絕對的，不變的日月星晨自恒古以來就存在而不沒有創(chuàng)生的也是不經(jīng)

15、演化的時(shí)間、空間、物質(zhì)也被認(rèn)為如此譬如：我們不會(huì)認(rèn)為人是“自古而有，恒古不變”，因?yàn)樗莼膖ime scale短，可以測得其變化但若一物的變化time scale超過測量儀器的敏感度，則我們會(huì)偏向于誤認(rèn)為其為“永恒”但我們永遠(yuǎn)不可能科學(xué)地證明一樣事物是“永恒”的,宇宙之外、創(chuàng)生之前是無,按定義，沒有任何東西存在于宇宙之外，也不存在任何東西在宇宙開始之前創(chuàng)生“之前”是無，沒有另一個(gè)宇宙、另一個(gè)世界、另一個(gè)時(shí)空，沒有任何“存在”

16、（包括意識）,宇宙進(jìn)化的證據(jù),星系間都互相飛離，距離越遠(yuǎn)的星系飛離的速度越快宇宙是正在膨脹著的1929年已經(jīng)獲觀察證實(shí)（河外紅移）想象：一個(gè)正被吹漲著的皮球，球面上的點(diǎn)之間都相互“飛離”，而距離也越來越遠(yuǎn)這意味著若把時(shí)間回卷（rewind）星系間的距離就要縮小，若回轉(zhuǎn)到130~150億年前，所有星系就要擠在一點(diǎn)上是故，這點(diǎn)是為“太初原子”，即大爆炸的起點(diǎn)所以，宇宙不是穩(wěn)衡的，不是“自有而有”的這與以廣義相對論建構(gòu)的理論模型

17、符合現(xiàn)代的宇宙模型都是建構(gòu)在愛因斯坦的廣義相對論的基礎(chǔ)上的當(dāng)時(shí)有一絕高溫、絕致密的“太初原子” 極速膨脹、過程中也同時(shí)形成時(shí)間和空間因此宇宙是動(dòng)態(tài)的，熱進(jìn)化的物質(zhì)狀態(tài)、星系組織的是依時(shí)間而逐漸演化星系必都有年齡上的分別分布在宇宙邊緣的星系都是“年老”（類星體，貧重元素）相對的，分布在近我們的星系都是年輕的若星系都是無現(xiàn)久遠(yuǎn)前就已存在，則不可能出現(xiàn)星系年齡上的差別的,,另一方面，由于宇宙的年齡是有限的，所以它也不是“無垠”

18、的此解決了“Olber’s ”的夜黑佯謬更重要的是，1960年代發(fā)現(xiàn)的宇宙背景輻射（CMBR，創(chuàng)生之余輝）也確實(shí)地驗(yàn)實(shí)了大爆炸宇宙進(jìn)化論的預(yù)測總之，所有證據(jù)都確定了我們現(xiàn)在的宇宙是從熱到冷，從密致到疏落，從混沌到有結(jié)構(gòu)的隨宇宙的膨脹演化,物質(zhì)亦有創(chuàng)生,光量子、基本粒子構(gòu)成太初的原始湯此時(shí)由于對稱沒有破缺，各種基本粒子的個(gè)別性質(zhì)都沒有分別，比如沒有電子、質(zhì)子的分別但隨著溫度的降溫，導(dǎo)致對稱破缺，各類不同性質(zhì)的基本粒子開始在各自特

19、定的溫度分辨出來（如提煉石油的過程那樣）如對醫(yī)院育嬰室一字排開的嬰孩，社會(huì)的眼光的看待都是沒位嬰孩一樣；但隨時(shí)間各嬰孩逐漸長大，機(jī)遇、成就、身份都開始異化，社會(huì)的眼光也開始個(gè)別看待這些“嬰孩”所以，原子不是一開始就具有現(xiàn)在我們所見到的性質(zhì)的，太初之時(shí)，他們都只是“原初湯”中不可分辨的原始成分而已要點(diǎn)是：物質(zhì)的形成都是經(jīng)過演變的，沒有“恒古以來就以現(xiàn)今面貌存在的”原子這所謂的“大爆炸核子合成理論”（BBN）經(jīng)成功通過了科學(xué)方法論的

20、驗(yàn)證,問題是…,大爆炸理論似乎指向一個(gè)太初原點(diǎn)的存在（即創(chuàng)生的存在）即從現(xiàn)時(shí)的角度而言，若“宇宙的影片”一直往過去的時(shí)間倒卷，不是終有一個(gè)時(shí)候回到“太初原點(diǎn)”，即回到宇宙的“創(chuàng)生”時(shí)刻了？但宇宙如何從無中創(chuàng)生出來？創(chuàng)生之前的宇宙是怎樣的？那是怎么樣的一個(gè)世界，是無量時(shí)空、是沒有時(shí)空、是無量周期之中的一個(gè)周期的開始?我們現(xiàn)在什么也不知道，物理到了這里就束手無策了所以物理學(xué)家總都是嘗試避開跟“零時(shí)創(chuàng)生的原點(diǎn)”打交道這點(diǎn)跟舊時(shí)代

21、 的科學(xué)家很相似：把創(chuàng)生交給造物主,或許，創(chuàng)生真的是可以避開的,但，這回溯過程并不是一件那么簡單直接的事若追溯 的過程在原則上是不可能從現(xiàn)在倒卷回去太初原點(diǎn)的過程是一個(gè)漸進(jìn)的過程，在到達(dá)那一“點(diǎn)”之前，必須經(jīng)過一道“普朗克之墻”已知的物理學(xué)有效領(lǐng)域是有限的，在小于某個(gè)尺度之下或某個(gè)尺度以上，按科學(xué)方法論的標(biāo)準(zhǔn)，已知的物理學(xué)都還沒辦法獲得確切的成立（缺乏試驗(yàn)、觀察的驗(yàn)證）,普朗克之墻及量子重力,lP ~ 10-43秒， tP ~ 1

22、0-33公分之下的領(lǐng)域是已知物理失效的領(lǐng)域（但廣義的物理結(jié)構(gòu)被認(rèn)為尚存在）相對論與量子理論（本來各別自洽的理論架構(gòu)）在這里相遇，要了解在墻內(nèi)的物理，就需要讓這兩個(gè)理論自洽的統(tǒng)一起來——量子重力學(xué)量子重力學(xué)是支配普朗克尺度的物理的理論，但我們尚不知道要如何統(tǒng)一這兩種理論所以，已知的物理的邏輯鏈到了這里就得暫時(shí)告一個(gè)段落，直到我們對量子重力學(xué)的認(rèn)識有了長足的認(rèn)識后才能繼續(xù)對“原初創(chuàng)生點(diǎn)”的科學(xué)探索創(chuàng)生前、普朗克墻內(nèi)的時(shí)間、空間很可能

23、失效了,對普朗克墻內(nèi)的物理臆測,接下來，物理學(xué)家對發(fā)生在普朗克墻內(nèi)的推論能做的是一種“合理的臆測”，而不能當(dāng)著是標(biāo)準(zhǔn)的已確立的科學(xué)陳述 這臆測認(rèn)為，空間、時(shí)間進(jìn)入普朗克尺度就失效了，因?yàn)榭臻g、時(shí)間在這里“量子泡沫化” 時(shí)空順序觀念不復(fù)存在比如：考慮兩個(gè)在環(huán)形競技場竟跑的選手，若你沒一開始就跟進(jìn)比賽而是半途入場，你就不曉得是誰跑在“前”誰跑在后—比喻空間失效了在普朗克墻內(nèi)沒有了時(shí)間，沒有了空間，沒有了前后，我們所了解的一切都概念

24、都沒有了憑據(jù)，所有常識、所有已知觀念都已失效，什么都變?yōu)橛锌赡?，那，在普朗克前?nèi)，還能再往“零時(shí)”追溯嗎？如果‘追溯’的概念都已失效，那我們還能說有“創(chuàng)生”這回事嗎？這是一個(gè)很抽象的說法，科學(xué)的推演到這里，就不能再說太多了，再說的都只是瘋狂的臆測而已或許，到了這里，就是人的意識的極限，邏輯、觀念、因果鏈?zhǔn)?，我們真的再說什么都失準(zhǔn)了。（是涅磐境界？）,,基本粒子、空間、時(shí)間、物理定律等是否具有獨(dú)立的永恒性？就物理學(xué)上而言，答案是否

25、的基本粒子的壽命都是有限，且相互作用，其“identity”（身份）都在會(huì)相互作用之下改變例如：微中子震蕩，質(zhì)子衰變這些基本粒子都沒有恒一不變的“身份”,,空間、時(shí)間在狹義相對論中都不是絕對相互獨(dú)立的空間、時(shí)間會(huì)隨著觀察者的運(yùn)動(dòng)而改變動(dòng)尺變短、動(dòng)鐘變慢,EPR與相依性,基本粒子是否具有獨(dú)立的永恒性？即一個(gè)基本粒子是否有其絕對的獨(dú)立性而不相依與任何其他粒子？Locality vs globality若在根本的層次上物質(zhì)之間