测量永恒? ——实相以无常为本
http://www.zhibeifw.com/upload/xxgx_fjykx/20121029140139_ygq2.jpg现象无常不只是禅修上的课题,更可以刺激我们善用时间活在当下。此外,无常也是我们了解实相的根本,我们对世界和自身行为的本质看法都由此决定。我们应该自问,宇宙间有没有无常的实体?如果当真是像佛教分析所显示和物理学可能证实的那样,无一物是恒常的,那么这种知解对我们的生活方式有何影响? 马:在佛学里,相依观念和现象无常观念息息相关。无常与相依互为表里。佛教把无常分为一般的无常,如季节变化、山河侵蚀、自少而老的人生阶段或各种情绪,以及在最短暂可察觉的时间内生灭的微细无常。在每一个无限小的刹那间,看起来似乎存在的事物莫不发生变化,若能了解变化是必然和普遍的,自可了解宇宙不过是生气蓬勃相续不绝的互动流,并不是由实有、明确的实体所构成。 我们已经知道,所谓的“物质”应该从各种方式来看待,而波或粒子、质量或能量不能同时并存,似乎暗示没有任何东西可以视同恒常的实体。但不知科学在夸克之类的粒子等物质的寿命问题上有何看法?夸克真如一般常说的是基本和恒常的粒子? 郑:回答这个问题之前,应该先就夸克科学作比较完整的介绍。物理学家为了解释各式各样的无从捉摸的粒子,想出好几种形态的夸克,而且各依它们的“味”和“色”做颇富诗意的分类。第一类夸克的味分为“上”(up, u)与“下”(down, d),第二类是“奇”(strange, s)或“魅”(charm, c)夸克,第三类包括“顶”(bottom, b)和“底”(top, t)夸克。不仅如此,每种“味”又各具“黄、红、绿”三色。所以,总共就有十八种夸克。 一般的物质,包括构成我们身体和原野花朵的原子核内的质子和中子,只是由“上”和“下”两味的夸克所组成,其余的夸克形态只在高能粒子加速器内。现在来回答你的问题,同一类夸克可以而且会规则地改变“味”,譬如说,“上”夸克可以变成“下”夸克,反之亦然。此外,夸克的类别也可以改变,但它们的电荷须先改变。 马:所以,夸克的状态不是恒常的? 郑:没错。而且夸克的状态改变,形成夸克的质子和中子也会改变。譬如说,若“上”夸克变成“下”夸克,质子会变中子,并释出一个正电子,亦即电子的反粒子,以及一个微中子。微中子是一种质量为零或微小得不足和物质互动的粒子。就在我说话的当儿,每秒钟都有一数千亿个宇宙初生时所形成的微中子渡过我们的身体。 马:夸克的本质既不是不变,也不是永在,所以其实并不是“终极粒子”。但不知有些粒子是否像若干物理学家所认为的那样,只要顺其自然(这只是纯理论情境,不可能自然发生)就能永在? 郑:物理学家认为,在已知的数百种粒子当中,只有极少数是衰变的。加速器中所出现的粒子形态,绝大多数极不稳定,只能存活百万分之一秒,甚至更短暂的时间。与质子一起构成原子核的中子一旦释放出来,只能存活大约十五分钟,之后就会自然地转化为质子,并在转化过程中释出一个电子和一个反微中子。不过,只要它们一直闭锁在原子核内,也就等于是不朽的。这对我们大有好处,否则我们的身体在一刻钟内就会崩解! 若是让它们顺其自然,也就是说不被其它的粒子撞击,则只有电子、光子和微中子可以永存。 马:如何证明? 郑:当然,永恒性是无法测量的,但我们以实验法建立的生命期极为漫长,事实上已无异于永恒。目前最足以解释粒子世界的理论,是物理学家所谓的“标准模型”,根本不需要假设电子、质子和微中子死亡。 至于质子,最近的理论估计它的生命期为宇宙的一亿万兆倍,也就是10的30次方年。当然,物理学家不可能等上10的30次方年来看质子是否死亡,于是我们想出一个聪明的法子,以较短的时间来估量质子的生命期。量子力学认为,理论上任何一个特定的质子的生命期是10的30次方年,那么,我们就得搜集10的30次方个质子,才有可能每一年看到一个质子死亡。 更理想的是,如果我们能搜集到10的30次方个质子,每天都可以看到几个质子崩解。日本的物理学家为此特别建了一个巨大的圆筒状观察槽,埋设在秋日县仙北郡神冈町一千公尺地底;这个称为“超级神冈微中子侦测器”(通称“超级神冈”)的观察槽高四十一公尺,直径三十发公心,时差装满五万公吨的水。水是质子的极佳来源,实验的重点则是侦察槽是否有出现质子衰变迹象。这套设备所以深置地底,是为了过滤宇宙射线,以免触发模仿质子衰变真正迹象的反应。观察实验从一九九六年四月一日开始,但到目前为止还没有人看到质子死亡。这表示,它们的寿命比标准模型所预测的还长。相较于人类寿命,10的30次方年已几近于永恒了。 马:这其实还不是永恒。尽管电子和微中子理论上不会死,也不会自行崩解,但仍然会变化。它们只需撞击别的粒子,取得足够能量就可以变化。 郑:对极了。到目前为止我所谈的是粒子未受外界因素促使的死亡,实际上只要撞击它们,或让它们跟别的粒子交互作用,很轻易就可以让它消失。质子跟电子作用后可以变成中子,并释出一个微中子。以太阳光子为例,它一跟物质作用,譬如这张桌子的木头,部分能量会丧失而转换成热量,连带使得本质也改变。它甚至可能在给这张桌子加温时,因丧失所有能量而消失。 马:消失?这算什么不朽!看来所有粒子显然都是无常的,早晚都会死。 郑:这是一种说法。构成物质的粒子不是极不稳定,会自行分裂,就是虽然极为稳定,但若与别的粒子作用就会改变本质,甚至消失。不过,我还是要重申一遍,不去动它的稳定物质不会有察觉得到的变化,你绝对不会看到眼前这只花瓶凭空消失。 马:但这只是时间和认知上的问题,你所谓稳定的物质其实随时以不可察觉的方式变化中,否则它不会变成老旧。 郑:这话倒是不假。凡是任其自然的东西都会老旧和衰败,桌子上的光面漆会失去亮度、维护不良的房子会毁坏。宇宙间各种形式的秩序、物质,都会因着时间而崩解或失序。这就是著名的热力学第二定律,亦即宇宙间失序的总量必定会一直增加,或者,至少不会减少。 马:这种连续变化就是我们所说的纤细的无常。若是没有纤细的无常,万物在现在或未来都不会变化。若有物可以保持不变,即使只是一会儿工夫,那么它必定会永远陷入当下的状态。不可能再发生什么变化。物理的灭因含藏在生因里,变化正是因果过程的中心。重要的是,粒子或宇宙中的其它实体,没有一物是绝对恒常的。这是解释万象的根本要义。 问题是,实相是否包含不变的元素,透过自己的作用而存在?如果你们认为的物质基本元素夸克(若真是基本,为什么还有十八种?)是恒常的,则毋需别的成因就可以自己存在,但正如龙树菩萨所说的,“若众缘和合,而有果生者,和合中已有,何须和合生?”无有一物可以自己为因,外因所成必然也是无常的。佛教因此推断实相变动不居,不仅见诸可见的世界,也见诸为无限小的时间和空间里。所以,夸克为物质“不变的基本架构元素”的观念,不过是心理构念而已。夸克跟它们所构成的物体一样皆属无常。 郑:我已说过,夸克是我们为解释次原子粒子行为所想出来的发明。 马:因此,实相并不像我们认为的那么实在。 郑:为涵盖所有的论点,我应该提前面讨论过的超弦理论。这理论把夸克描述成无限小的振动弦,不是当做数学的点来看待。这个理论的目的是为了统合描述无限大的一般相对论,以及描述无限小的量子力学。这两大理论间明显的不兼容性,是阻碍我们进一步了解宇宙的主要障碍之一,如果两者可以融合,应可得出一种量子引力理论,让我们将四种宇宙力(电磁力、引力、强核力与弱核力)统合成超力。通称为超弦理论的弦论,就是为了叙述宇宙万象而产生的终极理论。 根据这个理论,粒子并不是基本元素,而是估计为10-33公分,亦即“普朗克长度”的无限小的能量弦振动。这些弦的长度与原子的相较,可比是一棵树和整个宇宙。物质和光的粒子传导作用力,把世上各种不同的部分串联起来,让它们彼此互动和变化。举例来说,光子传递电磁力,引力子则传递引力。所有的粒子都可能是这些弦的各种呈现。这些弦一如小提琴弦,振动产生的音调与和弦,可经由测量仪器侦得光子、中子、电子等。 振动的能量决定粒子质量,振动越活泼,质量也就越大;同样的,电子的电荷与自旋也取决于弦的振动方式。基本上,所有的弦都是相同的,不同的只是它们振动的方式。举例来说,质子只是振动弦的三重奏,每一根弦都跟一个夸克呼应。正如音乐家演奏一首布拉姆斯使我们心醉神驰一般,这三根弦振动合成便产生质子乐,测量仪器捕捉到它的时候,音乐呈质量、正电荷与自旋形态出现。这由质子、中子和电子构成的原子音乐,是由更大的乐队和更多的乐手来演奏。如此这般,弦在我周遭歌唱和振动,宇宙其实是个大交响乐团。 马:这些弦显然原本不是质子、中子或电子,由此也证实佛教对物质的分析:物体的特征非其所有,所存的只是以不同形态呈现的连续转化流。 郑:相同的弦以不同的频率振动时,可呈现不同面貌,粒子也丧失固有的存在。若某一粒子以某一特定方式振动,所呈现的是光子,然后改变调性,变成引力子。 马:既然粒子只是振动的弦,但不知弦是否有恒常的存在? 郑:弦虽取代夸克成为基本实体,但可呈弦状或波状;它们不是变成无维度的数学点,而是形成无限细的弦,只存在于单一维度之中,好像是极细的意大利面条一般,细得连最精确的仪器也只能当成点看待。但它们也有“隐藏”的维度。超弦理论有个说法,认为弦存在于十次元宇宙中,其中九个为空间次元,一个是时间次元;另一个说法则认为,宇宙有二十六个次元,其中二十五个是空间次元,一个是时间次元。我们只能看到三个时间空间次元,另外六个或二十二个次元极度紧缩至普朗克长度,亦即10-33厘米,以致无法看得见。 马:能否再说明一下这些振动弦应该像什么? 郑:可以这么说,弦可以从能量(或频率)和张力(如小提琴弦的张力)角度来叙述。两个弦的张力若有别,则意味能量已不相同,虽是振动方式一样,也会产生不同的粒子。 马:这些弦是不可分割,还是可以一起切割? 郑:弦并不是孤寂以终。它们会运动、相互作用、结合、再分段,但不会短于普朗克长度,亦即10-33厘米。一条弦的两端可能是悬着,也可能连接形成环状;或者,两条不同的弦也可以结合,形成单一的环状。 马:那么,这些弦真的是个别的实体吗?在佛学里,由于个别物非实相,看来独立的物在更仔细分析下必会逐渐失去独立性。但这超弦理论的立基观念仍然是,可以以一个固有个别的存在来局限有形实相。 郑:不错,粒子的本体已转移于弦上,粒子不再被视为具有固有本体。 马:我们是否会出于具体化的需要,将一些其实只是数学工具的观念当做实体,而这些只是假实体?前不久,我有机会跟超弦理论专家葛林聊天,问起弦是否可以独立存在,毋需和宇宙相连。依他的说法,“或许弦与所在的宇宙之间其实并没有分离,而后者只是反映前者。” 郑:若超弦理论无误,那么宇宙的概念非有弦不可。 马:我们还是不明白弦为什么会振动。 郑:依量子不确定性的说法,弦不可能完全静止,否则我们自然会知道它的位置和速度。 马:好吧。弦的振动方式为什么会改变?如果振动是弦的唯一特征,那么它显然没有不变的属性。再引葛林的话来说:“弦可以交互作用,而在作用过程中,振动方式通常都会受到影响。”粒子的属性(电荷、质量和自旋)完全取决于弦的振动,所以并不是粒子所固有,但以振动可以改变而言,也不是弦所固有。我问过葛林,他的答复是“你说得对,弦像变色龙似的。由于(根据超弦理论)粒子即为其内在弦的振动形态,依振动形态而定,可以‘看起来’是任何粒子。” 由自生的元素(不管是粒子还是弦)所构成的实相,暗示其间有不变的实体。可是,这些弦虽抹煞粒子具有内在属性的观念而将事物简化,但弦本身不是根本上不变的实体。弦的尺度虽然是普朗克长度,但依葛林的说法,我们没有理由认定普朗克长度在别的宇宙应该不变。我认为,佛教批驳个别、局域化和分裂实相的看法,强调以表相虚无为实性的“最后基石”,既可应用在个别、可分割的粒子上,同样也可适用于弦。 郑:当然,弦的相关论点日后或许可以证明为只是个漂亮但有瑕疵的观念,但就目前而言,超弦理论几乎不可能被实验检验。要实验,就得产生更多的能量,即使今天最强力的粒子加速器也无法处理。何况,它包裹在越来越稠密的数学迷雾中,距离现实越来越远。未经实验敲定的物理学,其实就是玄学。 但这并不表示我对无常为实相本质的观念不感心动。其实,我们除了可以在次原子层面上明显地看到无常现象外,也可在整个宇宙看到无常。不断变迁的观念正是现代宇宙学的重点。 大爆炸理论所隐含的就是宇宙演化观念,只不过这个观念在一九六五年发现宇宙背景国徽后才真正成为主流。流行于一九五○年代的稳定态理论,主张宇宙是不变的,平均说来,宇宙在时间和空间上都不会变化。 有意思的是,不变和常变的世界观对立其实由来已久,可以一直回溯到公元前第五世纪希腊哲学家赫拉克留与巴门尼德。赫拉克留认为,宇宙不断变动,万物都在无始无终的变动和流动中,巴门尼德则主张存在或有(Being),是个太一(One),连续永在,与变动是不相容的。 马:巴门尼德认为,若万物不断变动,则有可能出现以前未曾存在的东西,既然未曾存在的东西还没有存在,就表示不可能有变动。这种观点根源于万物实存论哲学。根据这种思维方式,既然不可能有新的东西出现,就表示所有的结果都已存在于成因里。佛教的答复如下(印度教哲学的名相与巴门尼德所用的名词相若):“若果在因中,让他们去买棉籽穿。若果在因中,没有差别,也不显露,何不以买棉衣的钱去买棉籽和布匹,也可达到棉衣的御寒挡风的目的,因为,依你的主张,棉衣就存在种子里。” 郑:亚里斯多德于是把变迁和稳定两种观念,整合到他宇宙源起学说里。依他的说法,变化发生在地球和月亮上,因为这里是由生、老和死等不完美所支配,但在别的星球、太阳和星体可以找到不变,因为它们是完美、不变和永在的。十七世纪时,牛顿以宇宙引力说废止亚里斯多德的天地有别观点,根据他的万有引力,定论苹果落地及行星绕日轨道相同的理论,天和地同样变动不居。 马:可是,他在《光学》里也为恒常是实相的本质辩护。 郑:的确,从伽利略、牛顿到克卜勒等现代科学之父都接受上帝是完美、不变和永在宇宙创造者的观念,但科学的进展也揭露宇宙是变动的,现在宇宙不变的观念已站不住脚。星体诞生、氢与氦燃烧完后死亡,将核化学所产生的化学元素的气体释入太空中,这些气体又在引力作用下分解,产生新一代星体,如是周而复始。这类生死周期持续数百万年,有时甚至长达数十亿年。出现于四十五亿年前,亦即大爆炸后一百一十五亿年的太阳,是第三代星体。所以说,由数千亿个演化中的星体所组成的星系,应该也是变动的。 不仅如此,在太空中没有任何一样东西是静止的。引力形成宇宙间所有的结构体,如星体和星系,彼此吸引和“倾”向对方;这类陨落运动必须与一般空间膨胀的现象一并做考虑。我们的地球就是以这种方式加入“宇宙芭蕾”。首先,地球以每秒二十里的速度绕日行进,把我们拉进太空,此外,太阳在秒速一百四十里的银河旅行中把地球带着走,银河本身又以每秒将近五十五里的速度向着仙女座运行。 还有,包含我们这个星系和仙女座的“本星系群”,再以每秒将近三百七十五里的速度冲向处女座星系群,而后者又朝着更大的星系团“大吸子”移动。亚里斯多德的静态、不变的“天”,至此寿终正寝。万物变化不居,无物恒常。无常就在你我周遭,毫无疑问。 马:这种理解对我们的人生有什么影响?佛学和物理学的宗旨不同。物理学叙述现象,佛学的宗旨则是要我们避免执着于眼前的实相,如有、事件、事物,乃至我们自己。因此,一旦我们执着于事物,误以为它们是恒常和具体的,就会认为它们本然具有让我们苦或乐的力量。那是因为我们赋予物一些特征,如“我们的”或“他们的”、“美丽的”或“丑陋的”、“愉快的”或“不愉快的”等等概念标签。诚如法称论师在《释量论》中所做的解释:有我知有他我他分爱憎由此等和合一切过当生 就此而论,佛教人士并不想知道粒子的质量和电荷,而是要破解万物皆恒存且具体的观念,让我们能从由妄生苦的恶性循环中解脱。 佛教的下一步是,把无常观整合到人生观里。佛陀曾说,“在所有的脚印里,象足最为可观,同样的,在佛教徒所有禅定课目当中,无有甚于无常观者。”大宇宙无常观人人可知,对纤细无常的反省则有更深层的影响。万象莫不包含着自我转化的种子,宇宙不可能含藏不变的东西。就是现象与意识的这种可修炼性让我们得以展开转化进程,最后臻于开悟境界。 摘自《僧侣与科学家——宇宙与人生的对谈》
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