問與答 【易經研究】備課之一
在原子科學中,這種狀況就更為突顯。人是宏觀的智慧生物,實際上並沒有資格向基本粒子發問 ,但又不能不發問。許多矛盾往往和提問不當有關,可是卻把責推給了儀器,把它作為替罪羔羊。譬如,把測不準關係的根源說成儀器對粒子運動的干擾,就是一例。
著名的貓的實驗來自薛丁格在1935年寫的一篇論文。這位物理學家在1926年建立了量子力學的波動方程以後,學術界對於其中的波函數作何解釋,展開熱烈的爭論,多數人接受了玻恩提的幾率解釋,而薛丁格本人則持反對態度。他在《量子力學的現狀 》一文中,提出了一個假設性的實驗,試圖否定幾率解釋。
他設想如果把一隻貓關在一個箱子中,並且和下列的實驗系統聯繫起來:
—>放射性物質—>a粒子—>計數器—>繼電器—>小錘—>氫氰酸小瓶。
如果該系統在一小時內發生原子衰變,那麼小錘就就會打碎小瓶,把貓毒死。如果該系統在一小時內沒有發生原子衰變,那麼小瓶就保持完好,貓沒有被毒死。按照常理說,貓的狀態只有兩種: 要麼活著,要麼死去。
可是,該系統如果和波函數聯繫起來進行探討,代表貓活著狀的波函數和代表貓死去狀態的波函數迭(叠)加的結果,就會出現代表貓不死不活狀態的波函數。當然,在現實生活中,絕對不會有既不死也不活的貓。如果要打比方,彩票不是最好的類比。我覺得可以比成“扔硬幣”。
考慮一下這個問題:你下一次扔硬幣是正面還是背面?兩種都有可能,但這和刮彩票是不同的:彩票在刮開前,雖然我們不知道結果,但這個結果是確實存在的,只不過被一層塗料擋住了我們看不到而已。但是“你下一次扔硬幣”的結果,不僅我們不知道,而且事實上在提問的時候並不存在——只有你實際扔了之後,這個結果才產生,同時被我們觀察到。
薛丁格的貓就好比你下一次扔硬幣的結果。它是死是活,這個結果並不存在,(這是最重要的一點!別人家的貓就算關在箱子裡,它要麼活要麼死,只是我們不知道而已,但這兩種狀態必居其一。但薛丁格家的貓則是獨特的,它即不生也不死,因為它是一隻理論上的、想像中的貓。)你的觀察會導致這個結果的產生,就好比你實際扔了硬幣看看結果一樣。
薛丁格的假設性實驗很有趣,引起了不少的關注,愛因斯坦也曾多次引用它,但是仍然動搖不了玻恩等哥本哈根學派有關波函數的幾率解釋。
在中國的禪宗中,有一著名的公案,叫做“趙州無字”,是討論狗是否有佛性的,對於分析薛丁格的貓的實驗可能有所幫助,特摘錄於茲:
僧問趙州:狗子還有佛性也無?
州云:無。
僧云:一切眾生皆有佛性,狗子為什麼卻無? 一
州云:為伊有業識在。
趙州是唐朝末年的人。到宋朝,有位法演禪師在講解這公案時,提示眾人,不要具體去討論:有,無,不有不無之類問題,而是要深刻理解無字的意義。無字在禪宗中的地位,由於法演的闡述而日益重要。 我列舉這則狗的公案,並不是為了參與探討“無”字的禪宗思想,而是介紹一種有趣的語言邏輯。
有還是沒有?這是二擇一的問題。狗有沒有佛性,似乎只有兩種答案。宋朝的法演禪師剖析這則公案時已經注意到可以有三種回答,即:有、無、不有不無。在語言邏輯上,狗的公案中的“不有不無”和貓的實驗中的“不死不活”何其相似!
問題是二擇一,為什麼竟然有三種回答案,看來和問題是否適當有關。如果佛性問題對狗是適用的,那就只有兩種回答,即: 有或無,如果佛性問題對狗是不適用的,就會產生第三種回答,即: 不有不無。
所以問問題很重要。
我們無法評論趙州和法演誰水準高,至於說到語言的邏輯性,無疑法演講解狗的公案的水準要高一籌。 貓的死活問題為什麼會出現第三種答案呢?這是因為貓的死狀態和貓的活著狀態並不是量子力學的本征態和本征值。在薛丁格假設性實驗中出現不死不活的貓這個有趣的答案,並不說明在量子力學的數學結構中有什麼可笑的地方,而是說波涵數並不適用於探討貓的死活問題。薛丁格顯然沒有注意到像法演注意到的這種發生在語言邏輯問題。
