[智悲翻译]杀死猫

Kill Cat

Written by Brad Marston

布莱德·马斯顿

作者简介:马斯顿教授毕业于加州理工学院,1989年在普林斯顿大学获得博士学位。麻省理工学院的客座教授,加州大学圣巴巴拉分校,理论物理研究所访问学者。

关键词:薛定谔猫,南泉斩猫

虽然科学和佛教是用独立且不同的方式看世界,然而它们有时使用非常相似的故事。这里没有比这两个故事更加明显的例子了,一个公案和一个思想实验,它们都涉及到猫悬而不决的生命。

首先,公案是:举,南泉一日东西两堂争猫儿,南泉见,遂提起云:“道得即不斩。”众无对。泉斩猫儿为两段。 (《碧岩录》公案六十三)。

现在来看思想实验-薛定谔的猫:一只猫被放置在一个钢室中并连同以下恐怖的装置。盖革计数器中有少量放射性物质,其含量如此的微小以至于其在一个小时中可能只有一个原子发生了衰变,但也有相同的几率没有衰变。如果一个原子衰变,那么放射出的粒子就会导致计数器被触发,并通过继电器激活一个小锤来打破装有剧毒氰化物的容器。如果一个人离开整个系统一个小时,那么此人就会认为,如果没有任何的原子衰变,猫就还活着。但是任何一个衰变都会导致猫中毒死亡。而整个系统的波函数就会表达成这种活着的和死去的猫的叠加态。 [薛定谔,Naturwiss. 48,52(1935),约瑟夫·施密译于《量子力学的基础》185页。]

南泉斩猫的公案可能看似矛盾费解,但此公案唤起对抽象佛教概念的直接洞察力,如相互依存和慈悲。一些明显的悖论也被用来在物理中传达违反直觉的概念。薛定谔猫,这个在物理学中最有名的思想实验,由薛定谔提出,可他对此隐含意义在量子力学领域中的影响而不安。

薛定谔猫指出了量子理论的一个重要方面:波函数的微妙性。 微小的实体,如电子或原子被薛定谔方程中波函数所描述。相比较来说,波函数描述对像猫一样大的物体并不有效,因为猫和周围环境之间哪怕最微弱的相互作用也会破坏其波函数。处在半活半死的猫根本不可能在现实中实现。无论我们如何努力将猫从外在的世界中隔离,它自己的波函数也将瞬间坍缩成100%死猫或者100%活猫的状态。

例如,一个活猫的呜呜声可到达外面,将猫是健康的信号传递给正在监听的观察者。即使房间在某种程度上可以完全屏蔽声音,但由于猫的移动仍然会有轻微但可被检测的引力场变化。任何大的干扰留下的痕迹都会抹去微弱的量子效应。(译者注:这里就是一只猫,所以才产生了疑问到底是活的还是死的。当我们没有观察它的时候,根据量子力学它应该是50%活的和50%死的线性叠加态,但是当我们观察它的时候,波函数就瞬间坍塌成100%活或者是100%死的状态。所以没观察猫的时候,猫即死又活的状态很让一些量子物理学家困惑。对这个问题不同学派的科学家有不同的解释,这里主要是介绍最被广泛讨论的解释。)

量子理论并不适用于猫或大多数大于原子的物体,如人类的大脑。然而一些理论已经涉及到意识如何运作和量子波函数如何塌陷之间明显的相似性。当我们突然做个决定,这个决定看起来是在众多潜意识可能性中,唯一表现出意识形式的决定。同样,当观察者检查薛定谔量子猫健康的时候,好像自然必须在一只死猫或活猫中做出选择。数学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)已经进一步提出,大脑真的是一台量子计算机。但物理学家马克思·泰格马克(Max Tegmark)最近证明这种想法是行不通的。 像《科学》杂志上所说的那样,“我们的想法吸引了一些物理学家,一些研究意识的人员,以及大量的神秘主义者。然而量子物理学家在很大程度上忽略了它,由于其过于具有推测性而不值得通过数值计算去试验。现在,泰格马克已经完成了其数值计算。”【《科学》,“冰冷的数字毁灭了量子心灵”,2000年2月4日, 287卷791页。】

开始学物理的学生当碰到薛定谔猫的时候总是感到枷锁般地被困住,想根据他们日常的经验来寻求此难题的某种解释。毫无疑问,量子理论和他们以前看到过的任何东西都不一样。 公案同样打破了传统思维和条件反射。这两类故事启发了关于宇宙和我们在其中位置的令人惊讶的真相。

译者注:

禅宗祖师们的对话,嬉笑怒骂,是为了接引后人,断除其妄想执着,使其真心赤裸显露。南泉斩猫正是采取了这样一种激烈锋利的手段去打破当时在场人的妄心。这些看似矛盾的概念,在现代的物理理论中已经出现了,比如薛定谔猫的生死问题。当没有观察者观察它的时候,那种50%死和50%活的线性叠加状态就好似一个矛盾的概念,和人们的经验不相容。南泉禅师斩猫,由于禅师实证空性,所以这种激烈的方式,毕竟不适合普通修行者。而且薛定谔猫也只是一个理想的思维实验,我们并不会真用一只猫来做这个实验。实际上量子力学只适用微观世界,并不适用于宏观物体(由于系统和探测器的耦合和退相干过于复杂,宏观物体的量子力学效应可以完全忽略)。佛教中对生命的慈悲爱护是修行的基础。同样,当今学术界,特别是生物、医学研究中对动物生命的漠视和不尊重,令人痛心!所以整篇文章只是为了启发读者,希望大家还是以菩提心做为为人处事和学法的基础。

文章来源:私人邮件,学术交流用。

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译者:小侍者

校对:圆恳 圆阳 圆因

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