量子力學與心靈的探討

陳俊霖

交通大學光電工程博士

量子力學的哲學觀隱含著深邃的心靈世界，

而呈現出「一毫端極微中，出現三世莊嚴剎」的華嚴世界。

摘要：

在一般人根深蒂固的觀念裡，總以為外在的事物與觀察者是互相獨立，彼此毫無關係的，如日月星辰的運行與我們有沒有觀察它們無關，並不會因為我們的觀察與否而停止運動。所以廿世紀初以前，西方的科學家都認為這個宇宙是一個客觀而獨立的系統，不會因為任何人的觀察而有所改變。直到1925年量子力學問世之後，這個觀念才逐漸的鬆動。原因是以前物理學所研究的物件都是我們的感官可以直接觀察到的，如行星的運行軌道或棒球的飛行路線等。可是隨著科技的進步，量子力學所要研究的物件已經超越我們的感官所能覺知的極限，如電子已經小到我們的肉眼無法看見，也就是說我們「看不見」我們想要看的「物件」，因此原先根植於我們心中的一些觀念便面臨了挑戰。量子力學解釋事物的這套說法，不僅使大部分的人感到困惑，甚至於連著名的物理學家愛因斯坦都感概地說：「我的腦中懂得量子力學，但心中卻不懂」。

量子力學真的那麼難懂嗎？其實不然，量子力學之所以讓許多人無法接受，乃在於人們過度執著以往的成見，總認為「被觀察之事物」與「觀察者」可以分開，甚至於不承認「心靈」的存在，因此無法從此一自我設限的桎梏中解脫，並產生了一連串的矛盾與困擾。有鑑於此，本文的目的是希望藉由科學上一些例子的探討，使大家認識到「心靈」在科學上的主導地位。

一、前言：

我們日常生活中所發生的各種現象，在一般人的看法中都認為這些現象都是相當真實而且可以被我們所確定的。例如：我們可以確定棒球飛行的運動路線；小孩子可以確定他手上的那顆彈珠到底是從那一個裝彈珠的筒子中拿出來的；所有的東西都是持續而確實地存在，不會一下子突然消失又突然出現……等等。然而如果我們將目前日常生活的這個世界縮小成一億分之一或更小，也就是量子力學所要描述的量子世界，那麼一些非常奇特的現象便可能會發生了：棒球可能一下子飛到左外野，一下子又飛到右外野，它的飛行路線根本無法確定，所以讓外野手們疲於奔命；小孩子不僅不能確定他手上的彈珠到底從那一個筒子裡拿出來，甚至於他也許會為眼前的玩具突然消失又突然出現而迷惑不已。這些現象乍聽之下簡直匪夷所思，且荒誕怪異，但也正因為自然界中存在著這些現象，才使得這個世界變得多彩繽紛，到處充滿著盎然的生趣。為什麼會發生這些奇特的量子現象呢？歸究其原因，乃是在於這些現象的發生與觀察者的意識相關連，也就是說如果要能完整的瞭解這些現象，我們就不可能將觀察者排除在外。一件事物發生的過程中，觀察者必須參與其中而不可能置身事外；而且當觀察者本身的看法有所改變，所觀察到的現象也會跟著起變化，這正與佛經上所講的「萬法唯心造」不謀而合。再者如果我們進一步探討電子與它所處的時間與空間的關係時，就會發現物理學上所講的「真空」其實並不是一無所有，反而是無奇不有、似幻似真，從這裡可以幫助我們瞭解佛經上所言「真空妙有」的說法，以下就舉一些物理學上實際的例子來說明。

二、電子運動軌跡的探討：

在臺灣相信大部分的人都看過棒球比賽，在比賽中投手常投出各種變化球來對付打擊者，這些球路變化多端，如下墜球、上飄球、各式的曲球等，但不管投手的球路多麼犀利，他們所投出的球都有很明確的運動路線，這是大家都可以很明顯看到的(不管是直接用眼睛看，還是看慢動作重播)。如果現在把棒球縮成有如電子一般的大小，當這些電子由電子槍中「投出」時，會是什麼樣的情形呢？為了能較清楚的解釋這種微觀的量子現象，這裡採用了美國理論物理學家費因曼(Richard Feynman)的說法，如圖一所示：我們先在牆上開Ａ和Ｂ兩個狹縫，在牆的前面放置一部投球機Ｓ，並開動它，使它持續地往牆上投球。最後在牆的後方我們放置了一個螢光幕，每當有球打到螢光幕時，就會在該處形成一個亮點，投出去的球有些撞到牆上而被彈回，有些卻穿過兩個洞口之一，直接打到螢光幕，而在該處形成亮點，經過一段時間之後，我們將在螢光幕上看到兩團的亮點。如果將投球機換成單色光源的話，那麼在螢光幕上會顯示不同的圖樣，我們將會看到明暗相間的干涉條紋，如圖二所示。

圖一：棒球經由投球機Ｓ投出，穿過Ａ和Ｂ兩個狹縫而在螢光幕上形成兩團亮點。