【淼叔爱问答第2弹】从量子力学的角度解释“非实在性”和“观察”的意义

嗨，你好，我是淼叔。很久没有在问答环节和你见面了呢。之前我们讲到量子力学的时候，提到了量子力学和佛学的关系。然后编辑告诉我，有一些好奇的听众提出了很多问题，他们觉得，淼叔讲得不够过瘾啊，表示想要淼叔单独多讲一些。看来大家对佛学和量子力学的关系还是很感兴趣的啊！说明人文和科学果然是不能分家的。淼叔自己是个会写诗的物理学家，所以对于大家有这些好奇感到非常开心。这就来和大家对这个问题多谈一谈。我之前提到，量子力学不能证明佛学是正确的，那么佛学中讲的空性与基本粒子的非实在性究竟是不是一回事儿呢？

不是一回事。粒子的非实在性的说法本身就是错的。在量子力学中并没有这种说法。因为粒子是实在的，你看或者不看，粒子都在那里。比如说我们看一样东西，这个东西里有原子，电子等。这些都是基本粒子。并且这个东西里面含有的原子电子永远都在，不会凭空消失。所以，在量子力学中谈非实在性并不是说粒子是非实在的，我们讲的是粒子的速度和位置同时存在是不可能的。即，你不可能同时测量位置和速度。也就是说，“位置+速度”是非实在的。

如果我们单独谈位置，位置是实在的。如果我们单独谈速度，速度也是实在的。但是，“位置+速度”的概念是非实在的。所以，非实在性其实指的是这些更加精细的东西，而不是指非实在本身。因此，这跟佛学中的空性不是一回事。

既然说到量子力学中的基本粒子了，我在之前的一课中提到过基本粒子的特质，那就是基本粒子是时刻转动的，也就是粒子有“自旋”。当我们说到自旋的时候，指的是粒子的转动，这是一种直观的说法，我后面会进行解释。我说到了，粒子的自旋与我们生活中陀螺的旋转是不一样的，粒子的转动方向是固定的，要么向上要么向下。它不会两边倒。当然我们也可以从不同的方向去看它。它要么是向上转动，要么是向下转动，指的是顺着这个方向或者反着这个方向。但是跟陀螺的旋转不一样。那这里就有朋友问了，如何理解粒子向上转动或者向下转动时的形态呢？感觉有点难以想象。接下来我用更通俗的话来解释一下基本粒子自旋的方向。

粒子作为一个小陀螺，其实并不像我们生活中见到的陀螺。因为粒子本身是没有大小的。粒子就是粒子，就是一个纯粹的点。那么一个点怎么会转动？其实，粒子的转动是一种形象的说法。并没有直观地说是“一个点在转动”。在物理学中，说“粒子有转动”的出发点是一个物理学概念，也就是所谓的“角动量”。当陀螺转动的时候，陀螺是有角动量的。当我们人在转动的时候，比如滑冰运动中就有一个转动的动作，当滑冰运动员把手收回来的时候会越转越快，这种现象在物理学中称为“角动量守恒”。所以，我们可以把“角动量”迁移到很多物体上去，比如陀螺，电子绕着原子核转动，又或者是地球绕着太阳转动。它们有角动量。

当粒子绕着原子核转动的时候，有时候我们会发现角动量是不守恒的。为什么会发生这种现象？是因为电子自身带有自转。也就是电子本身带有一种角动量。电子这种自身的角动量加上它绕着原子核转动的角动量是不变的，是守恒的。因此，粒子的自旋是一种比较抽象的说法。

还有朋友问我是否可以解释一下物理学中的“观察”是如何定义的。我们讲到佛学就要讲到观察。我最近去一个老朋友家吃饭赏樱花，我就和几位客人讨论樱花，我就说：“我们观察樱花，樱花就被看到了，这也是一种观察。”我们不观察樱花，樱花还在那里，与你看不看没有关系。这就是为什么“看樱花”也算一种测量。“测量”在物理学学里，就是两个系统的纠缠。如果我们就谈“纠缠”会不太好理解。举个例子：比如我去称体重，我身体的重量就和体重称上的指针纠缠起来。如果我的体重是70公斤，那么体重称上的指针就旋转到70公斤的方向。也就是说“70公斤体重”体重的概念和“指针的方向”纠缠在一起了。这也是一种观察。“称体重”是对我体重的观察。

再比如，把一个电子打到一个荧光屏上，荧光屏的一个地方亮了，我们就可以得知，电子的位置在哪个地方。即，电子的位置与荧光屏发光的地方纠缠在一起了。即使没有人去看，这个纠缠也是存在的。这是一个“没有人的观察”。有人去看，不过就是有人肯定地看到了这个纠缠。那么这个情况就是，有三个系统纠缠在一起了：电子的位置，屏发光的位置以及人眼接收到荧光屏发光位置上发出的光子。

简单来说，就是电子、荧光屏和人眼这三个系统的纠缠形成了“人类的观察”。

当然“人类的观察”中还会有一个“意识”元素。最后，我的眼睛把看到的光子信号送到我的大脑神经系统中。那么，大脑神经系统就会判断“我看到了一个东西”。这里的“下判断”就是一种意识。这种意识就会被学佛的人所运用。