佛教与科学

杨振宁

  因为对科学感兴趣,我高考时报考了物理系。在大学读书时及毕业后就对佛学兴趣日浓。今天我想从科学的角度谈谈我的佛教观。
  佛教是科学的、理性的,是符合科学精神的。科学是理论和实践的总和。科学理论和科学实践相影响、相促进。人们在长期的科学实践中获得了新发现。而这些新发现又不能用原有的科学理论来解释时,人们就提出各式各样的假说。
  一种假说被大家广泛接受必须具备三个条件:
  第一,它的理论体系必须是自洽的,即它必须自圆其说,不自相矛盾的。
  第二,它必须对已有的发现能够准确地描述,即这种假说能自圆其说,并且是符合现有的科学实践的。
  第三,根据这种假说能够得出一些推论和预言,而这些预言能够被将来的实验和观测所验证。当越来越多的推论和预言得到验证时,这一科学假说就得到科学家的广泛接受,而这一科学假说也就被称为科学理论了。
  如果这一理论描述、解释和指导的对象广泛而重要,这一理论就被称为伟大的科学理论,如牛顿力学,爱因斯坦的相对论。牛顿力学适用于所有宏观物体(非微观粒子尺度)在非接近光速运动时所遵循的规律,相对论能描述所有宏观物体在相对光速而言的低速,以及接近于光速的高速运动时的规律。
  这二种理论被提出的时候,它们能解释人们用旧理论解决不了的问题,并且根据它们所作的推论和预言都被以后的大量观测所证实。相对论是牛顿力学的推广,牛顿力学是相对论在低速时的特例。
  因为这二种理论的适应面非常广大,因而牛顿和爱因斯坦被公认为是最伟大的科学家。他们的理论是最伟大的科学理论。卫星上天、潜艇入海、运动比赛、天文观察等都受这种理论所描述的规律的制约。
  同样,佛教也完全具备科学理论的三大特性。首先,佛学理论是自洽的、圆融的。四圣谛概括了人生多苦的现象,指出人生多苦的原因,指明了涅槃入灭的方向,指出了修习正道的道路,佛教的发展形成了众多宗派,各宗各派有各自独特的理论依据和修习方法,其基本的理论和目的是一致的。
  其次佛陀成道后提示了宇宙和人生的根本道理,解释了社会和人生的种种现象,更重要的是听从佛陀开示修习的许多人都体验到了佛学所指出的种种境界,因而佛教在当时就得到许多人的拥护,产生了广泛的影响。我要强调的是佛教的实证性。听从佛陀的指示,依法修行的人都能或多或少地证实佛陀所言之不虚。佛学不是纯粹理论性的哲学,而是一门实践性很强的实证科学,虽然它包含了伟大的哲理。依佛学修行实践就是学佛。
  第三,佛学描述的一些自然现象对达到相应修行功力的人而言是一种实践观测,而对于普通人众来说则只能姑且信之,但对今人的自然科学的观测结果而言,就是伟人的科学预言。佛陀在千百年前就说过:一钵清水中有微虫八万四千,以及有关宇宙结构的三千大千世界等,这些都为现代科学中的微生物学和天文学所证实。
  现在有些人会对佛教不够了解的情况下指责佛教是迷信、是不科学的。其实这些人中相当一部分对科学也是了解不够的,是对科学采取迷信态度的,是缺乏真正的科学精神的。佛教的六道轮回的因果报应说往往被人攻击为迷信。这种人的论据之一就是有人做恶事也没得恶报。有人做好事也没得好报。其实这是对六道轮回业力成熟才得果报了解不够。论据之二便是因果轮回怎么没人看得见。
  事实上从佛教产生后的两千多年来,历史记载了许多看得见因果轮回、只有种种神通的修道人。看不见的东西并不就是不存在的。我们的眼睛不能感觉到红外线、紫外线;我们的耳朵听不到超声波、次声波;我们看不见微生物,更看不见原子等微观粒子,我们也看不见听不到我们周围如今到处充斥着的大量电磁信号,如无线电波、电视信号、手机信号。
  我们能看见阳光却不能马上知道光具有波粒二象性。但是我们把上述东西作为科学常识而深信不疑,因为当今流行自然科学。科学的实证精神在于科学不会因为你相信就让你轻易地检测到,也不因为你没有去观测而不存在,而成为迷信。
  如果一个人想深入了解我们感觉器官不能感觉到的科学规律和科学现象就必须认真地跟科学领域中的善知识虚心学习。随着从小学读到博土毕业,你就能逐渐学到更多的科学理论,做更多的科学实验和观察,借助于科学仪器感知更多的科学现象。
  如果一个人不学习科学而仅仅因他不懂许多科学现象和规律却去指责科学现象和规律为迷信,这是非常可笑的。同样佛教所揭示的真理并不会因为你没有跟善知识学习、没有修行,就指责成为迷信。佛学也不会因为你仅相信而不努力用功就让你轻易把握。
  佛教是智信而非迷信,是智慧者的信仰。印度和中国世世代代的历史人物证明了这一点。科学是人类智慧的运用,而佛学正是令人断除妄念显现众生本具智慧的,所以科学与佛学丝毫不矛盾的。
  佛教的科学性——正确认识佛教从这里开始!
  佛经中很多论述,与现代科学惊人的吻合。大到宇宙的形成、太阳系及银河系的构造,小到寄生虫、微生物的观察;甚至相对论、量子力学等尖端科学等,无一不证明佛教的真实性。下面略举数例:
  三千大千世界与宇宙
  佛陀在《起世经》中对我们这个宇宙的状况作出过准确的描述,原文是古文,大家有兴趣可以找来看看。
  佛陀以一千个太阳,一千个月亮组成的世界为一个‘小千世界’,而以一千个小千世界形成一个‘中千世界’,再以一千个‘中千世界’为一个‘大千世界’。一个‘大千世界’就是一佛化土。李庆宏居士在《佛教起信与入门》一书中分析认为:小千世界对应的三维空间即为银河系。佛陀把一千世界合在一起讲,并且说明了此小千世界‘犹如周罗(盘起的头发)’,即不仅圆,还带螺旋状,正是银河系的形状。而且指出银河系有上千个有人的星球。佛并未把无数没生命的星球放进去,因为人是正报,物是依报。
  三千大千世界对应的三维空间即我们当前观察到的整个宇宙星空。
  如果把三千大千世界理解为三千个大千世界,算下来就是30亿个星系(目前天文学家已观察到约10亿个星系),这个三千大千世界是同时成住坏空的,这就符合当前的宇宙大爆炸理论。
  这种三千大千世界有无数个,也就是说目前人类观测到的宇宙还没有超出一个三千大千世界。
  《起世经》还提到我们这个小千世界中(即银河系)有阎浮提、瞿陀尼、弗婆提和郁单越这四个大洲,地球属阎浮提洲之一。其它三个大洲应指银河系其它类型的外星人。佛陀对他们作过详细描述,包括脸型,寿命,生活状态等。四大洲外还有‘八万小洲’,应是其他类型还没进化出高级生命的星球。
  《瑜伽师地论》卷二记载:‘又此世间,二十中劫坏,二十中劫坏已空,二十中劫成,二十中劫成已住。’根据部分佛教典籍的论述,一小劫为1,680,000年。每20小劫为一中劫,即33,600,000年。80中劫为一大劫,即268.8亿年。这就是一次宇宙大爆炸的寿命。我们目前测定的宇宙年龄是137亿年,也就是说我们这个宇宙现在是中年。
  我们大致算一下,其中‘成’和‘成已住’的年限是67.2亿年,生命仅在‘成’和‘成已住’的阶段出现,太阳系已形成46亿年,约形成十几亿年后开始产生最简单的生命;太阳系还有47亿年的寿命,后面若干亿年地球上已不适合生存,算下来刚好。
  论地球的形状
  《楞严经》载,佛的弟子阿那律陀双目失明,后成罗汉。在开天眼后看见阎浮提(地球)就象掌中的庵摩罗果(印度一种椭圆形的水果)。若不是实证,2500年前怎么知道地球是圆的?
  《俱舍论》描述到地轮依水轮、水轮依风轮、风轮依空轮。这表示地球是圆形的,地球表面大部分是水,水外围是大气层,大气层外围是太空。
  准确指出月亮阴晴圆缺的原因
  佛在《起世经》中准确指出月亮阴晴圆缺的原因(于黑月分第十五日,最近日宫,由彼日光所覆翳故,一切不现。),现在的西藏人则还可以根据佛教的《时轮金刚续》准确测算日食月食。
  论微生物
  释迦牟尼佛曾指著桌上的一杯水说,这杯水中有八万四千个众生存在(佛观一碗水,四万八千虫)。这八万四千是虚数,表示非常多的数目。即不用显微镜就看见了水中的无数微生物。佛当年规定弟子喝水都要先过滤,尽可能避免伤害大一点的微生物(太小的就没办法了)。
  论寄生虫
  释迦牟尼佛说人身是个虫窠,人体内的虫约八十种。还指出确定位置和活动状态。今日由于科学发达,发现人体内的寄生虫,如蛔虫、蛲虫、便虫、钩虫、丝虫、绦虫、肺蛭虫、肝蛭虫等有数十种之多。(详见〈治禅病秘要〉及〈正法念处经〉。)可能在人要问了,2500多年前,没有任何现代科学,怎么对大到宇宙,小到微生物,了解得如此清楚?
  实际上一切都在识心中,人可以通过深度的精神修行,在大觉悟后,认识到宇宙的一切。我们完全有理由相信,即使从现在开始经过50亿年的科学研究,人们对宇宙本质的了解还是及不上佛陀。这是由识心本身的属性所决定的。佛是亲证,而许多现代科学,只能靠推测。如万物都是从空无中产生,以及所有物质依观测而存在,是现代量子力学铁定的结论。科学家无法从感性上理解,但也不能不接受这种结论。而佛早就指出万法心生,诸法无我。
  《楞严经》指出:“一切因果世界微尘,因心成体”。又如近年兴起的宇宙全息理论,在《楞严经》上也可找到印证:“于一毛端含受十方国土”。这种例子举不胜举。二千多年前的佛学理论,近百年来才被现代科学一一验证。
  现代科学家黄念祖说:“近百年中由于相对论、量子论、亚原子物理学、太空中的宇宙研究等等,所取得的成果,给佛教哲理增添了许多实际论证和实例”。无论如何,我们至少可以看到:佛教与科学是彻底相容的。
  杨振宁简介:
  出生于安徽省合肥市,著名美籍华裔科学家、诺贝尔物理学奖获得者。其于1954年提出的规范场理论,于70年代发展为统合与了解基本粒子强、弱、电磁等三种相互作用力的基础;1957年由于与李政道提出的“弱相互作用中宇称不守恒”观念被实验证明而共同获得诺贝尔物理学奖;此外曾在统计物理、凝聚态物理、量子场论、数学物理等领域做出多项贡献。
  主要成就:
  杨振宁对物理学的贡献范围很广,包括粒子物理学、统计力学和凝聚态物理学等。
除了同李政道一起发现宇称不守恒之外,杨振宁还率先与米尔斯(R.L.Mills)提出了“杨-米尔斯规范场”,与巴克斯特(R.Baxter)创立了“杨振宁-巴克斯方程”。
  宇称不守恒理论:他与李政道提出基础粒子间的弱核力并没有镜像对称的特性,违反了当时物理家的认知。该理论后得吴健雄的实验验证。
  杨—米尔斯理论:他与罗拔·米尔斯(Robert Mills)提出的理论,是粒子物理学的标准模型的基础理论。
  对理论结构和唯象分析他都有多方面的贡献。他的工作有特殊的风格:独立性与创建性强,眼光深远。
  美国物理学家、诺贝尔奖获得者赛格瑞(E.Segre)推崇杨振宁是“全世界几十年来可以算为全才的三个理论物理学家之一”。
  粒子物理学方面:
  1954年与R.L.密耳斯共同提出杨-密耳斯场理论,开辟了非阿贝耳规范场的新研究领域,为现代规范场理论(包括电弱统一理论、量子色动力学理论、大统一理论、引力场的规范理论、……)打下了基础。杨-密耳斯场方程最近被数学家S.唐纳森引用,获得了拓扑学上的重大突破。
  1956年和李政道合作,深入研究了当时令人困惑的θ-τ之谜——即后来所谓的K介子有两种不同的衰变方式。一种衰变成偶宇称态,一种衰变成奇宇称态;如果弱衰变过程宇称守恒,则它们必定是两种宇称状态不同的K介子。但从质量和寿命来看,它们又应是同一种介子。——杨振宁和李政道通过分析认识到,很可能在弱相互作用中宇称不守恒。他们仔细检查了过去的所有实验,确认这些实验并未证明弱相互作用中宇称守恒。在此基础上他们进一步提出了几种检验弱相互作用中宇称不守恒的实验途径。次年,这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实。因此,杨振宁和李政道的工作迅速得到了学术界的承认,并获得1957年诺贝尔物理奖。一项科学工作,在发表的第二年就获得诺贝尔奖,这是第一次。
  其他贡献包括:
  费米-杨模型(1949)
  与李政道合作的二分量中微子理论(1957)
  与李政道和R.奥赫梅合作的关于C(电荷共轭变换)和T(时间反演变换)不守恒的分析(1957)
  与李政道合作的高能中微子实验分析(1959)和关于W粒子的研究(1960~1962)
  与吴大峻合作的CP(宇称)不守恒分析(1964)
  规范场的积分形式理论(1974)
  与吴大峻合作的规范场与纤维丛的关系(1975)
  与邹祖德合作的高能碰撞理论(1967~1985)等。
  统计力学方面:
  二维伊辛模型的自发磁化强度(1952)
  与李政道合作的关于相变的理论(1952)
  与杨振平合作的关于数种模型的严格解(1966~1985)等。
  凝聚态物理方面:
  与N.拜尔斯合作的对磁通量量子人的解释(1961)
  非对角长程序观念(1962)等。
  主要荣誉:
  1957年获诺贝尔物理学奖(Nobel Prize, Physics), 他还获得过美国国家科学奖章及拥有多项荣誉学位,被誉为是“全才的三个理论物理学家之一”。同时,也是国内外许多著名大学的名誉教授。
  1980年获拉姆福德奖(Rumford Prize)
  1986年获美国国家科学奖章(U.S. National Medal of Science)
  1993年获本杰明.富兰克林奖章(Benjamin Franklin Medal)
  1994年获鲍尔奖(Bower Award)
  1996年获玻戈留玻夫奖(N. Bogoliubov Prize)
  1999年获昂萨格奖(Lars Onsager Prize)
  2001年获费萨尔国王国际奖(King Faisal International Prize)等



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