符号约定：
h:普朗克常数
c:真空中光速
m:粒子静质量
v:速度
p:动量
E:能量
t:时间
时间、空间 与生命
一：引言
物理学家们主要有两类研究对象，即实物粒子和波场，这两种对象具有完全相反的性质：
1：波可以充满一定的空间但不独占该空间，即允许其他的波（或场）也占据同样的空间，理论上讲，无限多的波可以在同一个空间范围内共存；而实物粒子（以下称为“粒子”）之间则具有排它性，不能有两个以上的粒子占有同一个空间位置。
2：波是分散在一定空间范围之中；而粒子则具有集中分布的特点，“质点”、“点电荷”的概念正是这种集中分布的数学抽象。
3：除了水波、光波等少数的波，相对于人的感官而言，波具有隐蔽的、不易为人直接感知的特点；而粒子构成的实物（除微观粒子）则可以被人直接感知，具有非隐蔽的特点。
………
由于波和粒子具有完全相反的性质，二者之间就是一种对立的关系，量子理论中的波粒二象性则把这两个相互对立的对象统一起来，构成不可分的对立统一实体，所谓波动性和粒子性只是这一个实体的两个侧面，只从一个侧面进行研究是不可能全面把握这个实体的，这是哲学上对立统一规律的一个具体体现。
二：测不准关系的根源和物理量的分类
目前对于波粒二象性的理解，一般认为粒子是实际存在的，而波则不然，它虽然被称为“物质波”，但它与电磁波等实际存在的波不同，人们只把它当作计算工具，通过求解波动方程，可以计算人们需要的一些数据，如概率、本征值等。这就在波动性和粒子性之间造成了一种不对称：粒子是实际存在的，波只是一种计算工具，用于计算概率（它的另一个名称就是“概率波”），但不知道它本身是什么，难道它仅仅是一种概率波吗。
事实上，已经有迹象表明波并非只具有概率的意义，例如，对于电磁波来说，电磁波既是概率计算的工具，同时又是实际存在的一种物质，在这里，计算工具和物质性达到了统一。也许有人认为，电磁波只是一个特例，不具备普遍的、充分的说服力，下面将利用测不准关系对此进行专门的理论分析。
在这里，我们把一个具有波粒二象性的研究对象称为一个实体，我们可以引入一些物理量对其进行描述和研究。由于二象性的原因，可以把这些物理量分为两类：一部分是描述粒子性的，另一部分描述波动性。当波动性特别明显时，粒子性被掩盖起来，描述粒子性的那些物理量变得几乎没有意义，表现为这些物理量极不确定，而描述波动的那些量的取值则能够很好地确定下来；反之，当粒子性特别明显时，波动性又被掩盖起来，描述波动的物理量很不确定，可以确定的是描述粒子的那些物理量。可以看出，正是波动性和粒子性的对立导致了物理量之间的相互排斥，当某些物理量比较确定时，另一些物理量就变得不那么确定了，这就是产生测不准关系的根本原因。
为简单起见，这里先讨论坐标和动量。显然，坐标的作用是确定粒子空间位置，应该是描述粒子性的一个物理量，如果一个实体处于坐标完全确定的状态，它的波函数用一个δ函数来表示，直观地说，它被“定身”在一个空间点上，完全不自由，此时我们自然认为粒子性占绝对优势，描述波动性的物理量完全不确定，这个不确定的物理量是什么？现有的测不准关系（ΔxΔp>=h/4π）表明，它就是动量，其不确定度Δp为∞，因为坐标的不确定度Δx=0。另一种相反的情况是自由粒子，它的动量是确定的（波函数为单色平面波，Δp=0），按测不准关系，Δx=∞，粒子的位置极不确定，发现粒子的概率均匀分布在波所存在的空间范围内，在这个动量完全确定的状态，没有任何形式的集中，粒子性被掩盖了，波的分散特性则表现得很明显。
根据上面的分析，动量是描述波动性的一个物理量，这是与传统解释的一个重要区别。一旦将动量赋予了波，我们就更加清楚地看清了原来那个如迷雾一般虚无缥缈的“物质波”或“概率波”的本来面目，正如其名称一样，它就是一种物质。如果我们以前用过“粒子的坐标和动量”这样的说法，那就将其改为“粒子的坐标和波的动量”，这个改变并非形式上的，而是实质性的改变。按照这样的观点，波动性和粒子性才真正处在平等的位置上，真正成为一个实体的两个对等的方面。双方的对立使双方的性质不能同时充分表现出来，当某一方占优势时，另一方被掩盖起来，成为次要因素甚至完全被忽略。
三：关于时间和能量
把这个问题单列出来，主要是因为从古到今，人们一直对时间特别感到困惑不解。时间和能量E之间也满足测不准关系，所以二者之中有一个是描述粒子的，另一个是描述波的。E和p满足一个相对论关系：
E2=p2c2+m2c4(2或4表示对左边的一个符号取平方或4次方)
对于光，m=0（无静质量），公式变为E=cp
对p确定的状态，也就是波动性极端明显，粒子性完全被掩盖的状态，根据上述公式，能量也是确定的，这样就得出一个重要结论：
能量和动量一样是属于波的，时间和坐标一样是属于实物粒子，对实物粒子进行描述的物理量。这个结论在本文后面部分有重要应用，它使我们有可能摆脱“无限时间”的限制去把握宇宙的真谛。
认为时间是描述实物粒子的物理量还有另外一个理由，即我们在实际生活中使用的时间一般都以某个实物粒子的周期性运动为基准（例如地球的转动、原子内部的振动等），脱离了这种周期性运动，时间的计量都会成为问题。
四：速度问题
按照相对论，粒子的速度小于光速，那么波的速度呢？下面测量坐标的例子将说明，波的传播速度（确切地说，是相速）是超光速的：
测量坐标时波的收缩问题：让我们假设有一个很大的空间，比如银河系或“宇宙”那么大的空间，里面只有一个前面提到的具有波粒二象性的“实体”，它的波充满了整个空间，波函数在空间中处处不为零。现在对这个实体进行位置（或坐标）的测量，根据量子力学的测量理论，这个测量可以在很短的时间内完成，而且在测量刚结束时，实体会处于坐标完全确定的状态（前已述及，这时波函数用δ函数表示），其取值正是我们测得的那个具体的坐标数值。在测量过程中，实体的状态在很短的时间内发生了突变（即所谓“跃迁”），实体的波从充满整个空间“立即”收缩到几乎一个点上，这种收缩的速度几乎没有限制，必然是超光速的（并不违背粒子速度小于光速的结论）。
超光速亚光速和是波性物质和实物性物质的又一个重要区别。
五：两种转换及其方向性
这里的“转换”一词是指下面两种情况：
1，波—粒转换：指实体由波动明显的状态变到粒子性明显的状态，也可称为由波性物质为主的状态转到以实物性物质为主的状态，例如前面例子中波的收缩。
2，粒—波转换：与第一种转换正相反，可以称为以实物性物质为主的状态转换到以波性物质为主的状态，这里就不举例了。
产生转换的原因可以是自发的，也可以是受某种影响或干扰。
六：过渡到宏观物体（包括生命体）
按照通常的理解，宏观物体由数量极其巨大的微观粒子构成。但这只是其中的一个方面，构成宏观物体的另一方面是由与各个微观粒子相对应的物质波按照某种我们尚不知的方式组合、叠加而形成的波性物质。这种波性物质不是将微观物质波简单相加，而是复杂的、有机的组合，就象粒子的“有机”组合构成了宏观物体甚至生命体一样。这样的宏观实体的波性成分和实物成分已经和微观的波和粒子有了一些区别，但前面讨论的那些原则性的结论应当保留下来。
当我们对微观实体，比如电子进行研究时，电子可以处于不同的状态，电子波的的能量在不同状态有不同取值，根据能量大小的不同形成了“能级”。同样，对一个宏观实体，例如一个生命体，它的波也可以处于不同的能级，决定了它处于不同的生命状态。
七：生物（主要指能移动的“动物”）等级的划分
生物由波性成分和实物性成分构成，显然我们不能认为各种生物的这两个成分的比例都一样。某些生物，或某种生物中的某些个体，可能实物性成分多一些，波性成分少一些；而另外的一些生物则相反。总之，两种成分的比例可以有差别。
由于波性物质的“奇妙”属性，例如超光速、隐蔽性等，我们可以认为波性成分较高的生物等级较高，反之等级较低，当然这只是一个粗略的划分标准。现在以这个标准来看看我们自己吧，到目前为止，我们自认为是由粒子构成的“实物”，还未认识到波性成分的存在，所以只能是以实物为主，波性成分“含量很低”的较低级生物，未来的一个重要任务就是找到实现“粒—波转换”的具体方法，从根本上提高人类的等级，由低级生物转换较为高级生物。
八：关于UFO及高级生命的思考
根据各种UFO的目击报道，结合前面的理论准备，对UFO可以作出如下解释：
1：UFO是由以波性物质为主的高级生命驾驶的飞行器，而且飞行器的主人（暂且叫“外星人”）基本上可以随意实现两种转换（粒—波转换和波—粒转换）。他们平时处于隐蔽的波性状态，是不可见的，一旦他们想观察我们，对我们进行研究，就必须接近我们，方法是进行波—粒转换增加实物性成分，于是UFO就显现出来了。如果要躲避我们的视线或飞机的追赶，立即实行反向转换，增加波性成分，这样就“消失”了，给我们来无影、去无踪的感觉。在转换过程中，例如粒—波转换，由低速的实物转换到超光速的波性物质，必须跨越光速这道屏障，所以常常伴随着各种光学现象，这和一些目击报告是一致的。
2， 星际旅行----超光速
根据前面的分析，这是他们的自然“行走”方法，很快就可以跨越极“遥远”的空间距离。当然，外星人也应有等级差别，波性成分相对较低的外星人可能“行走”速度较慢，其活动范围也受到一定限制，但至少比地球人的活动范围大，可能在太阳系内能够自由活动。
3，和时间“决裂”的超脱者
前面的理论讲过，时间是描述实物粒子的物理量，不属于波性物质，对波性物质含量极高的生命来说，时间基本没有什么意义了，他们可以在象玩木偶一样玩弄我们这些低级生物眼中的所谓“时间”，在我们谈论的过去、现在、未来中往来自如，但对他们来说，并无“过去、现在、未来”的分别，简直就是“永恒”的（好羡慕啊！！！）。这个“永恒”只是我们一相情愿的看法，因为他们连时间都不需要，还要“永恒”干什么。[也许佛法中所谓充满虚空、无处不在的永恒“法身”就有这个意思吧，仅是猜测]
现在我们对时间就有了这样的认识：越低级的生命越要受时间的约束，较高级的生命可以比较自由地控制和把握时间，而很高等级的生命则完全脱离了时间的约束，时间成为不必要的东西。
4，真正把握宇宙真谛的“圣人”
从认识论上讲，宇宙的无限使人类需要无限的时间才能搞清宇宙的奥秘，当然人类就办不到了，但很高级别的生命已经踢开了时间这个拌脚石，以他们的本领，将会比人类更好地认识和把握宇宙。
5，不受“凡间”灾难的影响
我们居住的这个“凡间”真是多灾多难，战争、疾病……，外星人呢，当他们以波性物质的形式存在时，枪炮、原子弹、飞机、病毒…...通通无效。这些玩意都是地球人自己搞出来对付自己的，唉，地球人真不愧是低级的劣等货。展望未来,进化到较高级生命，这是人类将来的一个重要任务。
九，时空圆融境
所谓的超高级生命，实际上已经完全破除了时间与空间对自身的制约，从时间上看，过去、现在、将来无分别，时间的长久与短暂亦无分别，佛经中所谓“无量劫一念，一念无量劫。”便是消除不同的时间观念之分别，认识到时间圆融互摄的超凡境界。这个境界下，事物之间的因果也有不同的理解，例如异时因果，先有因，后有果，既然先后无分别，则因果无分别，因即过、果即因，就此意义上讲，波性物质可能具有一定的超因果的特性。
从空间上看，一切空间概念互为摄含，无有分别，大即小、小即大；大小无别；近即远、远即近，远近无别......，《华严经》将这种空间圆融无碍境界展现得淋漓尽致，广狭无碍，相即自在，一微尘、一毛孔之中，有无数世界、亿万佛刹，于细微处，展波澜壮阔，现气势磅礴，好一派宇宙和人生的壮丽诗篇，实在令人感叹。不过，对于我们这样的低级生命来说，这个境界过于神圣、过于高远，我们实在难以摆脱时间和空间的制约，时间和空间，对于我们来说，那就是囚笼、是锁链。
如果破除了时空的限制，在这样的视角下，许多事物之间的界限将会消失。凡是受限于时空的一切存在，都会因为时空边界的破灭而模糊了彼此之间的差别，变得你中有我，我中有你，这些事物也都在这样的背景下建立起了超越他们表观形式的内在的紧密联系，使这一切事物构成一个整体性的关系网，因而，关系即是存在，这也符合缘起的观点。
事物之间的差别模糊了，如果把这个构想发挥到及至，那末一切无分别，这正是《华严经》“事事无碍”、“理事无碍”，乃至一切无碍的境界。
在这里，我们从科学的分析出发，逐步过度到对佛法的理解。虽然,科学无法完全解释佛法,但我们看到,自从量子理论建立以来,科学的发展正越来越向佛教的认识论靠拢。科学和佛法的沟通和交流也是极为引人入胜的,一方面，我们可以从交流中找到一些新的知识生长点,为未来科学的发展提供参考和借鉴，另一方面，一些现代科学成果也可以帮助我们理解深奥的佛理，并进一步生起对佛法的信心。
[此贴子已经被作者于2007-8-14 1:52:31编辑过]
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Post By：2007-8-14 1:46:00
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