太空物理學新發現的啟示

March 30, 2008

澳洲昆士蘭大學

鐘茂森博士

The University of

Queensland, Australia

（此文曾在2003年7月4－6日舉行的澳洲宗教研究協會學術會議上用英文宣講）

佛法與科學常常是互相揭示、互相說明的。最近，我從太空物理學上又得到了一些啟示。淨公上人（淨空老法師）曾在宣講華嚴經時多次提到，佛陀教育是關於宇宙人生真相的教育，現代科學已在逐步證實釋迦牟尼佛在經中所講的真相。淨公上人的這些開示引發了我發掘太空物理學與佛法關係的興趣。我最近瀏覽了美國國家航天航空管理局（National Aeronautics and Space Administration,簡稱NASA）的網絡文獻。美國NASA於1958年創建之後,成為世界領先的航天物理中心。我閱讀了NASA科學家們的有關宇宙形成及發展的文獻,很受啟發，近代科學在宏觀世界的研究中，證實了佛教《華嚴經》、《般若經》、《大乘無量壽經》所描述的許多真相。

現代太空物理學研究的是我們這個宇宙的形成與發展。這門學科是建立在阿爾伯特‧愛因斯坦著名的相對論和量子力學的理論基礎上的，許多的發現都是靠高深的數學推導出來的,普通沒有數學和物理學背景的人可能很難去理解。不過，我們今天不必去鑽研那些數學公式，重要的是我們從這些科學研究中去領悟一些訊息。下面我將詳細為各位分析，這些現代的科學研究發現與釋迦牟尼佛在約三千年前所講的宇宙真相如此驚人的相似。這裡我將用平實的語言，儘量避免數學推導，著重在讓大家理解其中的理念，並結合佛對宇宙真相的闡述做對照性的說明。我將論述以下三點：

1、時空是假相　

2、無中可生有　

3、宇宙之起源

1、時空是假相

在物理上要證明這個現象不是一件容易事，雖然我們在這裡不過分去強調數學推導，然而要說明這個理念多少還是要借助於愛因斯坦的相對論。相對論是愛因斯坦在二十世紀初提出的關於在「非牛頓系統」中的勻速與加速度運動的理論。十七世紀中到十八世紀初的英國物理學家牛頓建立的物理學，適用於三度空間的物體運動，尤其是地球上小型緩慢物體的運動，比如我們日常生活中所見的汽車、火車的運動，飛機的飛行等等。而愛因斯坦的相對論卻是完全不同的系統。在牛頓理論中，空間和時間是絕對不變的，而愛因斯坦相對論中空間、時間、質量、能量都是相對可變的。這個理論完全改變了現代物理學的方向，為宇宙探索奠定了理論基礎。愛因斯坦本人於1922年獲得了諾貝爾物理學獎，後來被美國《時代週刊》評為「20世紀的偉人」。他被後人尊為「現代科學之父」。（注：他獲諾貝爾物理學獎實際上是在光電效應方面的貢獻。）

相對論有兩個層次的理論：特殊相對論和廣義相對論。特殊相對論適用於勻速運動的物體，而廣義相對論適用於加速運動的物體。愛因斯坦第一篇相對論的論文發表在1905年一個學術雜誌《物理學年誌》上。同一期中還刊載了他關於布朗式運動與光電效應的論文，使他於1922年獲得了諾貝爾物理學獎。

愛因斯坦和其他幾位學者，發現當物體在接近光速運動中，許多物理特性會改變，例如物體的長度、體積等。物體的長度與速度的關係可以用以下的數學公式來說明：

Lv是運動中物體的長度

Lo是靜止時物體的長度

V是運動物體的速度

C是光的速度，即每秒約30萬公里

這個公式告訴我們，當物體在高速運動時（接近光速時），在我們的眼中，它的長度會縮減。下圖描述了物體長度與速度的函數關係。

圖一：物體的長度與速度的關係

因此,當一個物體以光速運動時,那麼V＝C,→V∕C＝1,則。我們此時會看到物體沒有任何長度和體積（Lv＝0）。也就是說,根據愛因斯坦的公式推理，物體的大小、長短、距離在光速狀態下統統消失。打個比方說，在一定條件下，你看澳洲與美國之間沒有距離。用另一個比喻看，在一定條件下，你可以同一時刻在地球與火星上出現，因為地球與火星的距離在此條件下沒有了！正如美國NASA的太空物理學家斯丹‧頓沃博士講的，物體可以在不同的地方同時出現。所以遠近的距離不是絕對的,它是依賴觀察者之狀態而定。因此，絕對獨立的空間和距離是不存在的，那只是人的錯覺而已。

在觀察者眼中，物體處於光速狀態時，物體的體積、空間和長短、距離就突破了。如果觀察者處於深度禪定狀態，他眼中的空間和距離也突破了。據記載，中國近代高僧虛雲老和尚，在禪定之中到達天上（兜率天內院），聽彌勒菩薩講經說法，這個真實的記載，成為當代中國佛教的佳話。而自古至今，在禪定之中突破空間、距離者不乏其人。

佛與大菩薩們都有這種能力。普賢菩薩在《華嚴經普賢行願品》中講「我以普賢行願力故，一一佛所，皆現不可說不可說佛剎極微塵數身。」釋迦牟尼佛在《佛說大乘無量壽莊嚴清淨平等覺經》中說「彼佛（阿彌陀佛）如來，來無所來，去無所去」，又說：（大菩薩）「諸佛剎中，皆能示現，譬善幻師，現眾異相」。以上我們可以看到，突破空間、距離已不是神話，這完全取決於觀察者的狀態，用現代物理學的理論可以解釋。因此佛家講「此方即淨土。淨土即此方」，西方極樂世界就在當下，是完全可以理解的。

以上論述的是空間距離是假相，而至於時間也是假相，在物理學的相對論中也有精闢的論證。在愛因斯坦物理學中一個關鍵的假設前提，便是光的速度是宇宙中最高速度，並且是永遠不變的。也就是說，光不管在任何情況下都是以每秒299,792公里（約30萬公里∕秒）運行，這是物體可以達到的最高速度。特殊相對論是在這一前提下提出來的。

那麼，讓我們先考慮日常生活中的一個例子。假設我們現在在一輛快速行駛的火車上踱步。我們在火車裡感到自己在走得很緩慢，因為我們用火車作為我們的參照物。而一個火車外的觀察者看到我們正在快速地超過他，這是因為我們相對火車的速度慢，但相對於車外觀察者的速度很快的緣故。

現在我們再考慮一個例子。假設我們乘上一架太空飛船，這架太空飛船正在以接近光速的速度飛離地球。假設現在我們在太空飛船上用一個特定的時光儀器，每秒鐘向地球觀察人員發出一個光的訊號。在我們這些太空船員眼中，相對於地球觀察員的相對速度極快（接近於光速）。我們在太空船中看到時鐘信號儀器每秒鐘發出的光信號很正常，每秒鐘的時間長度沒有增加或減少。而對於地球觀察員來講，他們所收到的光信號比較緩慢，因為光從高速飛離的太空船上返回地球需要一定的時間。也就是說地球觀察員每次收到信號的間隔，比太空船上的一秒鐘要拉長（即一秒鐘又加上光返回地球所需的時間）。在這種情形下，地球的觀察員觀察到的每秒鐘的時間間隔拉長了,時間走的緩慢了。這種現象稱為『時間蔓延』（Time Dilation）。理論上講，你可以將很短的剎那延長至極限長的時間，而你自己身體都幾乎沒有任何老化。這便容易理解無量壽經中講的「如來正覺，其智難量，無有障礙，能於念頃，住無量億劫，身及諸根，無有增減，所以者何？如來定慧，究暢無極，於一切法而得最勝自在故」。所以如果我們證得了如來的定慧，這種超越時間的能力便是自然而然的了。

另外一個關於時間蔓延效應的著名例子，是愛因斯坦的「孿生兄弟」的例子。剛纔講的太空飛船，假設離開地球高速運行二十年，當然這個二十年是按我們地球日曆來算的。假設有兩個孿生兄弟同一天出生後，便分成兩種生活方式，一個留在地球上過普通人的生活，另一個被送上這一艘高速運行的太空飛船，二十年之後再返回地球。二十年過後怎麼樣呢？我們看到地球上的兄弟變成二十歲的青年了，而從太空飛船上返回的這個孿生兄弟還很年幼，比方說可能只有三歲而已。這是因為對於太空高速飛行的孿生兄弟，二十年縮短為三年的時間，而他的身體功能的成長也相對緩慢。

再進一步來講，太空飛行員返回地球實際上是一種進入「未來」（即從三歲進入二十歲）。另一方面講，對於太空飛行員來講，如果時間可以進一步的減慢，乃至於減成一個負數，那麼這個太空飛行員便可以從「現在」回到了「過去」。

佛和菩薩有這種能力，能在同一時刻返回無限的過去和進入無限的未來。《華嚴經普賢行願品》講到「我（普賢菩薩）能深入於未來，盡一切劫為一念，三世所有一切劫，為一念際我皆入。」

綜上所述，空間與時間是可變的錯覺現象。在一定條件下，空間與時間可能會完全變樣。事實上，最近所發現的宇宙黑洞就證明瞭這個理念。根據美國NASA太空物理學家的說法，黑洞中的時間與空間可能互相替換。這意味著空間可能變成時間的樣子，時間可能變成空間的形狀。佛法稱時間與空間都是「不相應行法」，意思就是抽象概念，並非真實。再舉一個生活中最容易感受的例子。比方我們乘飛機從香港20號起飛，到美國還是20號。所以諸位不要執著時間的概念，因為時間是假的！最近淨公上人正好講到《華嚴經華藏世界品》一段「無有始終，若覓始終，如空中求跡，如影中求人」（這裡「始終」是指時間）。

2、無中可生有

談到這個理念，讓我們先引用美國NASA太空物理學家斯丹‧敦沃博士的一段結論「自然界為我們揭示的物理現象往往同我們一般觀察和認為的現象有天淵之別。例如，人在運動中的老化方式完全不同；空間可以變形；物質可以從純能量中產生；物質可以在真空狀態下忽然出現。」只要有足夠的能量，物質便會從此產生，所謂「無中生有」。要證明這一點，我們可以借用一下愛因斯坦的質能守恆定律。這個定律講，在一定條件下，能量可以凝聚成有質量的物質，物質的質量也可以分解為能量。這個守恆公式是：

E＝mc²

這裡，c 是光的速度，即每秒約三十萬公里；E是能量；m是質量。能量等於質量乘以光速的平方。

反過來，質量也可以從純能量中產生。我們只要將這個公式倒裝一下，變成：

m＝E∕c²

也就是，在一定的條件下，能量可以在一無所有的真空中變現出物質。換句話說，東西可以無中生有。事實上，在量子的微觀世界中，我們常看到物質在虛空中自然出現。

這個物理學的發現，證實了佛經裡所講的「空即是色」（「色」指物質）,令我們想起《無量壽經、受用具足品》中所講的：（極樂世界）「受用種種，一切豐足。宮殿、服飾、香花、幡蓋，莊嚴之具，隨意所需，悉皆如念。若欲食時，七寶缽器，自然在前，百味飲食，自然盈滿，…事已化去,時至復現」。極樂世界中這種自在的生活狀況，用現代的物理學完全解釋得通。也就是說，極樂世界的人，可以隨時將能量變現出物質來用，用完之後，又將物質變為能量而化去。他們的能量從何而來？他們是從一心念佛的念力中釋放出巨大的能量，可隨心所欲地變現物質。誠如《無量壽經》上所講的「應念現前，無不具足。」

無中可生有，有也可歸於無。現代物理學認為,物質實質只是「場」而已。愛因斯坦說「物質是由場強很大的空間組成的」。又說「並非既有場又有物質，因為場纔是唯一的存在」。並認為物質只是人的錯覺,所謂「色即是空」。這一點在佛教中，許多修行者都證實了。中國50年代的高僧大德圓瑛法師曾在禪定狀態中穿過關鎖的大門而出去。這就證明瞭物質是人的錯覺。

3、宇宙之起源

物理學中認為在量子世界裡，物質可以從空無中產生。這裡量子是指最小的能量單位。那麼我們的宇宙從何產生的呢？科學家告訴我們，宇宙也是從空無中產生的。

美國NASA的敦沃博士說：當物理學家講到這個「空」字，他們是在搞一個文字謎，因為我們平常觀念中以為真空便是「空」，便是什麼都沒有，而實際上，物理學家很清楚，真空還不是真正意義上的「空」。而宇宙形成以前的這個狀態，既沒有時間，也沒有空間，連真空都沒有。這個狀態，並非我們一般心目當中所思量的空無狀態。

敦沃博士承認說【我們目前還沒有一套完整的數學理論來描述這個宇宙前的狀態，但是可以推斷它是多維次。產生現在這個大宇宙的空靈狀態並不是毫無一物，也不是我們今天所懂得的任何一物。我們用「空無」這個詞，是不得已的說法。這樣看來，《牛津大辭典》中講的「空無」，於今天我們所發現的「空無」是完全不同的物理概念】。

佛家講：宇宙本來的狀態，在佛經上用「自性」或「佛性」或「心性」來表達。它並無形相，但確實存在，不得已纔稱之為「空」。打個比方說就容易理解，這個「空」就好比是磁鐵的磁性，磁性是看不見、摸不著的，但你不能說它沒有，學過物理的人都知道，磁性的作用極大，發電機與電動機都因磁力而顯功用。佛家用「八不」來表達這種狀態「不生不滅，不常不斷，不一不異,不來不去。」佛家認為這種空靈能現妙有，能現宇宙萬物之相。佛在三千年前就指出這種空靈是我們的心性。《首楞嚴經》雲「諸法所生，唯心所現，一切因果，世界微塵，因心成體。」這裡講的「心」，就是自性，就是本來面目。最近，日本東京的科學工作者江本勝博士經過八年對水的微觀觀察，發現水的結晶體的形狀能隨著人的思想語言而變化。善心善言對水，水的結晶體形狀就很美麗。惡意惡語對水，水的結晶體形狀就很醜陋。證明佛經上所講的萬法唯心所現，唯識所變。

現在我們來看看科學家認為的宇宙形成的那一剎那是什麼樣子的。科學界目前廣泛所接受的是所謂「宇宙大爆炸」的形成理論。根據大爆炸的理論，我們的宇宙是在大約100至150億年以前在一個宇宙大爆炸中產生的。大爆炸以前,沒有空間，也沒有時間。那一種狀態不是我們可以想像出來的。就連許多宇宙的定律在當時也不適用。佛用「不可思議」來描述這種狀態，而科學家也承認這種狀態我們可能永遠不能用思維去理解。然而，佛告訴我們用「不思不議」的禪定方法，在精神意志深度集中時，所有的念頭都放下，這時一切障礙我們瞭解真相的東西都去除了，那麼宇宙的本來面目便完全顯現，這種境界稱為「明心見性」。那麼我們的宇宙在出生之前有多大呢？根據科學家的計算，宇宙的大小當時只有10^-33厘米。即0.00…001（33個0）厘米。這一個極微小的數字無法用我們常規思維去想像。打個比方來說，如果我們頭上一根頭髮直徑是0.01毫米，切取這根頭髮的直徑平面，將這個宇宙原點放入我們的這個頭髮中,可以在這根頭髮的直徑距離上平行放置多少個這樣的原點呢？通過計算，我們可以放置一百萬億億億個這樣的宇宙原點！

要知道，我們目前廣袤的宇宙所蘊藏的全部信息原本存在於這樣小的微粒之中！這些信息包括宇宙中所有的時空，所有的星系，包括過去、現在、未來,也包括你跟我！令人瞠目結舌的是，我們身上的一根頭髮竟能包容這麼多億億億個宇宙！難怪佛給我們講，「大小不二，大小平等」，《華嚴經》中講的「一多相容」。原來，無限大和無限小是沒有差別的。佛常講，不可計數的世界國土可以從一個人的汗毛孔中現出來。我們也可以從身邊的例子中理解「大小不二」，例如：澳洲淨宗學院圖書館所藏的一套大藏經有八十多冊。我們知道，現在有大藏經的CD，僅兩片而已。八十多冊的大藏經體積很大，兩片CD的體積很小，然而它們所容納的信息卻完全相同。這也是「大小不二」。

另一個不可思議的現象是，從這個小微粒擴張成大宇宙，所需的時間極其的短促。太空物理學家告訴我們，在10^-33秒內，這個微粒擴張了10²⁶倍。按這樣的擴張速度來講，在千分之一秒內，這個極小的微粒已擴張成比目前我們的太陽系還要大！我們平時看電影，電影機的底片每1∕24秒換一張，我們已無法覺察畫面的分斷了。千分之一秒比1∕24秒更短好多倍，我們何以能覺察呢？宇宙的產生原來是瞬間完成的！佛家講大千世界「一時頓現」。那麼，「一時頓現」是什麼時候呢

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