时间起于变易(5)

在十九世纪初,科学家发现许多新的物理现象,古典物理不能解释,我认为原因出在“时间如洪流”的观念与真实时间不合,所以不能解释新发现的物理现象。不过当时的物理学家并不知道问题出在时间观念不正确,因此他们
 

在十九世纪初,科学家发现许多新的物理现象,古典物理不能解释,我认为原因出在“时间如洪流”的观念与真实时间不合,所以不能解释新发现的物理现象。不过当时的物理学家并不知道问题出在时间观念不正确,因此他们另辟蹊径,经过许多努力,终于发展成量子力学,克服了当时科学界的困难。量子力学作了一个关键性的改变,它认为“粒子”有“波”的性质;“波”也有“粒子”的性质(见图五)。例如电子是“粒子”,也是“波”;光是“波”,也是“粒子”。所有物体都具有“粒子”和“波”的二元性,量子力学就凭此“粒子”和“波”的二元性,解释了当时古典物理所不能解释的物理现象。

 

图五 “波”如同水波,应上下振动,以↑↓代表振动。

 

“粒子”与“波”是两个性质截然不同的东西,量子力学为什么规定物体具有“粒子”和“波”二元性呢?这个问题没有人能够回答,只知道这样规定以后,新发现的物理现象就能解释了。因此量子力学被人怀疑是凑出来的理论,并非第一原理(The first principle)。

 

这样的疑虑使大科学家爱因斯坦至死不肯接受量子力学,他说:“上帝(自然)不会掷骰子”,意即不相信物体有“波”那种变动不定的性质;但是他发现的“光电效应”却是量子力学的支柱之一。另一位大科学家薛丁格也不相信量子力学;但是他却为量子力学写下“波函数”方程式。再来就是大科学家浦郎克也不肯接受量子力学;可是他的“量子假设”是量子力学最重要的基石之一。他们三位都是建立量子力学的功臣,却又不肯接受它,可见这个疑虑是很深的困惑。现在大学物理系的学生修量子力学这门课时,仍然会面对这个困惑,大家只有强迫自己接受,那种知其然不知其所以然的遗憾是始终排解不掉的。

 

量子力学用“波”误打误撞地修正了古典物理中时间观念的谬误而不自知,物理的难题是解决了,但心中并不明白,才留下一片困惑。我愿在此重申“时间如洪流”的观念是错误的,正确的说法应是:时间是变动的先后秩序。“粒子”代表空间的大小和位置,所以具空间的属性;“波”是变动,变动产生先后秩序,依本文给时间的诠释,“波”就是时间。物体具有“粒子”和“波”二元性,意即物体具有空间和时间。有谁会怀疑物体具有空间和时间二元性呢?所以只要明了“波”是时间,一切疑虑都消失了。大科学家之所以不肯接受量子力学,原因出在不知“波”就是时间。上帝(自然)是会掷骰子的,如果上帝(自然)不会掷骰子,世界就没有时间了。大学生修量子力学时,若知道“波”就是时间,量子力学会变得简单易懂。 

 

时间观念从“如洪流”修正为“变动的先后秩序”,于是量子力学的物理意义亦有新的发展。例如氢原子模型,电子在轨道上绕着原子核旋转(见图六)。电子的轨道有很多,电子只能居留在轨道上,轨道之外的区域不能居留,这种情况量子力学如何解释呢?在轨道上,电子的“波”均形成“驻波”,“驻波”是驻留不走的“波”。电子的“波”既然局限在轨道上驻留不走,“粒子”也就局限在轨道上驻留不走,因此电子居留在轨道上;轨道之外的区域,电子的“波”不驻留,电子也就不能居留——量子力学如是说。现在可以给予新的解释:“波”成为“驻波”,即表示“波”不变动了,不变动就没有时间,也可以说原子轨道是一个只有空间、没有时间的区域,在这个区域内,时间被抽掉了。用量子力学计算原子轨道时,波函数中之时间项也正好消除了(见附录)。在没有时间的空间里,电子不经成、住、坏、空的变化,故永久不坏,不会消失;在有时间的空间里,电子须经成、住、坏、空的变化,故会消失,所以电子只能居留在原子轨道上。 (发布者: 欢迎投稿,网站:无量光佛教网讨论请进入:佛教论坛)

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