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东方智慧破解科学迷雾(下) 
作者:[zrming] 来源:[] 2009-07-10

九、神奇的分形

    要把科学家从这种局面中解救出来,我们必须要先引入一个新的概念:分形。
    
    分形理论是当今世界十分风靡和活跃的新理论、新学科。分形的概念是美籍数学家曼德布罗特(B.B.Mandelbort)首先提出的。1967年他在美国权威的《科学》杂志上发表了题为《英国的海岸线有多长?》的著名论文。海岸线作为曲线,其特征是极不规则、极不光滑的,呈现极其蜿蜒复杂的变化,这种变化可以认为是一种随机的变化。我们不能从形状和结构上区分这部分海岸与那部分海岸有什么本质的不同。这种几乎同样程度的不规则性和复杂性,说明海岸线在形貌上是自相似的,也就是局部形态和整体形态的相似。在没有建筑物或其他东西作为参照物时,在空中拍摄的100公里长的海岸线与放大了的10公里长海岸线的两张照片,看上去会十分相似。事实上,具有自相似性的形态广泛存在于自然界中,如:连绵的山川、飘浮的云朵、岩石的断裂口、布朗粒子运动的轨迹、树冠、花菜、大脑皮层、星系等等,事实上,现在人们可以利用分形函数在电脑上制作出与自然景观极为相似的图片。
    
    我们可以发现,海岸线的随机蜿蜒曲折的变化,其实可以用一种确定的数学函数来描述,也就是说,随机性并不是不可捉摸的!曼德布罗特在《分形——自然的几何学》中介绍说,有一种描述真实世界随机分形的模式叫做凝聚扩散(DLA)随机生成形式。可以产生像树一样的令人迷惑的错综复杂的形态。为看到它是如何形成的,我们取一非常大的国际象棋棋盘,在棋盘中心置一皇后,她是不允许移动的。兵,允许它在棋盘上四个方向中的任何一个方向移动,从棋盘边缘上的随便什么起始点起步,按指示完成随机的,或醉酒者那样的走步。每一步的方向是从四个相等几率的方向中选定的。当一个兵到达紧靠原始皇后的一个方格,它自己就变成新的皇后,也就不能进一步移动了。最终,一个树枝状的,而不是网状的皇后群体逐渐形成,被称为“威顿-桑特DLA族”。完全没有料到,大规模计算机模拟已经证明DLA族是分形;它们差不多是自相似的。它的很少的部分和很大的部分被缩小以后的形式及其相似。
    
    DLA能模拟灰烬的形成,水在岩石中的渗漏,固体裂纹的扩展和闪电的迸发。模拟液体湍流、天气、或昆虫群体的动力学方程式是非线性的,具有典型的决定论混沌性质。但如果对这些方程做迭代——检验它们在超长时间演变时的解——我们发现,许多数学性质,特别是在做计算图示时,显示了其自身是自相似的。
    
    我们有理由相信,分形函数就是宇宙波函数的基本形式。那么,我们的无明分别识是怎样产生了分形函数的呢?
    
   当我们说到分形的时候,头脑里往往设想出一个复杂的数学表达式。然而,所谓的分形,只不过是一种简单的迭代过程。计算机通过这种简单和重复的迭代过程,就可以在我们的屏幕中产生和我们现实世界几乎相同的景物,如山川、河流、树木、白云、星系等等。我们的真如本体具有无限的潜能和无限的维度,比一台PC机不知强多少亿万倍,我们现象界的所有景物,不正是真如本体运行分形函数的结果吗?最近的一些研究表明,不仅是具体的三维空间的景物存在分形结构,在人类生活的各个领域都存在着分形结构,比如股市和资本市场的波动、公共组织机构、古时的朝代更替、气候演变、以至于音乐也与分形结构有着密切的关系。当我们审视这一切现象的时候,我们会发现,人、自然、社会之间的关系是如此相关和密切,中国道家天人合一的思想是有着深刻的内涵的。而我们通过对这些现象的审视,更是可以合理的得出结论:分形结构就是囊括宇宙间一切现象的基本结构,而分形结构形成的原因就是人类无明分别识不断执著幻象进而产生迭代的结果!
    
     由于我们的无明,产生了分别识,分别识产生幻象。产生的幻象由于无明分别的作用又形成新的幻象,新的幻象与原有的幻象各自作为结果又会因分别识的作用产生新一组幻象,所有的幻象都重复着同样的迭代过程。这样,最早的幻象也许只是一个质点,通过不断的迭代过程,就会形成我们目前的这个现象世界。由于真如本体所具有的无限能量,这个过程是在瞬间完成的。就像如果我们PC的处理器足够强,我们也能瞬间看到由计算机生成的复杂分形图案。目前的宇宙暴涨理论,正是认为我们的宇宙从爆炸的一刹那间,在远远小于1秒钟的时间里增大了100万亿亿亿(1的后面跟30个0)倍。
    
     如果我们理解了简单的迭代过程就可以产生复杂分形结构的机理,我们再回过头来看看中国上古传承的一些典籍以及道家思想的一些记述,也许就会有恍然大悟的感觉。《周易•系辞》中说:“是故易有太极,是生两仪。两仪生四象。四象生八卦。”老子的道德经中有同样的语言:“道生一,一生二,二生三,三生万物,万物负阴而抱阳,冲气以为和。”这些不正是简单迭代进而产生复杂分形结构的生动阐述吗?从中我们可以看出,当中国的先哲们写下这些简单的语句时,他们并不是凭空的猜测,而是的确有着深刻的领悟。中国天人合一的思想源于先哲们对世界和人自身的深刻洞察,现代人往往简单将这种思想归结为祖先的臆想。然而,当我们真正理解了古人的这种深刻思想时,才发现我们所谓的最新科学理论,先人们早已了然于胸。
    
    在此应该指出的是,由真如本体产生的迭代过程与纯计算机的迭代过程并不完全相同。机器的迭代过程是机械的,它不会自动产生一个终点。图灵机的停机问题不可解,已由图灵本人、数学家哥德尔、物理学家彭罗斯从各个方面得到证明。然而真如本体的迭代过程始终有“自我意识”的参与,因此并不是随机的、机械的,而是具有明显的选择性和方向性。“自我意识”一开始可以选择现象界,但是一旦执著于现象界,那么“自我意识”执著的产物——色身,就会参与到现象世界。 

十、感知觉的不确定性
    
     自从意识执著于虚幻的“自我”并参与到现象世界中后,便被现象世界的规律所束缚,执著念越强,我们意识离本体越远,我们本有的能力也越来越弱。我们人类的意识,若是不执著于感官世界,就会突破分别觉的层次,意识将离本体更接近,能力也会更强。其实人的心灵是可以直接相通的,只是我们平时太依赖于眼、耳、鼻、舌、身等外在的感觉,思维也固化成单一的逻辑思维,这种逻辑思维充满理性,可是却阻隔了心灵之间基于直觉的交流。我们在生活中有时可以体会一点这种直觉的交流。比如恋人间可能会经常不约而同想到给对方电话,有些人对发生在远距离的亲人的事故会有异样的感觉。双胞胎之间的感应最为明显,比如远距离协同发病,这些都被确凿的医学病案证实。
    
     我们的感觉系统其实是很粗放的,19世纪30年代西方心理学家韦柏首次对人的感知觉进行了细致的研究,并得出了以其名字命名的韦柏定理。该定理说:人的知觉系统最小可感知的量与接受到的刺激量无关,但最小可感量与前一次刺激量的比值为一常数。其中可感量是指前后两次刺激量的差值。我把该常数称为知觉系统的可感度。根据韦柏的研究,视觉的可感度值为1/60,是所有知觉系统中最为灵敏的,也就是说,假如我们正接受到的光强刺激量为60个单位,那么,当增加或减少一个单位的刺激量我们还能感觉到,但是如果增加或减少半个单位的刺激量我们就感觉不到了。这已经超出了我们视觉的可感度了。韦柏还得出了其他几种知觉的可感度,触觉的可感度为1/30,听觉为1/10,嗅觉为1/4,味觉为1/3。也就是说我们味觉的可辨别能力最弱。
    
    西方人擅长理性分析的思维方式令人钦佩,不过他们这种分析建立在并不稳固的基础之上,所以得出的结论就有一些局限性。西方人认为知觉是建立在生理系统之上,而每个人的生理系统是一样的,所以认为知觉的分析也具有普遍性。但从佛学的观点看,每一个人就是一个独立的系统,个人的感知觉能力是与自己的意识相关,而不是与生理系统相关。随着对意识的训练,感知觉的能力也会随之改变,也就是说,可感度是可以因人而异的。这点其实非常好理解,钢琴调音师比普通人对音高的敏感度更高,而品酒师的味觉敏感度也非常人可比。是他们天生的生理异常吗?当然不是,他们只不过是在意识上对自己领域的关注比常人多一些而已。也许这样的关注度提高会导致一些生理的变化,比如味蕾细胞的增多。但我们不能下结论说是生理的变化导致知觉的变化,这两种变化可以是一体两面,挖掘这种变化更深层次的原因才是正道。
  
  正是由于人的感觉系统是粗放的,所以我们不可能基于感觉系统自造一个与现实世界精细程度相同的虚拟世界,这也正是前文中提到的霍金的外星人控制说、网络游戏的思想实验、《黑客帝国》场景以及“缸中之脑”实验不可能实现的真正原因。所有的这些实验,都是基于一个假设,即我们所感知的的世界,就是人的神经系统感受刺激的结果。现在我们知道,事实并非如此,现实世界不是由感官系统的刺激引起,而是由细微得多的分别识所引起。我们设想,若这个世界仅仅是由感觉系统制造,那么以感觉系统的灵敏度来说,我们只要开发出显微镜就可以看透世界的本质了。而且,基于生理基础的那些思想实验,存在着一个无限循环的怪圈。比如霍金的外星人控制说,我们如果是外星人用计算机在控制着,那么外星人本身也可能被更高级别的智能生物所控制,而这样的推论将没完没了。
    
    我们每个人无时不刻不被各种感觉所控制着,饿了、渴了、累了、痛了,我们觉得难受,各种感觉形成的欲望得到满足,我们就觉得快乐,反之则觉得痛苦和烦恼。各种各样的感觉不断写入我们的潜意识,也就是末那识,我们的思想行为被潜意识支配,使我们已经无法停止对感觉的依赖。
    
    如果我们反躬自省就会发现,我们所看到的世界,哪里有什么本来面目呢?一朵鲜艳的红玫瑰,它的红色是它的本来面目吗?我们并不能这么自负的认为它本来就是红色的,在一个色盲的人的眼里,它可能是黄色的,在一只蜜蜂的眼里,它可能是灰色的。在别的动物眼里,可能又是另外一种颜色,那么谁对谁错?我们凭什么说色盲人和蜜蜂看到的就是错误的呢?难道就因为我们是人,或者正常人的人数多吗?假如世界上有一半的人都是色盲,那么又是谁对谁错呢?
    
    各种感知觉不仅有着不确定性,而且还会欺骗我们自己。
    
    西方人对感知觉的研究从古希腊时期就开始了,最典型的要算恩培多克勒的“流射说”,他认为人之所以能看见,是因为外物中的粒子流射到眼睛里的结果。这和现代的光子反射说有几分相似。现代西方心理学对感知觉的研究基本也是建立在这样一种思维模式下。这种思维模式,自然不可能揭示出感知觉的真相,外部事物如何在大脑中成像,这对于西方研究者仍然是迷雾一团。我们从对错觉机制的研究这方面可以很清楚的看到西方心理学存在的问题。
    
    我们每个人都会产生错觉,比如我们通常看天边的月亮要比看在天顶时的月亮要大,其实月亮的大小从来不曾改变。再看这幅错觉图:
    
    这幅图片叫穆勒-莱耶错觉,我们比较上下线段的长度,会感觉下面的线段要比上面的要长一些,然而实际上两条线段是一样长。我们为什么会产生这种错觉呢?西方心理学家无法对此类现象作出完整而自洽的解释。而我们运用一些佛学知识,可以轻而易举的解释所有错觉现象形成的机制,不仅包括视觉错觉,还包括听觉、触觉、味觉以及运动错觉等等。
    
     分别性和执著性是我们无明心念的两种基本特性,这两种特性贯穿于我们的分别识、分别念和分别觉三个层次。也就是说,我们的心念不管处于哪个层次都会伴随着这两种特性。无明分别使我们感知到幻化的世界,而执著心使我们被感觉紧紧的束缚。所以我们可以从心念或意识的这两个特性来破解错觉产生的根源。
    
     在穆勒-莱耶错觉图中,根据无明心念的分别性,我们会首先对最明显可分别的上下两部分进行分别,很明显下图总长度要比上图长,因此在我们的潜意识中得到一个“更长”的结果,这个结果因我们的执著,滞留在我们的意念中。当我们根据提示来判断两条线段的长度时,意念中“更长”的这个结果就会干扰我们的判断,因此我们的意识就将得出下面线段比上面线段“更长”的结论。利用同样的原理,我们可以很好的解释各种错觉形成的原因(若有兴趣,可参考《关于知觉特性的深入分析以及对错觉机制的新解》一文)。
分别心是执著心的前提,若没有分别心,也就谈不上去执著什么。执著心总是随着无明分别心的出现而如影随形。
    
    英国心理学家和知觉专家里查德•L•格雷戈里曾研究过一个先天失明,在52岁时通过手术复明的案例,格雷戈里称这位幸运的先生为SB先生,当格雷戈里让SB先生看一些错觉时,他没有受这些错觉的误导。比如,他没有把赫林氏图形错觉(hering illusion)中的直线看成曲线,也没有把佐尔拉平行线看成偏斜线(如下图)。
    
    这个例子说明了两个问题,首先错觉的形成不是感觉器官的原因,比如眼睛。其次,分别念产生后,执著心并不是随即立刻产生,而是有一个过程。在此例中,可以设想,SB先生在复明一段时间后,再看同一幅错觉图,就会产生和常人一样的错觉。
    
     当我们还在婴儿时期,我们的分别心不强,执著心比较弱。由于对感觉系统的依赖不强,各种感觉还没有在潜意识中开始制造感觉的囚笼。这时,人类的超感能力却很容易体现出来。美国心理学家乔治•莱因设计了一种测试超感能力的方法,利用25张背面是黑色的卡片,每张卡片的正面都有不同的图形:比如十字、五角星、圆圈或者一列数点。研究人员随机抽取卡片,要求被试人员猜测。按照概率计算,普通人猜对的概率为1/5,而拥有超能力的人可以全部猜中。2006年俄罗斯医学研究院的研究人员对1500名年龄从3岁到5岁的孩子进行了这样的测试,结果显示,孩子们猜中的准确率要远远高于普通人的平均水平。更值得注意的是,孩子年龄越小,准确率就越高。2007年7月美国的《心理科学》期刊也刊登了意大利心理学家卢卡教授的研究,他通过一些实验发现,13个月大的婴儿具有读懂成人意念的能力。 
    
     随着年龄的增长,我们越来越熟悉感官世界的规则,我们能够正确的分别事物了,而相应的我们的执著心也就越来越强,心灵本有的能力也就越来越弱。佛家洞悉这一切奥秘,所以所有的修行方法归根结底都是告诉人们不要执著于眼、耳、鼻、舌、身、意六根,所谓六根清净,不是说什么都不听、不看也不想,而是指不要执著于外在的现象世界。六祖慧能禅师提倡无念法门,并解释所谓无念,就是“若见一切法,心不染著,是为无念”。又说,“但净本心,使六识出六门,于六尘中,无染无杂,来去自由,通用无滞,即是般若三昧。自在解脱,名无念行。若百物不思,当令念绝,即是法缚,即名边见。”六祖朴素的话语,直指修行的根本。
  
十一、无中生有,真空不空
    
     当我们将现代宇宙科学理论与佛、道思想进行一些对比的时候,我们会发现三者有一个共同点,这个共同点归纳起来可以叫做“无中生有,真空不空”。
    
     霍金在《时间简史》中详细描绘了宇宙从一个零体积的质点通过大爆炸逐渐演变成现在的这种状况的过程。大爆炸理论并不是科学家无端的臆测,而是对一些宇宙现象综合分析后的合理推测。美国天文学家哈勃首先观测到一些星体谱线的红移现象,而这种现象的最直接解释就是:所有的星体都在远离我们而去。也就是说,宇宙处在不断的膨胀过程中。这种现象,其实也是爱因斯坦广义相对论的预言之一。不过爱因斯坦本人并不喜欢这个结论,于是引进了一个宇宙常数项,用来保持宇宙的稳定性。从这里也可以看出爱因斯坦对经典稳定世界的偏爱。
    
     从相对论可以得出宇宙“无中生有”的结论,从量子理论又可以得出宇宙“真空不空”的结论。
    
    量子物理学家们根据海森堡不确定性原理推测,真空潜藏着无限大的能量。这种能量被称之为真空零点能。基于真空零点能的卡西米尔效应已得到实验证实,更深入的研究已成为物理学界一项非常前沿的课题。真空零点能的发现意味着真空并不是一潭死水,而是可以随时迸发出一些“物质”,如正负电子对,这样的电子对如果相遇,则会互相湮灭,消失得无影无踪。从科学的角度看,由各种粒子组成的物质世界,很有可能是从真空的“无”中产生出来的。国际广义进化论研究小组负责人、著名系统哲学家E •拉兹洛在其著作《微漪之塘》中表述了类似的观点。
    
    如果我们熟悉老子的思想,对这样的观念将不会有陌生感。老子《道德经》中,对这种“无中生有”的思想有着详细的论述。如:“无名天地之始;有名万物之母”、“天下万物生于有,有生于无”。老子对“无”的状态也有详细描述:“窈兮冥兮,其中有精,其精甚真,其中有信”,可以看出,老子同样认为“无”并不是什么都没有的虚无,而是有“其中有精”,并且“其精甚真”。这和现代科学的结论可以说是不谋而合。
    
    但是如果我们只考察道家与科学中说到的“无”,往往难于理解,我们无法想象所谓的“无”是一种什么概念,而“无”中的能量又是如何而来?老子也许知道,但是却没有进一步的阐述。
    
    我们从佛学角度来考察,这一切都很容易理解了。在佛学中,现象世界的“有”,只不过是镜中花,水中月,如梦幻泡影,本质上只不过是真如本体的幻象而已。所以是“空”或者“无”,但“空”中有蕴含着“妙有”,此“妙有”既是我们的真如本体,若没有真如本体,现象的“有”不可能凭空而生。量子真空零点能就是真如本体的无限潜能的一种显现。
    
     从科学家对真空中挠场性质的研究,可以佐证我们的这种看法。
    
     挠场是基于涡旋现象产生的一些效应的描述,涡旋现象普遍存在于自然界中。从微观的基本粒子自旋、超导体中的涡旋点阵,到宏观的等离子体加速、电化学点腐蚀、龙卷风、银河系、类星体、黑洞等都存在涡旋现象,整个宇宙通过涡旋而联系在一起。而这些涡旋所产生的一些效应,需要引进一种新的场来研究,这种场就是挠场。到目前为止关于挠场的文章大概有一万多篇,前苏联学者的研究工作占了很大比重。文献中指出,尽管挠场可以通过不同的方法引入,但从最基本的层次上,都可以纳入对物理真空这一概念的新的理解上。挠场具有许多特性,包括超光速性、全息性、记忆和滞后效应等。但是目前科学家只是了解挠场具有如此的效应,但却不知道其中的机理。
    
     我们从佛学角度来看,所有这些挠场的特性,正是真如本体无限潜能在分别心各层次的显现。也就是无明心念的功能。时间、空间、宇宙、物质、光速等等本身就是真如本体中的幻象,当真如本体执著幻象时,我们称之为无明心念。现象与无明心念是合一的,本是一体两面。正由于这个原因,心念的变化在现象界就会体现出全息性。而在宇宙空间时间中的任何变化,都是无明心念的反应,这种反应瞬间传遍整个宇宙现象界。所以又体现出超光速性。又由于无明心念的执著本性,任何变化都被执著而产生滞后效应。这种滞后效应在分别觉层次的体现就是我们产生前述错觉现象的机制。同时这种滞后效应也是意识记忆现象的基础。
    
    科学家对真空的研究,实际上就是对自身真如本体的研究。然而从现象层面去研究,永远不可能得到真实的状况。柏拉图说过一个影子的寓言:许多人住在一个巨大的山洞里,身上套着枷锁,无法任意动弹,只能面对洞壁。他们身后有个火堆,在他们与火堆中间,许多物体来来去去。火光将这些物体的身影投射在沿壁上,落在他们眼前。这些人错把影子当做物的真相,岁月就这么静静流逝。
    
     科学界对于现象的研究,类似于柏拉图洞中囚犯对影子的研究,我们可以通过科学的研究了解到现象的规律,但我们不可能通过现象的研究得到事实的真相。对于洞中的囚犯,只要他们转过身来,就可以看到事实的真相。而对于执著现象界的人们来说,同样需要一种“华丽的转身”,才能摆脱感觉的桎梏。
  
十二、华丽的转身

     当我们深刻理解了这个现象世界的本质时,就会发现东方文明的先哲们早已将通往真理之路为我们勘探好,并为我们指引了前进的方向。然而我们并不自知,却在西方物质文明的大旗引领下渐行渐远。 西方文明带来了物质文化生活的极大繁荣和发展,这是进步,不是退步。但如果我们的毕生都在追求物质文明而放弃对自我的思考,这不能不说是一种本末倒置的行为。
    
     科技是一把双刃剑,它既会造福于人类,也会为祸于世间。核能可以为我们提供清洁能源,也可以制造相互毁灭的原子弹。克隆技术为我们解决器官移植的难题,人类的伦理道德却面临打破的风险。转基因技术的应用可以解决食品供应不足的问题,可是谁能担保这种技术的应用不是即将打开的潘多拉魔盒?
    
     西方文明的二元对立思维使人类与自然,以及人类彼此之间的矛盾日益尖锐。为了利益最大化,石油、森林、矿产等资源被肆意消费破坏,现代人们生活的节奏越来越快,而这些都是以极大的资源消耗和环境破坏为代价。目前环境状况恶化、极端天气频繁、南北极冰盖消融等等,无不是大自然对人类的一种警讯。对资源、利益的争夺,是大大小小战争的直接起因,而战争从来不会因战而止,一旦力量的均衡被打破,世界将面临一场新的动荡之中。
    
     我们可以不用考虑大的层面,但我们不应该在这种浊流中迷失自己的方向。我们应该不时提醒自己,我们来到这世间的目的是什么?难道就是为了追逐那永无止境的欲望吗?难道我们不应该平静一下内心的激荡,重新审视一下自己应该走的道路吗?
    
     财富不可能带给人真正的满足,西方文明也已渐渐趋向人性的回归。越来越多的西方富豪选择将社会中取得的财富回馈给社会。今年微软的创始人比尔·盖茨宣布退休,并将自己名下的580亿美元财产全部捐给慈善机构,这正是人的一种淳朴本性回归的表现。同样,对各种欲望的追逐也不可能带给人真正的满足,这样的追逐,只会离我们的本心越来越远。回归本心,才是正道。
    
     我们是否也应该来一次 “华丽的转身”呢?

(完)


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