李興春

宋代惟信禪師在回憶自己參禪悟道的經(jīng)歷時，曾有一段著名的禪語：

老僧三十年前未參禪時，見山是山，見水是水。

這就像科學認識和發(fā)現(xiàn)的第一重境界，山是山水是水體現(xiàn)了一種嚴格的對稱，在數(shù)學上是1＝1的恒等式；在邏輯上是“P當且僅當P”的同一律。1和1在等號兩邊形成對稱；P和P在“當且僅當”的邏輯等值關系兩邊形成對稱；而經(jīng)典物理學上波是波，粒子是粒子，各自形成對稱；穩(wěn)恒態(tài)宇宙學上也只觀測到正物質宇宙不隨時間變化和各向同性的對稱。

這同樣符合“居里原理”和“諾特定理”。居里原理：原因中對稱的到了結果中仍然對稱，結果中不對稱的在原因中還是不對稱。山和它本身、水和它本身當然對稱，原因中山和山對稱，結果中也是山和山對稱；結果中水和水對稱，原因中也是水和水對稱。而諾特定理：每一對稱作用量的連續(xù)變換都能形成守恒律，反之守恒必然形成對稱。山和山對稱，這其實就是同一座山，搬到哪里都是這一座山，不會改變，所以山和山當然守恒；水和水對稱，這其實就是同一道水，流到什么時候也是這同一道水，不會改變，水和水當然也守恒。

這種嚴格的對稱守恒雖然沒有錯，但確實也太單調和平凡，科學不能甘于這種平凡，否則就沒有任何發(fā)現(xiàn)、發(fā)明或創(chuàng)造。生活中處處有對稱，但也有不對稱。而在科學研究中，自楊振寧和李政道發(fā)現(xiàn)在弱相互作用下宇稱不守恒后，美國物理學家克羅寧和菲奇又發(fā)現(xiàn)電荷宇稱聯(lián)合不守恒，歐洲原子能研究中心的科研人員發(fā)現(xiàn)正負K介子在轉換中存在時間不對稱性。對稱不斷被打破，于是就有了如同惟信禪師悟道的第二重境界：

及至后來親見知識，有個入處，見山不是山，見水不是水。

原來那種1＝1、P當且僅當P的嚴格、完美的對稱破缺了，好比把1認為是由＋1和－1復合而成，在這種特殊前提下＋1≠－1，因此有可能1≠1，1和1不再對稱；同樣將P認為是由“P”和“非P”復合而成，在這種特殊前提下“P”當且僅當“非P”在邏輯上不成立，因此有可能P當且僅當P也不成立，P和P不再對稱。

物理學上則是量子力學取代了經(jīng)典物理學，使微觀世界的物質既是波，又是粒子，任何物質都具有波粒二象性。演化態(tài)宇宙學特別是大爆炸宇宙學取代穩(wěn)恒態(tài)宇宙學，使反物質的宇宙和正物質的宇宙同樣可能存在。當物質是波時不是粒子，當物質是粒子時不是波。當宇宙正物質占優(yōu)時不能演化出反物質宇宙，當宇宙反物質占優(yōu)時不能演化出正物質宇宙。這都說明了“見山不是山，見水不是水”。

居里原理也不得不被修改為：原因中對稱的到了結果中有可能不對稱，結果中不對稱的在原因中有可能對稱。原因中山是山，結果有可能山不是山；結果中水不是水，原因中有可能水是水。既然山不一定是山，水不一定是水，山和它本身可能不對稱，不是同一物；水和它本身也可能不對稱，不是同一物，那就談不上什么守恒。于是諾特定理也相應補充為：對稱形成守恒，反之亦然；不對稱則不守恒，反之亦然。

對稱破缺帶來了一個多姿多彩的世界，卻又給人們對自然本性的認識造成很多混亂，物質在微觀狀態(tài)上既是波又是粒子，但為什么到了宏觀狀態(tài)上要么是波，要么是粒子?正物質的宇宙和反物質的宇宙同樣存在，為什么我們的宇宙單單演化出了正物質占優(yōu)的宇宙?山不是山又會是什么?水不是水又會是什么?這種種佯謬表明：不對稱的缺口還需要在更大范圍內(nèi)閉合起來，于是又有了惟信禪師悟道的第三重境界：

而今得個休歇處，依前見山只是山，見水只是水。

破缺的對稱又恢復了完整，把復合的1＝1看成±1＝±1，復合的P當且僅當P看成(“P”且“非P”)當且僅當(“P”且“非P”)，等式和邏輯等值關系式又都理所當然地成立，在它們兩邊又自然而然形成對稱。

量子力學最正統(tǒng)的“哥本哈根解釋”則認為物質就是波和粒子的復合體，波和粒子各以或然的概率存在，而它們復合的整體以必然的概率存在。物質在宏觀狀態(tài)上要么是波，要么是粒子，不過是因為我們用測量波的方式使波的或然概率成了必然概率，它就成了波；或用測量粒子的方式使粒子的或然概率成了必然概率，它就成了粒子。所以在宏觀上還需要把測量者包括進來，包括了測量者的波和粒子宏觀復合體與沒有測量者的波和粒子微觀復合體仍然形成嚴格對稱。宇宙在起源或大爆炸之初極短的時間內(nèi)，正反物質數(shù)量是相等的，從而也是對稱的。

山還是山，水還是水，居里原理也進一步補充為：原因中對稱或不對稱(即近似對稱)的，到了結果中還是對稱或不對稱；結果中對稱或不對稱的，在原因中還是對稱或不對稱。原因中“山和水”是“山和水”，結果中仍然“山和水”是“山和水”；結果中“山和水”不是“山和水”，原因中仍然“山和水”不是“山和水”。諾特定理因此修正為：對稱或不對稱有可能形成守恒，也有可能不守恒，反之亦然。

科學認識到了這一步是否就已臻于極境?其實還有惟信禪師都沒悟到第四重境界，惟信禪師的著名禪語因此要整個被重寫一遍：

老僧三十年前未參禪時，見山是山，見水是水。及至后來親見知識，有個入處，見山不是山，見水不是水。而今得個休歇處，見山是水，見水是山。

破缺的對稱只有在這種矛盾轉化、對立統(tǒng)一的情況下才能恢復真正的完整，在某種更特殊的前提下＋1＝－1、“P”當且僅當“非P”也會成立。也就是說不但1和1可以形成對稱，1和－1也可以形成對稱；不但P和P可以形成對稱，“P”和“非P”也可以形成對稱。

一種新的“隱變量子力學”將波粒二象性推廣為“波粒隱三歧性”，波粒二象之外還有第三種“隱變量”，波在隱變量中是粒子，粒子在隱變量中是波。宇宙在起源或大爆炸之前有一個“奇點”，在奇點內(nèi)正物質就是反物質。

居里原理也由此斷言：原因中對稱的，結果中必然變?yōu)椴粚ΨQ；原因中不對稱的，結果中必然變?yōu)閷ΨQ。而結果中對稱的，在原因中必然變?yōu)椴粚ΨQ；結果中不對稱的，在原因中必然變?yōu)閷ΨQ。原因中山是山水是水，結果中一定變成山是水；結果中山是水，原因中一定山是山水是水。原因中山是水，結果中一定變成山是山水是水；結果中山是山水是水，原因中一定山是水。諾特定理同樣有了另一層意思：對稱形成不守恒，反之不必然；不對稱形成守恒，反之亦不必然。

先秦名家的“天與地卑，山與澤平”、“萬物畢同畢異”，道家的“天地與我并生，而萬物與我為一”、“不知周之夢為蝴蝶與?蝴蝶之夢為周與?”等“齊萬物”、“合同異”思想，為這種禪宗的“見山是水，見水是山”作了注腳，它們又一起形象地說明了科學認識和發(fā)現(xiàn)要遵循的山重水復、更上層樓的規(guī)律。