地心说和自我中心

长久以来人们习以为常地以为我们居住的地球是宇宙的中心,所谓的地心说。西方真正的启蒙开始于日心说,也就是认为太阳是宇宙的中心。这个学说是哥白尼提出的,可是哥白尼知道人们难以接受这个观点,所以是在自己死前才公诸于世,其实他已经确信这个观点有好多年了。教廷烧死了后来宣扬日心说的布鲁诺,几百年来为此蒙羞。其实不仅教廷难以接受,当时大多数人都是难以接受的,因为地心说是人们的直觉,是最简单的生存模型,普通人没有教廷那样的手段,因而也就蒙不了教廷那样的羞,但内心的抵触却不一定少。日心说让人们内心安宁了一段时间,后来发现太阳也不是宇宙中心,因为太阳只是我们这个银河系的一个小小恒星而已,而宇宙中存在N多个像银河系这样的星系。爱因斯坦的广义相对论出现以后,科学家观测到宇宙其实是在膨胀的,而且不论是在宇宙中哪里观察,宇宙看起来都在向外膨胀,也就是说宇宙中的任何点,其实都是中心,包括地球在内。

这个故事有很好的启示,可以帮助我们了解另外一个中心问题,这就是我们关心的自我中心。在启蒙以前的黑暗中世纪,坚持地心说如同我们凡夫坚持自我为中心,这很符合我们的直觉,天经地义,一切事物都是通过这个中心而反应出来。只是这不是真相,固守一个幻相我们必定会付出相应的代价,这就是惑业苦,又名轮回。启蒙的开始带来了出离心,意识到自我中心带来的苦楚,于是开始寻求离苦之道。圣人方便设教,以日心说来破坏我们坚固的地心直觉,我们把希望放在了最新得到的修心方法以破我执,时时勤拂拭,莫使惹尘埃。然而有根性灵利者看出了这只是一个对治,并非真实的解脱,脱口说出本来无一物,何处惹尘埃。众人闻言,顿失脚下所依,茫然不知所措,如同宇宙中突然没有了中心。有一则公案故事中,洞山大师对跟随他的学人说,前面两种观点都不足以继承西来衣钵,以此修心都不足以解脱,要他的学人重新下一语,到底什么样的人可以继承西来衣钵,以纠正前面二语的过失。当时有学人连续说了96句转语,洞山大师都不满意。最后学人说,设使将来(西来衣钵)他亦不受,洞山大师方才肯定。能将(拿)来衣钵,就有与衣钵对应的个体,就有来去,也就是离不开一个中心,但是这个中心没有绝对意义,因而学人说他也不受,中心的建立只是为了交流方便,根据不同的需要建立不同的中心,没有永恒和执着。如同观察宇宙需要一个方便选择点,在地球上和别的星球上的观察在物理上其实是等效的,根据观察需要选择最佳的观察点,以自我为中心和以别人为中心在本质上都是平等的,但不妨圣人因为度生需要随缘建立,抹去中心并不是目的,而深切认知一切中心缘起平等和性空才是真实,本质上是为了破除自我中心的幻觉,同时也不废除一切度生事业。

复杂性的随想(2)

自发性的对称破缺除了模型本身自带的微细不对称性之外,自然现象上不对称性,其实主要是源自所谓的自发对称破缺(spontaneous symmetric breaking)——这是一种在自然界普遍存在却又令人深感奇妙的机制,使得物理学家们得以理解高度对称的微观结构如何自然地涌现出宏观上的不对称性;而不同的不对称性从某种意义上就界定了不同的“相”(phase)。从这个角度看,自发对称破缺机制颇有些无中生有的味道。 
一个有趣又有些老生常谈的故事,据说南部(南部阳一郎,Yoichiro Nambu)是其始作俑者,经常被拿来解释这个机制:想象一群人聚餐围坐着一个大圆桌,桌子上每两个人中间都预先准备了一杯水。不难想象,原则上每个人刚好能分到一杯,但是怎么分配往往取决于第一个拿水的——如果有人先拿了他(她)左手边的杯子,那么其他所有人也只能选择自己左手边的杯子;反之则只能都拿自己右手边的。很自然的,一开始左右手边的对称性被打破,打破的源头是第一个人的自由选择,这个自由性本身也同样具有左右对称的任意性,然而选择一旦给定,就被放大固化成某种集体效应,变成所有的人整体选择。
从某种意义上说,自发对称破缺就是一种(部分)微观自由度被冻结放大而最终形成不对称宏观形态的机制。在上述简单的例子里面,这里的微观自由度对应着每个个体的选择自由;而在物理世界里,则对应着微观粒子状态的随机性,这包括量子效应所内蕴的概率不确定性,和由热效应导致的环境噪声的干扰。 [to be continued]

复杂性的随想(1)

在相当大的一段时间里面,物理学家们的前进动力一直来源于对终极理论的追求,也就是寻找能解释自然界一切现象所谓的第一性原理 。这样的高大上与其说是物理,更不如说只是源于哲学或者美学上的需求——对于美好与和谐的追求大概是人类精神需求的一种本能。然而,经历了几千年的各种成功或不成功尝试之后,留下来的除了现在所见的辉煌的理论大厦外,更多的是对这个本能追求的反思和修正,这包括了量子力学对决定论的反思,相对论对绝对时空的反思,也同样包括了复杂性对于还原论的反思,而后者正是这个小系列的缘起。正如科学本身就是对于常识的叛逆一样; 科学发展带来的观念转变也是对于古典审美的一种叛逆:或许并非想象中绝对完美的那么冷艳高贵,却更自由开放和富有生命力。 复杂性和对称性的丧失 对于日常生活而言,复杂性是不言而喻的;而物理世界的基本规律却正好相反:绝大部分具有相当程度的对称性,这使得物理规律常常得以简洁和优雅的方式表现出来,比方在麦克斯韦方程里面电磁现象是对称统一的,它的现代形式写下来只是短短的 dF = 0和 d*F = J。这是一个比较古典的例子。现代粒子物理的基石,所谓标准模型,其实也是相当类似的结构,只是对称群不一样。当然,即便在相当的微观层面上,物理规律也不会是完全对称的。这其实并不难以想象:我们的宇宙如果物质和反物质完全对等,那么它们早就相互湮灭剩下一个只有光的世界,多无趣呀。所以电磁方程里有电荷却没有磁菏(磁单极子),标准模型里面CPT(电荷,宇称和时间)分别都不完全守恒。这样的不对称性或许有更深的渊源,但无论如何都是我们宇宙生产所留下的独有印记;也正因为有这些微细的不对称,才导致我们今天看到的丰富多彩的世界。[to be continued]