Sunday, July 15, 2007

六祖慧能到粒子加速器


那先比丘經選


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王言:『我欲有所問。』 那先言:『王便問。』


王言:『我已問。』 那先言:『我已答。』


王言:『答我何等語?』 那先言:『王亦問我何等語?』


王言:『我無所問。』 那先言:『無所答。』


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有人或許會覺得這個小寓言的寓意有些眼熟,


有人或許會想到六祖惠能的菩提本無樹


這些 其實就是最早禪宗的智慧,看似狡辯中,


卻藏著深深的禪禮和佛法.


無的概念,深深的壟罩的佛教的核心思想


悟的信念,也深深影響修行者的修行道路


那體驗 "無" 這個字, 本身也是無須的


那和來的開悟呢? 但這看似空洞的邏輯背後


卻暗藏著不少玄機在內


細細品味才能了解世事的真實,但也同樣的才能去


了解何謂真實背後的短暫和虛假


和又同時兼具了真實和虛假成分的"無"


無字存在 但為無 無字不存 反無無





但小弟今天要說的卻不是佛法, 而是物理


你或許會認為怪異, 這哪裡八竿子打不著 怎麼會扯的上關係?


不過如果你真的去了解了現代物理學的前端


或許你還會大大的贊同這些先賢的先見之名呢


這尖端物理學的故事, 起於一個關於量子的堅持和迷幻樂園


數學家沉迷於找尋一個又一個的數學式


試圖偷取上帝的骰子.


但在實驗物理學家眼中, 這粒子加速器中的實驗結果


卻徹徹底底的毀滅了我們, 關於物體存在的定義





先從一個最早的量子意外談起


相信很多人聽過普郎克常數, 他的發現人 就是擁有著意外的冗長姓名的普郎克


(Max Carl Ernst Ludwig Planck 很聰的譯者和符號訂定者都理性的選擇了縮寫)


這個常數的誕生, 卻導因於一個歷史上的作弄和意外


在那個古典物理達到頂峰的年代(1900年), 普朗克做了一見看似無意義的工作


利用內插法, 把高溫黑體 和低溫黑體兩個完全相左的方程式


原因就在於剛好低溫的方程式, 在低溫下和預測值相當吻合, 但高溫時則毫無用處


反之亦然, 於是普郎克的無聊工作, (讓方程式一部分在趨近極高溫時等於高溫方程


低溫時驅近低溫方程, 介於兩者之間依照比例用內插法找尋平均值)





這看似無聊的工作, 卻恰巧的吻合了所有溫度內的黑體實驗數據


且精確度達到了比原本單獨兩方程式還要精確的地步


這個"意外"可嚇到了我們保守又害羞的普郎克. 想想天下哪有這麼方便的午餐


更重要的是, 這高溫低溫方程式, 可不是瞎拼亂湊出來的方程式


這兩個方程式背後, 個自隱含著光波動理論 和 光粒子理論的背景假設在


在那個年代(也許到今日也還很多人不能理解), 這光子的波粒二相性


可是完全無人能理解, 甚至是想像的, 要不支持粒子說 要不支持波動說


沒有哪個人敢作牆頭草的. 但普朗克卻偏偏要當羅密歐和茱麗葉的媒人


硬是把兩家對立的學說延伸出的方程式, 嫁作新婚.





更慘的是, 這莫名其妙的成功, 雖沒帶動兩個對立學說的和解(其實也無從和解)


但卻奇蹟的把量子這個怪物, 帶進了這個世界. 我們這位只有百分之五十苦功


卻得了兩百分特獎的普郎克, 異想天開了個好點子(也許是濫點子)


那就是既然既不能連續的波動, 又不能一個個的分開, 何不"一段段"的分開


這個一段能量, 他就把它稱之為量子,


而且這個量子作為無形的能量, 既然要保持粒子性, 也只好勉為其難的讓量子


成為"不可分割"的整體.





這個鬼誕的點子, 在普郎克的新拼湊理論下, 還擁有一個好特性, 就是它有最小值


也就是日後, 我們熟知的普郎克常數, 他告訴我們 就算一個能量再多麼的細微


他總有個最小值, 不存在比這更小的"段落" 就像珠子項鍊般, 最多切斷線 也只能


得到一個珠子, 而不存在半個珠子的項鍊。他也同時宣告了統計學在量子理論中的


重要性, 去計算幾乎無可勝數 但總是有限的量子.





這篇大概講述量子理論 曲折離奇 意外兼拼湊和幾乎天方夜譚的瘋狂誕生


但這只是量子迷宮中的起點而已, 在往後的半個世紀中,


量子力學將從這看似僅是單人狂想的起點, 慢慢的深入那伸手不見五指的迷霧迷宮

















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