超导与顿悟

梁乃崇

    人类第一次发现超导体，是将水银浸泡在液态氦中，其温度是绝对温度4.2K等于摄氏负二百六十八点八度，感应出来的电流在水银圈中流传了五年，没有丝毫减弱。后来因为没有继续添加液态氦，水银温度升高以后，电流才停止。这个现象告诉我们，在4.2K水银的电阻没有了。如果水银有很小的电阻，流过其上的感应电流终究会停止；只有在电阻为零的情况下，电流才不会停止。因此称电阻为零的水银为“超导体”。
    除了水银之外，在4.2K附近，电阻会突然变成零，成为超导体的还有其他金属元素，如有一种铌合金在23K时会成为超导体，是温度最高的金属类超导体。
    为什么物体的电阻会变成零呢？依物理学家酷伯的理论，他认为：第一，温度降低时，原子的振动变小了，由原子所组成的路面也变得平坦光滑，电子在上面运动，就象溜冰一样没有阻力，所以没有电阻。第二，由两个电子吸收一个声子(原子的振动)，组成一个大轮子。因为对小轮子而言，稍有凹凸的路面是粗糙的；但是对大轮子而言，却是光滑的，所以电阻没有了。他用以上两个理由解释电阻为什么变成零。
    十年前，吴茂昆和周经武两位教授发现90K的超导体，它是一种构造复杂的“钇钡铜氧化合物”晶体，在高温炉中烧结而成。当时的物理界万众欢腾。迎接这个高温超导体。90K的高温超导体可以用77K的液态氦来冷却，大自然中氮气非常充足，所以液态氮非常便宜，这样在应用上就有了经济价值。
    不久以后，又有科学家研究出“陀钡钙铜氧化合物”超导体，临界温度在120K，打破90K的记录，物理学界因此非常振奋。有人梦想找到常温超导体，不过至今还没成功。
    酷伯的理论已经无法解释高温超导体，因此许多理论物理学家都在努力研究各种可能的原因，希望他们早一天找到答案。
    禅宗求开悟，禅坐时将心念冷静下来，冷静至某一程度，心灵就忽然开悟了，这就是顿悟。这点跟水银降低温度至4.2K，忽然变成超导体的情形非常相似，所以我们甚至可以说顿悟是心灵的超导体。至于最近发现的高温超导体，又可以类比成什么意义呢？我想可以类比成禅坐的时候，心念不需要冷静得象以前那么“低”，或许只要冷静一半，就顿悟了。

冷与静

    人类经过常年的努力，才知道固体物质的温度是原子振动的动能。温度高就是动能大，温度低就是动能小。
    原子组成的固体物质，可以比喻为一盒钢珠，钢珠与钢珠之间连上弹簧。而温度的物理图象就是每一个钢珠不停地振动。猛烈振动代表温度比较高，微弱振动则温度低。也可以说温度高的时候，原子在纷扰不安的状态，温度低的时候则平静无波。
    我们可以想象所谓纷扰不安，就是吵闹;平静无波当然就是安静，吵闹变小了。物理学则用“杂音”来表示吵闹的程度。这样，温度与“杂音”就连上关系了，温度高“杂音”大；温度低则“杂音”小。
    所有仪器都要考虑“杂音”问题，因为“杂音”会掩盖微弱的讯息，正如同处于闹市，听不清楚别人讲话的声音。所以“杂音”愈小，仪器的灵敏度也就愈高。
    譬如收音机在高温环境下“杂音”升高，音乐节目埋在“杂音”中，听不清楚；或移到冷气房，音乐就清晰了。
    又譬如电脑的散热风扇坏了，内部温度必然上升，“杂音”跟着变大，电脑就死机了。
    所以降低温度，“杂音”也降，那么温度可以降到多少呢？理论上，最多降到-273℃，这是宇宙最低的温度，又叫“绝对零度”。这时原子的振动完全停止，所以由温度而生的“杂音”全部消失，仪器的灵敏度也达到最高点。
    许多天文测量仪器都保持在液态氦的温度，即－268.8℃度，只比绝对零度高出4.2度。这时仪器的灵敏度高，让我们可以测到远方的星星。
    人们若是烦躁不安，就象仪器处于高温状态，只有强烈的信号才能感觉；若是心平气和，则相当于低温状态，微弱的信号皆可感知，因为“灵敏度”提高了。
    静坐的时候，练习将心念放下，杂念减少了，我们对周遭的环境和健康状况，渐渐能够明察秋毫。为什么呢？因为静坐如同降低温度，杂音(相当于“杂念”)，于是人就象仪器一样变得灵敏了。

“无限”只在心中

    古代曾有这么一个想法：“一根直线，日取其半，万世不竭”。意思就是一条线一半再一半地取下去，直线越来越短，但永远不会是零。这样的想法就产生了“无限”的观念。
    从物理测量的观点来看，我们无法在现实世界中找到“无限”的踪影。比如“日取其半，万世不竭”。实际上，我们无法不停地取其半，当被取一半的直线小到到某一个程度，剪刀无法再把这一半的线剪成一半时，就算用高能物理加速器把它碎裂成基本粒子，以后我们仍然无法再分裂下去。
    所以根本没有“万世不竭”这件事，在现实世界里并没有“无限小”的存在。同样的，“无限大”的观念在现实中也是找不到的。
    古代西方哲学家吉诺以为“无限”存在于现实世界中，他运用”无限”这个观念，证明飞箭静止不动，这就是后世所称的“吉诺反论”，他们这个学派深信宇宙是静止不动的。
    “吉诺反论”如何论证呢？他是这样说的：箭从A射到B，必须先通过AB中点B”，若只从A射到B，又必须先通过AB的中点B1 ……做到第N次，飞箭必须先通过的第N个中点B。此类推下去，N是“无限大”，   B也不断地趋近于A点，因此中点穷万世不可得，箭历经历世尚无法起动，所以飞箭静止不动。同理类推之下，整个宇宙都静止不动。
    这样的推论有个先决条件，在于“无限大”有永世不能达到的性质，才有飞箭静止不动的结果。如果N不是“无限大”。而早就飞射出去了。事实上，既会飞射出去的，所以“吉诺反论”反而证明了，“无限”并不存在于现实世界中。吉诺认定“无限”存在于现实中，显然错了，不过他的推论却很精彩，发人深省。
    既然“无限”不存在于现实世界中，那么存在于何处呢？我认为存在于心灵世界中，我们可以在心中想象“无限小”和“无限大”。吉诺所相信的宇宙静止不动，和佛教所说的不动明王、不动地菩萨，应该都在心灵世界中。
    现在的科学必须接受数学，而“无限”是数学的基础之一，接受了数学，就是接受了心灵的存在。可是主张唯物论的科学家却不承认心灵的存在，这是自相矛盾的现象。我想是因为他们不了解“无限”只存在于心灵世界的缘故。

      摘自《菩提心》2000年第4期