[转载]现代物理学与东方神秘主义
2016-11-05 09:45阅读：
现代科学是建立在圆规和角尺工具技术上的发展及其延伸，但在自然科学理论上没有取得任何实质性进展。看不到这一点，就看不到人类科学的真正未来。现代科学的“进步”只是工具技术的自我修正，与人们对自然规律的认知无关，更谈不上按照自然规律办事，因为，人们根本不知道自然遵从什么样一种规律？没有自然科学理论的指导，相对科学而言，现代工具总归是劣质的，表现为工具越“先进”，处理物料的能力越强大，自然资源消耗和自然环境被破坏的速度越快，人类的这种活动方式，其走向自我毁灭的速度也越来越快。迷失在理论的旋涡之中，夸大吹捧现代科学（实为缺乏自然科学理论指导的工具技术）的成就，是对人类生存危机的一种掩盖和麻醉。希望知识界能有所觉醒。
现代物理学与东方神秘主义
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1楼
现代物理学——
一条具有核心的轨道吗？
现代物理学几乎对于人类社会的所有各方面都有深刻的影响，它已成为自然科学的基础。而自然科学与技术科学的结合使我们地球上的生活条件发生了根本的变化，不管这种变化是采用有益还是有害的方式。现在很难找到一门工业没有利用原子物理学的成果。人们也清楚地知道，原于武器的应用，对于世界的政治结构产生了多么大的影响。但是，现代物理学的影响远远超出了技术领域，它扩展到了思想与文化的领域，从而导致人们对于宇宙及与它有关的观念进行重大的修正。20世纪对原子与亚原于世界的探索揭示了经典思想意想不到的局限性，这就有必要对我们的许多基本概念进行根本性的修正。例如，在亚原子物理学中，关于物质的概念与经典物理学中关于物质的传统思想截然不同。象空间、时间或者因果关系这类概念也是这样。但是这些概念在我们观察周围的世界时带有根本性的意义。它们的彻底变化就使我们的整个世界观也开始变化。
在过去几十年中，物理学家和哲学家广泛地讨论了由现代物理学所引起的这些变化，但是人们很难认清这一点。它几乎总是朝着这样一个方向，即趋向一种与东方神秘主义所持观点非常相似的世界观。现代物理学的概念与东方宗教哲学所表现出来 |
的思想具有惊人的平行之处。虽然对这种平行性还没有进行深入的讨论，但是我们这一世纪的一些伟大的物理学家在印度、中国和日本进行巡回讲课时，接触到了东方文化，当时他们已经注意到了这种平行性。下面三段话就是例子：
在原子物理学的发现中所表现出来的……关于人类认识的一般概念，……就其本质而言并非我们根本不熟悉、前所未闻或者完全是新的。即使在我们自己的文化中它们也有一定的历史，而在佛教和印度教的思想中更居有中心的地位。我们所要作的发现只是古代智慧的一个例证、一种促进和精细化。
J．R．奥本海默
为了与原子理论的教程作一类比……（我必须转向）这样一些方法论的问题，如来佛与老子这样一些思想家早就遇到了这类问题，就是在存在这幕壮观的戏剧中，如何使我们既是观众又是演员的身分能够协调起来。
N．玻尔
自从第一次世界大战以来，日本科学研究对于理论物理的巨大贡献可能是一种迹象，它表明在东方传统中的哲学思想与量子力学的哲学本质之间有着某种确定的联系。
W．海森伯
这本书的目的就是要探索现代物理学的概念与东方的哲学和宗教传统中的基本思想之间的联系。我们将会看到，20世纪物理学的基础——量子理论与相对论——迫使我们观察世界的方式与印度教、佛教或道教信徒观察世界的方式极为相似，最近的努力是要把这两种理论结合起来去描述亚原子世界的现象：组成所有物质的亚原子粒子的相互作用性质，当我们考察这一点时将会更清楚地看到这种相似性。现代物理学与东方神秘主义之间的相似性是非常引人注目的，我们将会碰到许多论述，几乎无法区别它们究竟是物理学家还是东方神秘主义者说的。
我所说的“东方神秘主义”是指印度教、佛教与道教的宗教哲学。虽然这些宗教包括了大量微妙地交织在一起的宗教原则与哲学系统，但是它们世界观的基本性质却是一样的。几乎在近东、中东、远东的所有神秘主义哲学中都可以发现某种程度的这种观点。这本书是用更一般化的语言来描述，这就是说，现代物理学引导我们去观察世界的方法与所有古代及传统的神秘主义都很相似。神秘主义的传统表现在所有的宗教里，在西方哲学的许多学派中也可以发现神秘主义的因素。与现代物理学相似的地方不仅表现在印度教的《吠陀》中，在《易经》中，或者在佛教的如来箴言中，而且也表现在赫拉克利特著作的片断中，在伊本·阿拉比的泛神论神秘主义中，或者亚基（Yaqui）巫师唐磺的教义中。东方神秘主义与西方神秘主义的区别在于，神秘主义学派在西方往往只起支流的作用，但是它却构成了东方哲学和宗教思想的主流。因此，为了简单起见，当我谈到“东方世界观”时只是偶然涉及神秘主义思想的其他来源。
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2楼
如果说物理学今天把我们引向一种世界观，它在本质上是神秘主义的，那么这就是以某种方式返回到2500年以前的起点上。有趣的是，西方科学沿着螺旋式轨道进化。它从早期希腊的神秘主义哲学出发，通过理性思想的显著发展而上升和展开，不断地离开它那神秘主义的起源，并发展了一种与东方尖锐对立的世界观。而在最近的阶段里，西方科学义最终克服了这种观念而返回到早扮希腊与东方哲学上来。这并非仅仅依靠直觉，还依靠高度精确的复杂实验，依靠严格、一致的数学表达方式。
物理学和所有的西方科学一样，可以在公元前6世纪希腊哲学的第一阶段找到根源，在这种文化里，科学、宗教和哲学还没有分裂。爱奥尼亚的先哲们并不考虑这种区别。他们的目的是努力去发现事物的本质。
爱奥尼亚学派的一元论和有机观与印度和中国的古代哲学很接近。与东方思想的这种相似性在赫拉克利特的哲学中表现得更为明显。他认为世界上的一切变化都源自对立双方的相互作用及影响，并把对立的双方看成统一的整体。他把这种包含并超越所有对立力量的统一称为理性。
这种统一性的分裂是从爱利亚学派开始的，他们认为神的原则高于所有的神和人。这种原则最初被认为是宇宙的统一体，后来则被看成是智慧的，人格化的上帝。他高踞世界之上并控制着它。于是就开始导致精神与物质分离的二元论，这是西方哲学的特点。
巴门尼德在这个方向上迈出了重大的一步。他把自己的基本原则称为“有”，它是唯一的、不变的。这种哲学产生了关于不可毁灭的物质的概念，而这成为西方思想的基本概念之一。
公元前5世纪的希腊哲学家企图克服巴问尼德与赫拉克利特观点的尖锐冲突，于是就导致了原子的概念，这是物质不可分割的最小微粒。这在留基波和德谟克里特的哲学中清楚地表现出来。希腊的原子论者在精神与物质之间划出了明显的界限，物质是“基本的建筑材料”组成的。这些纯属被动的，本质上是没有生命的粒子在真空里运动。对于它们运动的原因未作解释，但常常把这和外部的作用力联系起来。这些力被看成具有精神的根源而与物质有根本的不同。在以后的年代里，这种想象便成为西方思想、精神与物质的二元论的基本要素。
随着精神与物质分离的思想出现，哲学家们就把更大的兴趣转向精神世界，转向人类的灵魂与伦理问题。这些问题在公元前5～4世纪的希腊科学文化兴盛时期之后，充塞了西方思想达二千多年。而由亚里士多德对古代科学知识进行系统化所产生的体系则成为西方宇宙观的基础。亚里士多德的教条在整个中世纪都得到天主教会的支持。
西方科学的进一步发展则要等到文艺复兴时期，这时人们开始从亚里士多德和教会的影响下解放出来并对自然发生了新的兴趣。到了15世纪后期，对于自然的研究就有了真正的科学精神并用实验来检验思辨的想法。与这种发展相平行的是对于数学的兴趣增长了，并终于导致以实验为基础，用数学语言表达的科学理论。伽利略首先把实验知识与数学结合起来，因而被看成是现代科学之父。
在现代科学诞生之前和诞生的过程中，哲学思想的发展导致了精神与物质二元论极端形式的阐述。这表现在17世纪笛卡儿的哲学中。他关于自然的基本观点是把它分为独立的两个领域，思维与物质。这种观点使得科学家可以把物质世界看成与自己毫不相干的一架机器。牛顿采用这种机械的世界观构造了自己的力学体系，并使它成为经典物理学的基础。从17世纪后半期到19世纪，牛顿机械论的宇宙模型在所有科学思想中都占有统治地位。与此同时，非机械的上帝高高在上统治着世界，并把神圣的定律塞给这个世界。于是科学家们探索的自
然界基本定律就可以看成是上帝的定律，它是永恒不变的，是世界必须服从的。
笛卡儿的哲学不仅对于经典物理学的发展具有重要意义，而且对于直到今天的西方思维方式也具有极深刻的影响。笛卡儿的名言“我思故我在”，使得西方人把自己与思维等同起来而不是与有机体等同起来。这就把存在于身体“内部”的自我分离出来。而从身体分离出来的思维徒劳无益地想控制它。这就引起了有意识意志与无意识本能之间的明显冲突。每个人又按照他的活动能力、才能、感情和信仰等进一步分割成大量的分离部分。这就卷入了无穷的冲突。这些冲突则不断产生形而上学的混乱和挫折。
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4楼
这种人类内部的分割反映了人类对外部世界的观点，即把它看成各个物体和事件的集合体。把这种观点推广到社会就分割成不同的国家、种族、宗教和政治集团。认为这些部分可以分割开来的信念可以说是目前一系列社会、生态与文化危机的主要根源。它导致自然资源极不公正的分配，造成了经济和政治的混乱，越来越严重的暴力，以及严重被污染的环境。
这种机械观既有益处也有害处。它使经典的物理学和技术获得极为成功的发展，但是又给我们的文明带来了许多恶果。有趣的是从这种机械观产生出来的20世纪科学，现在又克服了它的局部性而回到古代希腊和东方哲学所表现出来的统一性。
和机械论的西方观念相反，东方的世界观是“有机”的。在东方神秘主义看来，可以感知的所有事物与事件都是相互联系的，是同一终极实在的不同方面的表现。在佛教看来，我们把可感知的世界分成各个部分是“无明”或者说无知：
当思维受干扰时就产生了事物的多样性。
当思维平静时，事物的多样性就消失了。
东方神秘主义的细节虽然有所不同，但主要的特点都是强调宇宙的基本统一。他们所追求的最高目标是认识到所有事物相互联系的统一，是使自己与终极的实在归于统一。这种认识的出现，即所谓的“悟”不仅是一种智慧的艺术。而且是包括整个人在内的经验，也是最本质意义上的宗教。
用东方的观点看来，把自然分成不同的对象不是根本性的，任何这样的对象都具有永远变化的性质。因此东方的世界观在本质上是动态的，包含时间和变化的基本特征。宇宙则被看成是一个不可分割的实在，它永远在运动，是有生命的有机体，同时是精神的又是物质的。
按照经典物理学的观点，运动和变化是事物的基本性质，因此引起运动的力也是物质的内在属性。与此相对应的是，东方关于神的形象并不是高高在上控制世界的统治者，而是从内部控制一切的原理。
下一章将阐明东方世界观的基本要素和从现代物理学产生的世界观的基本要素是一样的。它们表明东方思想一更一般地讲是神秘主义思想一为当代科学提供了坚固、合适的哲学基础。所有的现象都是统一的、相互联系的，而宇宙在本质上具有动态的性质。我们越是深入微观世界就越体会到现代物理学家与东方神秘主义者多么相似，他们把世界看成是由不可分割、相互作用、永远运动的各部分构成的系统，而人则是其中必要的组成部分。
东方哲学的有机的、“生态的”世界观无疑是它们最近在西方，特别是在青年中间泛滥的主要原因之一。在我们的西方文化中，占统治地位的仍然是机械的，局部性的世界观。越来越多的人把这看成是我们社会广为扩散的不满的根本原因。有许多人转向东方式的解放道路。有趣然而并不奇怪的是，被东方神秘主义所吸引的人向《易经》求教，实践瑜伽术或者其他形式反省的人，一般都具有反科学的观点。他们把科学和物理学看成是难以理解的狭隘的学科，它要对现代技术的所有邪恶负责。
这本书的宗旨，是要阐明东方智慧的精神与西方科学本质上是协调的。它企图说明现代物理学远远走在技术的前面，物理学之道可以说是一条具有核心的轨道，是通向精神知识与自我实现的道路。
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7楼
理性知识和理性活动确实构成了科学研究的主要部分，但是不是所有的一切。实际上，如果研究的理性部分得不到直觉的补充是没有用的。这种直觉赋于科学家以新的顿悟使他们有所创造。这种顿悟往往是突如其来的，往往不是坐在写字桌前写方程式的时候，而是在浴缸里轻松自如的时候，在林地、海边散步的时候。在集中精力的智力活动之后放松的时候，这种直觉的思维似乎得到了恢复，并能产生一种突然而清晰的顿悟，从而给科学研究带来巨大的快乐和欣喜。
但是直觉的顿悟如果不能表示成一致的数学形式，用普通语言的解释加以补充，那么它对于物理学家是没有用的。而抽象在这里是最关键的在前所述，它构成了一个概念与符号的体系，组成了关于现实的一幅图画。这幅图画只是表达了现实的某些性质，对此我们并没有确切地理解。因为我们从童年就开始编制这幅图画，而那时还没有进行批判性的分析。我们语言中的词汇并没有明确的定义。它们有多重意义，当我们听到一个词时，有许多含义往往是很模糊地出现在我们的头脑中并且常常是下意识的。
我们语言的不精确和模糊性对于诗人是极为重要的，因为他们常常运用下意识的层次及其关系。
相反，科学的目的是清晰的定义和不含糊的联系。因此，它按照逻辑的规则通过限制词的意义及其结构的标准化而作进一步的抽象。抽象的最后一步是数学形式。这时用符号代替了词，对于符号的运算也作了严格的定义。他们用这种方式把信息浓缩成方程。就是说，把本来要写成几页的内容变成一行符号。
认为数学只是一种高度抽象和浓缩的语言，这种观点并不是没有异议的。实际上有许多数学家相信，数学不仅是一种描述自然的语言，而且是自然界所固有的。这种信念源自毕达哥拉斯，他说过这样一句名言“万物皆数”，并且创立了一种特殊的数学神秘主义。于是毕达哥拉斯的哲学就把逻辑推理引进了宗教的领域。按照罗素的观点，这种发展对于西方宗教哲学的发展具有决定性的意义：
数学与神学的结合起源于毕达哥拉斯，是希腊、中世纪、直至现代的康德的宗教哲学的特点……在柏拉图、奥古斯丁、托马斯·阿奎那、笛卡儿、斯宾诺莎、和莱布尼兹的哲学中，宗教与理性，对道德的追求与对逻辑的赞赏都密切地揉合在一起。这是超越时代的、源自毕达哥拉斯的。正是在这一点上，欧洲的理性化的神学与亚洲更为直率的神秘主义相互区别开来。
科学的抽象方法是非常有效、极为有力的，但是我们也要为此付出代价。当我们更加精确地定义我们的概念系统，使它们更加严谨地联系在一起而形成一个整体时，就离开实在越来越远。因此我们必须用语言的解释来补充数学的模型及理论，并一再使用能直观理解的概念，它们有模糊及不精确的地方。
重要的是要认识到数学模型及其对应的语言说明之间的区别。前者就其内部结构而言是严格而一致的，但是它的符号与我们经验并没有直接的联系。相反，语言模型所使用的概念可以直觉地理解，但总有模糊和不精确的地方。
如果说在科学中有直觉的因素，那么在东方神秘主义中也有理性的因素。但是不同的学派对于推理与逻辑强调的程度不同。例如印度教的吠檀多与佛教的中观学派是很理智的学派，而道教对于推理和逻辑总是抱有深刻的怀疑。禅宗深受道教的影响，几乎完全强调觉悟的经验而对这种经验的解释却没有什么兴趣。
直接的神秘的经验是东方神秘主义学派的核心。这就使东方的传统具有强烈的经验特色。李约瑟在他的著作《中国的科学和文明》中一再强调道家的经验主义色彩，并认为这种色彩使得道家哲学成为中国科学技术的基础。
东方神秘主义知识的基础是经验，这与科学知识以经验为基础是相似的。这种相似性由于神秘主义经验的性质而进一步加强了。在东方的传统中把这种经验描述成直接的洞察，它在理智的范畴之外，是通过观察而不是通过思考而获得的。
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8楼
在道教中，观察的概念体现在他们庙宇的名称上，“观”的原意就是观察，这就是说他们把自己的庙宇看成是观察站。在所有的佛教流派中也把观察视为知识的基础。佛教中的八识中占首位的就是眼识。铃木大拙在论述这一点时写道：
见在佛教的认识论中扮演了最重要的角色。因为见是知的基础。没有见就不可能知，所有的知识都来源于见。这样在佛教的教义中知与见就形成了统一体。因此佛教哲学最根本的观点就是按实在本身来认识它。见是觉悟的经验。
需要在这里强调一下。在神秘主义传统中的推崇观察。这不能从字面上去理解而应该从它隐含的意义上去理解。因为对于现实的神秘主义经验从本质上讲是一种无法感觉到的经验。当东方神秘主义谈到见的时候，是指一种感觉的状态。它可以包括视觉，但常常从本质上超越它而成为关于实在的无法感觉到的经验。但是当他们讲到看、见、或观察时都是强调他们知识的经验特点。看来科学研究的实验阶段对应于东方神秘主义的直接洞察。而科学模型及理论对应于以各种方式解释这种洞察。
如果考虑到这两种观察方式根本不同的性质，那么这两种经验的相似性看来是难以置信的。物理学家做实验需要精心的配合和极为复杂的技术，而神秘主义者只是通过反省、通过个人的沉思而不需要什么器械。而且科学的实验在任何时候可由任何人来重复，而神秘主义的经验只局限于个别人在特定的机会中。然而进一步的考察表明，这两种观察的区别仅仅在于探索的方式不同，它们的可靠性或复杂性都是相同的。
任何人要想重复现代亚原子物理学的试验必须经过多年的训练，然后才能通过实验向自然提出特定的问题并理解它的答案。同样，深刻的神秘主义经验也需要经过有经验的宗师的多年训练，还不一定能保证成功。但是如果学生成功了，他就能“重复那种经验。”
一方面，神秘主义的经验并不比物理学的现代实验更稀罕，另一方面它也不比这些实验来得简单，只是复杂的性质有所不同。在深刻沉思中的神秘主义意识完全可以与物理技术装置的复杂性及有效性相比。科学家与神秘主义者所发展的极其复杂的观察自然的方法，对于外行来讲是无法理解的。
现代实验物理学杂志的一页文献对于未入门的人来讲就和西藏的曼茶罗* 一样神秘。而它们都是探索宇宙本质的记录。[*
佛教名词。梵文vandala的音译。意译“坛场”，菩萨形象的画像，也称曼茶罗。]
虽然没有长期的准备一般不会产生深刻的神秘主义经验，但是我们在日常生活中都有直接的直觉顿悟。我们都熟悉这样的情景，当我们记不起某个人名、地名或者其他的词时，不管我们怎样费劲想也无济于事。但是当我们把注意力转移到其他地方后，突然一闪念，我们会记起那个忘掉的名称来。这个过程中并没有进行思考。
还有一个大家熟悉的例子就是笑话。当你在一刹那间理解了笑话时会体验到一阵“醒悟”。这一时刻是自发产生的，而不是靠对笑话的“解释”，即理智的分析。只有当我们突然直觉地领悟到笑话的实质时，才会产生那种放纵的笑。《道德经》上就有这样一句话：“不笑不足以为道。”
在我们的日常生活中，直接的直觉领悟往往是短暂的。但在东方的神秘主义中就不同了，他们把它延长并最终成为一种持久的意识。为这种直接的、非概念性的对实在的意识进行准备是所有东方神秘主义学派的主要目标。为了达到这种目标，他们发展了各种各样的技能、仪式和艺术形式。从最广泛的意义上讲可以把它们通称为沉思。
这些方法的基本目的都是使思想平静下来，从理性的意识转移到意识的直觉状态。沉思有多种形式，可以把一个人的注意力吸引到一个人的呼吸、曼陀罗的声音或者曼茶罗的视觉形象上去。也有的流派把注意力集中到身体的运动上而避免胡思乱想。印度的瑜伽术和道家的太极拳就是采用这种方式。这种有节奏的运动能够导致平静和安宁的感情，有时也会由某些运动引起这种感觉。例如据我
自己的经验，滑雪就是一种很有效的沉思形式。
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11楼
4 新物理学
按照东方神秘主义的观点，关于实在的神秘主义经验是动摇一个人世界观的重大事件。铃木大拙把这称为“人类意识范围内最引人注目的事件……推翻了常规经验的任何形式。”他把这种特点说成是漏了底的桶。
本世纪初的物理学家也有同样的感觉，他们世界观的基础被原子事实的新经验动摇了。海森伯这样写道：
只有当一个人意识到物理学的基地开始移动时，才能理解现代物理学最新发展的强烈影响；这种运动引起的感觉是，这块基地将同科学分离。
爱因斯坦最初接触原子物理学的实在时也体验到同样的冲击。他在自传中写道：
当我竭尽全力想使物理学的基础与这种知识相适应时，我完全失败了。仿佛这块基地同更深的基础分离了，似乎哪几也找不到一个可靠的基础可以把它建立起来。
现代的物理的新发现必然会深刻地改变人们关于空间、时间、物质、因果等概念，因为这些概念对于我们体验世界的方式来讲是带有根本性的。因此迫使物理学家们感到一种冲击也是不足为奇的。这些变化产生了一种截然不同的世界观，它仍然通过最新的科学研究在形成的过程中。
看来东方神秘主义者与西方物理学家有类似的经验。这种经验导致他们以一种全新的观点去观察世界。玻尔说过：
近年来我们经验的大大扩展显示了我们简单的机械观概念的不足之处，其结果是动摇了观察的习惯解释所依赖的基础。
而印度的神秘主义者斯里·奥罗宾多则说过：
事实上所有的东西都开始改变了它们的性质和外貌，一个人对于世界的整个经验完全不同了……这是一种经验、观察、理解、接触事物的新的深刻的方式。
这一章就是要以经典物理学的背景作为对照，勾画一幅关于世界新概念的基本画面，说明在这个世纪初为什么要放弃经典力学的世界观，而量子论及相对论如何迫使我们接受一种更加微妙的“有机”自然观。
经典物理学
现代物理学的发现所变革的世界观是以牛顿力学的宇宙模型为基础的。它象一块巨石一样支撑着整个科学；为自然哲学提供了稳固的基础达三个世纪之久。
在牛顿的宇宙里，所有的物理现象在三维的经典欧几里得空间中发生。这是一种绝对的、静止的、不能变化的空间。在这个物理世界中发生的一切变化都用另外独立的一维，即时间的术语来加以描述。它也是绝对的、与空间无关，从过去到现在，再到将来。
在这种绝对的空间和时间里，牛顿世界的元素就是物质的粒子。在数学方程中则把它们处理成为“质点”。牛顿把所有物质都看成是由这种质密的微小粒子构成。这个模型与希腊原子论者的模型很相似。两个模型都区别实体与真空、物质与空间，都把这些粒子看成有不变的质量与形状。因此质量总是正的。重要的区别在于，牛顿原子论者对于物质粒子之间的作用力作了精确的描述。这种力仅仅取决于质量及相互之间的距离。这就是万有引力；在牛顿看来，这种力把相互作用的物体牢牢地联结在一起，它的作用是超距的、瞬时的。虽然这种假设看起来很怪，但无法作进一步的探讨，似乎是上帝创造了它们。
牛顿力学把所有的物理事件都归结于质点在空间里的运动。为了对此作出精确的数学描述，牛顿只好发明了全新的概念和数学技巧，即微积分学。爱因斯坦把这誉为“个人有幸作出的最伟大的进展。”
牛顿运动方程是经典力学的基础。这是质点运动的规律，一切物理变化都要遵循这些规律。这种机械的自然观是与严格的决定论密切联系在一起的。巨大的宇宙机器似乎是因果完全确定的。这个系统的任何一部分的未来完全可以预测。这种严格决定论的哲学基础就是在我和世界之间可以分割开来，这是由笛卡儿引进的。由于这种分割就可以对世界作出客观的描述。
牛顿力学在18和19世纪获得了极大的成功。牛顿自己利用这种理论解释了行星的运动和太阳系的基本性质。
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12楼
伟大的数学家拉普拉斯雄心勃勃，要改进和完善牛顿的计算；为太阳系所显示的伟大力学问题提供完备的解，并使理论精确地符合观察结果，使得经验方程在天文学的桌子边没有座位。其结果是浩翰的五卷巨作《天体力学》。它成功地解释了行星、月亮和慧星的运动，详尽到最小的细节，象潮汛以及与引力有关的其他现象。
牛顿力学在天文学中的辉煌成功鼓励了物理学家把它推广到流体的连续运动及弹性体的振动，并再次奏效。最后当人们认识到热是由于分子的无规则运动所产生的一种能量后，连热学理论也可以归结为力学。
力学模型所获得的巨大成功使得19世纪初期的物理学家相信，宇宙确实是一个庞大的机械系统。它遵照牛顿力学定律而运行。这些定律似乎是自然的基本定律，从而可以把牛顿力学视为自然现象的本理论。然而，过了不到一百年，发现了新的物理实在，显示了牛顿模型的局限性，并证明了这些性质并不是绝对的真理。
这种认识并不是突如其来的，而是有一定的发展过程，早在19世纪就开始为我们时代的科学革命开辟道路了。这些发展的第一步就是电磁现象的发现和研究，它无法用力学模型作出适宜的描述并且包括了一种新型的力。法拉弟和麦克斯韦迈出了这重要的一步。法拉弟在磁铁附近移动铜线圈产生了电流。他的实验不仅使电气工程技术得以诞生，而且为麦克斯韦完整的电磁理论提供了基础。他们不仅研究电磁力的效应而且把这些力本身作为研究的对象。他们还用力场的概念代替了力，从而首先越出了牛顿物理学的边界。
这是人们关于物理实在概念最深刻的变革。按照牛顿的观点，力是相互作用物体之间的刚性联结。而现在取而代之的场的概念本身就具有实在性，可以不涉及物体而进行研究。这种理论的最高峰被称一为电动力学，它把光看成是交替迅速变换的电磁场，以波的形式在空间传播。我们现在知道，无线电波、光波和X射线都是电磁波，是电磁场的交替迅速变换，只是振动的频率有所不同而已。而可见光只是电磁波谱中很窄的一段。
尽管有这些深远的变革，牛顿力学起初仍然保持着作为所有物理学基础的地位。麦克斯韦本人就力图用牛顿力学的术语来解释场，把电磁波解释成以太的弹性波。以太是一种假想的能充满空间、非常轻的介质。这是一种很自然的想法，因为我们通常经验中的波都是某种物质的振动，如水波是水的振动，声波是空气的振动。但是麦克斯斯韦同时对他的理论作出几种力学的解释，这表明他对哪一种也不是很认真的。他一定直觉地意识到，尽管他没有明确地说明，他的理论的基本内容不是力学模型而是场。
于是在20世纪初出现了两种物理学理论，它们成功地应用了不同的现象。这就使牛顿模型不再成为所有物理学的基础。
现代物理学
我们这一世纪的最初30年根本改变了物理学的面貌。相对论与原子物理学的发展粉碎了牛顿世界观的基本概念，即绝对空间和时间，基本的质密粒子、物理现象的严格因果性以及客观描述自然的思想。
相对论几乎完全是由爱因斯坦建立起来的。他坚信自然界有一种内在的和谐，他用毕生的精力寻求物理学统一的基础。他一开始是为电动力学及牛顿力学寻找一个共同的框架。这个框架就是狭义相对论。它统一并完善了经典物理学的结构，同时又使时空概念发生了根本性的变革。
按照相对论，空间不是三维的，时间也不是独立的。两者密切联系在一起构成了四维的“时——空”连续区。这样在某个观察者看来是同时发生的事件，在别的观察者看来可能是不同时的。而所有的测度，包括时间与空间的测度。都失去了绝对的意义。空间与时间成了特定观察者用来描述现象的语言要素。
因为时间与空间的概念是描述自然现象的基础，因此它们的改进引起了我们描述自然整个框架的改进。其重要结果之一就是认识到质量不过是能量的一种形式。即使静止的物体也有储备在质量中的能量，两者之间的关系就是著名的方程式E＝MC*C，其中C为光速。
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13楼
光速这个常数对于相对论是至关重要的。当我们描述的物理现象接近光速时，就必须考虑到相对论，对于电磁现象尤其是这样。
1915年爱因斯坦提出了广义相对论。这是狭义相对论的推广并包括了引力。狭义相对论得到许多实验的肯定，而广义相对论却没有得到决定性实验的肯定。然而这是一种多么受人欢迎、前后一致、极其优美的理论。它在天体物理和宇宙学中被广泛地接受了，并用来描述大尺度的宇宙。
按照爱因斯坦的理论，引力具有使时间和空间“弯曲”的效应。这就意味着欧几里得几何不再适用了。爱因斯坦的广义相对论完全抛弃了绝对空间与时间的概念。不仅所有的尺度，包括空间和时间在内都是相对的，而且整个时一主结构依赖于物质在宇宙中的分布。于是“完全真空”的概念也就失去了意义。
在世纪之交，发现了一些与原子有关的现象，这是无法用经典物理来解释的。X射线的发现说明原子具有某种结构。但是这并不是原子发射的唯一射线。不久人们就发现所谓的放射性物质具有放射性。它们不仅发射各种射线，而且从一种物质转变成另一种物质。
人们不仅对于这种现象进行了深入的研究，而且用它作为工具去深入地探测物质的性质。例如研究晶体中原子的分布和原子的内部结构。
卢瑟福用α粒子轰击原子核得出了意想不到的结果。自古以来被认为是质密固体粒子的原子内部原来大部分是空间，只有极小的电子绕着原子核旋转。
虽然与宏观物体相比原子是极小的，但是与位于它中心的原子核相比却是极大的。而在这种原子的“星系”模型出现后不久，人们便发现，原子中电子的数目是元素改变化学性质的决定性因素。我们现在知道如何构造整个元素周期表，即可以逐次添加中子与质子到原子的“壳层”上去。各种化学过程是由原子之间的相互作用引起的，因此原则上可以根据原子物理学的定律来理解全部化学。
但是这些规律是很难认识的。发现它们靠了一批各国的物理学家。其中包括玻尔、德布罗意、薛定锷、泡利、海森伯、狄拉克等人。他们打破国界齐心协力创造了现代科学最灿烂夺目的时代。当他们首次接触到亚原子世界新奇而出乎意料的实在时感到兴奋无比。每当物理学家在原子实验中向自然界提出一个问题，自然界的回答就是一个悖论。他们越是想把它弄清楚，这种似是而非的情形就越严重。很久以后，他们才接受这样的现实，这种矛盾性属于原子物理的固有结构，并认识到只要用物理学的传统术语去描述原子事件就会出现这种矛盾。物理学家一旦意识到这一点就开始学会以正确的方式提出问题，并终于找到了阐述这种理论的精确而一致的数学形式。
即使在完成量子理论的数学表述之后，理解它仍然是很困难的。它对于物理学家的想象具有摧毁性的作用。量子理论澄清了原子并非如经典物理学所说的那样是质密的粒子。物质的亚原子单元是非常抽象的实在，具有两重性。它们有时呈现波动性，有时则呈现粒子性，这取决于我们如何去看待它们。光也具有两重性，可以采取电磁波或者光粒子的形式。
这种性质似乎是难以接受的，居然有某种东西可以是一种粒子——有非常小体积的实体——同时又是一种波——弥散在很大的空间区域之内。这种矛盾引起了许多佯谬并最终导致量子理论的建立。这种发展是从普朗克开始的，他发现热辐射不是连续的而是采取“能包”的形式。爱因斯坦把这称为“量子”，并认为它们是自然界的基本性质。他敢于主张电磁辐射不仅可以以电磁波的形式出现，而且可以采用量子的形式。而光量子也就可以看成真正的粒子，即光子。但这是一种特殊的粒子。它没有质量，以光速传播。
粒子与波的图象所呈现的矛盾是以一种出乎意料的方式解决的，即对机械世界观的基础，关于物质实在性提出了疑问。在亚原子的水平上，物质并不是存在于确定的地点而是显示出某种“存在的倾向性”。原子事件也不是在确定的时间以确定的方式发生，而是具有某种“发生的倾向性”。用量子论的表述方法就是说这种倾向性可以用概率来表示，它与采用波的形式的数学量有关。这就是为什么粒子同时又可以是波。它们并不是象声波、水波那样“真实”的三维波。这种波是抽象的“几率波”，它与在特定位置特定时间找到这和粒子的几率有关。原子物理学的所有定律都可以用这种几率的术语来表达。我们无法肯定地预言某一原子事件，我们只能说它有可能发生。
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于是量子论推翻了经典物理学关于刚性物体及自然界决定性规律的概念。在亚原子的水平上，经典物理中的刚性物体解体成类似波那种型式的概率，而这种模式最终并不是表示事物的可能性，而是表示相互关系的概率。对于原子物理学中的观察过程进行细致的分析表明，亚原子的粒子并不是指孤立的实体，而是要理解为实验条件与测量结果之间的相互作用关系。于是量子论揭示了宇宙的一种基本性质。它表明我们无法把世界分成独立存在的最小单元。当我们深入物质的内部时，自然界并不是呈现为相互分离的“基本建筑材料”，而是表现为各部分组成整体的各种关系的网络。这种关系中也包括观察者。它构成了观察过程的最后一个环节，任何原于对象的性质都应该理解为这种对象与观察者相互作用的结果。这就是说，经典的能够客观地描述自然的思想不再是正确的。在原子世界中无法把我与世界分割开来。在原子物理学中我们无法在谈论自然的同时也谈论我们自己。
新的原子理论立刻解决了原子结构中的许多难题，这是卢瑟福的星系模型无法解释的。例如什么使物体呈现固体的性质？为什么原于具有不寻常的稳定性？量子论用原子中电子的波动性来解释这些性质。物体的固体性质是由于与物质波粒两重性有关的“量子效应”。粒子是被约束在一个很小的空间区域内，约束的区域越小，粒子的运动速度就越快。这种高速度就使原子显得和刚性球一样，就象螺旋桨转起来测圆盘一伴
这样的原子时难以压缩的，因而使物质具有固体的性质。
在原子轨道上的电子是处于核对它的引力和它抗拒这种束缚的最佳平衡状态。但是它与行星系的轨道不同，应该把它想象成分布在不同轨道上的几率波。电子波在轨道上的配置可以理解成是一种驻波。我们可以根据弦的振动来理解驻波的型式。在通常条件下，电子处于能量最低的轨道上，我们称之为“基态”。如果它获得足够的能量就可以被“激发”到较高能量的轨道上。然后又可以从那儿回到“基态”。而多余的能量则以电磁辐射量子或光子的形式释放出去。具有相同数目电子的原子的这些态都是相同的。就是说它们具有相同的形状。轨道之间的距离也相同。
原子的态还有一个性质，就是可以用一组称为“量子数”的整数来描述，这些数表明了电子轨道的位置和形状。第一个量于数表示轨道的号码，并确定了在轨道上的电子所必须具有的能量；其他两个数表示在这轨道上电于波的具体形状，它和电子旋转的速度及方向有关。这些细节用整数来表示，说明电于的旋转不能连续地变化，只能从一个值跳到另一个值，即只能从一个轨道跳到另一个轨道。所谓基态就是所有的电子都在可能的最低的轨道上，旋转变化的可能性也最小。
存在的趋势、粒子通过运动对限制作出反应、原子突然从某一“量子态”变换到另一个、所有这些现象都有着本质上的相互联系——这些就是原子世界不寻常的性质。但是另一方面，引起所有原子现象的基本力又是我们熟悉的并且可以在宏观世界经验到。这就是在带正电荷的原子核与带负电荷的电子之间的相互吸引力。这种力与电子波的相互作用引起了我们环境中大量的不同结构与现象。它关系到化学反应、分子的构成。电子与原子核的相互作用也是所有固体、液体和气体的基础，这也包括所有的生物以及有关的生物过程。
要理解我们周围的大部分自然现象，我们对于原子核只要了解它的电荷与质量就可以了。但是要想了解物质的性质，要想知道物质到底是由什么构成的，那么还需要对原子核作进一步的研究。
在这方面重要的第一步就是发现中子为核的一种组成部分。这种粒子的质量与质子差不多，大约是电子质量的两千倍，但不带电荷。物理学家很快认识到，自然界还有一种新的力只是在原予核的内部才显示出来。这就是核力。
核力很强但作用的距离非常短，只有当核子——质子与中子——非常接近时，即为它们直径的二、三倍时才起作用。在这样的距离，核力是强烈吸引的。但是距离更近时，就是强烈的斥为，它使核子不能更加靠近。核力就是以这种方式使得原子核极为稳定。当然这是一种动态的平衡。
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不过物质的这种形式连同它多种多样的形态和结构以及复杂的分子结构只能在非常特殊的条件下才能存在。当温度升得很高时所有的原子和分子的结构就被破坏了。事实上，在宇宙中存在的大部分物质并不是采取我们刚才描述过的那种状态。
在人类探索亚原子微观世界的历史上，在20世纪30年代，科学家们认为他们终于发现了物质的“基本建筑材料”。当时他们已经知道所有的物质都由原于组成，而所有的原于又都由质于、中于和电子组成。这些所谓的“基本粒子”似乎是物质不可分割的最小单元。
但是现代物理学又作出了两个进一步的发展，表明这种观念必须抛弃。一个发展是实验方面的，另一个则是理论上的。用实验发现的粒子数目到现在已经增加到两百多。显然不能把它们都说成是基本的，而越来越多的物理学家接受了这样的观点：它们中没有一个是名符其实的基本粒子。
这种信念由于理论上平行的发展而得到了加强。在量子论建立后不久，人们便清楚地看到，必须用一种完整的理论把量子论与相对论协调起来，因为这些粒子的运动速度常常接近光速。我们确实已经有了几种“相对量子论”的模型，可以很好地描述基本粒子世界的某些方面。但是把相对论和量子论融合成有关粒子的完整理论体系仍然是现代物理学的中心任务和对现代物理学家的巨大挑战．
相对论对于我们认识世界有深远的影响。它迫使我们修正关于粒子的基本概念。在经典物理中，质量与组成物质的材料有关。而相对论证明了质量不过是能量的一种形式。能量是与运动及过程有关的一种动态性质。因此粒子的质量可以看成是一种动态的模式与过程。
狄拉克最先采用了这种观点并建立了相对论方程来描述电子的行为。狄拉克的理论不但极其成功地解释了原子的精细结构，而且揭示了物质与反物质之间的基本对称关系。他预言了正电子的存在，它和电子质量相同，电荷相反。而在这种预见两年之后，确实发现了这种粒子，对称性意味着每一种粒子都有相应的反粒子，它们质量相同，带相反的电荷。只要有足够的能量就能产生一对粒子与反粒子．而在相反的湮灭过程中，它们又转化为纯粹的能量。狄拉克所预言的这种粒子对的产生和湮灭在自然界也发现了，以后则多次被观察到。
狄拉克的发现使得人们从全新的角度去看待分割物质的问题。当两个高能量的粒子相撞时一般都要裂成碎片，但是它们并不小于原来的粒子。因此亚原子的粒子既是可分的，同时又是不可分的。
高能亚原于粒子的碰撞是物理学家研究这些粒子性质的主要手段。因此粒子物理又叫做“高能物理”。碰撞实验所需要的动能是通过庞大的粒子加速器获得的。
在这种碰撞中产生的大部分粒子都是极为短命的，只有不到百万分之一秒，然后它们就蜕变为质子、中子和电于。尽管它们的寿命这样短，仍然可以对它们进行检测，它们留下的踪迹还能照相！
过去几一十年的高能散射实验表明，粒子是可以互相转化的，能够从能量中产生又复归于能量。在这个世界里“基本粒子”、“材料”或“孤立的物体”这样一些经典概念都失去了意义。它们还表明了粒子的性质只能从它们与周围环境的相互作用来理解。而不能看成是孤立的实体。应该把它们看成是整体中不可分割的一部分。
相对论不仅影响到我们关于粒子的概念，而且也影响到我们对于这些粒子间相互作用力的看法。这种力的作用是采取交换其他粒子的方式。很难形象地表达这一点，因为这是四维时空的性质。不过力和物质这两个概念具有统一性，它们都源自我们称为粒子的动态模式。
最近已有大量的证据表明，质子和中子具有复杂的结构。但是把它们结合成整体的力如此之强，用相对论的观点来看这种力也就是一种粒子。于是粒子与作用力之间的界线消失了，而基本粒子也就无法分解成更基本的粒子。
在现代物理学中，宇宙在经验中是不可分割的动力学系统，而观察者也作为基本的因素被包括在内。在这种经验里，关于空间与时问、孤立物体以及因果关系的传统概念都失去了意义。这种经验与东方的神秘主义很相似。
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重要的是要认识到，关于原子和亚原子物理定律的统计描述并不是反映了我们对于物理状况的无知。在量子理论中，我们逐渐认识到概率是原子实在的基本性质，它控制了所有的过程，甚至包括物质的存在在内。亚原子粒子并不是确定存在于某个地点，而只是显示出一种'存在的倾向'。原子事件并不表现为在确定的时间采取确定的方式，而是显示出一种'发生的倾向'。
例如，我们无法确切地说某一时刻电子在原子中的什么地方，它的位置取决于把它与原子核结合在一起的吸引力，以及原子中其他电子的影响。这些条件决定了表示电子在原子中各个区域倾向性的概率型式。在这种型式中，我们只能谈论所在一定区域出现的倾向，而无法谈论它所处的位置。在量子理论的数学表述中，这种倾向或者几率是用所谓的几率函数来表达的。它与在不同时间，不同地点发现该电子的几率有关。
有两类描述。一类是采用经典的术语，用于实验性的安排。另一类是几率函数，用于被观察的对象。两者之间的矛盾导致了深刻的问题。但是实际上，可以用操作的术语来描述观察系统，从而可以把问题绕过去。也就是说，可以把测量仪器与科学家结合成为一个复杂的系统。这样一来，实验仪器不再被描述成孤立的物理实体。
为了进一步讨论观察过程，可以采用一个最简单的物理实体，象一个电子。为了进行观察和测量，我们先把它孤立起来，甚至在一个过程中创造它，我们可以把这称为准备过程。一旦作好观察的准备，我们就可以对它进行测量。我们可以这样来表示：
〔 准备A 〕--》〔 测量B 〕
粒子在区域A作准备，在区域B进行测量。
实际上粒子的准备和观察组成了一个极为复杂的过程的序列。例如在高能物理中，粒子的准备过程是在加速器里。加速到所需的能量之后，粒子就离开加速器而进入靶区。在这里它们与其他粒子碰撞。这些碰撞发生在气泡室里，粒子就产生可见的轨迹而被照相。然后对这些轨迹进行数学分析。这种分析有可能非常复杂，往往要借助于计算机。所有这些过程和活动就构成了测量。
在对观察所作的这种分析中，很重要的一点就是粒子构成了一个联结在区域A和
B的过程的中介系统。它的存在就意味着它不是一个孤立的实体，而是在准备过程和测量过程之间的联系。粒子的性质是不能离开这些过程来加以定义的。如果准备和测量的过程改进了，那么粒子的性质也会随之而变化。
另一方面，当我们谈论'这个粒子'或者其他被观察系统时，表明在我们的头脑中有某种独立的物理实体．先准备它。然后测量它。因此原子物理的基本问题就在于一个被观察的系统在定义时要把它孤立起米。而要观察时又需要使它与别的相互作用。要在量子理论中用实用的方法解决这个问题就要使被观察系统摆脱由于观察而引起的外部干扰。实际上使准备装置与测量装置保持相当大的距离就可以实现这种条件。
但是这种距离应该是多大呢？原则上讲应该是无穷大，但是实际上这是做不到的，也是不必要的。我们不应该忘记，现代科学的基本立场就是所有的概念和理论都只是近似的。这就是说我们要分离一个物理实体并不需要完全精确的定义，而可以作近似的定义。要做到这一点可以采取以下的方式。
被观察的对象表现为准备过程与测量过程的相互作用。这种相互作用一般是很复杂的，包括各种影响，有不同的作用距离，也就是说起作用的范围不同。如果这种相互作用的主要部分距离很长，那么这种长程作用就要传递很长的距离才能显示出来。于是它就可以被看成是隔离的物理实体。在量子理论的框架里，隔离的物理实体是一种理想化。只有当相互作用的主要部分距离很长时，它才是有意义的。这在物理学中就意味着测量装置相隔甚远。主要的相互作用只能通过粒子的交换，或者在更为复杂的情形是通过粒子网络的交换。虽然还有其他的效应，但是由于距离很长，这些效应就可以忽视。只有当这些装置放得不够远时，短程效应就占主导地位。这样整个宏观系统就形成统一的整体，而关于被观察物体的概念也就瓦解了。
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6 超越对立面的世界
东方神秘主义告诉我们，他们体验到所有的事物和事件都是基本统一体的表现。这并不意味着他们宣称所有的事物都是等同的。他们承认事物的个性，但同时又认识到所有的差别和对立都是相对存在于包罗万象的统一体中。
对立面是抽象的概念，属于思想的领域，是相对的。当我们把注意力集中到任何一个概念上时，我们就创造了它的对立面。老子说过，'天下皆知美之为美，斯恶已；皆知善之为善，斯不善已。'这种神秘主义观念超越理性概念的领域，而在这种超越的同时，他认识到所有对立面的相对关系和两极关系。他认识到好和坏，快乐与痛苦，生和死都不是属于不同类的绝对经验，而是同一实在的两个方面，是同一整体的两个极端。所有对立面都是两极的、也就是统一的。这种认识是东方宗教传统中人们的最高目标。铃木大拙写过这样一段话：
佛教的基本思想就是超越对立面的世界，这个世界是通过理智的区别和感情的渲染而建立起来的；还要认识到没有区别的精神世界，其中包括采取一种绝对的观念。
整个佛教教义，实际上也是整个东方神秘主义都考虑这种绝对的观念，这就是达到一个无念的世界，在那里所有对立面的统一就成为一种生动的经验。
所有的对立面都是两极的，亮和暗、胜和败、好和坏都只是同一现象的不同方面。这种观念是东方生活方式的基本原理。因为所有的对立面都是相互依赖的，它们的冲突永远不会以一方的完全胜利而告终，而总是表现为双方的相互作用。因此在东方，一个有道德的人并不是把追求善、消灭恶这种不可能做到的事作为自己的目标，而是能够在善和恶之间保持一种动态的平衡。
这种动态平衡的概念在对立面统一中是很重要的，是东方神秘主义者的经验。它永远不是静止的，而是两极之间的动态相互作用。这一点在中国有关阴阳的说法中得到了最充分的强调。
在生活中有一种很重要的极性就是男性和女性。西方社会里的传统是重男轻女。尽管知道每个男人和女人都是男女因素之间作用的产物，可是仍然有一种固定的秩序使男人起领导作用并具有许多特权。这种态度是过分强调人性的阳性或者说男性方面的结果。它代表着能动性和理性思维、竞争性、进攻性等等。而阴性，即女性则代表直觉、宗教、神秘主义、隐蔽的或精神方面的东西。它在我们重男的社会里总是受到抑制。
在东方神秘主义中，女性的方式得到了发展，可以看到人性这两方面的统一。在许多东方的传统中，在意识的男性和女性方式之间保持动态的平衡是沉思的主要目标，并且常常表现在作品和艺术中。在象岛印度神庙的宏伟的湿婆雕像就是三面神；右侧是男性的面部，表示刚强和意志。左侧是女性的面孔，安祥、可爱、富有魅力。而中间则是两者庄严的统一，是大神湿婆的头像，流露出平静而超脱的冷漠。就在这座庙里，湿婆还表现为半男半女的形象，他（她）的身体和面部象征着男性和女性动态的统一。
在坦吉克佛教中，男女的极性往往借助于性的符号来表示。直觉的智慧被看成是被动的女性的人性，爱和同情则被看成主动的男性的性质。而在领悟过程中两者的统一则表现为男神和女神欣喜若狂的拥抱。东方神秘主义断言这种男性和女性方式的统一只能在较高的意识层次上才能体验到，这是超越思维和语言的，在那里所有的对立面都表现为动态的统一。
我已经说过，在现代物理学中也达到了同样的层次。对亚原子世界的探索揭示了一种实在，它是超越语言和推理的。迄今为止被认为是对立的、无法相容的概念的统一是这种新实在最显著的特征。这些似乎不相容的概念并不是东方神秘主义所考虑的。但是它们在实在的非一般层次上的统一却和东方神秘主义有相似之处。因此可以说现代物理学家能够洞察东方的某些核心教义，即通过把它们同自己领域的经验联系起来。有一小部分但数量正在增加的年轻物理学家，他们发现这是最有价值最富有刺激的逼近东方神秘主义的途径。
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21楼
在亚原子的层次上可以找到现代物理学对立概念统一的例子。粒子既是可分的又是不可分的。物质是连续的又是间断的。力和物质不过是同一现象的不同方面而已。这些例子都要在下一章进一步讨论。它们表明了，我们从日常生活中得出的概念框架对于亚原子世界来讲是过于狭窄了。相对论对于描述这个世界是必不可少的。在'相对论'的框架中，经典概念通过进入更高的层次，即四维时空的层次而得到超越。空间和时间这两个概念似乎是截然不同的，但是在相对论物理中却得到了统一。这种根本的统一是刚才提到的那些对立面统一的基础，就和神秘主义对立的经验的统-一样，它发生在更高的层次，即更高维的领域。而且和神秘主义的体验一样，这是一种动态的统一。因为相对论时空的实在本质上是一种动态的实在。这里的物体就是过程。而所有的形式都是动态的模式。
在相对论物理学的四维世界里，力和物质是统一的，物质可以是不连续的粒子，或者是连续的场。但是在这种情况下，我们无法形象地看到这种统一。物理学家可以通过他们理论的数学描述到四维的时一空世界的'经验'，但是他们的视觉形象却局限于感觉的三维世界。我们的语言和思维是在这种三维世界中发展起来的，因此很难处理相对论物理学中的四维实在。
相反，东方的神秘主义似乎能够直接具体地体验高维的实在。在深刻的沉思状态，。他们可以超越日常生活的三维世界而体验到完全不同的实在，即所有的对立面都统一为有机的整体。当神秘主义者企图用言语表达这种经验时，他们就遇到了和物理学家企图解释相对论物理学中多维实体一样的困难。用高宾达喇嘛的话来讲：
更高维的体验是通过将意识中不同中心、不同层次的体验一体化而达到的。因此在三维意识的层次上和在逻辑系统中无法描述某些沉思的经验，这就对思维过程进一步加上了限制从而减少了表达的可能性。
相对论的四维世界并不是现代物理学中唯一的例子，说明看来完全对立无法相容的概念正是同一实在的不同方面。这种对立概念统一的最有名的例子大概要数原子物理学中的粒子与波的概念了。
物质在原子层次上具有两重性，它表现为粒子与波。在有些情况下，粒子性占主导地位，在另外一些情况下则更象是波。这种两重性也可以通过光和其他任何电磁波显示出来。例如，光是以'量子'或者光子的形式发射或被吸收的。但是当光的粒子在空间里传播时却表现为电场与磁场的振荡，它显示出波行为的所有特点。通常是把电子看成粒子。但是当一束电子通过狭窄的缝发生衍射时，却象是一束光。也就是说电子的行为也象是波。这种物质与幅射的两重性确实是非常引人注目的。由此引起了许多'量子公案'，它们导致了量子理论的阐述。波总是在空间里四下传播的，而粒子却意味着局限于很小的地方。这两幅图景是完全不同的。物理学家花了很长时间才接受这样的事实；物质是以看来互不相容的方式来表现自己的。粒子是波，波也是粒子。
看到这两幅图景，一个懒人可能贸然认为这种矛盾可以这样解决：空间里四下传播的波表示一个粒子以波的方式在运动。然而这种说法是对波的性质的误解。以波的方式运动的粒于在自然界是不存在的。例如在水波中，在波传递时，水的粒子并不是沿着波运动，而是沿着圆周运动的。沿着波传递的并不是物质性的粒子，而是引起波现象的扰动。因此当我们在量子理论中谈到粒子也就是波时并不是在谈论粒子的轨迹。我们的意思就是波的形式作为一个整体是粒子的表现形式。这种行波的图象根本不同于传递的粒子。
在物理学中可以碰到许多不同的波动现象，不管哪一种都可以用同样的数学形式来描述。同样的数学形式可以描述一列光波、吉他弦的振动、声波或者水波。在量子理论中，也用这种形式来描述与粒于有关的波。但是这种波要抽象得多。它们与量子理论的统计性质有密切的联系，也就是说与原子现象只能用概率的语言来描述这个事实有密切的联系。有关一个粒子几率的信息是包含在所谓的几率函数这个量之中，而这个量的数学形式则是波，也就是说类似于描述其他类型波的形式。但是这种与粒于有关的波并不是'真实的'三维波，而是一种'几率波'。这是一种抽象的数学量，它与在不同位置发现这种粒子的几率有关并具有不同的性质。
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22楼
引进几率波，从某种意义上讲解决了粒子同时为波的两难性。但是同时也带来了另外一对对立的概念，甚至是更基本的概念，这就是存在与不存在。这组对立面也是通过原子的实在而超越的。我们永远无法说原子的粒子在某处存在还是不存在。粒子作为一种几率模型具有在不同位置存在的倾向，从而表现为一种特殊的物理实在介于存在与不存在之间。因此我们无法用固定对立概念的术语来描述粒子的状态。这种粒子在确定的位置既不能说存在也
不能说不存在。它没有改变自己的位置但也不能说它保持静止。所改变的只是几率模型，也就是粒子在一定位置存在的倾向性。用罗伯特·奥本海默的话来说：
例如，要是问我们电子的位置是否保持不变，我们回答'不'，要是问我们电子的位置是否随着时问而改变，我们问答'不'，要是问我们电子是否静止，我必须回答'不'，要是问我们电子是否在运动，我们也必须回答'不'
原子物理学家的实在也和东方神秘主义的实在一样超越了对立概念的狭隘框架。奥本海默的话就好象是《奥义书》下面这段话的回声；
它既动又不动
它既远又近
它完全在这之内，
它完全在这之外。
力和物质、粒子和波、运动和静止、存在和不存在，这些都是对立的或矛盾的概念，而在现代物理学中超越了它们。其中最基本的是最后一组概念。这是量子理论的特点，也是最难以接受的，是关于量子理论解释进一步讨论的核心问题。与此同时，超越存在与不存在这组概念也是东方神秘主义最迷人的方向之一。就和原于物理学一样，东方神秘主义也处理超越存在与不存在的实在，并且经常强调这个事实。马鸣认为，真如既不是存在。也不足不存在，既不是同时存在又不存在，也不是对这种同时存在又不存在的否定。
面临着这种超越对立概念的实在，物理学家和神秘主义者只好采取一种特殊的思维方式。他们的思想并不是固定在经典逻辑的刚性框架上，而是使其观点保持着运动和变化。例如在原子物理学中就同时运用粒子和波的概念来描述物质。我们学会了如何摆弄这两幅图象，从一幅变换到另一幅再返回来，以对付原子的实在。而这也正是东方神秘主义者在解释他们关于超越对立面的体验时所采用的思想方法。用高宾达喇嘛的话来讲，'东方的思维方式是围着沉思的对象绕圈子……一种多方面的，也就是多维的印象是通过来自不同观察点的简单印象经过超级组合而形成的。'
为了看看我们如何在原子物理学的粒子图象和波的图象之间来回变换，让我们进一步考察一番波和粒子的概念。波是在时空中的一种振动方式。我们可以在某一时刻观察它，就会看到一种周期性的图形。这种图形的特点是有振幅A，即振动的强度，波长L，即两个相邻波峰之间的距离。然后我们再来看看波上某一点的运动，我们就会看到一种振动，其特征是有确定的频率。现在让我们回过头来看粒子的图象。按照经典的观念，它的运动状态可以用
速度和动能来描述，它在任何时候都有确定的位置。而在实际上是用动量来描述它的运动状态。
量子理论则把几率波的性质与粒子的相应性质联系起来。在确定位置的波的振幅与在该处找到粒子的几率有关。而关于粒子运动状态的信息则可以从波的波长和频率来得到。波长与粒子的动量成反比，波的频率则与粒子的能量成正比。
在我们的例子里，扩散的波无法告诉我们多少关于相应粒子位置的信息。但是我们通常处理的情形是，粒子的位置在某种程度上是已知的。例如在描述原子中的电子时，在各处发现粒子的几率仅限于一定的范围之内。可以用一个图形来表示与局限在区域X之间的粒子相对应的波。我们把这种图形称为波包。这个图形告诉我们粒子是位于区域X内的某处，但是它并不能进一步告诉我们究竟在哪儿。对于区域内的每一点我们只知道粒子出现的几率。而波包的长度则表示粒于位置的不确定性。
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这种波包的重要性质就是它没有确定的波长，也就是说在相邻波峰之间的距离是不相等的。波长扩展的量依赖于波包的长度，波包越短波长的扩展越厉害。这与量子理论无关而只是由波的性质得出来的。只有当我们把波长与粒子的动量联系起来时，量子理论才起作用。如果波包没有确定的长度，那么粒子也就没有确定的动量。这就是说，不仅有对应于波包长度的粒子位置的不确定性，而且有因为波长的扩展而引起的粒于动量的不确定性。这两种不确定性是相互联系的，因为波长的扩展依赖于波包的长度。
在一个粒子的位置与动量不确定性之间关系的精确数学形式，是以海森伯测不准关系或者测不准原理来表达的。这意味着在亚原子世界里，我们永远无法同时精确地知道一个粒子的位置和动量。我们对位置知道得越清楚，动量就越模糊，反之亦然。我们可以决定精确地测定两个量中任何一个量，但是对于另一个量只能一无所知。我们在前一章已经指出，重要的是要认识到，这决不是因为测量技术的不完善。
粒子的位置和动量确定性之间的关系决不是测不准原理的唯一形式。其他量之间也保持着类似的关系，例如一个原子事件的时间及有关的能量之间，只要我们不把波包的图象看成是在空间里的图形，而是看成在时间里的振动图形，就很容易说明这一点。当粒子通过特定的观察点时，在这一点波的图形的振动将从很小的振幅开始，不断增加，然后又减少，最后振动完全停止。它所需要的时间表示粒子通过我们观察点所需要的时间，我们可以说此过程是发生在这段时间间隔里，但是我们无法进一步加以确定了。振动图形所持续的时间，表明了事件时间的不确定性。
既然波包的空间图形没有确定的波长，那么相应的时间上的振动图形也没有确定的频率。频率的增加依赖于振动图形所持续的时间。因此量子力学就把波的振动频率和粒子的能量联系起来了，而图形频率的增加就意味着能量的不确定性。所以事件在时间上的不确定性与能量不确定性之间的关系就类似于粒子的位置不确定性与动量不确定性之间的关系。
测不准原理的根本重要性在于，它说明了我们的经典概念采用精确数学形式的局限性。正如前面说过的那样，亚原子世界表现为统一整体的各部分之间关系的网络。我们的经典概念是从我们通常的宏观世界得到的，并不适合于描述亚原子世界。
为了更好地理解每一组经典概念之间的关系，玻尔引进了互补性的概念。他把粒子图象与波的图象看成是同一实体的互补性描述，其中每一种都只是部分地正确并有有限的应用范围。要对原子实在作出充分的描述，每一种图象都是需要的，但是应用范围都受到测不准原理的限制。
这种互补性的概念已经成了物理学家思索世界方式的重要组成部分。玻尔常常主张，很可能在物理学领域之外这也是一个有用的概念。实际上，互补性的概念在2500年以前就已经被证明是极其有用的。它在中国思想中起着重要的作用。中国圣贤用阴和阳来表示对立面的互补性，并且把它们之间的相互作用看成是所有自然现象和人类情况的本质。
玻尔充分认识到他的互补性概念与中国思想之间的平行性。当他在1937年访问中国时，他对量子理论的解释早已精细周到。古代中国关于对立两极的概念使他深受震惊，从此以后他对东方文化一直保持着兴趣。为了感谢玻尔的科学成就和他对于丹麦文化生活的重要贡献他被封为爵士，当他必须选择一种盾形纹章的主要花纹时，他就选中了中国的太极图来表示阴阳的互补关系。同时还加上了'对立即互补'的铭文。波尔承认，在古代东方智慧与现代西方科学之间有着深刻的协调性。
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24楼
7 空间--时间
现代物理学肯定了东方神秘主义最引人注目的基本思想之一，这就是我们用来描述自然的所有概念都是有限的，它们并不是实在的性质，虽然我们倾向于相信这一点。而实际上它们只是我们头脑的创造。它们是一张地图的一部分而不是领土的一部分。当我们推广自己经验的领域时，我们理性思维的局限性就变得明显了，我们只好修改或者甚至放弃我们的某些概念。
关于空间和时间的概念，在我们这张关于实在的地图中占有突出的地位。它们使我们环境中的事物和事件具有秩序，因而不仅在我们的日常生活中，而且当我们企图通过科学和哲学去理解自然时。都占有突出的地位。可以说没有一条物理学的定律不需要空间和时间的概念。因此，由相对论所带来的关于这些基本概念的改变，是科学史上一次最伟大的革命。
经典物理学的基础是绝对的三维空间和独立的一维时间的概念。空间与其中包含的物体无关并遵循欧氏几何的定律。时间也是绝对的，在均匀地流动着，与物质世界无关。这种关于时间和空间的概念在西方的哲学家和科学家头脑中是根深蒂固的，他们把这看成是自然正确无疑的性质。
相信几何学是自然所固有的性质，而不是我们用来描述自然框架的一部分，这起源于希腊人的思想。论证几何学是希腊数学的主要特点，对于希腊哲学具有深刻的影响。这种方法从没有疑问的公理出发，用演绎推理导出定理，成为希腊哲学思想的特点。因此几何学是所有智力活动的核心，是哲学训练的基础。希腊人相信，他们的数学定理表达了久恒的严格的真理，几何图形则是绝对美的表现。几何学被看成是逻辑和美的完美结合，是由神创造的。因此柏拉图的名言是：'上帝是几何学家。'
因为希腊人把几何学看成与上帝有关。因此在他们看来，天上应该表现出完美的几何图形也是理所当然的。这就意味着天体的运行轨道应该是圆。为了使这幅图象更富有几何味，还把它们设想成固定在一串共心的水晶球上作为一个整体而运动，而地球则位于它们的中心。
在以后的世纪里，希腊的几何学仍然对于西方哲学和科学具有强烈的影响。直到本世纪初，欧几里得的《原本》仍然是欧洲学校的标准课本。在两千多年里欧几里得几何被当作空间的真实性质。是爱因斯坦才使科学家和哲学家们认识到，几何学并不是自然所固有的，而是人们头脑中的产物。
东方哲学和希腊哲学不同，他们坚持空间和时
间是由头脑构造出来的。东方神秘主义者把它们看成和其他概念一样，是相对的、有限的，是一种错觉。在佛教典籍中有这样一段话：
佛教导我们，嗬！和尚们，……那过去，未来，具体的空问……以及各种个体，只是名称，是思维的形式，是通用的言语，只是实在的表面形式。
因此在东方几何学从未取得它在古希腊那样的地位。这并不说明印度人和中国人不了解它。他们广泛地应用几何学的知识，但是并不认为有必要使自然也适应直线和圆的体系。可以说东方古代的哲学家和科学家早已具有相对论中极为重要的观念。我们的几何学概念并不是关于自然的绝对的、不可变更的性质，而是一种智力的构造。用马鸣的话来说，应该清楚地认识到空间只是一种阐述的方式，本身并不是一种真实的存在……空间是相对于我们阐述的意识而存在的。我们关于时间的思想也是这样。东方神秘主义者把空间和时间的概念和特定的意识状态联系在一起。他们可以通过沉思而超越通常的状态，从而认识到通常的空间和时间的概念并不是终极的真理。由他们神秘主义的经验所导致的空间和时间概念的深化，在许多方面与以相对论为代表的现代物理学中的概念是类似的。
那么相对论究竟产生了什么样的时空新观念呢？它是根据这样的发现，空间和时间的测量都是相对的。其实空间描述的相对性并不是新东西。早在爱因斯坦之前人们已经知道物体在空间的位置只能根据它和其他物体的相对关系来确定。'上'、'下'、'左'、'右'这些概念都是相对的，与观察者的位置有关。但是经典物理学对于时间的看法是完全不同的。两个事件的时间顺序被认为是与观察者无关的。关于时间的描述如'先'、'后'、'同时'被认为具有绝对的意义，不依赖于任何座标系统。
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25楼
爱因斯坦则认识到时间的描述也是相对的、依赖于观察者。当观察者的运动速度可以和光速相比时，观察者运动的速度不同，他们按时间排列事件的顺序也不相同。对于一个观察者是同时发生的事件，对于另一个观察者来说却不是同时发生的。在高能物理学中，发生的事件是几乎以光速运动的粒子间的相互作用。这时，时间的相对性就表现出来，并为无数的实验所证实。
时间的相对性也迫使我们放弃牛顿绝对空间的概念。这种空间被看成是在每一时刻容纳事物的固定框架。既然同时性具有相对性，它依赖于观察者的运动状态。那么就无法对于整个宇宙定义这样一个确定的时刻。因而无法以一种绝对的方式谈论'给定时刻的宇宙。'这就是说并不存在独立于观察看的绝对空间。
因此，相对论证明了所有的测量，包括空间和时间都失去了绝对的意义，并迫使我们放弃关于绝对空间和绝对时间的经典概念。这种发展的根本意义由孟德尔·萨克清楚地表达出来了：
爱因斯坦理论带来的真正革命……是放弃这样的观念，时--空座标系统作为独
立的物理实在具有客观的意义。取代这种观念的是相对论意味着，空间和时间的座标只是观察者用来描述自己环境所用语言的要素。
出自一位当代物理学家的这种陈述表明了在现代物理学中空间和时间观念的密切联系，而这也是东方神秘主义者所持的看法。
现在已经把空间和时间归结为观察者描述自然现象所用语言要素的主观作用，而每个观察者描述现象的方式是不同的。为了从他们的描述中抽象出普遍的自然规律，他们必须以这样的方式描述自然规律，它对于所有的座标都采用同样的形式，也就是说与观察者的位置以及相对运动无关。这种要求就是人们所知道的相对性原理。事实上它就是相对论的出发点。有趣的是相对论的萌芽包含在一个佯谬中。当爱因斯坦只有16岁时，他试图设想，当观察者乘坐一列以光速运行的列车、跟着一束光前进时会看到什么现象。他得出的结论是观察者将会看到这束光作为电磁场来回振荡但不会前进，也就是说不会形成波。但是这种现象在物理学中是未知的。对于年轻的爱因斯坦来说，似乎有某种东西，它在一个观察者看来是熟知的电磁现象，即光波，但在另一个观察者看来却是一种与物理学定律相矛盾的现象。这是他所不能接受的。后来，爱因斯坦认识到，只有在空间和时间的描述都是相对的条件下，关于电磁现象的描述才能满足相对性原理。
为了检验相对性原理是否能得到满足，也就是说一个理论的方程式是否在所有系统里都有相同的形式。那就要能对时--空座标系统，或者说'参照系'进行变换。这种参照系的变换在经典物理学中早已为人熟知并广泛得到应用。这种变换的精确表达很容易惜助于初等几何而得到。
在相对论物理学中，新的问题是时间加到三维空间的坐标上而成为第四维。这样一来，进行变换后的每一维坐标都和原来的坐标中各维有关系。这样时间和空间就成为不可分割的，它们相互联系而形成了四维的时--空连续区域。这种时--空概念是由赫尔曼·闵可夫斯基在1908年著名的演讲中提出的：
我要在你们面前提出的关于空间和时间的观念，是扎根于实验物理学的土壤。这是它们的力量所在。它们是带根本性的。今后空间和时间本身是注定要消退成影子的，只有两者的统一才能作为独立的实在而保存下来。
空间和时间的概念对于描述自然现象如此根本，因为它们的更改，就会使我们在物理学中描述自然所用的整个框架发生变动。在新的框架里，时间和空间具有同样的地位并且不可分割地联系在一起。凡要描述与高速有关的现象就要采用这样的框架。
早在相对论之前，在天文学中就已经熟悉空间与时间之间的密切联系了。不过这是在另外一种关系中。天文学家和天体物理学家所处理的是非常大的距离，因而光从观察对象到观察者需要一定的时间也就显得举足轻重了。由于光速的有限性，天文学家永远无法观察宇宙目前的状态，而只能观察它过去的状态。这决不意味着对于天文学家是一种不利条件，而是具有很大的优越性。这使他们可以观察到恒星、星云或银河系在各个阶段的演化过程。在过去几百万年发生的各种类型的现象都可以在天空中的某处实际观察到。
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27楼
把空间的曲率与物质的分布联系起来的方程被称为爱因斯坦场方程。它们不仅可以用来确定恒星和行星邻域曲率的局部变化，而且可以用来发现空间在大范围内的全曲率。用爱因斯坦的活来讲，爱因斯坦方程可以用来确定宇宙的整体结构。不幸的是，这种方程的解并不是唯一的。方程可以有多种数学解。这些解构成了宇宙学所研究的宇宙模型。其中有些要在下一章进行讨论。当前宇宙学的主要任务就是确定其中哪一个适合于我们宇宙的实际结构。
因为在相对论中空间与时间是不可分的，因此由重力所引起的弯曲并不限于三维空间，而是扩展到四维时空。在弯曲的时空中、曲率引起的歧变影响到空间关系，而且影响到时间间隔。不过观察者本人是无法觉察时间变化的，因为他用来测量的钟也会随之而变化。因而他是无法测出这些变化来的。
在我们地球的环境中，重力对于时一空的影响是可以忽略的，但是在天体物理学中要处理质量非常大的天体，这种时一空弯曲就是一种重要的现象，所有的观察都肯定了爱因斯坦的理论，从而迫使我们相信时一空确实是弯曲的。当质量很大的星体因重力而塌缩时，最极端的时--空弯曲的效应就变得明显了。
当星体塌缩时就变得密度越来越大，对其表面的重力作用也越来越强，它周围的时空也就弯曲得越厉害。其结果是任何物质、包括光在内都很难从那儿逃脱出来。因而，从外部世界无法获得它内部所发生事件的任何信息。我们也无法观察到这样的星体。因而人们把它称为黑洞，在1916年根据广义相对论就已经预言了黑洞的存在，而现在则引起了人们极大的注意。最近的一些发现指出，有些很重的星体绕着某种看不见的中心体旋转，这很有可能就是黑体。
黑体是现代物理学所研究的最神秘、最迷人的对象，它以一种最思辨的方式证明了相对论的效应。在它周围时空的严重弯曲，不但阻止了它们的光到达我们这儿，而且对时间也有明显的影响。如果有一个向我们发出信号的钟落到正在塌缩星体的表面，我们就会看到这些信号逐渐变慢。而一旦这种星体成为黑洞，钟的信号就不再到达我们这儿。对于外部的观察者来说，在星体表面的时间流就逐渐减慢，直到完全停止。因此星体的完全塌缩可以说需要无限长的时间。但是对于星体本身来讲，时间的流动是正常的，完成塌缩过程只需要有限的时间，从而成为密度无限大的一点。那么塌缩过程在实际上究竟需要有限的时间还是无限的时间呢？在相对论的世界里，这样的问题是没有意义的。一个正在塌缩的星体的寿命就和其他时间间隔一样是相对的，它依赖于观察者的参考标架。
在广义相对论中完全放弃了关于空间和时间是绝对的、独立的存在的经典概念。不但所有与空间、时间有关的测量是相对的，依赖于观察者的运动状态，而且时--空的整体结构不可避免地与物质的分布有关。空间的弯曲程度不同，宇宙里不同地方时间流动的速率也不相同。因此，我们认识到关于三维欧氏空间和时间线性流动的概念，局限于我们关于物理世界的常规经验。当我们推广这种经验时就必须抛弃原来的观念。
东方的圣贤也谈到如何把他们对世界的经验推广到更高的意识状态，他们还断定这些状态包括截然不同的关于空间和时间的经验．他们不但强调在沉思中超越通常的三维空间，而且超越对于时间的一般认识。不过，东方神秘主义者有关这方面的说法是很含糊的，很难理解他们所要说的意思究竟是什么。但是现代物理学可以加深这种理解，因为它可以用图来表示，这种理论如何超越通常的时间观念。
在相对论物理中，一个物体的历史，也就是说一个粒子的历史可以用所谓的'时--空图'来表示。在这些图中，水平方向表示空间，垂直方向表示时间。粒子通过时一空的途径称为它的'世界线'。如果粒子是静止的，它的世界线就是一条垂直的直线。如果粒子是运动的，那就是一条斜线。越斜得厉害，运动得就越快。
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