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大設(shè)計
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著名科學家斯蒂芬·霍金在他的新書《大設(shè)計(The Grand Design)》里說，宇宙不是上帝創(chuàng)造的�；艚鸾淌谡J為，支持宇宙大爆炸理論的物理學定律向傳統(tǒng)宗教信仰發(fā)起了挑戰(zhàn)。 霍金在這本新書里說:"由于存在萬有引力等定律，因此宇宙能夠，而且將是從無到有自己創(chuàng)造了自己。自然發(fā)生說(spontaneous generation)是有物而非無物存在的原因，是宇宙和人類存在的原因。沒必要借助上帝引燃藍色導火線，讓宇宙誕生。"這本書在2010年9月9日出版，聯(lián)合作者是美國物理學家列納德·蒙洛迪羅。該書旨在反駁艾薩克·牛頓爵士的信仰:宇宙應該是由上帝創(chuàng)造的，它不會誕生于混沌世界。 霍金列舉了1992年發(fā)現(xiàn)一顆行星圍繞另一顆恒星運行，而不是我們的太陽。他說:"它與我們的行星情況一樣--單一太陽、地球-太陽距離和太陽質(zhì)量的幸運組合，它并非與眾不同，也不能證明地球是為了取悅?cè)祟惗脑O(shè)計的。{"霍金以前顯然接受了上帝創(chuàng)造宇宙的說法，他在1988年的書《時間簡史》里寫道:"要是我們發(fā)現(xiàn)了一個完整的理論，它就將是人類理性的最終勝利--那時我們應該清楚上帝的想法。"}這是許多記者對霍金的誤解，霍金所說的上帝是斯賓諾莎的上帝，非人格化，也代表著宇宙至理，從《時間簡史》中還隱藏著無邊界設(shè)想，而且那時他還不知道其他行星和整個新宇宙，即所謂的"多元宇宙"是否存在生命。 物理學上所說的M-理論，是弦理論的一種形式，它可能是解釋已知宇宙里的一切問題的"圣杯"。長期以來，物理學家一直在尋找一種可以把量子論(亞原子級別的物質(zhì))與萬有引力定律(解釋物質(zhì)如何互動)統(tǒng)一起來的普遍理論�；艚鹫f:"M-理論是愛因斯坦希望找到的統(tǒng)一理論。事實上我們?nèi)祟惸茈x了解掌控我們和我們的宇宙的定律如此近，已經(jīng)是個巨大勝利。" 2010年，霍金一直對許多問題直言不諱。他在4月的紀錄片里說，假設(shè)宇宙的其他地方存在智能生命是"完全合乎常理的"。他在一系列聲明中表示，他設(shè)想的"大船"可能會給地球帶來威脅，這些船可能正在設(shè)法移民地球，掠奪我們的資源�；艚鹫f:"我們只要看看自己，就知道智能生命是如何發(fā)展到我們不希望看到的地步了。我設(shè)想他們現(xiàn)在就乘坐著一艘艘的大船，已經(jīng)耗盡了他們星球上的所有資源。他們可能已經(jīng)成為了游牧民族，伺機征服并殖民他們能夠抵達的任何星球。"因此霍金下結(jié)論說，試圖與外星人接觸似乎有點太冒險了。 他說:"如果外星人真的有朝一日到訪地球的話，我想結(jié)果和哥倫布到達美洲大陸時的情景差不多，那對美洲的土著居民來說可不是什么好事。"霍金曾發(fā)出警告說，除非人類能在2個世紀內(nèi)移居太空，否則將會從宇宙中永遠消失。他表示，我們長期幸存下來的唯一機會就是離開地球，移民到更加遙遠的行星上。他在接受大思想(Big Think)網(wǎng)站的采訪時說，他是一個樂觀派，但是未來幾百年還不清楚人類是否能夠幸存下來�；艚鹑A人弟子評霍金新作《大設(shè)計》:哲學已死，極端物質(zhì)化的當今世界是否比以前更進步，還是很可疑的事。人們必須做形而上學的追求，才能脫離動物界的生存狀態(tài)。這就是為什么世代有識之士追求存在、生命和宇宙的意義。 解決這些命題本來應該是哲學家的任務(wù)，可惜科學的高度發(fā)展使得哲學無法跟上。霍金在新著《大設(shè)計》的開篇中說到"哲學已死"就是這個意思�？梢詳喽ǎ斀袷澜缫呀�(jīng)出現(xiàn)不了康德、彭加萊和羅素這樣的人物了。 《大設(shè)計》是霍金在《時間簡史》之后的最重要的著作，它凝結(jié)了霍金20多年來對科學和哲學的思考成果。它是在蒙洛迪諾的技術(shù)協(xié)助下完稿付梓的。 幾千年的文明進程使人們逐步意識到，世間萬物的演化是遵循定律而非以人格化的神的意志為轉(zhuǎn)移和運行的。 拉普拉斯首先提出了決定論�；艚鸾邮苁澜鐩Q定論的觀點，但他進一步說，由于"具有意識的肉體牽涉到極大量的自由度"，所以只能用有效理論--心理學來處理。在心理學這種有效理論中就可以鑲嵌進自由意志。這是極其寶貴的。 近現(xiàn)代科學家們多相信存在獨立于觀察者的實在，而自然定律只不過是它的數(shù)學反映。然而，現(xiàn)代科學的發(fā)展卻強烈地撼動了這種舊實在論。 霍金認為，判斷一種場景是否實在，只在于其間是否有一套完備的自洽的邏輯或定律通行無阻。世界圖像是一個模型或理論以及一系列將其元素和觀測相連接的規(guī)則。霍金將它稱為依賴模型的實在性。 這和柏拉圖以來的許多哲學家所堅持的舊實在論不同。舊實在論體現(xiàn)在經(jīng)典科學的圖像是存在一個與觀察者無關(guān)的外部世界�，F(xiàn)代物理學，尤其是量子論擊碎了舊實在論。 20世紀40年代，費恩曼提出了量子論的歷史求和表述。在這個基礎(chǔ)上，約翰·惠勒提出了"延遲選擇"的理想實驗。對于宇宙而言，它的過去具有所有可能的歷史，每個歷史都被賦予各自的概率，對現(xiàn)時宇宙狀態(tài)的觀測影響它的過去歷史。這種分析甚至指出從大爆炸如何引出我們感知的自然定律。這一點對于宇宙學具有關(guān)鍵的意義。 從人類意識到宇宙萬物被定律制約，直到今日對萬物理論的發(fā)展，是一部理性逐步戰(zhàn)勝蒙昧的迄今還在繼續(xù)的史詩。 1965年，宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)使大爆炸模型被普遍接受。在大爆炸宇宙場景之先有一個暴脹的過程，它可以解釋大爆炸宇宙學中的視界、平性和磁單極子以及宇宙結(jié)構(gòu)的起源問題。但是所有這些都回避不了宇宙學最根本的問題--宇宙的創(chuàng)生。 20世紀80年代，霍金等人提出的無中生有的場景是一個徹底解決宇宙創(chuàng)生問題的最滿意方式。那時，理論物理學界認為四維時空中只有一族定律。所以，無邊界量子宇宙學不僅是自洽的，還是自足的，單憑物理定律即能預言宇宙中的一切。這一點對于宗教的含意非常深遠，上帝在這個場景中已無立足之處。這個觀點在《時間簡史》中早已表達得很清楚。在《大設(shè)計》出版前夕，路透社記者和中外無數(shù)媒體仍然聳人聽聞地說，"他改變了對上帝的看法。"與其如此，不如說，這些人從來沒看懂過《時間簡史》。 物理學研究方法通常是從第一原理出發(fā)，對某些模型進行研究，進而與觀測相比較。但從20世紀中開始，人們發(fā)現(xiàn)，在天體物理和宇宙學中，往往還可由觀察者存在這個條件出發(fā)而得出許多結(jié)論。這個原則被稱作人存原理。例如，關(guān)于我們觀察到的時空為何是四維，從人存原理早已得知。從量子宇宙學首次推出我們生活其中的時空為四維是晚近的事。在無邊界的超引力宇宙學中，可證明外時空必須是四維的，而內(nèi)空間為七維的。 人存原理和第一原理似乎處于理論物理的兩極，為什么從兩者能得出同樣的結(jié)論呢? 如果我們得知宇宙某一時刻的內(nèi)外空間的一切信息，則量子宇宙學中的無邊界設(shè)想的原型仍然適用。然而，人們在現(xiàn)實中只能掌握到外空間的信息，所以對無邊界宇宙的場景要做相應的改變。在給定的外空間的狀態(tài)下，由于內(nèi)空間的大量可能性，此前宇宙的與無邊界設(shè)想相符的歷史就有許許多多。我們要尋找其中概率最大的那個歷史。這個歷史同時確定了內(nèi)空間的"卷縮"方式，并由此導出四維時空的表觀定律和初始條件。這種新手段被稱為"從頂?shù)降?quot;的方法。這種方法的含義是，我們的觀察創(chuàng)造歷史，而非歷史創(chuàng)造我們。因和果的差異在這里居然消失了。由此也可看出為何從人存原理和第一原理可以得出相同的結(jié)論。 無邊界量子宇宙學已經(jīng)把造物主或上帝從宇宙創(chuàng)生的場景中祛除，而這新方法在某種意義上又將我們推上萬物之靈的寶座。 從M理論迄今作為終極理論的唯一合格候選者到宇宙的存在和創(chuàng)生，人類已經(jīng)如此清晰地理解宇宙和我們的存在，這真正是理性的勝利。事實上，任何文化創(chuàng)造，無論是藝術(shù)的還是科學的，恐怕都不及理解我們自身存在這個命題偉大。 顯然，《大設(shè)計》是一部具有求知欲和好奇心的青年人必讀之書。 (作者系著名物理學家霍金的華人學生�；艚鸬摹稌r間簡史:從大爆炸到黑洞》、《果殼中的宇宙》等作品的中文譯者，現(xiàn)任浙江工業(yè)大學教授。) s4635935.jpg |
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2015-11-19 08:49:44, 150.36 K
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