- 無中生有的宇宙
- (加)勞倫斯·M.克勞斯
- 4223字
- 2023-03-20 17:34:52
為了充分表達我的觀點,在本書的開頭我就必須承認,我不認同創世需要由一個創世者來實現這樣的觀點,盡管這個觀點是世界上各種宗教的基礎。美麗而神奇的事物每天都會突然出現,從寒冬清晨飄落的雪花,到夏日午后陣雨帶來的彩虹。然而,除了少數例外,沒有人會認為每一個這樣美好的事物都是創世者充滿愛心地、細致地、“人為地”創造的。大多數人都和科學家們一樣,樂于在力所能及的范圍之內,使用簡單而優雅的物理定律來解釋雪花和彩虹是如何出現的。
當然,人們自然會提出這樣的問題:“物理定律來自哪里?”或者更具體地問:“是誰創造了這些定律?”即使有人可以回答第一個問題,提問者也經常會追問“但是那又是從哪里來的”,或者“是誰創造了它”,等等。
最終,許多博學多思的人會被迫選擇一個明顯需要“第一因”(First Cause)的思路,就像柏拉圖、阿奎那或現代羅馬天主教會所主張的那樣,設想一些神圣的存在,即創世者創造了現在和未來所有的一切,這個創世者是某個人或物,是永恒并且無處不在的。
盡管提出了第一因,問題仍會接踵而至:“又是誰創造了創世者?”到最后,爭論是存在一個永恒的創世者,還是存在一個沒有創世者的永恒宇宙又有什么區別?
這些爭論總是讓我想起一個著名的故事,故事的主角是一位專家,這位專家有時被說成是伯特蘭·羅素(Bertrand Russell),有時被說成是威廉·詹姆斯(William James)。他在做關于宇宙起源的講座時突然受到一位女士的反駁。這位女士認為世界由一只巨大的烏龜馱在背上,而這只烏龜由另一只馱著,然后由另一只……還有更多的烏龜一只馱著一只!但某種通過無限回歸產生自己本身的創造性的力,或者一些想象中的比烏龜力量更大的力,并不會讓我們更接近于宇宙的本源。這種無限回歸的隱喻實際上可能更接近宇宙誕生的真實過程,只不過這不是單單一個創世者就能解釋的。
認為上帝可以為一切負責的觀點似乎可以避免無限回歸的問題,但是在這里我要引用我的口頭禪:無論我們喜歡與否,宇宙就是這樣。創世者是否存在與人們的意愿無關。一個沒有上帝或目的的世界可能看起來很殘酷甚至毫無意義,但是不能僅僅由于這樣的理由就要求上帝真實存在。
同樣,我們可能無法輕易地理解無窮,盡管數學——這個來自人類思想的產物能很好地處理它們,但這并不表示無窮不存在。宇宙在空間或時間上可能是無窮的?;蛘?,正如理查德·費曼(Richard Feynman)曾經指出的,物理定律就像一個無限分層的洋蔥,在我們探索新的尺度時,新的定律會開始起作用,只是我們無從知曉!
2 000多年以來,人們一直在追問:“為什么有物而不是空無?”以反駁這樣一個命題:宇宙,一個包含了恒星、星系、人類……的巨大復雜系統,或許并不是產生于某種設計或某種意圖或目的。雖然這通常被視為一個哲學或宗教問題,但它首先是一個關于自然界的問題。所以,要想解決這個問題,最恰當的手段當然是科學。
寫這本書的目的很簡單——我想展示一下現代科學是如何以各種不同的方式回答“為什么有物而不是空無”這樣的問題。目前所獲得的答案表明無中生有并不是問題。這個答案來源于驚人卻又優美的實驗觀測結果以及構成現代物理學主要基礎的理論。宇宙的誕生要求萬物要無中生有。而且,所有跡象都表明這可能就是宇宙誕生的方式。
我要在這里強調“可能”這個詞,因為我們也許永遠都沒無法獲得足夠的證據來明確地回答這個問題。但是,一個無中生有的宇宙是合理的,這一事實無疑是重要的,也是顯而易見的。
在進一步展開討論之前,我想對“空無”這個概念做一些說明。因為據我所知,在公共論壇上討論這個問題時,最讓那些與我持有不同觀點的哲學家和神學家生氣的是,作為一個科學家,我認為自己并不真正理解“空無”這個概念。
一些神學家堅持說,“空無”根本不是我所討論的事物。他們朦朧地認為空無就是“不存在的”。這讓我想起了自己在最開始與神創論者辯論時,為圖嘗試定義“智慧設計”所做的努力。當時,隨著討論逐漸深入,我發現除了界定什么不是“智慧設計”以外,這個詞根本就沒有什么明確的定義。“智慧設計”不過是一把反對進化的保護傘。同樣,一些哲學家和許多神學家定義和重新定義的“空無”,不同于科學家目前所做的任何一種描述。
但在我看來,這意味著大部分神學和一些現代哲學在智力上的徹底失敗。因為毫無疑問,“空無”就像“有物”一樣無力,特別是如果被定義為“缺少某物”,那么我們理應準確地了解這兩個量的物理性質。沒有科學,任何定義都只是文字游戲。
一個世紀以前,有人用“空無”指代純粹的真空,沒有真正的物質實體,這幾乎沒有爭議。但是,20世紀的研究結果表明,在我們更多地了解大自然如何運作之前,真空實際上遠遠不是我們假定的不可侵犯的空無。現在,宗教評論家告訴我,我不能將真空稱為“空無”,而應該稱之為“量子真空”,將其與哲學家或神學家心中理想化的“空無”區分開來。
那就這樣吧。但是,如果我想將“空無”描述為沒有空間和時間本身呢?這樣可以嗎?我猜測他們可能又會與我爭論不休。如果我說,我們現在已知,空間和時間本身可以自發地出現,因此“空無”也不是真正的一無所有。他們可能又要說,逃離“真正的”空需要神性,而“空無”在神諭中被定義為“唯有上帝能造物的地方”。
還有一些和我辯論過這類問題的人也曾提出,如果有造物的“潛能”,那就不是真正的空無。當然,如果有賦予這種潛能的自然規律存在,也不是真正的空無。這樣一來,即使我認為辯說自然規律本身也是自發出現的,也不夠有說服力,因為能從中產生出規律的任何系統都不是真的空無。
這是“一只馱著一只的烏龜”嗎?我不這么認為。但是烏龜理論顯然更誘人,因為科學正在以讓人不太舒服的方式改變著人們的思考內容。當然,這是科學的目的之一。在蘇格拉底時代,人們可能將其稱為“自然哲學”。缺乏舒適性意味著我們正踩在新發現的門檻上。當然,援引“上帝”來避免各種“怎么會這樣”的難題只是一種思想上的懶惰。畢竟,如果沒有創造的潛力,那么上帝也不可能創造任何東西。宣稱上帝存在于自然之外,就能夠避免無限回歸,這樣的主張更是花言巧語。因此,造物的“潛能”并不是能無中生有的“空無”的一部分。
這里我真正想要表明的是科學已經改變了人們的思考內容。因此關于空無本質的這些抽象和無用的辯論已被替換為能描述宇宙實際起源的有用的、可操作的內容。我還將解釋這一觀點對人類現在和將來可能產生的影響。
科學一直在極為有效地增進著我們對自然的理解,因為科學觀基于三個主要原則:第一,遵循證據,不論它指向何方;第二,如果提出一個理論,就必須愿意嘗試證明它是錯誤的,就像嘗試證明它是正確的一樣;第三,真理的終極仲裁者是實驗,而不是從信仰中得到的精神慰藉,也不是某個理性模型形式上的美麗或優雅。
我在這里將要描述的實驗結果不僅恰逢其時,而且出乎意料??茖W所描繪的宇宙演化過程比任何人類杜撰出的啟示圖像或富有想象力的故事都要更精彩、更迷人。大自然所帶來的驚喜遠遠超出人類的想象。
在過去的20年間,宇宙學、粒子理論和引力的一系列令人興奮的進展完全改變了我們對宇宙的看法,使我們對其起源和未來的理解產生了驚人而又深刻的變化。因此,如果你能接受“空無”這個雙關語,那么空無將是最有趣的寫作對象。
這本書的真正靈感不是源自消除神話或攻擊信仰,而是我渴望慶祝人類獲取新知以及描述那絕對令人驚奇的迷人宇宙。
我們的探索將帶領人們開始一段旋風般的旅程,到達膨脹宇宙的最遠端,從大爆炸的最初時刻到遙遠的未來,并將展示過去一個世紀中物理學領域最驚人的發現。
的確,現在寫這本書的直接動機源自我們對宇宙的一個極為重要的發現。它在過去30年的時間里驅使我投身科學研究,并得出了驚人的結論:宇宙中的大部分能量存在于某種神秘的、現在還無法解釋的形式中,滲透在整個空間??梢哉J真地說,這個發現改變了現代宇宙學的研究內容。
一方面,這一發現有力地支持了宇宙起源于絕對空無的觀點。另一方面,它也促使我們重新思考可能影響宇宙演化過程的許多假設,以及最終,自然界的規律是否為真正根本的問題。而這些思考,都有助于我們更好地、更容易地去理解為什么有物而不是空無這一問題。
寫作本書的緣由最早可以追溯到2009年10月。當時我在洛杉磯進行了一次同樣題目的講座。令我吃驚的是,理查德·道金斯基金會(Richard Dawkins Foundation)所錄制的講座視頻在YouTube播出時造成了一陣轟動。到目前為止,這段視頻已經有超過150萬次的觀看記錄,并且其中的部分內容被無神論者和有神論團體在他們的辯論中反復使用。
由于人們對這一主題有著明確的興趣,也由于在我的演講之后網絡和各種媒體上的一些令人困惑的評論,我認為值得在本書中更完整地再現我在講座中所表達的觀點。在書中,我也可以借此機會來補充我當時提出的觀點。這些觀點幾乎全部都集中于最近發生的宇宙學革命。宇宙能量的發現和新的空間幾何學改變了我們的宇宙圖景。我在本書的前三分之二將對此展開討論。
在這段時間里,我更多地思考了構成我主要觀點的許多前因和想法。我和那些對此抱有極大熱情的人們討論了寫書的想法,而且我更深入地分析了宇宙學對粒子物理學發展的影響,特別是關于宇宙起源和本質的問題。最后,我把我的一些觀點展示給那些強烈反對它們的人,這使我能夠得到一些新的啟發,幫助我進一步完善我的觀點。
在我構思最終想要在本書中表達的內容時,與物理學專業的同事們的討論使我獲益匪淺。我要特別感謝艾倫·古斯(Alan Guth)和弗蘭克·維爾切克(Frank Wilczek)花時間與我通信和討論,解決我的困惑,并多次幫助我完善了我的想法。
西蒙與舒斯特出版公司(Simon & Schuster)的萊斯利·梅雷迪思(Leslie Meredith)和多米尼克·安富索(Dominick Anfuso)對本書的主題很感興趣,也給了我很多鼓勵。我還與克里斯托弗·希欽斯(Christopher Hitchens)相識相知成為朋友。他是我所認識的最有修養和最具才華的人之一。此外,他在科學與宗教方面的一系列著名辯論中也使用了我在講座中給出的一些論據。盡管克里斯托弗身體不太好,但是他卻善良、慷慨、勇敢地答應為本書撰寫前言。我將永遠感激他的友好與信任。不幸的是,克里斯托弗最終因病去世。雖然他已竭盡全力,但完成前言也已不可能。在本書第一版付梓之前,他便已英年早逝。我想念他,沒有他,整個世界都空蕩蕩的。在經濟窘迫的情況下,我那才華橫溢的朋友,著名科學家兼作家理查德·道金斯(Richard Dawkins)(2),同意為本書撰寫后記,助我渡過難關。在我的初稿完成之后,他很快就完成了后記。他的文字優雅清晰,令人驚嘆,同時又充滿謙遜,令我肅然起敬。對于克里斯托弗、道金斯以及上述所有人,我感謝他們的支持和鼓勵,是他們激勵我再次回到計算機前繼續寫作。