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上帝与新物理学

_5 保罗·戴维斯(澳)
  这个谜在宇宙学中的意义是这样的:假如宇宙的创生纯属偶然,那么,宇宙中包含任何可观的秩序的可能性便小得不成样子。假如大爆炸只是个随机事件,那么,可能性极大的情况(用“极大”一词极不够份量)似乎就是,随大爆炸产生的宇宙物质将会处于热平衡状态之中,熵值极大,有序程度为零。而事实显然并非如此,于是,人们就很难回避这一结论:宇宙的实际状态是不知用什么方法从数目庞大的可能的状态中“挑选”出来的,因为这些数目庞大的可能的状态除数目极小的一部分之外是完全无序的。假如宇宙这种极不可能的有序的初始状态被选出来了,这岂不就是说当初必定有一个挑选者或设计者进行了“挑选”吗?
  这里可以用一个形象进行说明。有个造物主带有一根别针。他前面摆着一大串各种宇宙供他挑选,其中每种宇宙都以其初始状态作其标记。假如这位造物主把别针胡乱别在一个宇宙上,就这样挑出一个宇宙,那么,极有可能的是,他所选择的宇宙是高度无序的,没有可观的结构或组织。事实上,这位造物主若想发现一个有序的宇宙,就必须在一大堆“模型”中进行搜索,而这些“模型”的数目又如此之大,以致在一张大如可见的宇宙的纸张上也写不下来。
  宇宙是如何进入其低熵状态的?这个谜牵动了好几代物理学家和宇宙学家的想象力,他们当中很多人一直不愿意求助于上帝的选择来解决这一问题。统计热力学的先驱路德维希·波尔兹曼宁愿认为是盲目的机缘使宇宙进入了低熵的状态。他认为,宇宙的有序状态是由一些对平衡状态的偏离之间的协作造成的。这些偏离十分罕见,罕见得无法想象。他立论的基础是这一事实:即使是在平衡的状态中,气体分子也不是安然不动的,而是不停地以一种随机的方式四处冲撞。可以时时发现,一些分子由于纯粹的巧合而处于无意的合作状态之中,在一个极短的时间里,浑沌的大洋里会出现一小块有序的飞地。加倍放大时间尺度,人们便可以相信更大的协作区域将会偶然地最终出现。假如给宇宙足够的时间,那么,人们就可以设想迟早会偶然地形成所有的恒星,所有的星系。出现这种不可能得近乎荒唐的事件所需的时间长得不可想象(至少得要101080年),不过这没有什么要紧的,假如人们愿意相信宇宙的年龄无限的话。
  照这种观点来看,宇宙在全然混沌没有任何组织的状态之中度过了其绝大部分时间。但是经过长得说不上来的间隔之后,宇宙间会出现几十上百亿年的偶然的秩序。我们人类之所以能亲眼看到这种极其不可能的事,只是因为若没有这样的“奇迹”,生命就不可能存在。因为生命是以负熵为生的(见第五章),有意识的观察者就只能存在于宇宙发生“奇迹”、偏离平衡状态的时期。
  波尔兹曼的推理有一个有趣的副产品,这就是它断言存在着某种形式的永恒。可以从数学上证明,使宇宙充满能量的分子的无间歇的往复运动具有下面奇特的特征。随着分子四处乱撞,宇宙也进入一个又一个的状态。最后,所有可能存在的状态都会被宇宙进入过一遍,就是说,任何可能会发生的事迟早都会发生。然后,宇宙间的物质继续排列组合,宇宙就会开始重新进入先前有过的状态。最后,所有的状态都会被重新进入过一遍,于是,这样的过程就这样持续不已。这种无限重复和复制的现象被称作彭加勒循环,因为是彭加勒这位数学物理学家证明了这个结果(至少,他证明一个理想的模型会有这种结果)。假如从字面上看,彭加勒定理便意味着,在无限充足的时间里,行星地球消失之后,还会重新组合起来,并且连带着住在地球上的居民!而且,这样的事会发生无限次。但是,这种大致精确的复制每发生一次,就会有无数次偏离目前的排列的情况。复制得越是精确,几率也就越小,等的时间也就越长。
  波尔兹曼对宇宙成因的解释,没有几个物理学家愿意相信。彭加勒所证明的循环的基本机制虽没有受到怀疑,但人们现在知道,宇宙并不是在那里混日子,任其物质随机组合排列。宇宙现在处于一种全面的膨胀状态。人们普遍认为,宇宙的这种全面的膨胀迫使宇宙具有有限的年龄。宇宙区区几百亿年的年龄,比起能够产生一点点熵值降低所需的时间,完全是沧海一粟,不值一提。
  不过,波尔兹曼的观点确实提出了一个具有永久价值的重要问题。我们所感知的宇宙必然是由我们选择的。因为生命以及由生命而来的意识起码要在合适的物理条件下才能发展起来。明确地说,我们不可能观察一个没有人居住的宇宙。我们马上就会看到,有些人一直利用这一简单的事实来说明,我们所观察的极不可能的低熵宇宙是从众多可能的宇宙中选择出来的(几乎所有的可能的宇宙都是无序的);但进行选择的是我们,不是上帝。
  因而,假如承认有过大爆炸,那么,我们看来就只能认为宇宙是以一种少见的有序方式爆炸的,尽管从大得实际上是必然的概率上看,一次偶然的宇宙创生过程会造成一个全然无序的宇宙。宇宙学的这一基本的悖论引发了好几个不同的反应:
一、理所当然论
  很多科学家倾向认为,从一种归纳的基础出发讨论概率、随机性以及可能性是无意义的。假如你在海边随便拣到一块卵石,仔细测量它的尺寸、形状,你就会正确地得到这样的结论:你挑选到具有如此尺寸的卵石的概率极小。但假如你进一步说你进行了这样的挑选必定是一个奇迹,或说某种超自然的或神秘的东西引导着你进行了这样的选择,那你可就不对了。因为,你在事后,在拣到这卵石之后再说这样的话是一点也不能令人信服的。当然,假如你所拣到的卵石的尺寸是事先说好的,你是有理由惊奇的。同样我们也可以说,只要宇宙存在,就不必对它特有的结构感到惊奇,因为它就是这个样子。
  有一个与此相关的问题是,至少按一种概念看来,概率从定义上讲是与试验的集合相关的。例如,所谓掷骰子掷出“2”来的概率是6分之1,就是说掷过很多很多次后;得“2”的次数差不多是掷的总次数的6分之1。试验的次数越大,得2的次数与掷的总次数的比例就越接近6分之1这个值。至少,我们就概率所进行的讨论的主题肯定是由一些相似的东西构成的集合的一个成员。例如,骰子的一个面有5个邻面,海边的那块卵石有几百万个面。那么,假如宇宙只有一个,我们来讨论它的可能性又能有什么意义呢?
  不过,上面所说的推论不能完全令人信服。假如拣到的那块卵石是完全规则的球形,那么,即使事先没有说好其球形的性质,我们也有理由感到惊奇。因为球形是一种很特殊的形状,它有一个特点,即具有高度的数学规则性。随机地选到一个完全是圆球形的卵石,即使是在事后,也会被认为是罕见的,是应当进行某种解释的。同样,一个适于人类居住的宇宙,对我们这些在绝大多数其他可能的宇宙中不存在的人类来说具有一种特殊的意义:其他可能的宇宙是不能住人的。
  对此,持“理所当然”观点的人回答道,假如宇宙当初不是现在这个样子的话,我们也就不会在这里大发惊奇之语了。实际上,任何一个智能生物可在其中提出哲学问题和数学问题的宇宙,不管从演绎的角度看是多么地罕见,也必定是一种我们所观测到的宇宙。换言之,持“理所当然”观点的人认为,我们所感知的高度有序的宇宙并没有什么不同寻常,并不神秘,因为假如它不是现在这个样子的话,我们就不可能(明确地)感知它。
  这种推理获得了逻辑实证主义哲学的一些支持。简略地讲,逻辑实证主义认为,谈论我们永远不能观察到的东西是没有意义的。谈论一个其中没有任何有意识的观察者的宇宙有什么意义呢?这样的宇宙永远也不会通过观察被证实或否证,因而,它的存在对有意识的人来说似乎是没有意义的。
  与理所当然论相关的一个理论是所谓的强人择原理。天体物理学家布兰东·卡特最先详细地提出了这一理论,近年来物理学家和天文学家对此进行了广泛的讨论。按照这一原理来看,“宇宙必须是这样的,以便在某一阶段让有意识的生物在其中出现”③(黑点是我标的)这就等于说,宇宙是今天这个样子一点也不奇怪,它没有选择,只能带着适当的秩序出现,以使生命得以产生。
  逻辑实证主义和强人择原理这两种理论的成立与否,全系于人类(或天外)智能观察者的至高地位。神学家会说,上帝就是一个观察者,而且上帝的存在不需要特定的物理条件。因此,只要是能被上帝观察到的话,那些永远也不会产生生命的宇宙也是有意义的。
二、多宇宙理论
  根据多宇宙理论的观点,有一个由很多宇宙构成的集合,而我们的宇宙只是这个集合中的一个成员。我们所感知的宇宙只是庞大的或许是无限的宇宙集合中的一员。宇宙集合中的每一个宇宙都与集合中其他的宇宙有某种不同。在这集合中会有物质和能量的各种可能的安排。尽管在这集合中的绝大部分宇宙不适于生命存在,而且很接近最大熵的完全混沌的状态(即热力学平衡),然而,在数目极少的宇宙中,偶然地出现了合适的条件,于是生命发展了起来。显然,生物将要感知到的只能是这些偶然的宇宙,而且,这些生物还要写一些书,大谈他们所居住的世界多么不可思议。
  上面所提到过的波尔兹曼的假说,在逻辑上是与多宇宙理论一致的。波尔兹曼假说中的宇宙是相继发生的,但宇宙获得组织的各个阶段之间有巨大的时间间隔,以致这些阶段在物理上几乎是互不相连的。现代有人修改了波尔兹曼的宇宙相继发生说,提出了振荡宇宙理论。我们以后就会看到(第十五章),现今的宇宙膨胀可能不会无限地进行下去。假如果真如此,那么,宇宙最终会开始收缩;于是就会出现人们所说的“大崩塌”这样的巨大灾变。有些物理学家推测,宇宙高度收缩之后,并不会缩为看不见的时空奇点,而会在高度质密的状态下“反弹”,从而又开始新一轮的膨胀和收缩。如此看来,宇宙就是这样永无尽期地反反复复,一时“大崩塌”,一时再膨胀,进入低密度状态,颇象是一个不停地充气又泄气的气球。
  振荡宇宙是一种年龄无限的宇宙,因而也面临我们在第二章里所讨论的年龄无限长的宇宙所具有的物理难题。然而,围绕着极度塌缩状态这种物理现象的一切不确定的因素拓宽了物理学家们的推测范围。惠勒提出,“大崩塌”具有“重新处理”宇宙的作用。他的意思是,宇宙每一轮新的膨胀和收缩都是一种“新交易”,宇宙所有的物理条件在这交易中被随机地重新凑起来。现在没有谁试图解释这样的事怎么会发生,但假如真有这样的事发生,那么,经过足够多的次数的膨胀收缩之后,宇宙就会经历一遍所有的可能性——当然,所谓足够多的次数必须是一个很大的天文数字。于是,我们再次发现,在一轮又一轮的宇宙膨胀收缩中,只有在那位宇宙的凑集者偶然搞对了的时候,才会演化出一些宇宙学家来推测宇宙如何创生。
  上面所说的一派人的观点是认为在时间中存在着一个由很多宇宙组成的集合,然而,另外有人则猜想宇宙只有一个,这个独一无二的宇宙在空间上是无限的。几乎整个宇宙都接近平衡状态(没有结构也没有组织),但偶然的起伏会造成孤立的有序区域自发地分散出现。当然,这些孤立的有序区域之间的距离远得不可想象,但生命以及有意识的观察者只能在这样的孤立区域中形成,因而,其中的所有观察者就必然会感知秩序。
  然而,多宇宙理论的一个或许最广为人知的变体,是由埃弗列特对量子论的解释构成的。在埃弗列特的理论看来,所有可能的量子世界实际上都是实在的,相互平行共存的。因而,一个电子每次面临两个选择时,便会发生两个可能性,于是整个宇宙便一分为二了。一分为二的宇宙当中的每一个都带有所有的居住者(居住者的大脑也一分为二了,而且他们的精神按理说也一分为二了),每一方的居民都自认为电子突然作出了一种选择。这两个宇宙互相分离,一方的居民不能通过普通的空间或时间到另一方去。从某种意义上讲,两个宇宙是“平行”存在的。有多少量子选择,就有多少宇宙,因而,在无穷的平行世界当中,一切可能的物质和能量的排列都会发生。
  观察者从数目庞大的多种选择中选出一个高度非典型的宇宙,这种理论被称作弱人择原理。有人根据若干哲学和物理学的理由对这一理论进行了驳难。首先,从某种意义上讲,这个理论过于成功。这种理论认为大自然能够使一切可能实在化,这样,一切就可以都得到“解释”了。实际上这样一来,我们就可以不要科学了。只要说明某某事物对人的存在是必需的,于是,它一下子就算是得到解释了。
  人择原理所受到的另一个驳难是,它似乎是与奥科姆剃刀原理正相反。因为根据奥氏原理,在一套可能的解释中,最有道理的是那个包含的原理最简单而且假设又最少的解释。求助于无限多的宇宙来解释一个宇宙显然是太过分了,过分到宇宙规模上了,且不说那无限多的其他宇宙除了极少数以外都从未被观察到(或许只被上帝观察到了)。持人择原理观点的人反驳道:“根本没这回事。埃弗列特的量子论解释或许牵涉的宇宙是多一些,但在认识论上是极其简洁的。想一想吧,对量子测量问题的其他解释是多么牵强,多么没有道理。而在多宇宙理论中,解释只是来自形式主义,不需要另外的形而上的假说。”
  然而,持多宇宙理论的人承认,他们的理论中的“其他的世界”甚至在原则上也永远不可能被观察。在分岔的量子世界之间往来是不可能的。而且,无限多的或振荡的典型宇宙中有序的区域彼此间间隔着如此之大的空间或时间,以致没有哪个观察者能从经验上证实或否证多宇宙的存在。人们难以明白,这样一个纯粹的理论框架怎么能在科学的意义上被用作一个自然的特征的解释。当然,人们或许会觉得,比起相信一个无限的神明来,相信宇宙的数目无限要容易一些,但这样的信念只能以信仰而不是以观察为基础。
  弱人择原理和强人择原理二者的科学基础也受到了质疑。整个的人择原理的基础是概率的概念,然而有人也利用概率的概念来反驳它。这里的问题涉及小起伏对大起伏的相对可能性。我们可以再想一想那个乱弹琴的黑猩猩。那黑猩猩乱弹过的长时间之后,我们有理由期望听到一个熟悉的曲调的一串3个或4个音符。假如要想听到黑猩猩弹出有6个音符的乐句,等的时间就要长得多。随着有序的程度的提高,黑猩猩弹出正确的音符的可能性便陡然下降。再举一个例子。4个人摸一副洗过的扑克牌,很可能每人都摸到1个A。但是,每个人都摸到1个A和2、3张同花的顺牌的可能性就小了。而每一个人都各摸全一套同花牌的可能性则极小极小。这是因为,小的巧合相对而言要比大的巧合可能性大得多。
  从宇宙学上看,一个随机事件造成一颗恒星的几率比起造成整个一个星系的几率要大得多。而随机事件造成几十亿星系的可能性比起造成一个星系的可能性来,就该是无穷小了。但是,据有人推理,确实只有一个星系——很可能只有一个恒星适于生命形成并出现观察者。这推理对吗?那么,为什么我们观察到整个宇宙充满了结构?多宇宙理论认为,大多数宇宙都只有一个星系,每有一个具有两个星系的宇宙,便有无数个单星系的宇宙与之对应。假如有更多的星系,比例的差异就迅速地增长。假如所有的宇宙当中都有观察者,那么,他们当中的绝大多数是居住在单星系的宇宙之中,而不是居住在多星系的宇宙之中。那么,我们又怎样解释在我们的宇宙中存在着如此众多的星系呢?
  对此,人们所能想出的唯一回答是,由于某种尚未明了的原因,一个星系的形成不知如何与宇宙的大尺度结构联系了起来。很可能,只有在某种特定的整体条件具备的时候,星系才能够形成;而一旦出现了这种特定的条件,星系就在各处得以形成。换言之,宇宙要么到处有星系,要么就到处都没有星系。星系的形成与宇宙大尺度结构这种总体联系在物理学上现已明了,但星系形成的机制现仍很不清楚,不能据以对星系形成的可能性作实际性评价。
三、有序来自混沌论
  对宇宙秩序的起源之谜,第三个反应是有人试图证明,宇宙的秩序是通过自然的物理过程从起始的混沌状态中产生出来的(这里所说的“自然的物理过程”不仅是罕见得不可想象的起伏)。(在第四章里,我们详细地讨论了这种理论,所以在这里只作一个简短的总结。)乍看之下,这种理论似乎注定要失败。热力学第二定律岂不是说了吗,秩序能走向混沌,而混沌则不能走向秩序(这里暂且不谈偏离平衡态的起伏)?
  事实的确如此,但我们还得把热力学第二定律搞得细一点。严格地说,热力学第二定律只是为应用于完全封闭的系统而提出的。显然,任何一部分宇宙,不管有多大,也不是封闭的,因为它与周围的那些部分的宇宙有接触。更为重要的是,整个宇宙都在膨胀,这是大家都知道的。而膨胀这种外在的扰动会造成完全出人意料的情况。
  这里可以举一个很好的类比。设有一个普通的汽油发动机上的活塞和汽缸,一种气体被活塞堵在汽缸中。假如活塞处于静止状态,该气体便处于平衡状态,在汽缸中各处的温度和压力都是一致的。这是一种熵值最大的状态。在这种情况下,我们不能期望汽缸中的气体会进一步发生变化:该气体没有任何有序的结构或有组织的行为。假设现在活塞被猛然提起,使气体膨胀,那么,这种气体便立刻不再到处都有同样的温度和压力了。靠近退去的活塞处的气体密度变小了,因为它的空间大了。当气体流向这一空间时,便发生了湍流。假如活塞又被推回来,推到起始的位置上,气体就又会静下来,进入新的热平衡状态,但由于这种扰动,熵会增大。当活塞运动时,气体会暂时生出一种结构和组织。
  在热力学第二定律中,我们有没有发现漏洞呢?没有。气体的熵在活塞运动一周之后增大了(气体更热了)。起始的平衡状态曾是最大熵的状态,这状态与对这活塞气缸系统的外在拘束是一致的。然而,当活塞运动时,这些外在的拘束发生了变化,使气体得以寻求更高熵的状态。简言之,起初的平衡状态只是一种相对的最大状态,而不是绝对的最大熵状态。
  在宇宙学的场合中,宇宙的膨胀所扮演的角色与上面所说的活塞类似。宇宙膨胀和活塞活动都使外在的拘束发生了变化。宇宙学家们指出,原初宇宙根本就不是处于一种有序的状态之中,而是接近于热平衡。我们现在所观察到的各种常见的结构——星系、恒星、原子——在大爆炸时都不存在。实际上,在宇宙创生之初大约一分钟之内,温度是如此之高,以致连原子核也不能存在。但不知为什么,从原初的混沌中产生出宇宙现在的有序结构。到底是如何产生的呢?
  我们所熟悉的地球上的大多数复杂组织,如生态系统和天气模式,都是由太阳光产生的。太阳光是最重要的负熵来源,地球上一切复杂的组织都赖其为生。太阳的负熵储藏是其核燃料(主要是氢)。核物质自身最高熵形态是由质量不大也不小的元素构成的,如铁元素。阳光的产生就代表太阳产生的熵。太阳试图通过一系列核反应将氢变成铁,于是就产生了阳光,产生了熵。太阳有序(负熵)的秘密,以及大多数其他恒星保有负熵的秘密,应当在其氢含量中寻找。宇宙中的物质大约有4分之3是氢,剩下的4分之1几乎全部是质量之小仅次于氢的物质——氦。为什么这4分之1不全是铁呢?
  关于这个问题,第四章已给出过答案。原初的宇宙当时太热,容不得铁存在,随后,宇宙冷却得太快,容不得足够数量的核反应发生。于是,原初物质就这么落在低熵的氢的形态之中,不能够达到变成高熵的铁的目标。只是后来出现了恒星,这种情况才发生了变化。
  按着这一思路解释,显然就不必假想宇宙在创生之初就处于显著的有序状态之中。原初的物质实际上是处于一种完全无序的状态(最大熵)。这样的状态可以通过很多很多的方式来达到,带着别针的造物主只要随便将别针往“采购单”上一别就行。宇宙有序的起源之谜这就算解开了。
  难道真是解开了吗?
  的确,宇宙物质的核子状态在产生我们所观察到的结构和组织的过程中是一个至关重要的因素,但它还不能将宇宙的一切都解释出来。那些较大的结构——恒星和星系——是由引力造成的。而且,至关重要的宇宙膨胀也是受控于引力的。关于宇宙的引力组织,我们又知道些什么呢?从引力的观点来看,我们生活于其中的宇宙是高度有序的,还是无序的?下一章的主题,就是这些问题。
第十三章 黑洞与宇宙混沌
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浑沌是无处不在的。
约翰·巴罗
  我们的宇宙在创生之初就处于一种非常特殊的状态吗?它是经过精心塑造,以便在满了一定的时间之后先让生命、最后再让精神繁盛起来惊叹宇宙的奇妙吗?若不是这样的话,那么,我们是生活在荒唐至极毫无意义的偶然事物之中吗?我们的宇宙真是从虚无中爆发出来的吗?宇宙的创生真是纯粹的偶然事件吗?的确,现今的宇宙学家所要对付的最为迫切的中心问题,莫过于这个有关存在的问题了。
  在上一章里所讲的诸种论点表明,尽管热力学第二定律具有不可抗拒的规定,但宇宙秩序在很大程度上能够自然地毫不奇怪地从完全是浑沌的原初宇宙中产生出来,而原初宇宙完全是偶然的,代表着物质世界的偶然起源。然而,假如把引力考虑进来的话,宇宙秩序的起源的图景就大大不同了。
  引力是大自然的各种力当中最弱的,但其力量具有累加性,所以在大尺度上引力占了优势。要解释星团、星系的结构以及膨胀的宇宙的总体运动,我们就得仰仗引力。尽管爱因斯坦的广义相对论、广义相对论中的空间弯曲和时间弯曲使人们相当理解引力的性质了,但说到引力秩序,物理学就乱了套。关于受引力作用的系统的热动力学,目前尚没有一致的看法或理解,诸如引力场的熵之类的概念现在仍是模模糊糊,没有清晰的表达。
  在第四章里说过,引力熵的一个具有悖论性质的方面是,那种在我们看来更有结构的状态,实际上其熵比不那么有结构的状态的熵要高。例如,起初均匀分布的恒星会松弛为一种更为复杂的组织,运行速度快的恒星密集在引力的中心附近,而运行速度较慢的恒星则散布在外围(见图7)。受引力作用的系统会自发地生出结构这种倾向,就是自组织的一个好例。应该把这个例子与在引力可忽略不计的情况下的气体行为作一番对比。在引力极微,可以忽略不计的情况下,气体便倾向进入一种均匀状态,各处的温度和密度相似。然而,受引力作用的系统则会集结,变得不相似。
  在其他的各种力不在的时候,所有的受引力作用的系统都会完全崩溃。例如地球之所以没有被其重量压垮,完全是倚仗构成地球的物质的硬度(这硬度的根源是电磁力)。同样,太阳之所以没有坍缩,也只是因为太阳核中的核反应产生了巨大的外向压力。假如除去地球和太阳内部的这些力,地球和太阳便会在短短的几分钟之内收缩,越缩越快。随着收缩的进行,它们的引力就会上升,收缩的速度也就加快。很快地,它们会被吞没在逐步上升的时间弯曲里,变成黑洞。从外面看上去,时间就好像是停止了,不会看到进一步的变化了。黑洞所代表的,就是受引力作用的系统的最终平衡状态,这状态相当于最大的熵。尽管一般的受引力作用的系统的熵尚不明瞭,然而,雅各布·贝肯斯坦和史蒂芬·霍金利用量子论对黑洞进行的研究工作却得出了有关这些系统的熵的一个公式。正如所预料的那样,黑洞的熵要比同质量的一个恒星的熵大得多。假定熵与概率的关系可用于受引力作用的系统,便可以用一种很有意思的方式来表达根据该公式得出的结果。设有些随机分布的(受引力作用的)物质。可能性极大的情况是,这些物质将会形成一个黑洞,而不会形成一个恒星或一块由离散的气体构成的云。因而,考虑到这种情况,我们对宇宙是创生于有序还是无序状态这一问题就会有一种观点。假如宇宙的初始状态是随机选择的,那么,大爆炸生出黑洞而不是生出离散气体的可能性就极大。现在的物质和能量的排列是,物质以恒星和气云的形态相对稀薄地分布,这显然只能是由对宇宙初始状态的非常特殊的选择造成的。罗杰·彭罗斯曾计算过我们所观察到的宇宙出现于偶然的可能性,得出的结论是,从演绎的角度来看,偶然事件造成一个黑洞宇宙的可能性比造成现有的宇宙的可能性要大得多。他估计的数字是101030比1①。
  我们所观察到的宇宙不是黑洞(至少不是以黑洞为主),这暗示着宇宙的初始不是偶发事件造成的。不仅如此,宇宙大尺度的结构和运动也同样不同寻常。宇宙的累积引力使宇宙的膨胀受到抑制,使膨胀随着时间减速。在初始阶段,宇宙膨胀的速度要比今天大得多。大爆炸造成了向外的冲力,而引力又使劲要把爆炸的碎片向后再拉到一起去,于是,这两种力量的较量就造成了宇宙。近年来,天文物理学家们才意识到这较量是多么微妙地保持了平衡。假如当初大爆炸的力量不那么强,宇宙便会很快在一场大崩塌中缩回去。然而,假如当初大爆炸的力量更强一些的话,宇宙物质便会如此迅速地离散开去,星系就不会形成了。无论怎样说,宇宙现今的结构似乎非常微妙,全系于大爆炸造成的外冲力和向内的引力的精确平衡。
  这平衡到底有多么微妙已由计算揭示了出来。在所谓的普朗克时间(即10-43秒,这是时空概念具有意义的最初的时刻),这平衡精确到了1060分之1。这就是说,假如初始时的爆炸力有1060分之1的差异,我们现在所观察到的宇宙便不会存在。为了玩味一下这个数字的意义,你可以设想你要从可见宇宙的另一端,也就是从200亿光年以外的地方,射中一个1英寸的靶。你若想真的射中,瞄准的精度就得要精确到1060分之1。
  除了这总体的精确性之外,还有一个未解之谜,就是为什么现今的宇宙无论在物质分布上还是在膨胀速度上这么均匀。大部分爆炸都是没有秩序的,人们理应预期大爆炸的冲击力会处处不同。但事实并非如此。我们这边宇宙的膨胀速度与另一头的速度没有分别。
  当我们考虑到所谓光视界时,整个宇宙行为的这种一致性似乎就更加不同寻常了。当光在宇宙中散布开去时,它必须追赶因宇宙膨胀而向后退去的星系。一个星系的退行速度要视该星系与观察者的距离多大而定。遥远的星系退行得要快一些。现在,我们设想在宇宙创生的那个时刻,一束光从某处射了出来。到现在为止,这束光行程大约已200亿光年了。200亿光年以外的那些宇宙区域现在尚未接收到这束光。在那些区域的观察者将看不到该光的光源。反过来说,靠近光源的观察者也看不见这些区域。于是,宇宙之中没有哪个观察者现在能够看到200亿光年以外去。空间之中有一种视界,它把在它之外的一切都掩藏了起来。因为没有哪种信号或影响传播得比光还快,于是,宇宙间各处于彼此的视界之外的那些区域之间就不可能存在任何的物理联系。
  当我们把望远镜指向可见宇宙的外围区域时,我们所探测的显然就是彼此间从未有过因果联系的宇宙区域。这是因为,那些从地球上看去是天各一方的区域相距是如此遥远,以致彼此都在对方的视界之外了。这种情况很类似于日常生活中的地平线的情况。海上的一只船上的瞭望员可能正好刚能够看到一前一后的两只船在靠近地平线的地方,但这两只船却彼此看不见,因为它们相距过远。同样,天各一方相距遥远的星系也这样彼此处于对方的视界之外。因为一切物理影响或通讯都是受光速限制的,所以,这些星系是不可能协调它们的行为的。
  我们刚才说到的未解之谜是,为什么宇宙这些没有因果联系的区域在结构和行为上这么相似?为什么它们的星系平均大小以及形状都相同?而且为什么它们以同样的速度彼此相离而去?这种协调行为在星系最初形式的时候就有了,当我们意识到这一点时,上述的未解之谜就更意味深长了。但是在过去,自宇宙创生以后,光的行程不是那么远,因而各视界也不那么大。宇宙创生100万年以后,各视界就是100万光年,宇宙创生100年以后,各视界就是100光年,依此类推。假如我们再回到普朗克时间,各视界的大小就只有10-43cm了。即使把宇宙的膨胀考虑进去,按照标准理论来看,这些如此之小的区域到现在也膨胀不到可以看到的尺度。现在看来,当时整个可观察到的宇宙似乎是分成至少1080个彼此没有因果联系的区域。怎样才能解释这种没有联系的协调呢?
  与此相关的另一个难题是,宇宙具有极高的各向同性的性质,即方向上的均匀性。从地球上向外看,宇宙在大尺度上是一样的,不管我们朝什么方向看都是一样。仔细测量残留的宇宙背景热辐射之后,人们发现从各个方向来的辐射通量具有精确的均衡,相差仅1千分之1多一点。假如大爆炸是一个随机事件,这种异乎寻常的均匀性几乎是绝对不可能的。
  考虑过这些情况之后,人们得出的结论是,宇宙的引力排列之规则、均匀是令人迷惑不解的。似乎不存在任何明显的理由能够说明,为什么宇宙没有乱了套,没有以无秩序无协调的方式膨胀开去产生众多的黑洞。把大爆炸的巨大威力导入这样一种有规则有组织的运动模式,这似乎象是个奇迹。难道真是奇迹吗?我们现在来仔细探讨一下对这未解之谜的各种反应。
一、隐藏的原理
  当某个量被发现具有一个非常接近零的值时,物理学家们就倾向于猜想,因为某种深刻的原因,其值就是零。他们就会去寻找某种基本原理,好据以确认该量肯定恰好为零。例如,不同的电子所携带的电荷没有可辨别得出来的差别。于是,物理学家们就得出结论说,那些电荷是恰好相同的,即它们之间的差别为零。这就是由电子的不可分辨性的基本原理导出的推论。另一个例子是,一切一同下落的物体都一同触地(在没有阻力的情况下)。它们到达地面的时间差别被看作正好为零,这就是所谓相等原理的推论。这个引力的基本原理规定,一个物体对引力作出的反应与该物体自身的性质无关。
  我们可以设想有一原理(或一套原理)规定,大爆炸的冲击力正好处处与其引力相称,于是退行的各个星系正好摆脱了它们自己的引力。这就意味着,宇宙的膨胀方式恰好处于那个分界线上,一方面是宇宙物质的彻底离散,另一方面是宇宙停止膨胀,接着崩溃。这样的一个原理也可以保证,宇宙从大爆炸中降生时就具有分布均匀的物质,而不是爆炸出些黑洞。同样,这样的一个原理能够保证,宇宙的膨胀在所有的方向上都是恰好均匀的。尽管我们一点也不知道这些原理会是什么样子,然而,当我们知道宇宙在其各个不同区域及方向上的膨胀速度的差异非常接近于零里,我们就难免这样认为:有一个大自然的原理使得这些差异必定恰好为零。
  不幸的是,事情不可能这么简单。假如宇宙果真是完全均匀的,那也就不会形成任何星系了。照人们现在的理解来看,星系从原初的星云中形成似乎只能形成在自宇宙创生到现在的这段时间里,假如星系的雏形一开始就有的话。星系从其周围的宇宙环境中积累物质积累得很慢,而宇宙膨胀的速度却相对很快。星系只有早一点起始,才能克服宇宙膨胀带来的离散倾向。假如真有一个基本原理,那么,似乎该原理必定允许恰好充足的偏离均匀状态的情况发生,使星系得以生长起来,同时却不产生出黑洞。这确定是个微妙而复杂的平衡行为!
二、耗散
  宇宙的均匀膨胀也可能这样解释:宇宙起始时具有高度非均匀的运动,但不知何故,宇宙把这种非均匀的运动耗散掉了。理论研究确实表明,假如一个宇宙在一个方向上的膨胀比在其他方向上快得多,那么,它就会因多种机制而被刹车。例如,从膨胀的能量中创造物质(见第三章)就会耗尽膨胀速度快的那一方向上的运动力量,使之逐渐与其他方向一致起来。人们还知道有其他的刹车过程。
  对这一观点,有人提出了两个反驳。第一个是,不管对原初非均匀运动的耗散是多么有效,总是可以发现宇宙的起始状态的,因为其起始状态是那么不均匀,即便是有衰减,也还会留下残迹的。人们充其量只能证明,宇宙肯定起源于一群不同寻常的起始状态。
  第二个反驳是,一切消耗都产生熵。宇宙原初剧烈的非均匀运动会转化为极大量的热,大大多于我们所观察到的原初热辐射的量。然而,这一反驳有一个漏洞。因为它所说的宇宙中的热量是一个无意义的概念。要想使之有意义,就必须用某种尺度或标准来测量它。而唯一能够找得到的比较标准是物质。于是,宇宙学家们就采用了每原子热量,或更精确地说是每质子热量这一概念。这就是说,他们计算出在某块大体积的空间内的热量,然后,再估计在这块空间体积之中的物质质量,计算出相应的质子数,从而得出单位质子的热量是多少。结果发现,单位质子的热量很小。要想使之与平衡的热量输出相符,就得将它扩大几乎1015倍。我们在这里所讲的对耗散说的第二个反驳认为,单位质子的热量之所以小了这么多,是因原初宇宙的沉寂性质所致。假如原初宇宙当初确实骚动不安,具有高度的非均匀运动,那么,现在的空间就会充满了把人烤出油来的热辐射。但是,漏洞就出在用质子来测量热值上。质子是可以破坏的,这样的粒子不能够充当固定的比较标准。根据所谓的基本力的大统一理论,质子是可以衰变的。而且,质子也可以(通过与衰变逆向的过程)被创造出来。我们在第三章里说过,质子如何被从原初能量中创造出来,也说过大统一理论用其参数预测(实际上这预测是正确的)出单位质子的热量。因为大统一理论会自动地调节质子丰度,使之与实存的热量相合,所以,不管宇宙原初的非均匀运动消耗了多少原初热量,大统一理论最后得出的单位质子的热量也是相同的。因而,宇宙究竟起始于沉寂的、高度均匀的状态,还是起始于极端非规则、非均匀的状态,这一问题的答案要由将来是否能够证实大统一理论(可能是通过证实质子衰变的方式)来定。
三、人择原理
  假如一个宇宙充斥着黑洞,或充斥着大尺度的非均匀运动,那么,这样的宇宙是不可能有助于生命形成的。于是,现今的宇宙的均匀性就显然给人择原理留出了地盘。假如用弱人择原理解释宇宙的均匀性,我们就可以设想有一个由无数个宇宙构成的集合,包含了宇宙起始膨胀运动以及物质分布的所有的可能选择。生命和观察者只能形成于极少数的宇宙中,这些宇宙的排列接近于我们现在所观察的宇宙。各向异性的或高度非均匀的宇宙是不可认识的。
  要使这一解释成为一种成功的解释,就得证明宇宙的非规则性增加哪怕一丁点也会对生命有害。很可能,原初状态发生微小的变化,都会使宇宙现在的物理环境面目全非。例如,假如质子不会衰变,那么,原初的宇宙一点点各向异性也能产生大量的热,使生命不可能存在。宇宙的背景温度仅增加 100倍,也会造成我们所知的生命的毁灭。然而,现在尚未有人对此进行详细的计算,因而人择说就容易受到我们在前面一章里所说过的批评。
四、暴涨
  有人在最近对宇宙的均匀性提出了一种全新的解释。这种解释源自大统一理论,然而,其至关重要的立论基础却是若干有待商榷的关于超高能物质的假设。这些假设在任何情况下都是难以证实的。不过,这一解释生动地说明,基本物理学的进展可以改变我们对宇宙秩序起源的整个看法。
  我们还记得,当宇宙从大爆炸冷却下来的时候,大自然的三种基本力——电磁力、弱核力和强核力——由当初没有分别的状态被“冻结”成现在的不同形式。这个从一种状态变到另一种状态的转换近似于蒸汽变成水或水变成冰。两种状态不仅有力的性质的差别,而且它们的引力作用也有所不同。把那大统一力分裂为不同的电磁力和核力的机制,也产生了巨大的推斥性引力。
  某种宇宙斥力存在的可能性,实际上是爱因斯坦在1917年提出的,尽管爱因斯坦本人实际上一直不喜欢这一概念,而且现在在天文学上也没有任何证据显示有这样一种力存在。不过,大统一理论认为,在灼热的宇宙原初阶段,宇宙斥力的存在必然是不可避免的。那是约在宇宙年龄为10-35秒之前,当时,宇宙温度高得不可想象,为1028K(绝对温度)。麻省理工学院的艾伦·古斯指出,宇宙斥力的存在会对原初宇宙的结构产生巨大而深远的影响。
  当宇宙膨胀并冷却下来的时候,斥力似乎很可能压过通常的具有吸引性的引力,致使宇宙开始进入无法控制的剧烈暴涨状态。在极短极短的时间里,一块极小极小的空间区域会以指数的方式膨胀至宇宙大小,大约每10-35秒体积就增加1倍。这种势不可挡的膨胀会一直持续到某一时刻,那时,宇宙就会突然进入另一个“冻结”状态,在这种状态中,大统一力分成不同的力,斥力不复存在。在没有斥力这一股强大的力存在的情况下,空间的指数增长就会在剧烈的放热中停下来,宇宙就会进入更为正常的缓慢减速膨胀,而今天,这种减速膨胀活动的残迹仍然存在。
  暴涨宇宙理论一举解决了好几个主要的宇宙学难题。例如,它说明了为什么宇宙如此均匀。任何起始的不规则都会因这种巨大的暴涨而被大大地“冲淡”。一块体积不过质子大小的空间可能会暴涨至现在可以观察到的宇宙体积的很多倍。因而,宇宙中的质子尺度或质子尺度以上的不规则性就会在我们可以观察到的宇宙中被拉长至不足道的程度。
  暴涨理论也能解释大爆炸的外冲力与宇宙物质的引力之间奇迹般的平衡。古斯认为,来了指数暴涨时,宇宙膨胀速度的过量或不足就被消灭了,这同时阻止了可怕的黑洞在宇宙原初阶段形成。到了宇宙从那指数暴涨里退出的时候,宇宙膨胀速度的过量或不足就会被降至非常接近于零。(尽管显然不恰好为零,因为星系现在仍能形成。)
  最后,暴涨也解决了视界问题。天各一方的宇宙区域,通常被看作是没有因果联系的,然而,它们实际上在暴涨阶段之前有过短暂的因果联系。我们所观察的一切(还有很多我们观察不到的东西)在暴涨开始时,都挤在狭小的空间区域里。视界并不存在(至少不存在于我们以前所想的地方。)预言视界的存在,是基于假设宇宙创生以来的膨胀一直是平稳地减速,而没有考虑到指数增长的时期。
  暴涨说干净利落地说明了宇宙学的几个由来已久的问题,然而,这一学说也不是没有滞碍难通之处。其主要滞碍是所谓的“优雅退场”问题。暴涨若要现出其魔术,那么,指数增长的时间就必须足够长,以使宇宙膨胀10的很多次幂。宇宙突然大规模地膨胀,使温度几乎立刻降至很接近于绝对零度。在我们看来,似乎没有什么能来阻止“冻结”即时发生,这样一来,暴涨还没有正式开始就被阻挡住了。
  古斯在早期的暴涨理论中提出,宇宙很可能经历过一个所谓过冷的时期。物理学家们知道在日常生活中有这种过冷现象。例如,假如水是纯净的,便可以仔细小心地把它冷却到冰点以下而不结冰。然而,假如稍有扰动,过冷的水就会突然变成冰。而宇宙的过冷能够使宇宙在高温(统一力)阶段停留足够长的时间,使暴涨得以进行。但冻结发生时便来了问题。新的(“冻结的”)状态的“小泡泡”似乎可能会随机地出现,而且会开始以光速生长。在这些小泡泡里面没有暴涨,因为暴涨式生长的能量被转移到泡壁上了。最后,这些小泡泡会大到相互交叉的程度。具有高能的泡壁相互碰撞便会引发大规模的非均匀和非规则的东西,而这些非均匀、非规则的东西恰恰是暴涨说本来要解释过去的东西。
  物理学家们仍在继续进行研究,以避开这乱麻一样的难题,使之不再困扰暴涨理论。有人提出一个见解,认为冻结状态的小泡泡会在暴涨中变得如此之大,足以包容整个的宇宙和很多其他的东西,因而,尽管在很大的尺度上,宇宙是不规则的、骚动不安的,但我们所观察到的宇宙则是其中的一块相对均匀、静止的区域。还有人提出,过冷阶段过去之后不是随即出现冻结状态的小泡泡,冻结过程很可能是慢吞吞的,这样,就能赶在宇宙从过冷状态转入冻结状态之前,留出相对长的时间使暴涨得以发生。这一理论的很多细节是高度依赖模型的。现在尚不能说,优雅退场的问题是否会得到满意的解答。
  尽管有些技术性的滞碍难通之处,暴涨说所取得的广泛成功赢得了很多物理学家和宇宙学家的喜爱。假如这一学说是正确的,那就是说宇宙不必以一种非常特殊而有序的状态被创造出来。起始的引力不规则被暴涨消灭了,而随后而来的宇宙膨胀又使起始时无结构的宇宙物质演化出复杂的组织和结构。因而,复杂的宇宙秩序的起源完全可以被解释作纯自然过程的结果。
五、上帝
  假如大统一理论不能说明问题,假如人择理论不被人接受,那么,宇宙大尺度的高度均匀的性质可被提出来作为一个具有创造力的设计者存在的证明。然而,这证明只能是消极的。谁也不敢保证,随着我们对早期宇宙的物理规律的认识进步,我们不会发现一种完满的解释来说明宇宙的有序。早先,太阳系复杂而有序的结构曾被认为是神造的,但后来被归入标准的天体物理学的领域,同样,大尺度宇宙秩序的那些未解之谜也可能有一天会得到自然的而非超自然的解释。
  我们的结论必定是,现在没有肯定性的科学证据,证明有一个宇宙秩序(即负熵)的设计者和创造者存在。实际上,人们有把握地预期,现有的物理学理论将会为那些未解之谜提供完全令人满意的解释。
  然而,大自然除了数学规律和复杂的秩序二者之外,还有更多的东西。大自然的第三个成分也需要解释。这第三个成分就是所谓的大自然的“基本常量”。我们正是在基本常量这一领域里,发现了一个宏伟设计的最为令人震惊的证明。
  物理学家们所说的基本常量,是指一些在物理规律中扮演着基本角色的量,这些量在宇宙中所有的地方,在时间的所有的时刻里,都有相同的数值。用几个例子就足以说明这一点。在一遥远的恒星上的一个氢原子与地球上的一个氢原子是完全一样的。那里和这里的氢原子,其大小、质量以及内部的电荷都是相同的。但是,这些量的值在我们看来完全是一个谜。为什么氢原子里的质子重量是电子的1836倍?为什么会有这个数字?为什么它们的电荷是现在这个值,而不是某个其他的值?
  大自然的各种基本力都包含着这种决定它们的强度和范围的数值。或许在将来的某一天我们将会有一个理论,可以以一种更基本的概念来解释这一切数字。不管怎样,反正人们发现这些常量的值对物质世界的结构具有关键性的意义。
  我们且来看一看弗里曼·戴森所提出的一个简单的例子吧。强核力将原子核胶结起来不致散开,而强核力来自我们在第十一章里所讲的夸克和胶子。假如强核力不象现在这么强,原子核就会变得不稳定,就会蜕变。最简单的复合原子核是氘(重氢),是由一个质子附在一个中子上构成的。这中子和质子被强核力胶粘起来,但粘的并不牢固。假如核力弱百分之几,质子和中子的结合就会被量子分裂所破坏,结果就会是戏剧性的。太阳以及大部分恒星都把氘用作连续核反应的一个环节,以便持续不断地放光。假如除去氘,所有的恒星则要么熄灭,要么就再找一条进行核反应的途径来继续产生热。熄灭也好,再来一条新途径也好,都会大大地改变恒星的结构。
  假如核力比现在稍强一点点,也会发生同样糟糕的后果。核力若是再稍微强一点,两个质子便有可能克服它们共有的电斥力而粘在一起。在大爆炸期间,质子要比中子多得多。当原初物质冷却下来时,中子就寻找质子以与之粘合起来。质子与中子的结合构成了氘,氘很快又经过进一步的结合,形成了氦原素。但是,剩余的质子完好如初,构成了制造恒星的原料。假如这些质子可以成对地粘合在一起,那么,每一质子对当中的一个质子就会衰变为中子,使质子对变为氘,然后再变为氦。这样,在一个核子力强出百分之几的世界里,几乎就不会有氢从大爆炸时留下来。类似太阳的稳定的恒星就不会存在,液态的水也不会存在。尽管我们不知道为什么核力具有现在的强度,然而,我们却知道,假如核力不是现在这样的,宇宙就会面目全非。生命是否能够存在也就成了问题。
  使很多科学家觉得非同寻常的,倒不是基本常量值的改变会改变物质世界的结构,而是类所观察到的物质世界的结构对常量的改变很敏感。基本力的强度稍微有一点差异,就会造成物质世界结构的剧烈变化。
  还可以再考虑另外一个例子,是有关物质的电磁力和引力的相对强度的。电磁力和引力在形成恒星的结构的过程中,扮演的角色十分重要。恒星是由引力粘结起来的,引力的强度辅助决定了诸如恒星内部的压强之类的事情。另一方面,能量又以电磁辐射的形式从恒星中逸出。引力和电磁力这两种力的相互作用是复杂的,但个中的道理还是能被人很好地理解。一般说,重的恒星较亮,较热,可以毫无阻碍地将星核发生的能量以光和热辐射的形式输送到星的表面。轻的恒星则较凉,其内部仅以辐射的方式不能够足够快地放出其能量,因而必须辅之以对流,这就使它们的表层发生沸腾。
  这两类星——热的、辐射的和凉的、对流的——分别被称作蓝巨星和红矮星。这两类星为恒星的质量划定了一个很窄的范围。而实际情况是,恒星内部电磁力和引力的平衡竟然确实使几乎所有的恒星都处于蓝巨星和红矮星之间的狭窄范围之内。然而,正如布兰东·卡特所指出的,之所以会有这样幸运的事,完全是因为大自然基本常量之间具有奇妙的数值巧合。比如说,假如引力的强度变化哪怕是1040分之1,也足以破坏掉这种数值巧合,于是,所有的恒星便只能不是蓝巨星就是红矮星。象太阳这样的恒星就不会存在,而且我们还可以说,依存于太阳一类的恒星的生命也不会存在。
  我们所观察到的世界的结构之所以存在,完全是因为有这样一些数值巧合,但这些数值巧合的数目太多,在这里不能一一评论。(读者若想了解有关的完整讨论,请看我的一本书《偶然的宇宙》。)对于这些数值巧合,物理学家们见解不一。宇宙的初始条件好象是经过设计,于是,为了解释这一点,有人就可以求助于人择理论,假设存在着很多宇宙,在这些宇宙中,基本常量因某种原因具有不同的值。只有在那些基本常量恰好合适的宇宙中,才会形成生命和观察者。
  基本常量的数值巧合也可被看作是设计的证据。常量的数值十分微妙,没有它们,物理学的各个不同的分枝就不会接合得如此巧妙。这,可被看作是上帝的所为。宇宙现今的结构显然对基本常量数值的微小变更十分敏感,因而,人们很难不这样想,宇宙的结构是经过精心设计的。当然,这样的一个结论只能是主观的,最终要归结为一个信仰问题。相信有一个宇宙的设计者来得容易一些呢,还是相信存在着弱人择原理所要求的多宇宙容易?很难设想,这两种假说能得到严格的科学验证。正如前一章所指出的,假如我们不能探访其他的宇宙或不能直接地感受它们,那么,相信它们存在就同相信上帝存在一样,必定仍是一个信仰问题。或许,将来的科学发展会使人们找到其它宇宙存在的更直接的证据,但是,在那天到来之前,大自然赋予基本常量的奇迹般的数值巧合就必定仍然是宇宙经过设计的最不可抗拒的证明。
第十四章 奇迹
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上帝从未制造奇迹来说服无神论,上帝平常的工作就足以说服无神论了。
--弗朗西斯·培根
任何奇迹,在历史上都找不到足够多的具备毫不可疑的判断力、教育和学识以致能使我们相信其不受迷惑的人来加以证实。
--大卫·休谟
  某些关于上帝存在的论证,其根基是宇宙学和大自然中存在着设计的想法。不管这样一些论证多么具有说服力,它们充其量也是间接的。然而,有些人声称,可以通过奇迹直接在物质世界中看到上帝的作为。世界所有的大宗教都有关于奇迹的民间传说。圣经里就有很多关于奇迹的叙述,甚至时至今日,仍常有奇迹的报道。
  假如我们想评价奇迹的证据,碰上的第一个问题就是确切地断定“奇迹”是什么意思。然而,奇迹的意义是什么,根本就没有一致的意见。“现代科学的奇迹”,意思是某种非同寻常的、壮观的东西,但在说这话的时候,没有人认为其中的“奇迹”一词用的是其本意。阿奎那把奇迹定义为某种“由神力脱离事物的常规做成的”东西。用现代语来解释,就是上帝违反大自然的规律的作为。换言之就是,上帝直接插手于世界的运行过程,用“破坏大自然的一切规则”的方式改变了某种东西。假如这类的事件能够得到确证,那么,上帝的存在以及上帝对这个世界的关注也就确实得到了有力的证明。
  不过,有时奇迹一词的意思也不是这么重的。一个幸运的人在“奇迹”中多次大难不死,于是便坚信了上帝的仁慈。飞机失事之后的那位唯一的幸存者,可能会把自己的幸免于难看成是一个奇迹,尽管同是一个奇迹,却使所有同机的人无缘无故地死去了。
  大难不死必有天助意义上的奇迹,与明确违反大自然规律意义上的奇迹分属完全不同的范畴。没有谁认为,在空难中不死肯定是因为物理定律暂时失效。大难不死之类的事件不过是些令人惊讶的巧合而已,完全是在正常的物理过程之内发生的。那位人人皆知的跳伞运动员跳出机舱之后,降落伞出了毛病,于是便直坠地面,却落到一堆干草上。这,完全是他有运气。在这件事上,似乎没有上帝直接的干预。
  有些人喜欢给那些罕见的巧合和大难不死的事件赋予神的意义。这种做法无非是给那些简单而罕见的自然事件以一种有神论的解释而已。但是,不管那幸运的人自己多么相信“诸神在对他微笑”,人们仍是难以用这类幸运事件客观地证实上帝的存在。一个人假如在足球赌博中发了一笔财,他自己或许也会想到,某个其他的人完全根据赌博规则也会发一笔。那些声称获得上帝助祐的士兵在战场上杀死了敌方的士兵,不过,当敌方的士兵要取他们的命时,他们也可能要问自己上帝在哪里。
  信徒:我认为,奇迹是上帝存在的最好的证明。
  怀疑论者:我是否知道在人们的心目中奇迹是什么,我没有把握。
  信徒:唔,就是非同寻常,不可预测的东西嘛。
  怀疑论者:天上掉下来一个大陨星,地上的火山喷发,这不都非同寻常,不可预测吗?你不是说这些事也是奇迹吧?
  信徒:当然,我没说这话。这类现象是自然的事件。奇迹则是超自然的。
  怀疑论者:你说超自然是什么意思?是不是奇迹的另一种说法?(于是查阅牛津辞典。)辞典上这么说:“超自然的。在通常的因果作用之外的”。嗯,这全看你认为“通常的”是什么意思了。
  信徒:我觉得“通常的”意思是熟悉的,或人人皆知的。
  怀疑论者:我们的祖先会把发电机或无线电收音机之类看成是奇迹,因为他们不熟悉电磁学。
  信徒:你说得对,他们很可能把这些装置看成是奇迹,但他们错了,因为我们知道发电机或收音机是按照自然规律工作的。但真正的超自然事件则是在任何已知或未知的自然规律中都找不到原因的事件。
  怀疑论者:这难道不是个无用的定义吗?你怎么知道哪些规律可能是未知的?很可能有些完全出人意料的奇特规律,不凑巧没让我们给碰上罢了。假设你看见空中漂着一块石头。你会不会把这看成是个奇迹?
  信徒:这得看……。我得弄清楚这是不是幻觉或欺骗。
  怀疑论者:可是,很可能有些自然过程能够产生超级幻觉,我们大家谁都想不到的幻觉。
  信徒:照你这么一说,很可能我们的一切感觉也是幻觉,我们因此干脆就不用讨论什么了。是不是?
  怀疑论者:好吧,咱们换一条路子讨论吧。无论如何,你仍是拿不准是不是有某种磁力或引力作用在使那块石头漂浮着。
  信徒:相信上帝比相信奇异的磁现象要容易。这完全是个可信度的问题。
  怀疑论者:噢!那么说,你认为奇迹实际上是“上帝造成的东西”了。
  信徒:我就是这么认为!不过,上帝有时也可能用人作中介。
  怀疑论者:你要是这么说的话,就不能把奇迹说成是上帝存在的证据了。否则,你的话就成了循环论证了:“奇迹证明制造奇迹者的存在。”正如你自已也承认的,归根结底的问题是信仰。奇迹若想有什么意义,你就得先相信上帝。显然,奇迹事件本身不能证明上帝存在,因为它们可能是反常的自然事件。
  信徒:我承认,从奇迹角度看,漂浮的石头是可疑的,但是,你得想想有些很有名的奇迹,例如,耶稣用几条鱼几块饼喂饱了几千人。你万不能说有哪种自然规律能使鱼和饼加倍吧。
  怀疑论者:这样的故事都是几千年前由一帮迷信的狂热者写下来的,他们就是一心想促使人相信他们那一派的宗教。你能有什么可能的理由相信这样的故事呢?
  信徒:你太玩世不恭了。孤立地看来,耶稣用一点饼和鱼喂饱几千人的故事算不得什么。但你得结合整个圣经来看待这个故事。这奇迹在圣经里不是唯一的。
  怀疑论者:那就请给我讲讲另一个奇迹吧。
  信徒:耶稣在水上行走。
  怀疑论者:又是漂浮!我记得你把这一类的奇迹当作“可疑的”给打发了。
  信徒:石头漂浮是可疑的,耶稣漂浮不是可疑的。
  怀疑论者:为什么不是可疑的?
  信徒:因为耶稣是上帝的儿子,因而,他具有超自然的能力。
  怀疑论者:可你这么说,就是又把问题给推回来了。我不相信耶稣具有超自然的能力。假如他确曾在水上行走,我倒是认为这是个反常的自然事件。不过,我怎么说也不相信这样的事。我为什么要相信呢?
  信徒:圣经对成千上万的人来说,一直是启示的源泉。你可小视不得。
  怀疑论者:卡尔·马克思的著作也是一样。我也不相信他对奇迹的任何叙述。
  信徒:你可以拒绝相信圣经的话,但甚至在近些年里成千上万的人也说他们经历了奇迹,这些人的话你是否定不了的。
  怀疑论者:人什么话都说,说跟天外人见面,说远距传物,还说有千里眼。只有傻瓜或是疯子才听信这些乌七八糟的玩艺儿。
  信徒:我承认,很多人胡说八道,但信仰治病的证据可是很充足的。想想鲁尔底斯吧。
  怀疑论者:那些被治好的人得的病都是心理原因造成的病!让我引用你的话吧:“这完全是个可信度的问题。”你这话说得对。相信一些反常的医疗事件总比求助于一个神明怕要容易一些吧? 
  信徒:你不可能把所有的奇迹都说成是心理病。心理原因造成的病是什么意思?不就是说这样的病“从医学上讲是不可解释的”吗?假如靠信仰治好病的那些例子不过是些反常的自然事件,为什么还会有那么多的人相信?
  怀疑论者:这都是魔法时代的残余。在科学兴起之前,或者说,在世界大宗教兴起之前,原始人认为,世上发生的一切,都是魔法造成的,是某个小神或小魔鬼的行为。当科学解释了越来越多的东西时候,宗教就开始走向一神论的观念,于是,魔法的解释就不行了。但魔法思想的残余依旧存在。
  信徒:你这不是说去鲁尔底斯朝圣的人都是敬拜魔鬼吧?
  怀疑论者:我没有明确地这么说。但是,这些人相信信仰能治病跟非洲土人相信巫医,或跟有些人相信可以跟鬼魂往来相比,没有多大的不同。这类迷信都是魔法时代之后的返祖现象。世界上的各大宗教把这些迷信的返祖现象制度化了。谈论奇迹不过是不那么邪乎地兜售魔法罢了。
  信徒:世上存在着善的神和恶的神。它们以很多方式表现自己。
  怀疑论者:你认为邪恶的超自然事件也是上帝存在的证据吗?上帝也使用恶的能力吗?
  信徒:善与恶之间的关系是一个微妙的神学问题。对于你所提出的问题,现在众说纷纭。人的邪恶,无论最终起源于什么,可以成为恶的发泄渠道。
  怀疑论者:这么说,假如存在所谓的玄妙的能力,你认为这些东西不一定是上帝的了?
  信徒:不一定是。干脆说,不是上帝的。
  怀疑论者:这么说,就至少有两种超自然的事件。一种源自上帝,就是你所说的奇迹。再一种就是那些让人难受的超自然事件,我们将它们称作妖术。它们的来源尚不明确。除此之外,我想还有些不好也不坏的超自然事件,比如意念、致动、先知先觉之类。这些东西在我看来很复杂。我倒是愿意认为,这些东西都是原始的幻觉,是魔法时代的遗迹,多神论的残余。由幻觉而引起的迷信有多种多样,你对奇迹的信仰则是其中应受尊重的一种。一个具有你所说的威严和能力的上帝,是不该跟这类迷信的东西搅在一起的。
  信徒:在我看来,设想有超自然的能力存在,并且设想这些能力可以用多种多样的方式加以操纵以达到善或恶的目的,这丝毫没有不近情理的地方。信仰治病是善的。
  怀疑论者:而且也为上帝的存在提供了证据?
  信徒:我认为是这样。
  怀疑论者:那些没治好的病例又该怎么讲呢?有些不幸的人对信仰疗法没有反应,难道是上帝不眷顾他们吗?要不然,就是上帝的能力有时也失灵?
  信徒:上帝的行为方式是神秘莫测的,但他的能力是绝对的。
  怀疑论者:你这不过是说你不知道上帝如何行为罢了。假如上帝的能力是绝对的,他还需要奇迹干什么?
  信徒:我不知道。
  怀疑论者:全能的上帝主宰着整个宇宙,他可以使任何事情发生,用不着什么奇迹。假如他不想让某人死于癌症,他完全可以不让这人得癌症。实际上,我倒是想这么看:奇迹的发生证明上帝失去了对世界的控制,于是赶紧手忙脚乱地采取补救措施。你说,上帝制造的一切奇迹是什么目的呢?
  信徒:上帝通过奇迹显示他神奇的能力。
  怀疑论者:但他为什么这么隐晦呢?他为什么不干脆在天上清清楚楚地写一个宣言,或让月亮变色,或做些完全不可能有异议的事呢?他要是挡开一场巨大的自然灾难,或者止住肆虐的流行病岂不更好?在鲁尔底斯的奇迹中的那几个人,不管他们的病被治得多么成功,仍是跟人类的巨大苦难不成比例的。我再说一遍,你所说的奇迹在我看来不该跟全能的神搅在一起。使重物悬浮,使鱼加倍增多之类的东西很象是戏法。这都是人类未成年时的想象的产物吧?
  信徒:上帝很可能一直在为人类挡开灾难。
  怀疑论者:你这是什么话?谁都可以这么说。我可以说,我每天早上念咒,于是阻止了世界大战。我而且还可以用世界大战至目前确实没有爆发这一事实,证明我的咒语有效。实际上,还真有一帮热切信仰不明飞行物体的人说这样的话。
  信徒:基督徒认为,上帝一直掌握着世界,因而从某种意义上讲,世上的一切都是奇迹。有人想把自然的和超自然的东西区分开来,实际上不过是胡扯。
  怀疑论者:现在,你在改变立场。你这似乎是在说上帝就是大自然。
  信徒:我是说,上帝是自然界中万物的原因,尽管从世俗的意义上讲不一定是这样。上帝并不是把一切开动起来,然后就撒手不管了。上帝是在世界之外的,是超越自然的一切定律的。他维持着世界的存在。
  怀疑论者:在我看来,我们这似乎是在争论一个语义问题。大自然有一套优美的定律,宇宙就照着这些定律划出的路线一路演化过来。你所说的“上帝维持着世界的存在”,只不过是从有神论的角度说了同一件事罢了。上帝仅仅是一种说法而已,不是吗?说上帝维持着世界的存在跟说宇宙持续存在有什么不一样呢?
  信徒:你不能仅举出宇宙存在这一明显的事实就算完成任务了。宇宙还得有个解释。我认为上帝就是宇宙的解释。宇宙存在就是一个奇迹,为了维持宇宙的存在,无时无刻不需要上帝的能力。在大多数情况下,上帝用一种有秩序的方式来维持宇宙,也就是你所说的,用物理定律来维持。但上帝有时也脱离这秩序,制造些惊人的场面来向人类发警告或信号,或向信上帝的人提供帮助。例如,他曾为希伯来人分开红海的海水,使他们能安然走过红海,甩开法老的追兵。
  怀疑论者:我觉得难以理解的是,你怎么会认为这一个超自然的奇迹的制造者就是那位宇宙的创造者,就是回应祷告、创造物理定律、审判众生的那一位呢?为什么这些超自然的奇迹的创造者不能是不同的个体呢?世上的奇迹这么多,各种不同而且还相互冲突的宗教显然都可以由这些奇迹得到证据,我倒是想过,相信奇迹的人应该承认有一大群超自然的存在物相互竞争才对。
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