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宇宙为何不是空空如也?科学即将给出答案。
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宇宙中为什么存在万物,而不是空空如也?这又是一个易问不易答的深刻问题。几千年来,人们都简单地用一句“神创万物”来解释:未有宇宙先有神,神从虚无中创造宇宙。那紧接着的问题就是,什么创造了神呢?如果说神不需要创造者,那么根据逻辑,宇宙同样不需要。科学研究的是自然(而非超自然)的因果,它有好几条思路来探索“万物”是从哪里来的。
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1.多重宇宙假说。我们的宇宙可能是从另一个宇宙当中诞生的,基于这样的物理学假设和数学推理,出现了好几种多重宇宙假说。例如,有一种观点认为,我们这个宇宙只是许多“泡泡宇宙”中的一个,每一个泡泡宇宙的自然法则都不一样。和我们这个宇宙具有相似法则的宇宙,会产生恒星,有些恒星会塌缩成黑洞和奇点,从中又会产生新的宇宙;而物理学家认为,我们这个宇宙的大爆炸就是从奇点中产生的。
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2.M理论。M理论是弦论的扩展,认为宇宙是11维的。2010年,霍金(Hawking)和伦纳德·蒙洛迪诺(Leonard Mlodinow)合著了《大设计》,在这本书中,霍金认为,M理论是“唯一能够完整描述宇宙的理论”。根据M理论,宇宙可以自己创造自己。“如果我们的宇宙是有限的——这一点还有待证明,那么就可以用M理论的模型来解释其创生”。
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3.量子泡沫创生论(quantum foam creation)。所谓“真空”,其实不空,而是包含亚原子尺度的时空扰动。这些扰动的规模非常小,只能在“普朗克尺度”上衡量。在这个尺度上,时空的结构是由量子引力决定的,而且海森堡的测不准原理允许能量短暂地衰变成粒子和反粒子,由此从“无”中生“有”。
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“无”是一种不稳定状态。宇宙学家劳伦斯·克劳斯(Lawrence M. Krauss)在其著作《虚无中诞生的宇宙》(A Universe from Nothing)一书中,尝试将量子物理学与爱因斯坦的广义相对论结合起来,以解释宇宙是怎么从虚无中诞生的:“在量子引力论中,宇宙可以从虚无中产生,也必然会这么产生。这样的宇宙不必是空旷的,它可以包含物质和辐射,只要它的总能量为零,也就是说,和引力相关的负能量,以及和物质相关的正能量,二者相互抵消就行。”他接着写道:“假设这样的机制的确可以产生闭合的宇宙,要让这些宇宙在诞生后不至于马上消失,就一定需要一个类似膨胀的过程才行。”而观察显示,宇宙的确是在膨胀(宇宙中的物质可以使膨胀变慢,却又不至于让它停下),它的总能量的确为零,它也的确如暴涨模型所描述的那样,在大爆炸之后马上经历了一个快速膨胀、扩张的时期。克劳斯总结说:“量子引力论不单允许宇宙从虚无中诞生,也就是从时间和空间都不存在的地方诞生,而且这种诞生方式或许是这个理论的前提条件。没有空间、没有时间、没有任何东西的‘虚无’,是不稳定的。”
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除此之外,还有几个可以验证的假说。有一种观点认为,塌缩的黑洞中可能产生新的宇宙。我们对黑洞的研究还很初步,如果对黑洞的性质再多些了解,或许就能对这个观点加以评说了。此外,我们这个宇宙在大爆炸后留下了微波背景辐射,这种辐射有着细微的温度差异,通过这些温差,或许能够探测到别的泡泡宇宙。美国航空航天局(NASA)的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)正在收集宇宙微波背景辐射的数据,激光干涉引力波天文台(LIGO)也正在探测微乎其微的引力波。如果真有别的宇宙,引力波的涟漪或许就能指出它们的踪迹。而引力之所以是一种微弱的力(相对于电磁力和核力),或许就是因为它有部分“泄漏”到别的宇宙中去了。
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有人说,神创造了自然法则,自然法则又导致宇宙(或多重宇宙)从虚无中诞生。可假如宇宙严格遵循这些法则运行,神就无法决定是否创造宇宙,因此也没有存在的必要。不管怎么说,我们对自然的理解还刚刚起步,为什么现在就急着往超自然迈进?我们应该明智地牢记怀疑论的原则:在说什么东西是超凡的存在之前,先搞搞清楚,那东西到底存不存在。(翻译 红猪)
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外星人长得像人吗:怀疑论对科学的揭秘
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外星人长得像人吗
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进化论可以帮助我们想象外星人可能长成什么样子。
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拥有高级智能和先进技术的外星人有可能长得像电影中描述的那样:消瘦的躯干和四肢、细长的手指、光秃秃的圆脑袋和杏仁一样的大眼睛吗?他们有多大的可能跟我们人类长得一样?在理查德·道金斯理性与科学基金会(Richard Dawkins Foundation for Reason and Science)的乔希·蒂莫宁(Josh Timonen)制作的一段YouTube视频中,我指出这种可能性近乎为零。理查德·道金斯本人看了视频后,在一次私下交流中作出了如下有趣的评价:
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“舍默打赌说外星人不可能属于两足灵长类,我赞同这个观点。不过尽管他的观点可取,我还是认为他的‘不可能’说得太绝对了。剑桥大学的古生物学家西蒙·康韦·莫里斯(Simon Conway Morris)肯定地认为外星人是两足灵长类,其权威性不容忽视。哈佛大学的生物学家埃德·威尔逊(Ed Wilson)在他的推测中还注入了时间因素:如果恐龙没有在白垩纪灾难中灭绝,它们或许已经进化成与本文开头图中类似的生物[参考自古生物学家戴尔·罗素(Dale Russell)的进化预测图示——一只两足恐龙如何能够进化成爬行类人动物(reptilian humanoid)]。”
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我回复道金斯说,如果依照进化的轨迹,某种生物必然会在一定程度上进化为有智慧有技能的两足类人动物,那么这种进化的发生应该不止一次。罗伯特·赖特(Robert Wright)在他2001年的著作《非零年代:人类命运的逻辑》(Nonzero: The Logic of Human Destiny)中指出,人类的存在排挤了具有同等智能的其他陆生生物的出现。而尼安德特人(Neandertal)却是一个与此相悖的实例:在被现代人取代之前,他们独自在欧洲生活了几十万年,没有受到干扰,也没有发生现代人类那样的科技和文化进步。道金斯接下来的反驳对我有很大的启迪意义:
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“你从一个极端又跳到另一个极端去了。在视频中你表示,宇宙中存在两种类人生命的可能性微乎其微,可以说基本上整个宇宙中根本就不存在另一种类人生命体。而现在……你却恰恰正确地指出,由于一定的必然性,我们可以推断类人动物在地球上出现会不止一次。没错,我们可以说类人动物很可能不存在,但也不是说完全不可能。宇宙中的行星不计其数,这些行星上任何类似于‘一定的必然性’的发展过程,都有可能意味着亿万类人生命的存在。我的猜测介于你的两个极端之间……我认为类人生命并没有稀有到你在视频中所声称的零概率的地步。”
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道金斯说得没错。但在动物的60~80个门中,只有一种动物,即脊索动物(chordate)可能会进化出智能,而且只有脊椎动物真正发展出了智能。在所有的脊椎动物中,只有哺乳动物进化出了能够容纳高级智能的大脑袋。在24目哺乳动物中,只有我们灵长类具有技术智能。就像已故的哈佛大学进化生物学家恩斯特·迈尔(Ernst Mayr)所得出的结论:“几百万个无智能物种已经最好地证明了,不是所有物种都能发展出高级智能。”实际上,迈尔计算过,地球上虽然可能已经进化出500亿个物种,“但其中只有一种获得了建立文明所需的智能”。
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1995年,已故天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan)在美国行星学会(Planetary Society)与迈尔进行了一场辩论。萨根指出,可以进行技术交流的物种“可能生活在陆地、海洋或空中。它们拥有难以想象的化学成分、形状、大小、颜色、附肢和思维。我们不能要求它们拥有和人类一样独特的进化途径。宇宙中或许存在着多种不同的进化轨迹,它们各不相同,但通往智能的进化路径的数量总和或许是相当庞大的”。
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因此,在宇宙其他地方进化出智能生命的概率或许很大,但存在类人生命的可能性还是非常小。我强烈怀疑,当我们用自己的样子想象外星人时,一定是被普罗塔哥拉(Protagoras)的偏见蒙蔽了眼睛——这条偏见的内容是“人类是衡量所有事物的标准”。(翻译 徐蔚)
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外星人长得像人吗:怀疑论对科学的揭秘
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外星人很邪恶?
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