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1700927786 加拿大哲学家约翰·莱斯利提出了一个行刑队场景来阐明人存原理。试想你被判犯有叛国罪,正等待在20名执行枪决的士兵面前。你听到命令开火,你看到20条枪吐出火舌——然后你意识到没有子弹击中你。按法律规定,这种情况下你被允许自由地离开。但当你奔向自由时,你开始想知道为什么你还活着。难道所有的子弹都那么偶然地打偏了?难道这样的事情每处决一万人才可能发生一次,而这一次就恰好落在你的头上?为什么你能活下来这总得有个理由吧?也许行刑队的所有20名士兵都故意打偏了,因为他们知道你是无辜的?抑或是前一天晚上校准步枪时他们都错误地将枪的准心偏移标靶10°?你当然可以认为行刑失败纯属偶然来度过余生,但你的幸存很难不让人联想到更深层次的意义。
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1700927788 同样,这6个表征宇宙的数字怎么就恰好取让生命蓬勃发展的值,似乎并不奇怪。那么,我们是不是因此就能忽略这个问题,认为自己就是这么幸运?或者说我们是在为我们这么好的运气寻找特殊的意义?
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1700927790 根据极端版本的人存原理,使得生命进化的宇宙的微调表明存在一个调谐器。换句话说,人存原理可以被理解为上帝存在的证据。然而,另一种观点认为,我们的宇宙是多元宇宙的一部分。宇宙一词在字典中的定义是它涵盖一切,但宇宙学家通常将宇宙定义为我们可以感知或可以影响我们的那些东西的集合。根据这个定义,就可能存在许多其他的独立和分离的宇宙,它们每一个都由其自己的一组6个数字限定。因此,多元宇宙允许许多(也许是无穷多)不同的宇宙并存。它们中的绝大多数不是胎死腹中,就是昙花一现,或两者兼而有之,但是偶然地,就有那么一些能够形成某种环境,允许生命的存在、演化和持续。当然,我们碰巧就生活在有利于生命的宇宙中的一个当中。
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1700927792 “宇宙与成品服装店有某种共同之处,”里斯说。“如果店内有大量现货,我们找到一身适合自己的服装,这没什么奇怪。同样,如果我们的宇宙是多元宇宙中的一员,那么这种看似精心设计或微调的特征就不会令人意外了。”
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1700927794 这个问题——我们的宇宙是专为生命设计的,还是多元宇宙中的宇宙幸运儿?——属于科学猜测的边缘地带,是宇宙学家之间激烈辩论的主题。唯一能在形而上学层面上超越它的是所有问题中的最大的问题:大爆炸之前是什么?
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1700927796 到目前为止,大爆炸模型的能力仅限于描述今天所观察到的浩瀚宇宙是怎么出现的,是怎么从数十亿年前的那种高密度炽热状态进化而来的。究竟你准备将大爆炸模型回溯到多远取决于你是否将早期的暴胀阶段包括进来,或是否诉诸于粒子物理学的最新理论。这个理论声称能够描述1032摄氏度、创生后仅10-43秒的宇宙历史。
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1700927798 这样还剩下创生的实际时刻和是什么导致创生等突出问题。这些问题也是乔治·伽莫夫在批评者询问他关于他的研究的范围时他很快退避三舍的原因。他在他的科普著作《宇宙的创生》的第二次印刷中加了个免责声明:
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1700927800 鉴于一些评论对“创生”一词的使用提出异议,我应当在此解释一下,笔者对这个词的理解不是在“无中生有”的意义上运用,而是“使某些东西从无定形中凸现出来”,例如,在短语“巴黎时尚的最新创作”的意义上运用的。
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1700927802 无法解决大爆炸之前发生了什么,无疑令人失望,但对于宇宙学并非毁灭性的失败。从最坏的情况说,大爆炸模型至少也是有效的,只是不完备,而且这种不完备性是相对于其他许多科学理论而言的。生物学家要解释生命是如何产生的还有很长的路要走,但这并不排斥以自然选择,或基因和DNA的概念为核心的进化论的正确性。不过,我们不得不承认,宇宙学家可能比生物学家的处境更糟糕。我们完全有理由相信,在第一批细胞和第一个DNA片段的构造的背后是标准的化学定律,但是我们并不清楚已知的物理学定律对于宇宙创生的那一刻是否有效。当我们倒拨时钟回到宇宙接近零时间的时刻,似乎所有的物质和能量集中在一个点上,这时运用现有的物理定律会导致严重问题。在创生的那一刻,宇宙似乎进入一种被称为奇点的非物理状态。
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1700927804 即使宇宙学家可以处理奇点的物理,他们中的许多人认为,“大爆炸之前是什么?”的问题仍无法回答,因为这个问题没有意义。实际上这个模型指明,大爆炸不仅产生了物质和辐射,也产生了空间和时间。所以,如果时间是在大爆炸中产生的,那么在大爆炸之前就不存在时间,因此,在任何情形下“大爆炸之前”的短语都没有意义。这种情形的另一个例子是单词“北”,你问“伦敦的北边是什么?”或“爱丁堡以北是什么?”都有意义,但问“北极以北是什么”就没有任何意义。
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1700927806 批评家可能会觉得,如果这就是宇宙学家能够给出的最好的回答,那么“大爆炸之前是什么?”的问题就必然属于神话或宗教领域的一个谜团,一道永远超出科学研究范围的上帝的沟壑。美国天文学家罗伯特·贾斯特罗在他的《上帝和天文学家》一书中对大爆炸理论家的这种雄心持悲观态度:“他迈向无知的高山。他即将征服最高峰;当他攀上最后一块岩石后,却受到在那里已待了几个世纪的神学家的欢迎。”
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1700927808 巧妙处理创生问题的一种方法是设想宇宙的质量有少许超重。这种宇宙会膨胀,但额外的质量会导致较大的引力使膨胀停止,然后反转过来使宇宙开始收缩。宇宙似乎要趋向前面提到的大坍缩,但实际上是一种大反弹。随着物质和能量的聚集,宇宙可能会达到一个压力和能量与引力相抵消,并再次开始向外推的关键阶段。这导致另一次大爆炸,宇宙进入另一个膨胀阶段,直至引力再次终止这种膨胀,导致收缩,接着又是大坍缩,再一次大爆炸,无限循环直至无穷。
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1700927810 这种反弹的、振荡的、生态友好型的,可循环的凤凰涅盘式宇宙将是永恒的,但它不能被视为稳恒态宇宙。它不是稳恒态模型的一个版本,而是一种多重大爆炸模型。几位宇宙学家,包括弗里德曼、伽莫夫和迪克,一直在认真地予以讨论。
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1700927812 其他如爱丁顿等人则不喜欢一个循环的宇宙:“我更倾向于认为宇宙应该实现某种宏伟的演变,而且它已经取得了一切可以取得的成就,没有回到杂乱混沌的缺乏变化的状态,而不是受到不断重复的惩罚。”换句话说,一个不断膨胀的宇宙最终将变成寒冷的不毛之地,因为其中的恒星终将耗尽氢燃料并停止发光。比起无限重复的、乏味的宇宙,爱丁顿更偏爱这种“大冻结”(或叫“热死”)的状态。
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1700927814 除了爱丁顿的主观批评,反弹式大爆炸还面临一系列的实际问题。例如,至今还没有一位宇宙学家能对引起宇宙反弹所需的力给出一个完整的解释。况且最新的观测表明,宇宙的膨胀正在加速,从而使目前的膨胀转为收缩的可能性变得更低。
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1700927816 尽管存在缺陷,但反弹式宇宙的绘景确实允许宇宙通过坍缩来触发下一次大爆炸,这至少解决了我们希望搞清楚的大爆炸之前是什么这个核心问题的因果关系。但在宇宙学意义上,因果律也许只是一种应当放到一边的常识性偏见。毕竟,大爆炸膨胀始于一种极其微小的尺度,常识根本就不适用于这种极端状态。这里是量子物理学的怪异规则当道。
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1700927818 量子物理学是整个物理学中最成功也是最奇特的理论。正如量子物理学的奠基人之一尼尔斯·玻尔所言:“任何人对量子理论不感到震惊,只能说明他还不理解它。”
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1700927820 虽然因果律在日常的宏观世界里是一项有效的法则,但统治亚微观量子领域的却是所谓的不确定性原理。这条原理规定,事件可以自发发生,这种情形已经得到实验上的证明。它还允许物质可以无中生有,哪怕只是暂时的。在日常生活的层面上,世界似乎是确定性的,各种守恒律均有效,但在微观层面上,确定性和守恒性都可以违背。
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1700927822 因此,量子宇宙论提供了各种允许宇宙毫无缘由地从无到有的假说。例如,婴儿宇宙可以自发地从虚无中诞生,可以与其他众多宇宙一并存在,使自身成为多元宇宙的一部分。正如暴胀理论之父阿兰·古斯所言:“人们常说,世上没有免费的午餐。但宇宙本身可能就是一顿免费的午餐。”
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1700927824 遗憾的是,科学界不得不承认,所有这些可能的答案,从反弹型宇宙到自发量子创生,都具有太多的猜测性,而且仍没有妥善解决宇宙来自何处这个最终问题。然而,当前这一代宇宙学家不应该气馁。在这一事实——大爆炸模型是对我们的宇宙的连贯一致的描述——面前,他们应该高兴才是。他们应该自豪的是,大爆炸模型是人类成就的巅峰,因为它通过揭示其过去很大程度上解释了宇宙的当前状态。他们应该走出去告诉世界,大爆炸模型是对人类好奇心和我们智慧的一种纪念。如果一个市民问起这个最棘手的问题:“大爆炸之前是什么?”那么他们可以借用下面这个圣奥古斯丁的例子。
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1700927826 对于神学上等价的“大爆炸之前是什么?”问题,哲学家暨神学家圣奥古斯丁在其写于约公元前400年的自传《忏悔录》里引用了他听来的一个回答:
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1700927828 在创造宇宙之前上帝在做什么?
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1700927830 在创造天地之前,上帝创造了地狱,专用于像你这样的问这种问题的人。
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