2009年6月23日星期二

人择原理(三)

人择原理


Victor J.Stenger


鲜于中之 译


(续上篇


6、我们是宇宙的唯一?


 


我们生活在地球上,而不是水星、金星、火星,也不是太阳系中的其他已知星球。水星和金星太热,火星太冷。水星没有大气;金星的大气太厚,无法透过足够的太阳光;火星的大气太稀薄,无法提供足够的氧气和水。


地球的温度范围以及其他各种条件对生命来说都恰好合适。举例来讲,地球的大气对于太阳光谱的透射区域正好就是我们眼睛所敏感的区域。对此,人择的解释可以是:大气的透射谱经过了微调,以便地面上的动物和人能够相互看见。另外,大气对光谱的透过区,恰好也是太阳电磁辐射最强的地方。同样,人择考虑可以将此解释为,这恰好是为人的出现而设计的。但是,地球上能演化出生命,显然是因为条件合适。也就是说,地球上的生命形式对那些条件来讲是恰好的。


可见的宇宙中包含着数千亿的星系,每个星系包含数千亿颗恒星。除此之外,根据现有的宇宙学,在我们的视野边界之外,还有无法计数的天体。因此,我们的宇宙似乎有良好的条件在某颗行星上演化出某种形式的生命。的确,在外太空中,我们发现了许多种构成生命的化学物质,比如某些复杂的分子。当然,除非我们的确发现了地外生命,这个论断是无法被敲定的。


仍然有人预期,在我们宇宙中所能找到的任何生命形式都是碳基生命,或者至少是基于重元素的生命。微调解释意味着这是唯一的可能。然而,这是一个巨大而不合理的假设。即使我们宇宙中的所有生命形式都基于重元素结构,也不能排除在其他物理规律和常数的组合中演化出生命的可能性。仅此事实就能成为微调论断的一个致命打击。


对于搭建能够演化出生命系统的复杂分子系统,碳元素是最合适的砖块。即使今天,通过碳元素设计出来的各种新材料也表现出了各种出人意料而引人注目的性质,例如超导性和铁磁性。但是我们没有理由假设碳基生命是唯一的可能。


从目前已有的物理与化学规律出发,我们可以设想一些从硅元素、或者其他与碳类似元素的基础上演化出的生命。当然,对于我们宇宙所选定的各个参数而言,碳元素最合适。但是一旦参数有一点小变动,也许硅元素就是最合适的。无论用哪种元素做材料,我们总需要一个恒星系统来开启烹饪生命的过程。所以,我们需要宇宙足够老,以演化出恒星系统。


当前,我们只能推测其他行星上,当条件不同于地球时,生命会是什么样子。如果我们知道有其他生命类型的例子,那将非常激动人心。但是我们没有。更进一步呢?如果这个宇宙中的电子质量、电磁作用强度改变一点,或者干脆完全换一套物理,生命将会是什么模样?这更成问题。当这些条件有所变动时,我们完全没有能力回答,哪些条件不允许生命、或者别的某种什么东西出现在宇宙中。


 


7、多宇宙


 


如我们所见,宇宙学的种种参数并不需要为生命作特别的微调,比如上文讨论过的宇宙学常数。在我们目前所持有的一个较为合理的方案中,四种相互作用从最初的统一演化到今天的强度。而且,当这些参数在很宽的范围内变动时,恒星的寿命都足够长。人们期待在将来能够出现一个统一引力与微观物理的理论,并且能够用它计算出决定物质基本性质的很少几个参量。不过,即使这种期望在今天显得不太现实,现有理论也指出了回答人择问题的另一条出路。
例如,一种方案是:我们所在的宇宙,只不过是海量的宇宙中的一个,这些海量的宇宙构成了一个超级宇宙,我们称之为多宇宙(multiverse)。在这些宇宙中,各种参数以某种随机的方式被选定,而我们宇宙所采用的这组参数恰好能够创造出我们这种形式的生命。


有神论者对多宇宙模型报以嘲笑。他们认为,我们根本就没有其他宇宙存在的证据。不过别忘了,对于这些人所说的上帝,我们同样也没有证据。至少在多宇宙模型的情形中,我们有建筑在实验数据的基础上的坚实的物理理论,而这些理论允许多宇宙的存在。而且,当前极其成功的暴涨模型暗示,导致我们宇宙出现的那个自发事件很可能已经重复发生了许多次。虽然这一点仍属于猜测,但这个猜测是建立在良好的科学与观测数据基础之上的。但是对造物主上帝存在性的猜测,既无科学也无数据作为基础。


另外,有几位评论家曾指出,多宇宙模型违背Occam剃刀法则。这是错的。Occam剃刀作为一种节俭原则,其本质在于,它禁止了必要理论假设之外的画蛇添足,而不是禁止在我们这个宇宙之外添加别的宇宙。比方说,虽然对于一个热力学问题,用原子理论解决它时,将引入大约10的24次方个对象,但原子理论并没有违反Occam剃刀。因为,它提供了一套更简洁、更强大、更经济的规则,而且这套规则的确为热力学系统所遵守。


事实上,多宇宙模型与我们目前的所有物理学和宇宙学知识都相容。引入多宇宙并不需要额外的假设。正相反,要想排除多宇宙模型,才需要额外假设存在一个超级的宇宙规律,它只允许一个宇宙存在。这反而是一个不经济的假设。就另一方面来说,我们也没有任何基础来假设只有一个宇宙。看来,有神论者们的论断需要两个既无理论支持、也无数据支持的假设:1,只有一个宇宙;2,上帝存在。


 


8、生命原理?


 


尽管宇宙对于生命而显然具有非同质性,但生命还是存在着。仍然有人认为这是非同寻常的现象。对此,物理学家Paul Davies提出,应当有一种生命原理(life principle)内嵌于物理学规律中,或者内嵌于宇宙的本质中。


显然,我们在现有物理学、化学与生物学中从没有见到任何基本生命原理出现的迹象,亦即没有出现任何生命活力(élan vital)将生命与非生命区分开来。Davies猜测,“法则与偶然的精巧混合也许可以被推广到宇宙学,从而产生自简单到复杂,再到生命与精神的直接演化。”


Nobel奖得主、生物化学家Christian de Duve与生物学家Stuart Kauffman亦持有相同观点。他们似乎都将生命原理视为某种尚不清楚的,具有整体性与目的论导向的自然法则。而Nancey Murphy等神学家则将这种观念称为非还原的物理主义(nonreductive physicalism),他们相信,在这个框架内,可以找到上帝与心灵的居所。同时他们也承认,在现代神经科学的各种证据面前,灵魂与肉体二分的传统观念已无容身之处。


可是,计算机模拟的结果指出,从简单到复杂的演化,可以纯粹通过人们熟知的还原性的物理过程来实现,这其中并不需要任何高高在上的整体性指导法则。所以,如果所谓的生命原理真的存在,它也只不过是一个层展规律(emergent principle)。这种规律存在于混沌系统与复杂性理论中,它们起因于物质粒子间非线性与耗散性的相互作用,当然,这种相互作用仍然是局域性的。因此,此类规律不应被视为新的物理规律,因为它们可从已有的物理规律推出,这即使没有直接的数学证明,也可以通过计算机模拟来实现。


 


9、微量的复杂性


 


也许,正如我们在这个宇宙所见到的那样,任何一个随机的宇宙,不论其性质如何,在随机性的宽广海洋中,最终至少都会自然地发展出微量的复杂性。与多数人的印象相反,在我们这个宇宙中,复杂性并非普遍存在。例如,比氢原子还常见十亿倍的宇宙微波背景光子,它的随机性只有十万分之一。我们平日里所见到的东西,无论是在天空中还是在我们周围,给我们的印象总是它们复杂性。然而这些日常可见的物质只占到了整个宇宙0.5%的质量。也许,我们的确不需要造物主,也不需要多宇宙,去解释这种对偶然事件的微小偏离。


我发现,神创论者为了证明存在造物主而做出的两种推理相互矛盾,这是很搞笑的。有时候你甚至能听到同一个人谈论这两种推理。其中,第一种推理是有关微调的论述。他们说,宇宙对于生命而言在各个方面都如此具有同质性,可见它必须是被创造出来的。可是,如果宇宙真的是如此同质,那么生命的出现理应是一个自然的过程。第二种论述经常被创生论者与反进化论者提及。他们说,宇宙对生命而言具有如此的异质性,因而生命必须是被创造的。在这种情况下,生命极不可能是自然演化的结果,因而必定是某个智慧的设计者所创造出来的。然而如果真是这样,生命就会很轻易地成为一个不可能发生的偶然。


如果宇宙不由上帝创造,那么它看上去就应当和我们所期望的样子相像。从这一点我们可以断定,在排除了合理性怀疑的情形下,上帝是不存在的。


(完)

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