时间简史 时间简史 8.8分

本体论哲学家霍金与上帝的终极之战

名花零落
2015-08-23 看过
本体论哲学家霍金与上帝的终极之战

       故事有一个冗长的开头。

       我们身处的世界是怎样的?自人类文明开始,这类诘问就伴随而生,人们困惑于周边纷纭复杂的事物和现象,想要知道,这一切都是怎样构成的,又该如何解释它,它的本质是什么,规律又是什么?

       哲学家试图回答这个问题,古希腊哲学从本体论开始,哲学始祖、米利都学派的泰勒斯认为万物由水构成,阿那克西美尼认为气形成一切,毕达哥拉斯认为数是世界的本质,赫拉克利特认为火才是原质并且一切都在流动变化,而德谟克利特则认为世界由极小而不可再分的原子构成,原子不同的组合构成一切事物。恩培多克勒认为万物具有四根:土、水、火、气,听起来很像中国的五行,某种意义上讲,中国阴阳家们提出的五行,也是早期世界图景中的一种。

       毫无疑问,这些解释中都包含对世界的观察,并试图与人们对现实的认知相对应,谁没有在生活中感受到过水、火或者是气呢?每个哲学家都宣称自己认定的原质中体现着神意,以此作为世界为何如此的动因。到了亚里士多德,已经构建起了无所不包的宏大体系,本体论与认识论、伦理学、政治学等在一个完整的哲学框架中相互对应,都作为有机组成部分而不可分割。在世界图景中,亚里士多德继承了土、水、火、气四根的说法,并以四因说解释了物质的演化,事物从质料由动力因转化为了最终体现的形式,而这一转化过程实现了物质存在的目的。除此之外,在天体中还存在第五种元素,他们不生不灭,永不变化,构成太阳、行星与恒星,围绕着处在宇宙中心的地球转动。

       之后,宗教出场了,亚里士多德的世界图景以其完整而令人安心的特质,被天主教选定为对世界的权威解释,认为其最能体现上帝的精神。上帝无所不能,本可以让世界呈现任何可以呈现的样子,但一个美妙的图景无疑是上帝完美的最好证明。天主教在一千多年里试图垄断一切的解释权,本体论也不例外,中世纪的经院哲学中,充满了各种各样的推演和证明,他们描绘了庞大而巨细靡遗的世界图景,并与现实对应,统一起整个宇宙,从而宣称在上帝创造的这一切中体现着神的意志,什么样的世界与如何解释直接关联着对上帝认知的对错,所以当不同的世界图景被提出时,教会烧死了哥白尼,并让伽利略缄口不言。

       但禁令实在不能辩赢现实,哥白尼的日心说和伽利略的铁球同时落地被观测证明与事实相符,科学的本体论渐渐取得胜利,以数学和观测、实验为手段的科学方法论蓬勃发展了起来,逐渐取代了古希腊和天主教思辨性的描述,任何一种对世界的描述和解释也许都是完整的、逻辑自洽的,但都无法和能够与现实现象完美对应并能做出预测的那一种相较量,牛顿三大定律几乎完美的精准解释了一切事物的运动,尽管没有人认为牛顿是一个伟大的哲学家,但他确实为本体论哲学家们划定了通往未来的道路,至于他本人,则认为所有他证明的不可动摇的现实铁律中,体现着上帝的完美。

       本体论哲学就此转向,在承认必须要用数学、几何等方法论测量并推演世界的基础上,认识论发生决定性的分裂。笛卡尔开启欧陆唯理论,坚信人类天生赋有理性,可以穿破现实的迷雾,寻找到世界背后唯一的真相,并建立起可以决定性解释世界的宏伟哲学大厦;海峡对岸,洛克开启英国经验论,宣称人类除了经验之外别无其余,只能通过片段的观察、仔细的归纳和认真的核对,渐进性的认识世界,扩大人类知识的疆域,休谟更将这种理论发展到绝对的不可知论。但不管怎样,有一点是共同的,那就是无论认识是如何获得的,其解释绝对不能与现实的观测结果相抵触。

       沿着两条不同的路线,那一时期的哲学家们信心十足的推进着(也许除了休谟),科学发展势如破竹,世界图景越发明晰,不可解释的事物越来越少。一开始,无论笛卡尔、斯宾诺莎还是洛克,都试图将所有事物的动因归结于神意,但慢慢的,随着探索带来的不断胜利,外在世界看来越来越处于人类的掌握之下,启蒙运动席卷欧洲,宣称只有理性和科学才是人类的未来之光,宗教的世界图景土崩瓦解。宗教当然还可以宣称不管如何,一切最终都是神的安排,但如果人类能够完全的认识世界,并且绝无错误的解释和掌握它,那么上帝的概念就纯属多余,存在与否对世界并无意义,人类无须上帝,靠自己的理性和智慧,便可达到和上帝一样的全知,也许还包括全能。

       也许是古典哲学家中最伟大者的康德,对此忧心忡忡,他试图通过重新审视人类的理性,来审视人类对世界的认知,他从认识论入手,提出了有关本体论最著名的思辨,四组二律背反,它们是:
1、正题:世界在时间上有开端,在空间上也包含于边界之中;
反题:世界没有开端,在空间中也没有边界,在时间上和空间上无限。
2、正题:世界上每个复合的实体都是由单纯的部分构成的,并且除了单纯的东西或由单纯的东西复合而成的东西之外,任何地方都没有什么东西实存着;
反题:在世界上没有什么复合之物是由单纯的部分构成的,并且在世界上任何地方都没有单纯的东西实存着。
3、正题:按照自然律的因果性并不是世界的全部现象都可以由之导出的唯一因果性,为了解释这些现象,还有必要假定一种由自由而来的因果性;
反题:没有什么因果性,相反,世界上一切东西都只是按照自然律而发生的。
4、正题:世界上应有某种要么作为世界的一部分,要么作为世界的原因而存在的绝对必然的存在者;
反题:任何地方,无论是在世界之中还是在世界之外作为世界的原因,都不实存有任何绝对必然的存在者。

       无论在当时的何种世界图景中,用何种科学的手段,这些逻辑悖论都是不可破解的,四组互相矛盾论题中的每一个,都有符合推演的充足的存在理由,于是康德提出,时间、空间、基本粒子、因果律以及上帝,是先验的而不是经验的,是人类理性得以行使的前提,但却是人类理性所无法认识的,理性只能正确处理经验中的事物,这意味着,对世界,人类理性有其认识的极限,所谓的“物自体”是不可被人认识的,悖论的产生原因,就在于人类妄图用理性处理经验范畴之外的先验事物,这理性之外的事物,就是信仰的地盘。

       这哲学实在精妙,神奇的融汇了唯理论与经验论(虽然双方都未必同意,尤其是经验论),解决了神学问题,甚至有一种美学上的优雅,康德信心满满,将之比为哲学中的哥白尼革命,宣称没有什么形而上学问题是不能在此得到解决的,确实如此,在有关世界本体的哲学思辨上,再也没有人可以超越康德。

       虽然没有人可以解决二律背反,但接下来的是疯狂的科学世纪,19世纪的百年中,电磁效应、麦克斯韦场、热力学第一、第二定律,元素周期表、有机化学、细胞学说,当然,还有达尔文的进化论,科学难题一一攻克,今日常规的科学知识面貌几乎全部奠定,科技继续突飞猛进,人类世界因之发生了天翻地覆的变化。在本体论的世界图景中,上帝已经被追杀到角落,天体学家拉普拉斯提出,科学将发展到一个空前的程度,如果一个人可以知道现在宇宙中每一个原子的状态,那么他就可以推算出宇宙整个的过去和未来,这就是闻名遐迩的拉普拉斯决定论,这种将上帝决定事物的权力赶尽杀绝的论调,足以让主教们彻夜难眠。

       从牛顿时代以来至此,哲学家们亦步亦趋的跟随着科学的脚步,发展着本体论,并对世界做出解释,斯宾诺莎的泛神、莱布尼茨的原子、黑格尔的绝对精神,从神学的到科学决定论的、从简单清晰的到不知所谓的、从精微的到粗糙的,不一而足。一方面,大多数哲学家可以在方法论工具上基本跟随科学的发展,至少可以理解总体的要义,更不用说很多哲学家本身就是科学家,笛卡尔发明了沟通几何与代数的坐标系,莱布尼茨发明了微积分,康德虽然不算什么科学家,科学素养依然极高,根据科学知识和想象推演,提出了星云假说,后来被那个决定论的拉普拉斯用数学和力学所证实,遂形成康德-拉普拉斯星云说。另一方面,也许更重要的,科学描述的世界图景,总体上说没有超出人们日常经验的感知,不管科学发展如何迅猛,哲学家们依然基本可以用语言去描述世界本体发生的一切,而人们可以依据现实经验去想象和感知他们所论述的内容,当康德描绘时间、空间或者基本粒子,不管思想和语言是多么晦涩而难以理解,人们总还是可以准确的想象和理解他在论述的对象是什么,这使哲学家感到他们总是保有对世界的阐释权。

       就这样,19世纪末,科学家们相信,任何神灵已不能给他们以阻碍,人类已经处在完美描述宇宙的前夕,哲学家们则信心十足,准备和科学一道给予世界以终极解释,如果不能凌驾于科学之上的话。

       然后,灾难性的20世纪来临了。

       1900年,史无前例的乐观主义之年,大洋两岸都在为新时代的到来而狂欢。也就是在这一年,普朗克提出,光波、X射线和其他波不能以任意速率辐射,只能以某种叫做量子的波包形式,一份一份的发射,由此开始,一场革命开始暗流涌动。

       1905年,伟大的爱因斯坦横空出世,尽管没有任何一个学术机构愿意接纳他,他还是在瑞士专利局任上,自行发表了三篇论文,其中之一,提出了光电效应的光量子解释,发展了普朗克假设,从此人们认识到,光具有波粒二象性,既是波又是粒子。另一篇论文中,则是更加闻名的狭义相对论,这一理论指出,对于以不同速度运动的事物,具有不同的时间度量,万物拥有同一的绝对时间的概念被一举废除。这两个理论,使得爱因斯坦同时成为20世纪两个的最重要路向—相对论与量子论的创始人。

       在相对论方向上,爱因斯坦自己抄起了无上权柄。1915年,爱因斯坦在狭义相对论的基础上,发展出了广义相对论,带来了时间和空间观念的根本性颠覆。他指出,引力效应不像其他的力,而是时空弯曲的一种表现,质量或者能量的分布决定了周围时间和空间的结构,时间和空间是宇宙的动力量,被宇宙中发生的每一件事所影响,是与事物变化同步发生变化的宇宙组成部分,而不是事物在其中发生的不变背景,离开事物,也就不存在时间和空间。四年之后,一支英国探险队在西非观测到了日食中的光线偏折,广义相对论得到了辉煌证实。

       另一条路线上发生的事情更加戏剧化,更加精彩。1924年,德布罗意提出了物质波的概念,正式明确了一切微观粒子都伴随着一个波,都具有波粒二象性。如何描述其运动规律,传统力学手段完全无效,20世纪的幽灵,量子力学理论应运而生。1925年,海森堡抛弃运动轨道概念,发展出矩阵力学,1926年,薛定谔发展出波动力学,写出描述波函数的薛定谔方程,事后,矩阵力学和波动力学被证明在数学上等价,微观粒子的规律具有了描述手段。

       虽然写出了薛定谔方程,但薛定谔本人对波函数的解代表了什么迷惑不解,玻恩提出了统计性的概率解释,认为波函数的解代表在某一位置上该粒子出现的概率,海森堡再进一步,提出了著名的不确定性原理,对于一个粒子,对它的位置测量得越准确,速度就测量得越不准确,反之亦然,测量的动作不可避免的会扰动粒子的状态,无法同时确定的得到相对应的两个数值,对其进行的测量,导致了波函数的坍塌,于是随机显示出了其中的一个结果,这种不确定性,是出现概率分布的根本原因,所有人们能得到的,只有概率。

       一切都和实验符合得很好,然而海森堡的导师—尼尔斯·波尔却觉得不够,他需要一个决定性的解释,波粒二象性才是问题的核心。他和海森堡发生激烈争论,海森堡诘问:我们已经有了一个贯彻一致的数学推理方式,可以把观察到的一切告诉人们,在自然界中没有什么是这个数学推理方式不能描述的,为什么需要一个解释?玻尔则认为:完备的物理解释应当绝对的高于数学形式体系。

       不仅需要说明是怎样,而且还要解释为什么,玻尔体现出了哲学家本性,进入了本体论领域,构建了自己的理论体系—互补原理。不确定性关系内秉于波粒二象性,波动性和粒子性二者是互斥的,不能同时存在,而在解释实验时又是缺一不可的,这说明,要应用一些概念,就不可避免的要排除另一些概念,而另一些概念在解释另一些现象时又是不可或缺的,必须而且只需将所有这些互斥又互补的概念汇和在一起,才能而且定能形成对现象详尽无疑的描述。这意味着,世界本身的本质就是不确定的、不唯一的,是概率的、非因果性的,从认识论上讲,由于人在实验中无法不与客体发生相互关系,所以无法得到事物所有的性质,只能对这些互相矛盾的性质通过互补的方式进行描述,而不能得到一个统一的世界图景。这就是著名的量子力学的哥本哈根诠释,玻尔因此成为哥本哈根学派的领军人,量子力学世界观的精神教父。

       1927年,玻尔发表了他的互补原理,布鲁塞尔的第五次索维尔会议上,爱因斯坦第一次听到了量子力学的哲学阐释,其中表述的非决定论世界观令他大为震惊,他当即表示无法接受。他坚持认为,世界必定有一个清晰而统一的图景,每一种描述背后,一定有不可动摇的唯一的实体,确切的存在于某个地方,宇宙不可能是随机性、概率性的,一定有着因果性的铁律,具有可预见性,“你不看月亮,月亮也在那里”,量子力学不符合这一世界图景,因此一定是不完备的。从这个角度上看,爱因斯坦是不折不扣的拉普拉斯决定论的继承人,代表着传统一脉的本体论,他将决定论生动的形容为“上帝从不掷骰子”。

       爱因斯坦和玻尔旷日持久的论战就此开始,一方坚持实体的确定性、因果性和可预测性,而另一方则坚持实体的不确定性、概率性和不可预测性,双方在世界本体上固守己见,相持不下,而争论的方法,是数学方程式与思想实验。卡尔·波普尔提出了证伪理论,一种科学理论可以在一些简单假设的基础上描述大范围的现象,并且做出能被观测检验,可以证实或证伪的预言。如果观测与预言一致,则该理论存活,在当下成立,但永不可能被证明为正确,相反,如果观测与预言不符,则理论失效,必须被抛弃或修正。证伪理论得到了爱因斯坦的激赏,并在日后成为公认的科学方法论。很明显,这种永远不能证实的认识论带有浓厚的经验论色彩,只是直观经验已经完全被实验测量所取代。

       对此,哲学家们反应如何,就构建本体论而言,相对论和量子力学是噩梦一样的存在,传统哲学的时间、空间、物质、实体这些概念全部被颠覆,有谁能够在经验范围内想象相对论的时间和空间,又有谁能够想象量子力学中既是波又是粒、既在这里又在那里的基本粒子,然后还能用语言去描述和解释它们?当然人们可以将自己的本体论比附到相对论或者量子力学的思想上,有些人一直在尝试这么做,比如论证说老子的无中生有就是量子力学的精神,但是对于任何严肃的哲学家而言,不存在与认识论相分离的本体论,除非秉持贝克莱式万物皆虚幻的唯心主义,要沿着与科学相对应的本体论之路走下去,必须懂得相对应的方法论基础,如果连世界是怎样的都无法搞清楚,就更谈不到构筑解释世界的哲学理论。而相对论与量子力学描述的世界远远脱离了经验范畴,要真正准确的理解和表达它们,就只有用数学手段,这方法论实在过于高端,以至于没有几个人能真正掌握,更不用说掌握之后还有更困难的工作,转化为思辨的哲学语言。

       于是,科学开始迅速的将哲学家们赶出本体论领域,但仅仅是方法论的难度问题,并不足以让真正伟大的哲学家丧失认知世界的勇气,也许更重要的是20世纪发生的另外一件事,理性本身也在遭遇危机。随着两次世界大战,理性和科学带来进步的信念在迅速破灭,理性可以解答一切似乎是新的自大迷狂,带着人类走向灾难,没错,科学在飞速发展,可是人类的境况似乎并没有因此得到好转,你可以掌握牛顿三大定律,算出亿万里外行星的运动轨迹,可是依然回答不了,为什么素未谋面的人们举枪互相射击。

       完整统一的哲学图景开始崩塌了,从前,本体论是不可或缺的,是哲学其他部分的背景与根据,存在着根本的对应关系。在柏拉图那里,世界的根本是完美的理型,所有政治、生活等一切都应向之靠拢,在亚里士多德那里,本体论是第一哲学,统摄着伦理学、政治学,直接决定着人应该如何思考、如何生活,对于笛卡尔、斯宾诺莎来说,本体论决定着世界如何运动,因之制约着世界的一切方面,而康德先验的理性与先验的道德律令,存在着完美的对应关系。持有不同的立场,哲学家们在相同的哲学话语基础上相互辩论,这一景象在20世纪不复存在,原来紧密联系在一起的版块四分五裂,哲学理论的建立,似乎无需再借助本体论,罗素、维特根斯坦等分析哲学家们认为哲学的工作是研究作为工具的语言,通过对语言的梳理,确定哪些表述是确实的、有意义的部分,对于不能用逻辑证实的部分,则直接斥之为哲学中无意义的梦呓,而在批评者看来,这种对科学方法论的全盘投降和研究领域的自我窄化,简直就是不敢面对现实,是对哲学精神的亵渎。海德格尔发展了以人为中心的存在主义,认为传统的哲学忙于解释世界,忽视了人自身的存在,必须要打破人与外在世界的二元对立,以个体的人如何在世界存在为中心,建立起新的哲学思考,寻找到人存在的意义,从此,开启了与传统形而上学完全不同的哲学路径,而批评者认为,这种哲学使人无所凭籍,根本就是悲观和虚无。至于卡尔·波普尔,在哲学研究的圈子中,几乎没有人认为他配得上哲学家的称号,列维·斯特劳斯干脆斥之为“不学无术的欺世盗名之辈”。就这样,各种哲学流派之间,使用不同的话语,走向不同的路径,再也没有了对话的基础,至于本体论,不再被认为与哲学休戚相关,优势地位荡然无存,甚至不被提及,基本退出了哲学领域。

       在这场前所未有的大分裂中,本体论的接力棒,彻底来到了科学家们的手中,虽然从来没有人把爱因斯坦和玻尔写进哲学史,但他们之间的论战,实在不逊色于任何一场哲学史上的本体论之争,只是他们使用的武器,不再是思辨的文章,而是方程式和实验。1930年,第六次索维尔会议,爱因斯坦构筑光子箱实验,再一次就不确定问题向玻尔发难,玻尔苦思一夜,最后用爱因斯坦的广义相对论将其驳倒,爱因斯坦无计可施,被迫承认量子力学在实验上的有效性,但他拒不承认量子力学具有完备性,认定必然有某些规律未能被发现,才导致了只能测量统计性质而不能测量确切性质,玻尔诠释的,一定不是世界的本性。

       1935年,爱因斯坦联合波多尔斯基与罗森,就量子力学的完备性,提出EPR佯谬,向玻尔派再次发起攻击。思想试验中,两个相互纠缠的粒子分离,由于其相互纠缠,通过分别对粒子A动量和位置的测量,可以分别推算出粒子B的动量和位置,因为粒子B已离开粒子A很远,对粒子A的测量不会影响到粒子B,在这种情况下,没有对粒子B进行测量即可确定其动量和位置,则粒子B的性质是确定性的,因此不确定性原理不成立,量子力学是不完备的。玻尔则予以反驳说,在这个试验中,两个粒子不能被看做是两个实体,而是一个体系的组成部分,无法测量一个而不改变另一个,因此测量粒子A时,粒子B动量和位置的数值同样会受到测量的影响,并不是确定的。这意味着两个粒子不管相距多远,信息都可以瞬间传递,爱因斯坦将之称之为鬼魅的“超距作用”。多年后,北爱尔兰学者贝尔写出贝尔不等式,提供了实验检测EPR佯谬的方法,其结果似乎显示超距作用确实存在,玻尔似乎获得了胜利,但由于贝尔不等式实验的条件极为苛刻,现有条件并无法完全满足,因此,EPR佯谬的胜负尚未定论,只是胜负的天平严重的倾斜向玻尔一方。

       但对哥本哈根诠释更为严重的打击来自同年的另一个思想实验。尽管写出了薛定谔方程,奠定了量子力学的基础,但薛定谔本人根本不同意对方程的概率解释,1935年,EPR佯谬不久之后,他提出了薛定谔的猫思想实验,最深刻的揭示了两种世界图景的分裂。一个盒子里有一只猫和一个毒药瓶,毒药瓶上有一个锤子,由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变,开关打开锤子落下,毒药被释放,猫必死无疑,反之则猫活着。按照量子力学,原子核是否衰变是随机事件,只能知道其概率,在打开盒子进行观测之前,状态是不确定的,其概率是叠加的,同时存在的,因此,那只猫是又死又活的,一旦打开盒子,波函数坍塌,猫就死去或者活了。这简直就是荒谬,薛定谔猫的深刻意义,在于指出了哥本哈根诠释的世界图景,和人们日常感知的宏观世界现实无法对应,猫实在不能又死又活。

       量子力学始终无法过渡到宏观,也始终无法圆满解释波函数坍塌的机制,而相对论等经典理论,则根本无法在微观世界使用,两种本体论之间,划下了深不可测的鸿沟,爱因斯坦的理论,解释了宇宙的大尺度图景与引力机制,而玻尔的理论,则在微观世界战无不胜,前者带来了天文学和宇宙探索的革命,而后者则制约着晶体管和集成电路的行为,构成了电视、计算机等电子设备的基础,它们各自在自己的领域驰骋,而两者代表的本体论思想,也因此从未决出最后的胜负。爱因斯坦终其一生寻找决定性的统一理论,至死未能如愿,逝世前一年还在写信给玻恩,明确反对对世界的概率解释。玻尔一方一直试图将引力纳入量子力学,同样遭到失败,爱因斯坦逝世七年后,玻尔在丹麦逝世,黑板上还画着爱因斯坦的光子箱。

       两人逝世后,探索和论战从未停止,两派的拥趸各持一词,坚信心中的世界模样,那只该死的猫,一直在张着大口嘲笑着人类世界图景的分裂。

       1970年,身患严重硬化症的霍金登上了这片壮阔的历史舞台。1965年,他的朋友罗杰·彭罗斯依据广义相对论提出了黑洞理论,指出一个大质量恒星最终会无法抵抗自身的引力,坍塌成一个体积为零而密度无限大的奇点,那里时空的曲率变得无限大,在其引力场的一个临界区域内,引力如此之强以至于光线都被弯折得无法逃逸,这个区域就是黑洞,其边界被称为事件视界。此时霍金已经活过了被医生预言的一两年寿命,而且相信自己还有好多年可活,于是开始着手研究将黑洞理论应用到整个宇宙中的方法,5年之后,他提出了今日已被广为人知的宇宙大爆炸理论。

       按照广义相对论计算,宇宙只能在膨胀或者收缩,但这有碍爱因斯坦的信念,他在方程中添加了叫做宇宙常数的一项,以求得一个静态解,后来,宇宙膨胀被天文观测证实,爱因斯坦将宇宙常数称之为他人生最大的错误。根据宇宙膨胀与广义相对论,霍金和罗杰斯最终推演出,宇宙大约在150亿年前从一个奇点爆炸而来,这意味着宇宙在时间上有一个开端。在奇点处,时空的曲率无限大,数学不能处理无限大的数,所以所有定理在奇点处失效,也就是说在时间开端处发生了什么是无法得知的。康德关于时间的二律背反问题,在这里是没有意义的,在开端外,根本不存在时间或空间这种事物。

       还能够不放弃本体论的,大概只有宗教了,上帝全知全能,不能存在任何一个无法决定的角落。一切科学无法说明的地方,宗教都可以将之视为自己的疆域,天主教宣布,宇宙大爆炸与《圣经》契合,奇点处就是上帝创世的时刻。1981年,霍金会见教皇时,教皇对他说:大爆炸之后的事情是可以研究的,而大爆炸本身是不能研究的,那是上帝的事务。

       对于科学而言,真正关键的问题并不是上帝或者其他神灵,而是在世界图景的某些地方,科学理论无法到达形成了真空。但上帝作为一个持续最久、最强有力的对手,显然更加值得认真对待,于是,霍金接过了百年前拉普拉斯的老问题,让科学进入19世纪每一个未能进入的角落,与上帝争夺解释权。

       首先要解决的,是宇宙为何是现在这样的问题。从大爆炸奇点出发,可能有无数的初始状态,宇宙是被神精心选择过以适应人类生存吗?标准的回答是所谓的人存理论,之所以有人类能够问出这样的问题,本身就是因为宇宙的初始条件满足人类存活的要求,还有多得多的初始条件,但其中没有人类可以存活,自然也不会有这样的问题出现,也就是说之所以发展出如今这样的宇宙,完全是小概率事件使然,人类真是走了无上的狗屎运。

       这回答显然不能令人满意,“除非作为上帝有意创造像我们这样生命的行为,否则很难解释,为何宇宙只用这种方式开始。”思考这样的问题,霍金着手探索更加具有决定性的解释。1980年代,他开始支持宇宙的暴胀模型,宇宙可能具有不同的初始状态,但在早期的一个暴胀过程中,就像吹气球一样,所有的褶皱和不均匀都被抹平了,形成了如今宇宙大尺度上的均匀性,为此,他甚至不惜以真空能量的形式找回了被爱因斯坦抛弃的宇宙常数。

       但这依然是不够的,还是有很多不能演化成今日宇宙的初始态,为了预言宇宙从何开始,必须有能够在奇点处成立的定律,要想在这一回合击败上帝,必须消除奇点,相对论显然已经无效,而奇点处已经进入了微观领域,霍金开始求助于量子力学。

       1983年,霍金提出了酝酿许久的无边界假设,他利用量子力学中费曼路径求和的思想,提出宇宙的历史是所有可能历史概率的总和,宇宙可能走过每一种可能的历史,各有其概率,为了计算这些历史,必须引入了虚时间的概念,而在虚时间中,时间方向和空间方向一样,是可逆的,因此,如果存在一种没有边界的时空,就没有必要指定边界上的行为,不存在在该处科学定律必须崩溃的奇点,也就不存在该处必须祈求上帝或者某些新的定律给时空设定边界条件的时空边缘。为此,他得出了时空没有边界时宇宙应该满足的条件,然后对所有可能的历史进行了历史求和,计算证明某一族宇宙历史具有大得多的概率,这种历史的发展就像地球的表面,从北极开始,尺度随纬度逐渐增大,最后在南极收缩成一点,尽管宇宙在南北极上尺度为零,但科学定律在这里依然有效,也就是说,奇点的概念被取消了。1998年,霍金又发展了这一理论,提出了宇宙历史不向一点闭合时的情况,从极点出发宇宙无限开放,无边界假设依然成立,这叫做“无假真空的开放暴胀”。由此,霍金证明了,宇宙有可能完全自足,无需任何外在力量启动。

       为什么要如此费尽心思,无论是暴胀理论,还是无边界假设,都是未被验证也很可能无法被验证的假说,无边界假设还让他赖以成名的宇宙大爆炸奇点理论付诸东流,这些都似乎是依据美学或者形而上学的观念而提出,然后再检测其预言是否与观测一致,为什么要在这个方向上孜孜以求?这已经不能用普通的探索精神来解释。霍金在他的两本书—《时间简史》和《果壳中的宇宙》—中不厌其烦的说明了他的理念,宇宙起源的问题属于科学范畴之外,属于形而上学或宗教,这种观点是科学家断然不能接受的,康德四组二律背反的前三组已然被相对论和量子力学所瓦解,可第四组依然在诘问着科学,而这第四组,恰恰是和宗教重合的,要在世界图景中取得最后的胜利,定律必须在所有地方都生效,只能有时成立的定律不能称之为定律。“我们必须试图在科学的基础上理解宇宙的开端,它也许是超过我们能力之外的任务,但是我们至少应该进行尝试。”霍金这样表述说,“随着科学理论在描述事件方面的成功,大部分人进而相信上帝允许宇宙按照一套定律来演化,而不介入其间使宇宙触犯这些定律。然而,定律并没有告诉我们,宇宙的太初应该像什么样子——他依然要靠上帝去卷紧发条,并选择如何去启动它。只要宇宙有一个开端,我们就可以设想存在一个造物主。但是,如果宇宙的的确确是完全自足的,没有边界或边缘,它就既没有开端也没有终结,它就是存在。那么,还会有造物主存身之处吗?”

       这是一场霍金为了建立他的本体论与上帝的终极之战,剩下的唯一问题,就是完成爱因斯坦和玻尔未完成的工作,将相对论与量子力学统一起来了,否则不管是暴胀理论,还是无边界假设,都是不能成立的。霍金和他的同道们,开始了漫长的探索,十一维超引力,超弦理论,膜理论,描述了难以为人理解的世界图景:人类生活的宇宙在一张四维膜上,边上有一张影子膜;人类的宇宙是高维空间的全息投影,只是我们自以为生活在四维世界里……这些想象比之过去几千年里任何本体论,无论神话的、宗教的还是哲学的,都要更加绚丽而不可思议。

       从这个意义上讲,难道不正是爱因斯坦、玻尔、霍金们继承了本体论哲学的伟大传统吗?他们不但在发现这个世界是怎样的,而且还以解释这个世界为己任,爱因斯坦坚持着决定论,玻尔则对这个世界的本质做了概率性诠释,霍金希望在量子力学诠释的基础上,在概率性的范围内恢复对世界的决定论,他的好友彭罗斯则公开表示,一定有决定性的存在,量子力学和弦论都是错的……霍金在书中毫无保留的如是发表了他的本体论宣言:“我们的目的只在于表述一族定律,这些定律能使我们在不确定原理的极限之内预言事件……因为理论不能被证明,我们将永远不能肯定,我们是否确实找到了正确的理论。但是如果理论在数学上是协调的,并且总是给出与观察一致的预言,我们便可以适度的相信它是正确的,它将给人类理解宇宙的智力斗争长期而光辉的历史篇章打上一个休止符。”就是如此,尽管他们都秉持着经验论的认识论,但内心里,他们却不折不扣的,都是笛卡尔的门徒,这个世界,没有什么是理性不能认识和解释的。

       这场终极之战是否依然是一场理性的迷狂,还是说科学只要描述现象就好了,根本就不该试图进入解释世界的本体论领域?但无论对于真正伟大的科学家还是哲学家来说,没有解释的世界能让他们满足么?另外,为什么一定要拘泥于哲学或者科学这种学科分类,难道从诞生之初,他们不是本就一体的包含在人类知识里面,只是为了方便使用才人为分开的么?如果我们是把《蒂迈欧篇》、《形而上学》当做哲学著作来阅读的,《时间简史》又有什么理由不是呢?霍金俨然科学家领袖的姿态和广泛的影响力难道仅仅是因为他的理论物理学精湛吗?并不易读懂的《时间简史》以40种文字卖到每750个人有一本,难道不正说明人们依然对理解世界抱有永恒不变而不可遏制的好奇心吗?那么,找到这最后的大一统理论,这场终极之战就胜利了吗?唯理论终于在本体论战场赢得世界了嘛?赢得了又能怎样呢?霍金写在《时间简史》最后的话也许是对这些疑问最好的回答。

       “即使只有一种可能的统一理论,那也只不过是一组规则或方程而已。是什么赋予这些方程以活力去制造一个为它们所描述的宇宙呢?通常的科学方法,即建立一个数学模型,不能回答为什么会有一个为此模型所描述的宇宙这个问题。为什么宇宙要找这么多存在的麻烦?难道统一理论如此咄咄逼人,以至于其自身之实现不可避免?或者它需要一个造物主,若是这样,它对宇宙还有其它效应吗?又是谁创造了它?
       迄今为止,大部分科学家太忙于发展描述宇宙为何物的理论,以至于没工夫过问为什么。另一方面,以寻根究底为己任的哲学家跟不上科学理论的进步。在18世纪,哲学家把包括科学在内的整个人类知识当做他们的领域,并讨论诸如宇宙有无开端的问题。然而,在19世纪和20世纪,对哲学家或除了少数专家以外的任何人来说,科学变得过于专业化和数学化了。哲学家把他们的质疑范围缩小到如此程度,以至于连维特根斯坦,这位20世纪最著名的哲学家都说道:哲学余下的任务仅是语言分析。这是从亚里士多德到康德哲学的伟大传统的何等堕落啊!
       如果我们确实发现了一个完整的理论,在主要的原理方面,它应该及时让所有人理解,而不仅仅让几个科学家理解。那时我们所有人,包括哲学家、科学家以及普普通通的人,都能参加讨论我们和宇宙为什么存在的问题。如果我们对此找到了答案,则将是人类理性的终极胜利——因为那时我们知道了上帝的精神。”
 
164 有用
7 没用

查看更多豆瓣高分好书

评论 23条

查看更多回应(23)

时间简史的更多书评

推荐时间简史的豆列

提到这本书的日记

了解更多图书信息

豆瓣
免费下载 iOS / Android 版客户端