霍金《大设计》的偏颇
最具讽刺意味的是,一部论述宇宙和人类及万物最初是如何创生的《大设计》,竟然没有设计者。
《大设计》完全依赖于“物理模型”的实在性,只要模型是可能的,哪怕存在无数个宇宙也不必大惊小怪,而我们生存的这个宇宙只不过是千千万万个宇宙中的一个。我们之所以能生存在这个宇宙中的一个小小的星球上,是因为它恰好适合我们。这就是所谓的“人存原理”(或称“人择原理” )。而它之所以恰好适合我们,是因为我们恰好正在观察它。因此,霍金得出结论:“我们用自己的观测创造历史,而非历史创生我们”(《大设计》120页)。
我们不需要用尖刻的语言去评论一位在当代世界享有巨大声誉的科学家,相反,我们对于一生坐在轮椅上的一位残疾老人,能写出如此精彩的《大设计》,无论如何,也是值得我们尊敬的。这本书字里行间都渗透了霍金丰富的物理知识和有趣的逻辑思维。可惜的是,它离真理越来越远,这不能不使我们感到痛心和惋惜。
一“无边界条件”的虚妄
霍金在《大设计》中说:“意识到时间像空间那样行为呈现了一个新的选择。它不仅排除了对宇宙具有开端的长期的异议,而且意味着宇宙的起始由科学定律来制约,而不必由某位神来启动(《大设计》117页)。
这个结论至少是经过二十年的苦心钻研得出来的。早在《时间简史》中,霍金就指出:“空间和时间可以形成一个没有边界的闭曲面的思想,对于上帝在宇宙事物中的作用还有一个深远的含义。随着科学理论在描述事件的成功,大部分人进而相信上帝允许宇宙按照一套定律来演化,而不介入其间促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——它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。
看到这里,人们似乎以为霍金是一位有神论者。
“但是,如果宇宙确实是完全自足的,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” ?(《时间简史》181页)
由此可知,宇宙的诞生究竟需不需要有一个上帝,全在于宇宙是不是完全自足的,或者说是有边界的还是无边界的。对此,霍金说:“‘宇宙的边界条件是它没有边界’。宇宙是完全自足的,而不被任何外在于它的东西所影响。它既不被创生,也不被消灭,它就是存在”(《时间简史》174页)。
对大多数读者来说,讨论宇宙边界问题都是过于深奥的问题。就连霍金自己也说:“在梵蒂冈会议期间,我不知道如何用‘无边界’思想去预言宇宙”(《时间简史》174页)。所以,我们没有必要去过多地追求细节问题,以免陷入不能理解的深渊。但我们必须指出“无边界”理论的要害,否则将无法识别真理。
问题的要害是究竟因为有时间的起始才有宇宙的诞生,还是因为宇宙的诞生而产生了时间。
对此,霍金在《大设计》中有了进一步的阐译。他说:“早期宇宙——当宇宙小到足够让广义相对论和量子论一起制约之时——有效地存在四维空间而不存在时间。这意味着,当我们提及宇宙的‘起始’,我们正位于微妙问题的边缘,即当我们向极早期宇宙追溯时,我们所知的时间并不存在!……
“意识到时间可像空间的又一方向的行为意味着,以一种类似我们可以摆脱世界边缘的方式,人们可以摆脱时间有个开始的问题。假设宇宙的起始像地球的南极,纬度取时间的角色。随着人们往北运动,代表宇宙尺度的等纬圈将膨胀。宇宙在南极作为一点起始,但是南极和任何其他点都非常像。询问在宇宙起始之前发生什么成为无意义的问题,因为在南极之南不存在任何东西。在这个图像中,时空没有边界——同样的自然定律在南极如在他处一样成立。类似地,当人们将广义相对论和量子论相结合时,关于在宇宙开端之前发生什么的问题就变得无意义了。历史必须是无边界的闭合面的思想被称为无边界条件”(《大设计》116-117页)。
“意识到时间像空间那样行为呈现了一个新的选择。它不仅排除了对宇宙具有开端的长期的异议,而且意味着宇宙的起始由科学定律来制约,而不必由某位神来启动”(《大设计》117页)。
通过霍金的详尽论述,我们得知,由于时空无边界条件,导之没有时间的开端,因而导之宇宙没有起始,因此,也不需要有个上帝。
然而,时间和宇宙究竟谁决定谁呢?这需要从时间的本质上来回答。
时间的本质是物质运动过程的计量(我在存在论中已有论述),如果没有量子的运动,当然不会有时间。霍金的意思是说,当广义相对论和量子论相遇时,量子引力显得极为重要,在量子尺度下,量子运动是“无边界”的,所以时间消失了,因此宇宙并没有创生。但是,宇宙如果没有创生,怎么会有澎胀呢?时间如果没有开始,那么宇宙的年龄(霍金说有137亿年)又是从何时计算的呢?
显然,这样的推理和所作的比喻都是不合逻辑的。无边界条件仅存在于二维空间(球面),对于被霍金视为“绝对真理”的具有11维空间的M理论来说,无边界条件能否成立,还未得到实验的任何支持。因此,霍金的结论下的太早了。
从霍金的结论中,我们可以看出,他比二十年前自信多了。在《时间简史》中霍金写道:“我要着重说明,时空是有限而‘无界’的思想仅仅只是一个设想,它不能从其他原理推出。正如任何其他的科学理论,它原先可以是出于美学或形而上学的原因而被提出,但是对它的真正检验在于它所给出的预言是否与观测相一致。然而,在量子引力的情况下……要从中引出预言仍是令人生畏的课题”(《时间简史》175页)。
如果霍金还记得这些话,那么,“时空是有限无边界”的设想在M论中得到证实了吗?难道11维空间比二维空间更容易产生“无边界条件”吗?如果它仍然只不过是个设想,有什么理由武断地把上帝或造物主从宇宙创生的场景中祛除呢?
实际上,所谓时空无边界条件,是空间达到了极限的形式,恰是时间的开始。时间作为第四维空间,它在维上是0,而在空间上是一个点(1)。宇宙正是从这里开始的。
而这个维和这个点正是上帝设计出来的,任何人都到达不了这个极限,这也正是量子论测不准原理的根源。
同样,霍金大概也忘记了在《时间简史》中曾经这样告诫自己:“但是我们必须小心,不要过分自信——我们在过去有过错误的奢望!例如,在20世纪初,曾经以为每件东西都可以按照连续物质(例如弹性和热导)的性质予以解释。原子结构和不确定性原理的发现使之彻底破产”(《时间简史》212页)。
我们还可以举出更多的错误的奢望。例如亚里士多德和托勒密的地心说不是在天文学史上被确信了一千多年吗?最终不还是被日心说取代了吗?
所以,我们不应该迷信任何伟大的人物,不管他们是科学家、哲学家或是政zh i家,他们虽然在某个领域做出非凡的贡献,但谁都没有获得犯错误的豁免权。
如果霍金相信“有”的定理:一切复杂有序的事物都是有灵作用的结果。就不会轻易地抛弃上帝。况且没有比宇宙更加复杂有序的事物。正像专门研究弦论和M论的专家、中国科学院理論物理研究所研究員李淼对《南方周末》记者说的一段生动有趣的话:“如果可以在实验室用极端的条件创造一个大爆炸的宇宙,那么新的宇宙可以想象为原始的宇宙气泡上新长出来的一个泡泡,这时,这个新的泡泡是有人在操纵还是自然生成?是有一个宗教意义上的‘造物主’的角色在起作用吗?我不知道”。
二、哲学没有死
霍金在《大设计》中有许多语出惊人的话,其中“哲学已死”就是最典型的一个。
但是,人们无需担心,更不必失望,哲学从来就是与人类同在的。只要人类存在,哲学就不会死。
其实,如其说《大设计》是一本科学著作,倒不如说它是一本哲学宣言。正像霍金的华人学生、《时间简史》和《大设计》的翻译者、浙江工业大学教授吴忠超在译者序中所说:“《大设计》这本书的主题是理解生命、万物和宇宙的存在。它凝结了作者自《时间简史》出版后20多年间,对科学和哲学的探索成果,以及对这些学科的未来展望。”
霍金的探索成果从科学上讲,他终于发现了宇宙的“万物理论”,即M理论。有了这个“终极理论”,他在哲学上得出了一席列的结论:如“依赖模型的实在论”、“人存原理”、“我们用自己的观测来创造历史,而非历史创生我们”、“宇宙的起始由科学定律来制约,而不必由某位神来启动”等等。
首先,作为被霍金视为宇宙的“终极理论”或是爱因斯坦所希望找到的大统一理论,忘记了宇宙中还有一种更重要的力——创造力——的存在。它比自然界中的四种力(引力、电磁力、弱力和强力)更具生命力。作为宇宙的大统一理论,如果缺了创造力,则是绝对无法统一的。
试看地球上的事物,有哪一件不是人类智慧创造的产物?无论是科学发明,还是社会文明,所有一切辉煌的成就都是人类创造的成果。离开人的创造力,还会有今天的现代文明吗?
然而,所有这一切,在霍金看来,都可以由量子的长落来解释,因为人类就是量子长落的产物。为了让人们相信这是真的,霍金采用了剑桥的一位名叫约翰·康威的年青数学家发明的“生命游戏”来说明。在这个“游戏”中,是康威赋于生命“生”与“死”的规则,其实,这不过是一种人为的“生命模型”。如果把这个模型全部解开,那么绿色的生命方块模型只不过是很多可能的解中很普通的一个,如果制定新的游戏规则,那么,别的“生命”也将会出现。这样,“生命游戏”就失去了生命的意义。因此,霍金的理论也失去了真理的意义。
正像“有”的定理规定的那样:一切复杂有序的事物都是灵创造的结果。这个定理已经被“不可降低的复杂性”原理所证实,也被“有” 的定律所肯定。
对于宇宙的奥妙和神奇,以及我们居住的太阳系和地球的精密结构和设计,霍金在《大设计》中用一系列的“幸运”和“巧合”来解释。他说:“我们太阳系还具有其他‘幸运’的性质,若无这些性质,也许永远不能演化出复杂的生命形式”(《大设计》127-128页)。
例如:“地球轨道的偏心率大约仅为2%,这表明它几乎是圆形的。后来发现,这是个好运气”。因为“在具有偏心率20%的水星上,在它处于近日点时的温度超过其处于远日点时200°F。事实上,如果地球轨道的偏心率接近于1,我们到达近日点时海洋会沸腾,而到达远日点时海洋会冰冻,无论是寒假还是暑假都不宜人。大轨道偏心率无助于生命,因此我们很幸运地拥有其轨道偏心率接近于0的一个行星。”
再如:“在太阳质量和我们离开它的距离的关系上,我们也很幸运……假如日地距离给定,如果我们的太阳只要轻或重20%,地球就会比现在的火星更凉,或比现在的金星更热。”
再如:“只要在强核力的强度上哪怕改变0.5%,或者电力哪怕改变4%,就会在每个恒星中要么几乎毁灭全部碳,要么毁灭全部氧,因而毁灭了我们所知的生命的可能性。只要改变我们宇宙的那些规则,我们存在的条件就消失了!”
再如:“如果质子只要更重0.2%,它们就会衰变成中子,使原子不稳定。如果构成质子的夸克种类的质量总和只要改变小到10%,那么我们由之组成的稳定的原子核就要少得多;事实上,夸克的质量和对于大量稳定核的存在似乎是最佳的。”
再如:“只有在三维时,稳定椭圆轨道才有可能……除了三维的任意维甚至一个小干扰,例如由其他行星的拉力产生的小干扰,会迫使行星脱离其圆周轨道,并使之要么旋入要么旋离太阳,这样我们要么被烤死要么被冻死……”
总之,“能够支持智慧观察者的复杂结构的出现似乎是非常脆弱的。自然定律形成了一个极端仔细微调的系统,在不毁灭我们所知道的生命发展的可能性下,物理定律能被改变的是非常小的。若非在物理定律的精确细节上的一系列令人吃惊的巧合,人类和类似的生命形式似乎永远不可能形成”(以上各例均在《大设计》第七章“表观奇迹”中,见128至137页)。
对于上述宇宙中存在的诸多的“令人吃惊的巧合”,霍金有一个解释的理由,他说:“多宇宙的存在可能解释自然定律的微调,其方法和意识到存在类似太阳系的亿万个系统,使得我们太阳系的环境巧合变得寻常一样。长期以来,许多人将自然的美和复杂归功于上帝,这在他们的时代似乎得不到科学的解释。然而,正如达尔文和华莱士不用一个至高存在的干涉解释生命形式的表现奇迹设计能够出现,多宇宙概念可以解释自然定律的微调,而不需要为我们制造宇宙的仁慈的造物主”(《大设计》140页)。
这岂不等于说,正如我在第四节所举的当蚂蚁族发现马路上不至一台汽车时,在更远处还有更多更新更漂亮的汽车,于是便得出结论说:我们所看到的那台汽车并不是唯一的,它没有什么格外神秘的,它不过是无数汽车中普普通通的一台,因此,它不是特别为人也不是由人创造的,而是自然就有的。
由此看来,哲学仅仅因为霍金的存在,也不会死。何况在霍金之外,还有更多的哲学家在思索同样的问题。
就科学和哲学的关系来说,科学是哲学的基础,哲学是科学的指南。因此,哲学离不开科学,科学更离不开哲学。哲学史告诉我们,无论是古代的希腊哲学史,还是近代的西方哲学史,以及包括霍金在内的现代世界哲学史,都是与当时的科学发现联系在一起的,试想如果没有广义相对论和量子理论,能有霍金这样的哲学吗?
然而,任何科学的发现和发展,都是在一定的哲学观指导下进行的。以霍金为例,当他对地球和太阳系中存在的那么多的“巧合”的微调作出解释时,他心中只装着量子的概念,他只相信由量子构成的物理模型才是唯一的实在性,这和他二十年前站在量子与上帝之间排徊的态度不大相同,最后他选择了量子,抛弃了上帝。
希伯来人有句谚语说得好:“人类一思考,上帝就发笑”。
如果上帝看到了霍金的“大设计” ,说不定会笑出声来。
【注】本文首发2018年6月8日《旷野呼声》网。转载请注明:“转自《旷野呼声》网站”。未经授权,请勿修改文章原始内容。
【作者简介】高级工程师,曾任辽宁省化工学校校长等职,现已离休。喜爱读书,尤喜哲学书籍,酷爱《圣经》,并依据圣经真理,创作出版了一部《论“有”的哲学》论著。晚年归主,委身于沈阳东关教会。