Hawkins:為何上帝沒有創造宇宙 (2010)

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Hawkins:為何上帝沒有創造宇宙 (2010)

文章BW Book Worm » 週日 9月 05, 2010 5:27 pm

(简体版)

Hawkins & Mlodinow:為何上帝沒有創造宇宙──製造我們的世界有穩妥的科學解釋,不需要有諸神, 2010

原文:Stephen Hawkins & Leonard Mlodinow:Why God Did Not Create the Universe。There is a sound scientific explanation for the making of our world—no gods required.

圖檔

在維京人的神話,有兩頭狼Skoll和Hati吃掉太陽和月亮,形成日蝕和月蝕。日蝕或月蝕開始時,人們製造大量噪音,希望趕跑兩頭狼。過了一些日子,人們必然留意到無論他們是否四處竄跑敲盤擊罄,日蝕月蝕總歸結束。

遠古時代人類不懂得大自然的方法,想出許多神話來解釋他們的世界。但最終,人們轉向哲學,即是以理性(以及少許直覺)來破解他們的宇宙。今天我們利用理性,數學和實驗測試;換句話說,利用現代科學。

愛因斯坦說:「有關宇宙最不可思議的是它是可以理解的。」他的意思是,不像在糟糕的一天我們家園〔沒有秩序〕,宇宙不僅是各走各路的諸多物件的總匯。宇宙中的一切都遵循法規,沒有例外。

牛頓認為,我們這可居住、奇怪的太陽系不是「產生於僅僅大自然定律做成的混沌。」相反,他認為宇宙中的秩序是「首先由上帝創造,然後由祂一直保存同一狀況和情況。」最近發現有許多大自然定律的極端微調,可能有人回歸一些想法,認為這偉大設計是一些偉大設計師的作品。然而,宇宙學的最新進展解釋了為何宇宙的定律似乎專門為人類設計,無需一位仁慈的創造者。

許多不可能發生的事情,巧合地創造了方便人類的地球設計;如我們只是宇宙唯一的太陽系,這些事情確實是令人費解。但今天我們知道有數以百計的其他太陽系,很少人懷疑星系中數十億恆星有無數的太陽系。各類行星存在,而且很明顯的當行星支持的生命審查周圍世界時,必然發現他們的環境條件是滿足他們存在的需要。

可以把最後一句陳述轉化為科學原理:我們存在這事實限制了我們身處的環境類型。舉例來說,若是我們不知道從地球到太陽的距離,有生命如我等的存在這事實會為地球與太陽距離設定上下限。我們需要有液態水;如地球過於接近,水會沸騰,如距離太遠,水會凍結。這一原則被稱為「弱勢」人擇原理。

弱勢人擇原理不是很有爭議。但有一個更強有力的形式被一些物理學家蔑視。強勢人擇原理表明,我們存在這現實已設定限制,不僅對我們的環境,也對大自然定律本身的可能形式和內容設定限制。

產生這個想法,不僅是我們太陽系奇哉怪也,有利於人類生命發展的特有特性,也是我們整個宇宙和它的定律的特性。它們似乎有設計,一方面度身訂造的支持我們,一方面如果我們是存在的話,沒有多少變化的空間。這是更加難以解釋。

原始宇宙含有氫,氦和少許鋰,這些元素如何演化成宇宙,窩藏著至少一個世界,充滿著和我們一樣智能生命,是很多章節的故事。大自然的力量就是如此,眾多原始元素可以生產較重元素,尤其是碳,並保持穩定至少數十億年。這些較重元素是在恆星熔爐中形成,所以這些力量首先必須要形成恆星和星系。恆星和星系生於早期宇宙中微不足道不均勻性的種子。

即使所有這些還是不夠:恆星的動力使得有一些最終會爆炸,其精確的方法把較重元素在空間中擴散。此外,大自然定律必然決定了那些殘留物質可以再濃縮成為新世代的恆星,環繞著恆星的行星納入了新形成的重元素。

物理理論在某些方面改變,形成這些模型宇宙;通過檢查這些模型宇宙,可以在有條不紊的情況下研習物理定律改變的效果。這樣的計算表明,強大核力的強度只要改變少至0.5%,或電場力改變4%,即會破壞數每一恆星的全部氧或碳,也破壞我們所知的生命可能性。此外,我們理論中出現的大部分基本常數似乎已細微調整,意思是如它們稍有改變,宇宙將是截然不同,而且在許多情況下不適合生命的發展。例如,如果質子的重量稍增0.2%,會衰變為中子,不穩定的原子。

如果我們假設行星要有數億年穩定的軌道運行,才可以演化出生命,空間的維度也是因為我們的存在而固定。這是因為根據吸力定律,穩定的橢圓軌道只可以存在三維層面。若然不是三維,即使任何小小干擾,例如其他行星產生的拉力,行星會脫離環形軌道,或是朝向或是遠離太陽。

出現了能夠支持有智慧旁觀者的複雜結構,這似乎是非常脆弱。大自然定律形成了非常微調的體系。從這些巧合可得出什麼結論?基礎物理定律具體形式和性質的「運氣」,根本不同於我們在環境因素中發現的不同種類「運氣」。前者提出了很自然的問題:為什麼是這樣。

很多人希望我們應把這些巧合作為上帝作業的證據。認為宇宙是為了滿足人類而設計,這說法出現可追溯數千年前的神學和神話。在西方文化,舊約聖經包含天賜設計的概念,但傳統的耶教觀點也可能極大受亞里士多德影響,他相信「智慧的自然世界,其功能是根據一些刻意設計。」

這不是現代科學的答案。正如宇宙學最近的進展表明,吸力定律和量子理論可以解釋宇宙從一無所有中自發出現。自發創造,是「有些什麼」而不是「一無所有」,為什麼宇宙存在,為什麼我們存在的原因。無需上帝點燃引線,啟動宇宙。

我們的宇宙似乎是許多宇宙之一,各有不同定律。這多元宇宙的想法,不是發明出來以解釋微調的奇蹟。這是現代宇宙學許多理論所預測的結果。如果這是真的,就是把強勢人擇原理弱化為弱勢人擇原理,把物理定律的微調與環境因素置於同一層次,因為這意味著我們的宇宙棲息地──現在是整個可以觀察的宇宙──只是眾多宇宙之一。

每一宇宙有許多可能的歷史和許多可能的狀態。只有極少數會容許像我們這樣的生物存在。依宇宙的尺度,雖然我們是弱小和微不足道,在某種意義上我們是創造的主人。

(譯註:霍金Hawkins大名遠播,科普作品是暢銷書。老實話,他的《時間簡史》我看不懂。他的新作《偉大設計The Grand Design》將於9月9日發行。報章有以上的簡介,譯之以饗讀者。)
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Re: Hawkins:為何上帝沒有創造宇宙,2010

文章BW Book Worm » 週日 9月 05, 2010 5:31 pm

Hawkins & Mlodinow:为何上帝没有创造宇宙──制造我们的世界有稳妥的科学解释,不需要有诸神, 2010

原文:Stephen Hawkins & Leonard Mlodinow:Why God Did Not Create the Universe。There is a sound scientific explanation for the making of our world—no gods required.

圖檔

在维京人的神话,有两头狼Skoll和Hati吃掉太阳和月亮,形成日蚀和月蚀。日蚀或月蚀开始时,人们制造大量噪音,希望赶跑两头狼。过了一些日子,人们必然留意到无论他们是否四处窜跑敲盘击罄,日蚀月蚀总归结束。

远古时代人类不懂得大自然的方法,想出许多神话来解释他们的世界。但最终,人们转向哲学,即是以理性(以及少许直觉)来破解他们的宇宙。今天我们利用理性,数学和实验测试;换句话说,利用现代科学。

爱因斯坦说:「有关宇宙最不可思议的是它是可以理解的。」他的意思是,不像在糟糕的一天我们家园〔没有秩序〕,宇宙不仅是各走各路的诸多对象的总汇。宇宙中的一切都遵循法规,没有例外。

牛顿认为,我们这可居住、奇怪的太阳系不是「产生于仅仅大自然定律做成的混沌。」相反,他认为宇宙中的秩序是「首先由上帝创造,然后由祂一直保存同一状况和情况。」最近发现有许多大自然定律的极端微调,可能有人回归一些想法,认为这伟大设计是一些伟大设计师的作品。然而,宇宙学的最新进展解释了为何宇宙的定律似乎专门为人类设计,无需一位仁慈的创造者。

许多不可能发生的事情,巧合地创造了方便人类的地球设计;如我们只是宇宙唯一的太阳系,这些事情确实是令人费解。但今天我们知道有数以百计的其他太阳系,很少人怀疑星系中数十亿恒星有无数的太阳系。各类行星存在,而且很明显的当行星支持的生命审查周围世界时,必然发现他们的环境条件是满足他们存在的需要。

可以把最后一句陈述转化为科学原理:我们存在这事实限制了我们身处的环境类型。举例来说,若是我们不知道从地球到太阳的距离,有生命如我等的存在这事实会为地球与太阳距离设定上下限。我们需要有液态水;如地球过于接近,水会沸腾,如距离太远,水会冻结。这一原则被称为「弱势」人择原理。

弱势人择原理不是很有争议。但有一个更强有力的形式被一些物理学家蔑视。强势人择原理表明,我们存在这现实已设定限制,不仅对我们的环境,也对大自然定律本身的可能形式和内容设定限制。

产生这个想法,不仅是我们太阳系奇哉怪也,有利于人类生命发展的特有特性,也是我们整个宇宙和它的定律的特性。它们似乎有设计,一方面度身订造的支持我们,一方面如果我们是存在的话,没有多少变化的空间。这是更加难以解释。

原始宇宙含有氢,氦和少许锂,这些元素如何演化成宇宙,窝藏着至少一个世界,充满着和我们一样智能生命,是很多章节的故事。大自然的力量就是如此,众多原始元素可以生产较重元素,尤其是碳,并保持稳定至少数十亿年。这些较重元素是在恒星熔炉中形成,所以这些力量首先必须要形成恒星和星系。恒星和星系生于早期宇宙中微不足道不均匀性的种子。

即使所有这些还是不够:恒星的动力使得有一些最终会爆炸,其精确的方法把较重元素在空间中扩散。此外,大自然定律必然决定了那些残留物质可以再浓缩成为新世代的恒星,环绕着恒星的行星纳入了新形成的重元素。

物理理论在某些方面改变,形成这些模型宇宙;通过检查这些模型宇宙,可以在有条不紊的情况下研习物理定律改变的效果。这样的计算表明,强大核力的强度只要改变少至0.5%,或电场力改变4%,即会破坏数每一恒星的全部氧或碳,也破坏我们所知的生命可能性。此外,我们理论中出现的大部分基本常数似乎已细微调整,意思是如它们稍有改变,宇宙将是截然不同,而且在许多情况下不适合生命的发展。例如,如果质子的重量稍增0.2%,会衰变为中子,不稳定的原子。

如果我们假设行星要有数亿年稳定的轨道运行,才可以演化出生命,空间的维度也是因为我们的存在而固定。这是因为根据吸力定律,稳定的椭圆轨道只可以存在三维层面。若然不是三维,即使任何小小干扰,例如其他行星产生的拉力,行星会脱离环形轨道,或是朝向或是远离太阳。

出现了能够支持有智能旁观者的复杂结构,这似乎是非常脆弱。大自然定律形成了非常微调的体系。从这些巧合可得出什么结论?基础物理定律具体形式和性质的「运气」,根本不同于我们在环境因素中发现的不同种类「运气」。前者提出了很自然的问题:为什么是这样。

很多人希望我们应把这些巧合作为上帝作业的证据。认为宇宙是为了满足人类而设计,这说法出现可追溯数千年前的神学和神话。在西方文化,旧约圣经包含天赐设计的概念,但传统的耶教观点也可能极大受亚里士多德影响,他相信「智能的自然世界,其功能是根据一些刻意设计。」

这不是现代科学的答案。正如宇宙学最近的进展表明,吸力定律和量子理论可以解释宇宙从一无所有中自发出现。自发创造,是「有些什么」而不是「一无所有」,为什么宇宙存在,为什么我们存在的原因。无需上帝点燃引线,启动宇宙。

我们的宇宙似乎是许多宇宙之一,各有不同定律。这多元宇宙的想法,不是发明出来以解释微调的奇迹。这是现代宇宙学许多理论所预测的结果。如果这是真的,就是把强势人择原理弱化为弱势人择原理,把物理定律的微调与环境因素置于同一层次,因为这意味着我们的宇宙栖息地──现在是整个可以观察的宇宙──只是众多宇宙之一。

每一宇宙有许多可能的历史和许多可能的状态。只有极少数会容许像我们这样的生物存在。依宇宙的尺度,虽然我们是弱小和微不足道,在某种意义上我们是创造的主人。

(译注:霍金Hawkins大名远播,科普作品是畅销书。老实话,他的《时间简史》我看不懂。他的新作《伟大设计The Grand Design》将於9月9日发行。报章有以上的简介,译之以飨读者。)
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