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上帝与新物理学

时间:2014-02-24 22:44:08  来源:  作者:保罗·戴维斯  [ 下载本书 ]
简介:上帝是什么、存在吗?宇宙何以存在?世界的本质是什么?,,,,诸如此类的问题在本书中将进行深入细致的讨论。《上帝与新物理学》不是谈宗教的书。《上帝与新物理学》谈的是新物理学——从牛顿经典力学到相对论再到量子力学再到大统一理论——对以前的属于宗教的问题产生的影响。《上帝与新物理学》也不是一纯科学的书。《上帝与新物理学》从哲学的角度发问,是关于科学及其广泛含义的书。...
  时间之外的上帝被认为是以“在每个时刻都把握着宇宙的存在”这种更为强有力的方式“创造”了宇宙。时间之外的上帝并不是简单地启动了宇宙(上帝启动了宇宙这种观点被认为是自然神论而不是有神论),而是一直在行动。于是,那遥远的宇宙创造者便被赋予了一种更强的直接感他正在此地此时活动着但是,这样一来,他的形象也就有些朦胧了,因为超乎时间的上帝这一概念是难解的。
  一种上帝是时间中的上帝,他创造了宇宙,是宇宙创生的原因。另一种上帝是超乎时间的上帝,他把持着宇宙(包括时间)的存在。这两种上帝有时人们用下面的图解来描述。①设有一系列事件,每一事件都依存于前一事件。这一系列事件可以表示为系列…E3,E2,E1,按时间往后排。因而,E1的原因是E2,E2的原因是E3,依此类推。这一因果链可以表示如下:
  上面的“L”表示,通过物理定律L的作用,一事件引发了后面的事件。
  上帝是宇宙的原因这一概念(即我们在上一章里详细讨论过的),可以将上帝(用G来代表)表示为这原因系列的第一项:
  另一方面,假如上帝是超乎时间的,那他就不可能属于这种因果链。他是超乎因果链的,在每一个连接处维持着因果链:
  不管因果链是有第一环(比如,时间的开端)还是没有第一环(比如,在一年龄无限的宇宙中),上图总是没有问题的。有了上图,我们就可以说,与其说上帝是宇宙的原因,不如说上帝是宇宙的解释。
  上述的概念是不容易把握的。粗略地说,物理定律是以事物发生的规律性向我们呈现出来的。行星在其轨道上的精确运行,元素光谱的规则条纹等等都是有规律的。在开动着的汽车上,假如踩了刹车间,汽车就会慢下来。假如点燃火药,火药就会爆炸。热的火焰会使冰块融化,花瓶落在坚硬的地上会碎裂。这世界并不是杂乱无章无规律可循的,而是至少在某种程度上是可预测的,有秩序的。
  我们从受限的时空观点出发,用原因和结果来解释这些规律性,比如,太阳的引力是地球运行轨道发生弯曲的原因,等等等等。但还有另一种可能性上帝实际上是所有的事件的原因,上帝从我们的宇宙之外对我们所在的宇宙施加作用,精心地安排事件以显示规律性。
  下面是一个有助于说明问题的类比。假设在一机枪手前面有一个靶。该机枪手以恒定的速度扫射枪靶。结果,靶上就出现了间距相同的枪眼组成的图案。这时,某种必须永久生活在枪靶平面上的二维生物会把这一系列事件看成是在它所在的世界中,孔洞是有规律地出现的。它仔细观察过孔洞之后便会推论:孔洞的形成并不是随机的,而是周期性的,而且,孔洞的布局也有几何学上的质朴性,它们之间的间距是相同的。于是,这二维生物就会自信地宣布一条平面物理的新定律:孔洞创生定律。即每一个孔洞的出现都以一种有规律的方式造成了同行的下一个孔洞的出现。在一简单的序列中,一个孔洞毕竟总是跟随着另一个孔洞出现的。这个二维生物从它那受限的二维世界的观点出发看问题,因而就完全看不到真正的事实:所有的孔洞实际上完全是彼此无关的,其布局的规律性完全是那枪手的行为造成的。同样,宇宙有秩序的运行也可以如此解释:上帝从某种更为广阔的背景以一种有组织的方式创造了每一事件。更为广阔的背景是更高维度的空间?是一种不是空间的物理结构?是一种全然是非物理的结构(这又是什么意思呢)?
  怎样证明这种看法是有道理的呢?看看你的周围吧。看看宇宙的复杂结构和精巧的组织吧。动脑筋想想物理定律的数学公式吧。看看物质的安排,从旋转的星系到熙攘的原子活动,所有的物质都被安排的井井有条,为物质的安排而困惑吧。问一问为什么这些东西会这样吧。为什么会有这样的宇宙,这样的一套定律,这样的物质和能量安排?一句话,为什么竟然有事物存在?
  自然宇宙中的所有事物、所有事件,都要依赖于外在于它们的事物才能得到解释。解释一个现象,就得用另一个事物解释它。但是,假如这现象是存在的一切,是整个自然宇宙,那么,按照宇宙的定义,宇宙之外显然没有任何物理性的东西来解释宇宙。因而,宇宙的任何解释就必定是非物理的和超自然的东西。这东西就是上帝。宇宙之所以是这样的,是因为上帝要它这样。科学按定义来说,只是研究自然宇宙的,它可以成功地用一种事物解释另外一种事物,再用其他的事物解释这另外一种事物,如此这般一直解释下去。但自然事物的总体却得从自然之外进行解释。
  一切自然事物都要视其他事物的条件而定。以此为基础的推理路线就被称作“偶然性”论证,是上帝存在的宇宙论论证的第二个变体。这种论证如同我们在上一章里讨论过的因果论证一样,也受到了某些批评。
  从某种意义上讲,偶然性论证搬起石头砸了自己的脚。我们可以设想把“宇宙”的定义扩大,把上帝也包括进去。那么,又该如何解释由上帝加时空、物质组成的宇宙而构成的整个系统呢?一句话,怎么解释上帝?神学家回答道:“上帝是必然的存在,用不着解释;他自己内部就包含了他自己存在的解释。”但这样的话有任何意义吗?假如有,我们为什么不能用同样的论点来解释宇宙:宇宙是必然的,宇宙在其内部包含了它自己存在的原因?的确,这似乎象是上一章里我们所说的惠勒的观点。
  一个自然系统包含着其自身的解释,这在门外汉看来似乎是自相矛盾的,但这思路在物理学里有某种优越性。人们可以姑且认为(不考虑量子效应),一切事件都是偶然的,是要用其他的事件来解释的,但同时也没有必要得出结论,以为这事件的序列或是无限地长,或是终止于上帝。这序列可能闭合成为一个圈。例如,现有四个事件、或事物、或系统,E1,E2,E3,E4,四者可以以如下的方式相互依存:
  有一种与此一模一样的理论一度在某些粒子物理学家中间流行。这些物理学家想以这样的理论解释物质的结构。下面就是一个著名的解释链:物质是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子是由电子和原子核构成的,原子核是由质子和中子构成的。一直有一种很普遍的观点(自古希腊以来就有了),认为这解释链将会有一个终结;有为数不多的真正的基本粒子,浑然一体,不可再分,是一切物质的建筑砌块。假如我们能深入到原子内部更小的区域,迟早会发现这些基本的无结构的粒子。目前,这一理论获得了所谓夸克理论的强有力的实验支持(见第十一章)。
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