这些问题我们要到最后一章再谈。有些物理学家受到自然界基本定律的简单性的启发,提出一种论点说,很可能最终的定律(在这里是超力)有一种数学结构,这数学结构是唯一在逻辑上没有矛盾的物理原理。这就是说,正象神学家们把上帝说成是必然的一样,在这里,物理也被说成是“必然的”了。那么,我们是不是应当象某些哲学家(如柏拉图)似乎作过的那样,也作出结论说上帝就是物理?
有些物理学家,特别是史蒂芬·霍金,已经提出,实际上我们也该料想到宇宙的原初状态是很简单的。⑤其理由涉及我们在第二章里简略讨论过的原初奇点。奇点的最基本特征是,它象是时空的边缘、边界,因而人们认为它也是自然宇宙的边缘。奇点的一个例子,是一无限致密的状态,标志着大爆炸的开始。据认为,黑洞里也有奇点发生,可能在其他地方也有奇点。
因为到目前为止,我们的一切物理理论都是在时空范围里提出的,所以,时空边界的存在就意味着,自然的物理过程不可能延续到这边界之外。从一基本的意义上讲,根据这种观点,奇点就代表着自然宇宙的外部边界。在奇点处,物质能够进入或离开自然世界,从奇点能发出影响,而这些影响是自然科学所完全不能预测的,甚至原则上也不能预测。奇点是科学所发现的最接近超自然动因的东西。
多少年来,人们曾认为奇点是由于对使用的引力模型过分理想化所造成的一种人工的东西。后来,在一系列精巧和富于启迪的数学定理中,潘罗斯和霍金证明,奇点是相当普遍的;而且,在
一切合理的物理条件下,一旦引力变得足够强大,奇点也是不可避免的。在大爆炸中,引力的确足够强大。
即然人们必须认真地对待他们二人的证明,于是很多人就动脑筋去想奇点会有什么样的行为。各条思路都汇集到了这一点上,即奇点产生的东西或者是完全无序、无结构的,或者是有条理的、有组织的。在前一种情况下,大爆炸的奇点只是产生出一种无秩序的宇宙,没有任何具体的秩序。在后一种情况下,宇宙是带着某种程度的组织出现的,象是钟表上满了弦,可以走时了。
霍金提出了一个“无知原理”,意思是说奇点最终是不可知的,因而也该是完全无信息的(在物理学里,信息大致与有序同义,即负熵)。⑥因此,从奇点出来的任何东西都是完全无序的,浑沌的。霍金提出的这一原理,倒是很符合那种认为原初宇宙是处于无序值最大的状态(热平衡)的观点。
很多这类观点,现在都处在现代理论物理学的前沿,因而只能通过理论未来的发展才会得到澄清。物理学家们对时空奇点的问题意见不一,甚至对原初宇宙到底是处于什么样的具体状态也是见解各异。但是,科学宇宙学最近的进展所产生的各种思想无疑再次引发了关于上帝与宇宙的存在的争论,并且使这一争论转向了一个新方向。
第五章 什么是生命?整体论对还原论
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“上帝就照着自己的形象造人…”
《圣经·创世纪》第1章第27节
“我们是生存机器,是些机器人,被盲目地编了程序,以便保存那些只顾自己的分子,也就是我们所说的基因。”
《只顾自己的基因》理查德·道金斯
神学家认为,生命是最大的奇迹,人类生命是上帝的宇宙总计划中的最高成就。对科学家来说,生命是自然界中最令人惊讶的现象。一百年前,生命系统的起源及演化问题成了科学和宗教有史以来最大冲突的战场。达尔文的进化论动摇了基督教教义的基础。而且,自哥白尼把太阳放在了太阳系的中心以来,进化论又一次使普通百姓感受到了科学分析的深远影响。科学看来好像能够整个地改变人类对自己、以及对人与宇宙的关系的看法。
因为本书主要是讲物理学的书,所以我们不会在本书中详述达尔文的革命性理论及他的理论对教会的影响,也不能大讲在最近的“创世论”运动中反达尔文的情绪为何奇异地复活了。这一切问题在其他的书里都有详尽的记述。本章要讲的是科学家对生物体的看法。要讨论的问题是:什么是生命?生命是否为神的精神的存在提供了证据?
圣经相当明确地说,生命是上帝活动的直接结果,生命并不是上帝创造天地之后所确立的正常物理过程的自然结果。相反,是上帝喜欢运用他的能力,先是造出了植物和动物,接着又造了亚当夏娃的。当然,现在绝大多数的基督徒和犹太教徒都承认创世纪的寓言性质,不想坚持说圣经所记载的生命起源就是历史事实。然而,生命的神性,尤其是人类生命的神性,仍然是当今宗教教旨的一个中心问题。
生命是神造的吗?难道上帝真的在奇迹中没有理会物理和化学的定律,把那些由无生命的物质组成的分子捏来捏去,造出了第一个活物?上帝真是在几千年(或几百万年)之前又巧妙地处理了某种猿一样的生物的基因结构,从而造出了人?或者说,生命真是纯粹自然的(或许是复杂的)物理和化学活动的结果,而人是长期曲折的进化过程的最终产品?生命能否用人工的方式在实验室里制造出来?是不是必须得往里面添加一种成分(神的活力),生命才能活起来?
什么是生命?对物理学家来说,生命系统有两个与众不同的特征,一是其复杂,二是其组织。即便是单细胞生物,虽然原始,却显示出任何人工制品所无法比拟的复杂和精巧。例如,我们可以看看一个低级的细菌。仔细观察就会发现,它身上有复杂的功能和形态的网络。这细菌可以用多种多样的方式与其环境相互作用,它可以四处活动,攻击敌人,接近或逃避某些外部刺激,以一种有控制的方式交换物质。其体内的情况象是一个井井有条的大城市。负责进行大部分控制的是细胞核,其中包含着遗传“密码”,就是使这细菌得以进行繁殖的全套化学指令。控制并左右这细菌的一切行为的化学结构是由多达上百万原子组成的分子。这上百万的原子是以复杂的、高度特殊的方式组合起来的。就生命的化学基础而言,最重要的是核酸分子,即大名鼎鼎的“双螺旋”形状的RNA和DNA(核糖核酸和脱氧核糖核酸)。
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