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宇宙新說(上)

——以量子物理為基礎,將生命置於決定地位的

生物中心論

A New Theory of the Universe

Biocentrism builds on quantum physics by putting

life into the equation

作者:羅伯特·蘭薩

By Robert Lanza

作者簡介:

羅伯特·蘭薩先生是美國先進細胞技術公司的科學研發副總裁,並在威克弗里斯特(Wake Forest)大學醫學院任教授。他撰寫了20本科學著作,並獲得由《連線》雜誌頒發的醫學「狂歡」獎,以及由《新英格蘭技術學報》評選的大眾高科技「全明星」獎。

某個晚上,我正和一位詩人朋友觀賞一部在帳篷中弧光燈照耀下表演的歌劇。他突然碰了碰我的胳膊,並示意我看向遠處,只見一隻巨大的天蠶蛾在夜色的背景下飛舞著,它完全不顧演員們變換的身姿,固執地從一盞燈撲向另一盞燈。「它並不知道,」我的朋友興奮地低聲說,「它正在穿越另一個陌生的宇宙,這裡的光亮並不能讓它看到我們的世界,它正處於另一齣劇目中;看不到、也不知道我們的存在。或許,同樣的事情此刻也正發生在我們身上。」

——洛倫·艾斯利(Loren Eiseley)

總體來說,世界並不像教科書上描述的那般。前不久的一個晚上,當我穿過我居住的那個小島的堤岸時,我更深刻地意識到了這一點。當時,湖面黑暗且寂靜無聲。在路的一邊卻有幾隻奇怪的發著光的小東西,這吸引了我的注意力,我蹲下來,藉助手電筒光去觀察其中的一個。原來它是一隻螢火蟲,屬於歐洲甲蟲的夜光蟲屬。他那一節一節小小的橢圓形身體非常原始——就像剛剛從五億年前寒武紀時代的海里爬出來的三葉蟲。而此刻,我和這個小昆蟲,如此不同的兩種生物就這樣進入了彼此的世界。後來,它不再發出淡綠色的光,而我,也關掉了手電筒。

我想知道,存在於我和這隻螢火蟲之間的相互作用,與存在於宇宙中其他任何兩個物體之間的是否不同。這隻原始的小昆蟲只是另一堆原子的集合體嗎?——由蛋白質和分子組成,飛行旋轉著,就像行星圍繞著太陽運動?科學曾經把生命降低到機械論的邏輯,然而,這種無翅小甲蟲,作為一個生命體,是否創造了屬於它自己的物理現實?

物理學和化學定律可以解釋生命系統的生物學過程,我也可以很詳細地背出動物細胞的化學基礎和細胞結構,例如氧化、生理代謝、所有碳水化合物和氨基酸的形式。但是除了這些生物化學功能的總和之外,在這個發光的小甲蟲身上還存有著更多的東西。對生命的完整認識,不可能通過藉助顯微鏡觀察細胞和分子而得到。我們還應該知道,物質的身體不能與動物的生命,以及協調感知和經歷二者的架構相分離。事實上,這個小生命很可能就是它自己所在的現實的中心,如同「我」是我的中心一樣。

小甲蟲並沒有挪動,但它具有感覺細胞,能將信號傳輸給腦細胞。也許這種小生物太原始,以至於它無法收集到足夠的數據,精確地定位我的位置。或許,在它的世界中,我的存在只不過局限於一種感知:一個毛乎乎的大暗影,在空中穩穩地托著手電筒的光。我並不能肯定這一點,但當我起身離開時,我能確定的是,我消散於圍繞著那隻螢火蟲的小世界的「幾率之霧」中(譯者註:「haze of probability」,本文中對未被某個個體生命所感知到的事物的「狀態」的描述。作者認為,此時,對這個個體而言,這類事物只是一種「存在的可能性[幾率]」。詳盡論述下文中可見。量子力學中,微觀粒子的狀態用「波函數」,即「幾率波」[waves of probability]來描述。波函數在空間各個點的「振幅」,給出粒子在相應點被觀測到的幾率,因此,波函數振幅在空間的分布,可以看成是粒子在空間中「被觀測到」,或「存在」的幾率分布函數。對電子,特別是原子中的電子,常使用「電子云」 [cloud of electrons]來形象地稱呼這種幾率分布函數,它們一般像一團具有規則幾何形狀[如球形、啞鈴型等]的「雲霧」,「籠罩」著原子核)。

我們的科學無法認知生命中的那些特殊屬性,這些屬性使得生命對物質現實具有基礎意義。這種世界觀——生物中心論認為,我們稱之為意識的主觀體驗,是與之相聯繫的物理過程的中心。這是一個極為神秘的概念,也是我畢生所求的奧秘。當我試圖解決大自然的最大的難題之一——即上個世紀其他學科所探索的萬有理論時,所得出的結論是:生物學應被置於其他學科之上。這樣一個理論可以統合所有已知的現象,使得科學能夠對自然或「實在」提供全面的解釋。

在對科學和世界的理解上,我們需要一次革新。生活在一個科學主導的時代,我們已經變得越來越相信某種客觀的存在,某種實證性的「實在」,並追求對這種實在的百分百的理解。人類基因組被成功破解的宣稱,被認為已接近了對宇宙大爆炸的理解,這將部分的陶醉感賦予了我們對圓滿的渴望。

但這只是自欺欺人。

這些包羅萬象的理論中的大多數,都只不過是這樣一些老路子,即,沒有考慮到一個關鍵因素:它們是由我們人創造的。是作為生物的人進行觀察,對觀察結果進行定義,並依此創造出理論。科學尚沒有成功地面對那個有關存在的最熟悉、又最神秘的因素——意識經驗。正如愛默生(Emerson)在一篇針對他那個時代的膚淺實證主義的文章——《論經驗》(Experience)中所說的:「我們已經知道我們僅僅是間接、而不是直接地在『看』,我們沒辦法修正我們所具有的這些『有色』和扭曲的鏡頭,或計算它們的誤差範圍。或許這些主觀鏡頭有神奇的創造性力量;或許客觀對象根本就不存在。」

乍看之下,生物學似乎不太可能成為一種宇宙新理論之源。但是,當生物學家們相信,他們發現了胚胎幹細胞形式的「普適細胞」,以及當像史蒂芬·霍金這樣的宇宙學家們預測,宇宙統一理論可能會在接下來的二十年內被發現時,難道生物學不應該尋求去統一現有的關於物理世界和關於生命世界的理論嗎?還有哪一個學科可以擔當此任呢?生物學應該是科學研究的第一個也是最後一個門類。由我們人類自己創造、用以理解宇宙的自然科學所揭示的,正是我們自身的本性。從最久遠的時代,哲學家們就已經認識到了意識的首要性——因為所有關於「存在」的真理和原理無不開始於個體意識或自我。正如笛卡爾的名言所說:「我思,故我在。」除了笛卡爾——他將哲學帶入了現代的紀元,還有很多哲學家延續了這一主張,例如:康德、萊布尼茨、貝克萊主教、叔本華和柏格森等等。

我們未能阻止科學向自然界的推測性的延伸,並持續不斷地將一些物理和數學特徵賦予某些不可測量的假想對象。19世紀的「以太」,愛因斯坦的「時空」,以及近幾十年出現的「弦理論」,這種理論假定了在不同的領域所展現的新維度,不僅在「弦」上,而且在沿著宇宙小路閃爍著微光的「泡泡」(譯者註:「泡泡」是弦理論中一個概念,與宇宙模型有關)之中也是如此。——所有這些都是以上所說的「推測」的例子。確實,看不到的維度(在某些理論中甚至達上百個)現在被設想為無處不在,某些維度在空間中的每一個點,都如同蘇打水吸管那樣盤旋而上。

今天物理理論的關注點已經偏離了科學的目的,它冷酷地對一切持懷疑態度。現代物理已經變成了類似斯威夫特的天空之城,像個孤島荒誕地飛翔在地球上空,卻對它下方的地球置之不理。當科學試圖通過增加或減少宇宙維度的方式來解決其自身矛盾時(如同在大富翁遊戲中的房屋),我們便很有必要重新審視我們的信條,並認識到,系統中的不完美或許正是為了讓生命中的神秘得以更直接地暴露出來。

宇宙中的迫切和首要問題,都已經被那些試圖用大統一理論來解釋萬法之源的物理學家們研究過。儘管這些理論看起來是如此富有魅力和讓人興奮,但對生命所具有的「認識」的核心秘密,他們的做法即使不是一種顛倒,也是一種逃避,這一核心秘密就是:宇宙法則的創建在某種意義上說,只不過是為了產生一個觀察者。而較此更為重要的是,在很大程度上,是觀察者「創造」了實在,而不是相反。承認這一觀點,會導致一個整合我們對世界認識的單一理論。

現代科學並不能解釋,為什麼物理學定律是如此精確的「平衡」,從而保證了具有生命的生物的存在。例如,假定大爆炸能量增強十億分之一,它就會外沖得過於急速,從而導致銀河系無法形成,繼而使得生命無法誕生。如果核子間的強相互作用減少百分之二,原子的核就不能聚集在一起,氫就成了宇宙中的唯一原子。如果萬有引力作用減弱,那麼星球(包括太陽)就不會發光。這裡僅列舉了存在於太陽系中二百多個物理參數中的三個,由此可見,宇宙其實是處於一個極其精確的狀態,而沒有半點隨機的成分。事實上,正因為缺乏科學解釋,才使得這些事實被勉強說成是智能設計。

沒有感知,就沒有實在。萬物的存在皆是因為被你、我或其他生物所感知,感知的方式還會進一步影響現實。即使是時間本身,也包含在生物中心論的範圍內。我們關於時間向前流逝的感覺,其實是源自於數量無限多的抉擇,它們僅僅「看似」為一條連續平滑的路徑。在每一個瞬間,我們是處在一個被稱為「箭」或「飛矢」悖論的邊緣,這個悖論最早在2500年前由埃利亞哲學家芝諾提出。他論證說,任何物體都不能同時存在於兩個位置。基於這一合乎邏輯的前提,其結論必然是,一支箭在空中飛行時,每個瞬間只能處於一個位置。但是如果只能存在於一個位置,那它就是靜止的。因此,箭在它飛行中的每一個瞬間都是靜止的。所以,從邏輯上說,運動就成為不可能。但是,運動真的不可能嗎?或者說,是否這種分析可以證明,時間的向前流動並不是外部世界的特徵,而只是我們內在的某種東西的投射?時間並不是絕對現實,而只是我們知覺的一個側面?

這一悖論處於20世紀物理學所發生的偉大革命之一的核心,這一革命尚未影響我們對世界的理解,也沒有確定意識在決定實在的本質時所起到的作用。量子物理中的測不準原理遠比它的名字本身更為深刻。這一原理表明:我們時時刻刻都在做選擇,以決定從哪一個角度理解世界。在每一個給定時刻,我們都無法同時精確地確定一個量子粒子的運動和位置——我們只能選擇其中之一。因此,在確定某個粒子特定時刻的行為時,觀察者的意識便起了決定性的作用。

量子物理中的不確定性對愛因斯坦所提出的時空假設的威脅使他倍感沮喪,時空概念看起來與量子物理所發現的世界並不一致。當愛因斯坦證明,沒有絕對的「現在」,這就意味著觀察者們可以以不同的方式將現實劃分為過去、現在和未來,每一部分都具有同等的實在。但問題是,真正被劃分的又是什麼呢?

時間和空間並不能像物品一樣被放到實驗室的罐子里,供人們去分析。事實上,時間和空間應該歸入生物學的範疇——是動物感官的感知——而不是物理學。它們具有意識和語言的特徵,人類和動物正是以此對自己的世界進行表述。當物理學家試圖賦予時間和空間以物理、數學或其他特徵時,此種冒險行為已超出了他們的學科所適用的範圍——已經超出了物質現象和規律的界限。

讓我們再回到先前得到的啟示:我們是會思考的動物,物質世界是我們的意識活動持續地對現實做定義和再定義的難以捉摸的基質。在某種程度上可以說,正是意識自身的活動——它源自於我們的生物自我,創造了世界。為了認識到這一點,我們必需對我們曾甚為珍愛的時空概念,以及對外部現實的固有認知保持懷疑。

儘管已研製出諸如含有足以繞地球16圈長的鈮鈦絲的超導超級對撞機,但我們對宇宙的理解,仍然不比第一批原始人多多少,當時,這些原始人剛剛具有了足夠完備的意識去進行思考。宇宙從哪裡來?為什麼宇宙會存在?為什麼我們會在這兒?曾經,我們相信世界是安放在海龜背上的一個大圓球;後來,一個童話中的宇宙沒有任何來源地出現並且向虛無擴展。某個時代曾經認為,是天使把星球們推來推去;而另一個時代卻相信,所有事物的出現只不過是一個偶發事件。而現在,我們只不過把馱著世界的海龜又換成了大爆炸。

我們就像洛倫·艾斯利的飛蛾,莽撞地從一盞燈撲向另一盞,卻無暇顧及正在帳篷內上演的精彩歌劇。現在,讓我們把目光轉向現代科學的實驗發現吧,這些發現終於讓我們認識到,每時每刻,在現實被「創建」的過程中,我們所扮演的角色。意識不能脫離生命而存在,生物體令行使「創造」的感知功能得以實現。因此,如果我們想理解周圍的世界,就必須求助於生命邏輯,求助於生物學邏輯。

在我們的生活中,時間和空間被認為是最「理所當然」的兩個概念。我們一直被教導說,它們是可測量的,存在且真實。並且,在我們生活中的每一天,這種觀念都在被強化著。

大多數人們都沒有抽象地思考過時間和空間的問題。在我們的生命中,它們就像走路和呼吸一樣平常,以至於對它們的審視會顯得有些小題大作。事實上,很多人認為以抽象分析的方式去討論時間和空間是一件很愚蠢的事。諸如「時間存在嗎?」這樣的問題幾乎就像是哲學泡沫。畢竟,時鐘仍在滴滴答答地走著,一年年地過去,我們日益蒼老,然後離世。難道時間不正是我們唯一能確定的事情嗎?和時間類似,同樣不協調的是空間是否存在的問題。我們會想當然地回答說:「空間當然存在!」「因為我們正生存於其中。我們在此活動,行駛,建房,並對它進行測量。」

時空的概念似乎並不難討論。有時你會覺得自己的時間或空間不夠用——比如上班遲到,或者身處擁擠的地鐵車廂——這都非常的顯而易見:「太擁擠了讓我不舒服。遲到的話老闆會殺了我!」但把時空的概念作為我們理解力和意識的來源時,它就變得抽象了。我們的日常經驗對此沒有提供任何線索。而且,生活一直在告訴我們,時間和空間是外在並且是永恆的實在。它們和塵世間的所有經驗聯繫在一起,並且遠比生活本身更為重要。它們超越了人們的體驗。

我們是動物界中這樣的一員,有組織,相互關聯。我們利用日期和地點來定義自己和他人的經歷或經驗。歷史在描述過去時,總是要將人物和事件安放在時空的框架中。大爆炸、地質學和進化論等科學理論中也滲透著時空的邏輯。對我們的每個行為和每個時刻,空間和時間都是必不可少的。把我們自身看做是時間和空間的創造者,而不是它們的「臣民」,會和我們的常識、生活經驗和所受的教育相悖。接受把時空看作動物的感官知覺的觀點,對每個人來說都會是認識上的根本性轉變,因為它的含意實在是太異乎尋常了。

然而我們都知道,時間和空間並不是物體——不能被我們觀看、感覺、品嘗、觸摸或嗅到。它們是無形的,就像重力一樣。實際上,它們只是我們用來解釋和理解的模式,即,將感覺塑造成多維對象的動物思維邏輯的一部分。

我們總是生活在時間的邊緣。明天即將到來但還沒有到來,所有發生在此時之前的事情都已成了宇宙歷史的一部分,永遠成為了過去。起碼我們是這樣認為的。

想像一下,時間每分每秒都在不停地向未來走著,而我們就在此處,活在時間的每一個時刻的邊緣,這是多麼不可思議!如果我們把從時間的起始點開始,已經流逝的每一小時、每一天都想像成一把椅子,並將它們一把接著一把地摞起來,然後你自己坐到最頂端的那一把椅子之上。科學還不能解釋我們為什麼會在這裡、為什麼會存在。根據現今物理中心論的世界觀,對此的回答是,這僅僅是一次意外,僅僅是一個無限大分之一的小几率事件。統計學中位於時間頂端或極限的幾率是極小的,小到沒有任何意義。然而這恰恰又是人們的意識感知時間的方式。

按經典科學理論,人們把所有的事物都置於連續的時間和空間當中。宇宙已經有150到200億年的年齡;而地球的年齡大概50~60億年。直立人在400萬年前就出現了,但他們花了350萬年才發現了火,又花了49萬年才發明了農業,等等,諸如此類。在機械論的宇宙模型(正如牛頓、愛因斯坦、達爾文所描述的那樣)中,時間就是對事件進行刻畫的一支箭。然而,現實卻更像一台留聲機。聽一段古老的錄音並不會改變原本的記錄,但你聽到的是哪一段樂曲,卻取決於你把唱針放在什麼位置。這就是我們所說的現在。你正在聽的那段歌曲之前和之後的音樂,就相當於我們所稱的過去和未來。

以這種方式延伸一下我們的思維,就能想像得到,就像唱片中的記錄不會消失一樣,自然界中的每一個時刻和每一天都會永遠存在。所有的「現在」(或唱片中所有的歌曲)都是同時存在的,儘管我們只能一個片段一個片段地體驗這個世界(或唱片)。如果我們能夠體驗整體生命——整個記錄——我們能夠不是順次地體驗它,那麼,我們就能看到我們孩子的幼兒、少年以及老年期——即他們所有的「現在」。最終,連愛因斯坦也承認,「現在,貝索(愛因斯坦一個老朋友)先我一步離開了這個奇怪的世界。這沒什麼。人們,如同我們……都知道,過去、現在和將來的區別,僅僅是一種固執的持續存在於我們思維的假象。」認為與銀河系、太陽以及地球有關的所有事件都是不可逆的、是一個連續流動的過程,這種認知,只不過是一種幻象。

在這裡必須提及一個基本問題——時間可以用時鐘來測量。既然我們能夠測量時間,難道這不正是證明了時間的存在嗎?愛因斯坦通過將時間簡單的定義為「可以用時鐘測量的對象」迴避了這一問題。在此,物理學家強調的是可測量。然而,在這裡,強調的重點應該是我們自身,也就是觀察者。時間的可測量性並不能證明它的物理存在性。時鐘是具有節奏的事物。人們正是利用一些事件(例如時鐘的滴滴答答)的節律來測定其他事件(例如地球的旋轉)的時間。這並不是時間,而是事件間的比較。

具體地說,在所歷經過的漫長歲月之中,人類觀察到了自然界中有節律的事件:月亮、太陽的運行或尼羅河的潮汐出現的周期。於是,我們發明了其他有節律的事物,來測量自然界的脈搏:鐘擺、機械彈簧、電子設備。我們稱這種人造的有節律的設備為「時鐘」。我們用某些特定事件的節律去測定其他事件的時間。但這些用來做為「標尺」的僅僅是事件,不能與時間相混淆。

量子力學以驚人的準確性描述了原子的微小世界及其構成,它還被用來設計和構建了眾多驅動著現代社會的技術——晶體管、激光,乃至無線通訊。但是,在很多方面,量子力學不僅危及到我們本質性的絕對時空概念,而且對牛頓-達爾文有關秩序和可預測性的理念構成了威脅。

「我認為,可以肯定地說,沒有人理解量子力學,」諾貝爾物理學獎得主理查德·費曼(Richard Feynman)說道,「如果可以避開,最好不要一直追問下去『怎麼會這樣』?否則你只會陷入困境,苦苦掙扎在還沒有任何人走出過的死胡同。」如此的結果是因為這些科學家們拒絕接受量子力學實驗發現的直接和顯而易見的含義。世界為什麼會是現在這個樣子?生物中心論是對這一問題人類可以理解的唯一解釋。諾貝爾獎得主物理學家史蒂芬·溫伯格(Steven Weinberg)承認,「把人們帶入到物理學基本定律中,這並非是一件愉快的事情。」

為了解釋為什麼時間和空間是與觀察者相關聯的,愛因斯坦將晦澀的數學性質賦予了無形的對象,它們看不見、也摸不著。這種荒唐的做法隨著量子力學的誕生一直在延續著。儘管觀察者在這一理論中起著核心的作用——從時間和空間一直延伸到物質自身的諸多性質——但科學家們卻仍然認為觀察者是他們理論中的一個累贅,並將其排除在外。已有實驗證明,在研究亞原子粒子時,觀察者確實會改變和決定被感知的對象。觀察者的工作不可避免地與他試圖觀察的對象糾纏在一起。一個電子既可能顯示為粒子,又可能顯示為波。但是,像這樣的一個粒子會在哪裡出現和以什麼形式出現,卻完全取決於觀察行為。

量子力學誕生之前的物理學家們曾認為,他們能絕對準確地確定單個粒子的運行軌跡。他們認為,如果初始條件完全已知,那麼粒子的行為就是可預測的——他們能夠無限準確地測量粒子的物理性質。但是維爾納·海森堡(Werner Heisenberg)的測不準原理表明,事實並非如此。你能夠確定的,或者是一個粒子的速度,或者是它的位置,但不可能同時確定這兩者。如果知道其中的一個,就不可能知道另一個。海森堡將此比作晴雨匣里的男人女人偶——一種古老的測量空氣濕度的民間裝置,兩個小玩偶位於一個平衡桿的兩端,「如果一個出來,」海森堡說,「另一個就會進去。」

默想片刻,你正在觀看一場關於射箭錦標賽的電影,同時腦子裡記著芝諾之箭悖論,運動員將箭射出,箭向前飛去。攝像頭跟蹤著從脫弓開始飛向靶子的箭的軌跡。突然,放映機停在一張靜止的箭的單幅畫面上,這時,你的目光也停到了那支處于飛行途中某一點的箭的圖像上。影片的暫停可以讓你觀察到箭在那一刻的位置——它正越過看台的上方,大約距離地面20英尺。然而,這時你卻丟失了關於這隻箭的動量的所有信息。它沒有方向,速度為零。其路徑也不得而知。這些都是不確定的。

要想準確的測量某一給定時刻的位置,就必須鎖定某一靜態的畫面,也就是說要使電影暫停。反之,只要你能夠觀察到動量,就無法鎖定任何一幅畫面,因為動量是許多幅畫面的集合。你不可能完全準確地同時知道二者。你所能專註的目標是不確定的,要麼是運動,要麼是位置。

而所有這一切,從生物中心論的角度看,則完全可以解釋得通:時間是動物感受的內在形式,它給空間世界中的事件——靜止的畫面賦予了生機。心識如同放映機的馬達和齒輪,給世界賦予了動感。每個人都把一系列靜止的圖像按次序編排起來,使之成為生活之「流」。當這些「電影要素」依次呈現時,運動就在我們的心識中產生了。請記住,你所感知到的所有事物,甚至包括你正在閱讀的這一頁文字,在你的大腦中已經被重構了。這種情況當下正發生在你的身上。所有的體驗都是你大腦中有組織的信息流。

海森堡測不準原理的理論基礎如下:位置(空間的方位)屬於外部世界,動量(包括時間)屬於內部世界。通過對物質的探根究源,科學家們已經把宇宙簡化到它最基本的邏輯層面。時間不是外部空間世界的特徵。海森堡說:「今時已不同以往,在自然界自身的迫使下,現代科學不得不再次面對這樣一個老問題——由心理過程理解現實的可能性,並以稍微不同的方式予以回答。」

2500年以後,芝諾的箭悖論終於被解釋通了。芝諾曾經出色地捍衛過的艾利亞哲學學派是對的。海森堡也是如此,他說道:「路只有在你看到它的時候才存在。」沒有生命,時間和運動都不會存在。現實並不是就在「那裡」保持著確定的特徵,等待被人發現,而是隨著觀察者的觀察行為才成為存在。(未完待續)

文章來源:

http://theamericanscholar.org/a-new-theory-of-the-universe/#.UpgdhNI3u0g

智悲翻譯中心

翻譯:臧慧清

一校:圓優

二校:圓陽

終審:zhangcx

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——以量子物理為基礎,將生命置於決定地位的

生物中心論

A New Theory of the Universe

Biocentrism builds on quantum physics by putting

life into the equation

作者:羅伯特·蘭薩

By Robert Lanza

作者簡介:

羅伯特·蘭薩先生是美國先進細胞技術公司的科學研發副總裁,並在威克弗里斯特(Wake Forest)大學醫學院任教授。他撰寫了20本科學著作,並獲得由《連線》雜誌頒發的醫學「狂歡」獎,以及由《新英格蘭技術學報》評選的大眾高科技「全明星」獎。

某個晚上,我正和一位詩人朋友觀賞一部在帳篷中弧光燈照耀下表演的歌劇。他突然碰了碰我的胳膊,並示意我看向遠處,只見一隻巨大的天蠶蛾在夜色的背景下飛舞著,它完全不顧演員們變換的身姿,固執地從一盞燈撲向另一盞燈。「它並不知道,」我的朋友興奮地低聲說,「它正在穿越另一個陌生的宇宙,這裡的光亮並不能讓它看到我們的世界,它正處於另一齣劇目中;看不到、也不知道我們的存在。或許,同樣的事情此刻也正發生在我們身上。」

——洛倫·艾斯利(Loren Eiseley)

總體來說,世界並不像教科書上描述的那般。前不久的一個晚上,當我穿過我居住的那個小島的堤岸時,我更深刻地意識到了這一點。當時,湖面黑暗且寂靜無聲。在路的一邊卻有幾隻奇怪的發著光的小東西,這吸引了我的注意力,我蹲下來,藉助手電筒光去觀察其中的一個。原來它是一隻螢火蟲,屬於歐洲甲蟲的夜光蟲屬。他那一節一節小小的橢圓形身體非常原始——就像剛剛從五億年前寒武紀時代的海里爬出來的三葉蟲。而此刻,我和這個小昆蟲,如此不同的兩種生物就這樣進入了彼此的世界。後來,它不再發出淡綠色的光,而我,也關掉了手電筒。

我想知道,存在於我和這隻螢火蟲之間的相互作用,與存在於宇宙中其他任何兩個物體之間的是否不同。這隻原始的小昆蟲只是另一堆原子的集合體嗎?——由蛋白質和分子組成,飛行旋轉著,就像行星圍繞著太陽運動?科學曾經把生命降低到機械論的邏輯,然而,這種無翅小甲蟲,作為一個生命體,是否創造了屬於它自己的物理現實?

物理學和化學定律可以解釋生命系統的生物學過程,我也可以很詳細地背出動物細胞的化學基礎和細胞結構,例如氧化、生理代謝、所有碳水化合物和氨基酸的形式。但是除了這些生物化學功能的總和之外,在這個發光的小甲蟲身上還存有著更多的東西。對生命的完整認識,不可能通過藉助顯微鏡觀察細胞和分子而得到。我們還應該知道,物質的身體不能與動物的生命,以及協調感知和經歷二者的架構相分離。事實上,這個小生命很可能就是它自己所在的現實的中心,如同「我」是我的中心一樣。

小甲蟲並沒有挪動,但它具有感覺細胞,能將信號傳輸給腦細胞。也許這種小生物太原始,以至於它無法收集到足夠的數據,精確地定位我的位置。或許,在它的世界中,我的存在只不過局限於一種感知:一個毛乎乎的大暗影,在空中穩穩地托著手電筒的光。我並不能肯定這一點,但當我起身離開時,我能確定的是,我消散於圍繞著那隻螢火蟲的小世界的「幾率之霧」中(譯者註:「haze of probability」,本文中對未被某個個體生命所感知到的事物的「狀態」的描述。作者認為,此時,對這個個體而言,這類事物只是一種「存在的可能性[幾率]」。詳盡論述下文中可見。量子力學中,微觀粒子的狀態用「波函數」,即「幾率波」[waves of probability]來描述。波函數在空間各個點的「振幅」,給出粒子在相應點被觀測到的幾率,因此,波函數振幅在空間的分布,可以看成是粒子在空間中「被觀測到」,或「存在」的幾率分布函數。對電子,特別是原子中的電子,常使用「電子云」 [cloud of electrons]來形象地稱呼這種幾率分布函數,它們一般像一團具有規則幾何形狀[如球形、啞鈴型等]的「雲霧」,「籠罩」著原子核)。

我們的科學無法認知生命中的那些特殊屬性,這些屬性使得生命對物質現實具有基礎意義。這種世界觀——生物中心論認為,我們稱之為意識的主觀體驗,是與之相聯繫的物理過程的中心。這是一個極為神秘的概念,也是我畢生所求的奧秘。當我試圖解決大自然的最大的難題之一——即上個世紀其他學科所探索的萬有理論時,所得出的結論是:生物學應被置於其他學科之上。這樣一個理論可以統合所有已知的現象,使得科學能夠對自然或「實在」提供全面的解釋。

在對科學和世界的理解上,我們需要一次革新。生活在一個科學主導的時代,我們已經變得越來越相信某種客觀的存在,某種實證性的「實在」,並追求對這種實在的百分百的理解。人類基因組被成功破解的宣稱,被認為已接近了對宇宙大爆炸的理解,這將部分的陶醉感賦予了我們對圓滿的渴望。

但這只是自欺欺人。

這些包羅萬象的理論中的大多數,都只不過是這樣一些老路子,即,沒有考慮到一個關鍵因素:它們是由我們人創造的。是作為生物的人進行觀察,對觀察結果進行定義,並依此創造出理論。科學尚沒有成功地面對那個有關存在的最熟悉、又最神秘的因素——意識經驗。正如愛默生(Emerson)在一篇針對他那個時代的膚淺實證主義的文章——《論經驗》(Experience)中所說的:「我們已經知道我們僅僅是間接、而不是直接地在『看』,我們沒辦法修正我們所具有的這些『有色』和扭曲的鏡頭,或計算它們的誤差範圍。或許這些主觀鏡頭有神奇的創造性力量;或許客觀對象根本就不存在。」

乍看之下,生物學似乎不太可能成為一種宇宙新理論之源。但是,當生物學家們相信,他們發現了胚胎幹細胞形式的「普適細胞」,以及當像史蒂芬·霍金這樣的宇宙學家們預測,宇宙統一理論可能會在接下來的二十年內被發現時,難道生物學不應該尋求去統一現有的關於物理世界和關於生命世界的理論嗎?還有哪一個學科可以擔當此任呢?生物學應該是科學研究的第一個也是最後一個門類。由我們人類自己創造、用以理解宇宙的自然科學所揭示的,正是我們自身的本性。從最久遠的時代,哲學家們就已經認識到了意識的首要性——因為所有關於「存在」的真理和原理無不開始於個體意識或自我。正如笛卡爾的名言所說:「我思,故我在。」除了笛卡爾——他將哲學帶入了現代的紀元,還有很多哲學家延續了這一主張,例如:康德、萊布尼茨、貝克萊主教、叔本華和柏格森等等。

我們未能阻止科學向自然界的推測性的延伸,並持續不斷地將一些物理和數學特徵賦予某些不可測量的假想對象。19世紀的「以太」,愛因斯坦的「時空」,以及近幾十年出現的「弦理論」,這種理論假定了在不同的領域所展現的新維度,不僅在「弦」上,而且在沿著宇宙小路閃爍著微光的「泡泡」(譯者註:「泡泡」是弦理論中一個概念,與宇宙模型有關)之中也是如此。——所有這些都是以上所說的「推測」的例子。確實,看不到的維度(在某些理論中甚至達上百個)現在被設想為無處不在,某些維度在空間中的每一個點,都如同蘇打水吸管那樣盤旋而上。

今天物理理論的關注點已經偏離了科學的目的,它冷酷地對一切持懷疑態度。現代物理已經變成了類似斯威夫特的天空之城,像個孤島荒誕地飛翔在地球上空,卻對它下方的地球置之不理。當科學試圖通過增加或減少宇宙維度的方式來解決其自身矛盾時(如同在大富翁遊戲中的房屋),我們便很有必要重新審視我們的信條,並認識到,系統中的不完美或許正是為了讓生命中的神秘得以更直接地暴露出來。

宇宙中的迫切和首要問題,都已經被那些試圖用大統一理論來解釋萬法之源的物理學家們研究過。儘管這些理論看起來是如此富有魅力和讓人興奮,但對生命所具有的「認識」的核心秘密,他們的做法即使不是一種顛倒,也是一種逃避,這一核心秘密就是:宇宙法則的創建在某種意義上說,只不過是為了產生一個觀察者。而較此更為重要的是,在很大程度上,是觀察者「創造」了實在,而不是相反。承認這一觀點,會導致一個整合我們對世界認識的單一理論。

現代科學並不能解釋,為什麼物理學定律是如此精確的「平衡」,從而保證了具有生命的生物的存在。例如,假定大爆炸能量增強十億分之一,它就會外沖得過於急速,從而導致銀河系無法形成,繼而使得生命無法誕生。如果核子間的強相互作用減少百分之二,原子的核就不能聚集在一起,氫就成了宇宙中的唯一原子。如果萬有引力作用減弱,那麼星球(包括太陽)就不會發光。這裡僅列舉了存在於太陽系中二百多個物理參數中的三個,由此可見,宇宙其實是處於一個極其精確的狀態,而沒有半點隨機的成分。事實上,正因為缺乏科學解釋,才使得這些事實被勉強說成是智能設計。

沒有感知,就沒有實在。萬物的存在皆是因為被你、我或其他生物所感知,感知的方式還會進一步影響現實。即使是時間本身,也包含在生物中心論的範圍內。我們關於時間向前流逝的感覺,其實是源自於數量無限多的抉擇,它們僅僅「看似」為一條連續平滑的路徑。在每一個瞬間,我們是處在一個被稱為「箭」或「飛矢」悖論的邊緣,這個悖論最早在2500年前由埃利亞哲學家芝諾提出。他論證說,任何物體都不能同時存在於兩個位置。基於這一合乎邏輯的前提,其結論必然是,一支箭在空中飛行時,每個瞬間只能處於一個位置。但是如果只能存在於一個位置,那它就是靜止的。因此,箭在它飛行中的每一個瞬間都是靜止的。所以,從邏輯上說,運動就成為不可能。但是,運動真的不可能嗎?或者說,是否這種分析可以證明,時間的向前流動並不是外部世界的特徵,而只是我們內在的某種東西的投射?時間並不是絕對現實,而只是我們知覺的一個側面?

這一悖論處於20世紀物理學所發生的偉大革命之一的核心,這一革命尚未影響我們對世界的理解,也沒有確定意識在決定實在的本質時所起到的作用。量子物理中的測不準原理遠比它的名字本身更為深刻。這一原理表明:我們時時刻刻都在做選擇,以決定從哪一個角度理解世界。在每一個給定時刻,我們都無法同時精確地確定一個量子粒子的運動和位置——我們只能選擇其中之一。因此,在確定某個粒子特定時刻的行為時,觀察者的意識便起了決定性的作用。

量子物理中的不確定性對愛因斯坦所提出的時空假設的威脅使他倍感沮喪,時空概念看起來與量子物理所發現的世界並不一致。當愛因斯坦證明,沒有絕對的「現在」,這就意味著觀察者們可以以不同的方式將現實劃分為過去、現在和未來,每一部分都具有同等的實在。但問題是,真正被劃分的又是什麼呢?

時間和空間並不能像物品一樣被放到實驗室的罐子里,供人們去分析。事實上,時間和空間應該歸入生物學的範疇——是動物感官的感知——而不是物理學。它們具有意識和語言的特徵,人類和動物正是以此對自己的世界進行表述。當物理學家試圖賦予時間和空間以物理、數學或其他特徵時,此種冒險行為已超出了他們的學科所適用的範圍——已經超出了物質現象和規律的界限。

讓我們再回到先前得到的啟示:我們是會思考的動物,物質世界是我們的意識活動持續地對現實做定義和再定義的難以捉摸的基質。在某種程度上可以說,正是意識自身的活動——它源自於我們的生物自我,創造了世界。為了認識到這一點,我們必需對我們曾甚為珍愛的時空概念,以及對外部現實的固有認知保持懷疑。

儘管已研製出諸如含有足以繞地球16圈長的鈮鈦絲的超導超級對撞機,但我們對宇宙的理解,仍然不比第一批原始人多多少,當時,這些原始人剛剛具有了足夠完備的意識去進行思考。宇宙從哪裡來?為什麼宇宙會存在?為什麼我們會在這兒?曾經,我們相信世界是安放在海龜背上的一個大圓球;後來,一個童話中的宇宙沒有任何來源地出現並且向虛無擴展。某個時代曾經認為,是天使把星球們推來推去;而另一個時代卻相信,所有事物的出現只不過是一個偶發事件。而現在,我們只不過把馱著世界的海龜又換成了大爆炸。

我們就像洛倫·艾斯利的飛蛾,莽撞地從一盞燈撲向另一盞,卻無暇顧及正在帳篷內上演的精彩歌劇。現在,讓我們把目光轉向現代科學的實驗發現吧,這些發現終於讓我們認識到,每時每刻,在現實被「創建」的過程中,我們所扮演的角色。意識不能脫離生命而存在,生物體令行使「創造」的感知功能得以實現。因此,如果我們想理解周圍的世界,就必須求助於生命邏輯,求助於生物學邏輯。

在我們的生活中,時間和空間被認為是最「理所當然」的兩個概念。我們一直被教導說,它們是可測量的,存在且真實。並且,在我們生活中的每一天,這種觀念都在被強化著。

大多數人們都沒有抽象地思考過時間和空間的問題。在我們的生命中,它們就像走路和呼吸一樣平常,以至於對它們的審視會顯得有些小題大作。事實上,很多人認為以抽象分析的方式去討論時間和空間是一件很愚蠢的事。諸如「時間存在嗎?」這樣的問題幾乎就像是哲學泡沫。畢竟,時鐘仍在滴滴答答地走著,一年年地過去,我們日益蒼老,然後離世。難道時間不正是我們唯一能確定的事情嗎?和時間類似,同樣不協調的是空間是否存在的問題。我們會想當然地回答說:「空間當然存在!」「因為我們正生存於其中。我們在此活動,行駛,建房,並對它進行測量。」

時空的概念似乎並不難討論。有時你會覺得自己的時間或空間不夠用——比如上班遲到,或者身處擁擠的地鐵車廂——這都非常的顯而易見:「太擁擠了讓我不舒服。遲到的話老闆會殺了我!」但把時空的概念作為我們理解力和意識的來源時,它就變得抽象了。我們的日常經驗對此沒有提供任何線索。而且,生活一直在告訴我們,時間和空間是外在並且是永恆的實在。它們和塵世間的所有經驗聯繫在一起,並且遠比生活本身更為重要。它們超越了人們的體驗。

我們是動物界中這樣的一員,有組織,相互關聯。我們利用日期和地點來定義自己和他人的經歷或經驗。歷史在描述過去時,總是要將人物和事件安放在時空的框架中。大爆炸、地質學和進化論等科學理論中也滲透著時空的邏輯。對我們的每個行為和每個時刻,空間和時間都是必不可少的。把我們自身看做是時間和空間的創造者,而不是它們的「臣民」,會和我們的常識、生活經驗和所受的教育相悖。接受把時空看作動物的感官知覺的觀點,對每個人來說都會是認識上的根本性轉變,因為它的含意實在是太異乎尋常了。

然而我們都知道,時間和空間並不是物體——不能被我們觀看、感覺、品嘗、觸摸或嗅到。它們是無形的,就像重力一樣。實際上,它們只是我們用來解釋和理解的模式,即,將感覺塑造成多維對象的動物思維邏輯的一部分。

我們總是生活在時間的邊緣。明天即將到來但還沒有到來,所有發生在此時之前的事情都已成了宇宙歷史的一部分,永遠成為了過去。起碼我們是這樣認為的。

想像一下,時間每分每秒都在不停地向未來走著,而我們就在此處,活在時間的每一個時刻的邊緣,這是多麼不可思議!如果我們把從時間的起始點開始,已經流逝的每一小時、每一天都想像成一把椅子,並將它們一把接著一把地摞起來,然後你自己坐到最頂端的那一把椅子之上。科學還不能解釋我們為什麼會在這裡、為什麼會存在。根據現今物理中心論的世界觀,對此的回答是,這僅僅是一次意外,僅僅是一個無限大分之一的小几率事件。統計學中位於時間頂端或極限的幾率是極小的,小到沒有任何意義。然而這恰恰又是人們的意識感知時間的方式。

按經典科學理論,人們把所有的事物都置於連續的時間和空間當中。宇宙已經有150到200億年的年齡;而地球的年齡大概50~60億年。直立人在400萬年前就出現了,但他們花了350萬年才發現了火,又花了49萬年才發明了農業,等等,諸如此類。在機械論的宇宙模型(正如牛頓、愛因斯坦、達爾文所描述的那樣)中,時間就是對事件進行刻畫的一支箭。然而,現實卻更像一台留聲機。聽一段古老的錄音並不會改變原本的記錄,但你聽到的是哪一段樂曲,卻取決於你把唱針放在什麼位置。這就是我們所說的現在。你正在聽的那段歌曲之前和之後的音樂,就相當於我們所稱的過去和未來。

以這種方式延伸一下我們的思維,就能想像得到,就像唱片中的記錄不會消失一樣,自然界中的每一個時刻和每一天都會永遠存在。所有的「現在」(或唱片中所有的歌曲)都是同時存在的,儘管我們只能一個片段一個片段地體驗這個世界(或唱片)。如果我們能夠體驗整體生命——整個記錄——我們能夠不是順次地體驗它,那麼,我們就能看到我們孩子的幼兒、少年以及老年期——即他們所有的「現在」。最終,連愛因斯坦也承認,「現在,貝索(愛因斯坦一個老朋友)先我一步離開了這個奇怪的世界。這沒什麼。人們,如同我們……都知道,過去、現在和將來的區別,僅僅是一種固執的持續存在於我們思維的假象。」認為與銀河系、太陽以及地球有關的所有事件都是不可逆的、是一個連續流動的過程,這種認知,只不過是一種幻象。

在這裡必須提及一個基本問題——時間可以用時鐘來測量。既然我們能夠測量時間,難道這不正是證明了時間的存在嗎?愛因斯坦通過將時間簡單的定義為「可以用時鐘測量的對象」迴避了這一問題。在此,物理學家強調的是可測量。然而,在這裡,強調的重點應該是我們自身,也就是觀察者。時間的可測量性並不能證明它的物理存在性。時鐘是具有節奏的事物。人們正是利用一些事件(例如時鐘的滴滴答答)的節律來測定其他事件(例如地球的旋轉)的時間。這並不是時間,而是事件間的比較。

具體地說,在所歷經過的漫長歲月之中,人類觀察到了自然界中有節律的事件:月亮、太陽的運行或尼羅河的潮汐出現的周期。於是,我們發明了其他有節律的事物,來測量自然界的脈搏:鐘擺、機械彈簧、電子設備。我們稱這種人造的有節律的設備為「時鐘」。我們用某些特定事件的節律去測定其他事件的時間。但這些用來做為「標尺」的僅僅是事件,不能與時間相混淆。

量子力學以驚人的準確性描述了原子的微小世界及其構成,它還被用來設計和構建了眾多驅動著現代社會的技術——晶體管、激光,乃至無線通訊。但是,在很多方面,量子力學不僅危及到我們本質性的絕對時空概念,而且對牛頓-達爾文有關秩序和可預測性的理念構成了威脅。

「我認為,可以肯定地說,沒有人理解量子力學,」諾貝爾物理學獎得主理查德·費曼(Richard Feynman)說道,「如果可以避開,最好不要一直追問下去『怎麼會這樣』?否則你只會陷入困境,苦苦掙扎在還沒有任何人走出過的死胡同。」如此的結果是因為這些科學家們拒絕接受量子力學實驗發現的直接和顯而易見的含義。世界為什麼會是現在這個樣子?生物中心論是對這一問題人類可以理解的唯一解釋。諾貝爾獎得主物理學家史蒂芬·溫伯格(Steven Weinberg)承認,「把人們帶入到物理學基本定律中,這並非是一件愉快的事情。」

為了解釋為什麼時間和空間是與觀察者相關聯的,愛因斯坦將晦澀的數學性質賦予了無形的對象,它們看不見、也摸不著。這種荒唐的做法隨著量子力學的誕生一直在延續著。儘管觀察者在這一理論中起著核心的作用——從時間和空間一直延伸到物質自身的諸多性質——但科學家們卻仍然認為觀察者是他們理論中的一個累贅,並將其排除在外。已有實驗證明,在研究亞原子粒子時,觀察者確實會改變和決定被感知的對象。觀察者的工作不可避免地與他試圖觀察的對象糾纏在一起。一個電子既可能顯示為粒子,又可能顯示為波。但是,像這樣的一個粒子會在哪裡出現和以什麼形式出現,卻完全取決於觀察行為。

量子力學誕生之前的物理學家們曾認為,他們能絕對準確地確定單個粒子的運行軌跡。他們認為,如果初始條件完全已知,那麼粒子的行為就是可預測的——他們能夠無限準確地測量粒子的物理性質。但是維爾納·海森堡(Werner Heisenberg)的測不準原理表明,事實並非如此。你能夠確定的,或者是一個粒子的速度,或者是它的位置,但不可能同時確定這兩者。如果知道其中的一個,就不可能知道另一個。海森堡將此比作晴雨匣里的男人女人偶——一種古老的測量空氣濕度的民間裝置,兩個小玩偶位於一個平衡桿的兩端,「如果一個出來,」海森堡說,「另一個就會進去。」

默想片刻,你正在觀看一場關於射箭錦標賽的電影,同時腦子裡記著芝諾之箭悖論,運動員將箭射出,箭向前飛去。攝像頭跟蹤著從脫弓開始飛向靶子的箭的軌跡。突然,放映機停在一張靜止的箭的單幅畫面上,這時,你的目光也停到了那支處于飛行途中某一點的箭的圖像上。影片的暫停可以讓你觀察到箭在那一刻的位置——它正越過看台的上方,大約距離地面20英尺。然而,這時你卻丟失了關於這隻箭的動量的所有信息。它沒有方向,速度為零。其路徑也不得而知。這些都是不確定的。

要想準確的測量某一給定時刻的位置,就必須鎖定某一靜態的畫面,也就是說要使電影暫停。反之,只要你能夠觀察到動量,就無法鎖定任何一幅畫面,因為動量是許多幅畫面的集合。你不可能完全準確地同時知道二者。你所能專註的目標是不確定的,要麼是運動,要麼是位置。

而所有這一切,從生物中心論的角度看,則完全可以解釋得通:時間是動物感受的內在形式,它給空間世界中的事件——靜止的畫面賦予了生機。心識如同放映機的馬達和齒輪,給世界賦予了動感。每個人都把一系列靜止的圖像按次序編排起來,使之成為生活之「流」。當這些「電影要素」依次呈現時,運動就在我們的心識中產生了。請記住,你所感知到的所有事物,甚至包括你正在閱讀的這一頁文字,在你的大腦中已經被重構了。這種情況當下正發生在你的身上。所有的體驗都是你大腦中有組織的信息流。

海森堡測不準原理的理論基礎如下:位置(空間的方位)屬於外部世界,動量(包括時間)屬於內部世界。通過對物質的探根究源,科學家們已經把宇宙簡化到它最基本的邏輯層面。時間不是外部空間世界的特徵。海森堡說:「今時已不同以往,在自然界自身的迫使下,現代科學不得不再次面對這樣一個老問題——由心理過程理解現實的可能性,並以稍微不同的方式予以回答。」

2500年以後,芝諾的箭悖論終於被解釋通了。芝諾曾經出色地捍衛過的艾利亞哲學學派是對的。海森堡也是如此,他說道:「路只有在你看到它的時候才存在。」沒有生命,時間和運動都不會存在。現實並不是就在「那裡」保持著確定的特徵,等待被人發現,而是隨著觀察者的觀察行為才成為存在。(未完待續)

文章來源:

http://theamericanscholar.org/a-new-theory-of-the-universe/#.UpgdhNI3u0g

智悲翻譯中心

翻譯:臧慧清

一校:圓優

二校:圓陽

終審:zhangcx

註:所有文字資料來源於互聯網,若有侵犯您的著作權等事宜,請即刻聯繫zhibeifw@126.com.cn,我們會在第一時間進行處理。

——以量子物理為基礎,將生命置於決定地位的

生物中心論

A New Theory of the Universe

Biocentrism builds on quantum physics by putting

life into the equation

作者:羅伯特·蘭薩

By Robert Lanza

作者簡介:

羅伯特·蘭薩先生是美國先進細胞技術公司的科學研發副總裁,並在威克弗里斯特(Wake Forest)大學醫學院任教授。他撰寫了20本科學著作,並獲得由《連線》雜誌頒發的醫學「狂歡」獎,以及由《新英格蘭技術學報》評選的大眾高科技「全明星」獎。

某個晚上,我正和一位詩人朋友觀賞一部在帳篷中弧光燈照耀下表演的歌劇。他突然碰了碰我的胳膊,並示意我看向遠處,只見一隻巨大的天蠶蛾在夜色的背景下飛舞著,它完全不顧演員們變換的身姿,固執地從一盞燈撲向另一盞燈。「它並不知道,」我的朋友興奮地低聲說,「它正在穿越另一個陌生的宇宙,這裡的光亮並不能讓它看到我們的世界,它正處於另一齣劇目中;看不到、也不知道我們的存在。或許,同樣的事情此刻也正發生在我們身上。」

——洛倫·艾斯利(Loren Eiseley)

總體來說,世界並不像教科書上描述的那般。前不久的一個晚上,當我穿過我居住的那個小島的堤岸時,我更深刻地意識到了這一點。當時,湖面黑暗且寂靜無聲。在路的一邊卻有幾隻奇怪的發著光的小東西,這吸引了我的注意力,我蹲下來,藉助手電筒光去觀察其中的一個。原來它是一隻螢火蟲,屬於歐洲甲蟲的夜光蟲屬。他那一節一節小小的橢圓形身體非常原始——就像剛剛從五億年前寒武紀時代的海里爬出來的三葉蟲。而此刻,我和這個小昆蟲,如此不同的兩種生物就這樣進入了彼此的世界。後來,它不再發出淡綠色的光,而我,也關掉了手電筒。

我想知道,存在於我和這隻螢火蟲之間的相互作用,與存在於宇宙中其他任何兩個物體之間的是否不同。這隻原始的小昆蟲只是另一堆原子的集合體嗎?——由蛋白質和分子組成,飛行旋轉著,就像行星圍繞著太陽運動?科學曾經把生命降低到機械論的邏輯,然而,這種無翅小甲蟲,作為一個生命體,是否創造了屬於它自己的物理現實?

物理學和化學定律可以解釋生命系統的生物學過程,我也可以很詳細地背出動物細胞的化學基礎和細胞結構,例如氧化、生理代謝、所有碳水化合物和氨基酸的形式。但是除了這些生物化學功能的總和之外,在這個發光的小甲蟲身上還存有著更多的東西。對生命的完整認識,不可能通過藉助顯微鏡觀察細胞和分子而得到。我們還應該知道,物質的身體不能與動物的生命,以及協調感知和經歷二者的架構相分離。事實上,這個小生命很可能就是它自己所在的現實的中心,如同「我」是我的中心一樣。

小甲蟲並沒有挪動,但它具有感覺細胞,能將信號傳輸給腦細胞。也許這種小生物太原始,以至於它無法收集到足夠的數據,精確地定位我的位置。或許,在它的世界中,我的存在只不過局限於一種感知:一個毛乎乎的大暗影,在空中穩穩地托著手電筒的光。我並不能肯定這一點,但當我起身離開時,我能確定的是,我消散於圍繞著那隻螢火蟲的小世界的「幾率之霧」中(譯者註:「haze of probability」,本文中對未被某個個體生命所感知到的事物的「狀態」的描述。作者認為,此時,對這個個體而言,這類事物只是一種「存在的可能性[幾率]」。詳盡論述下文中可見。量子力學中,微觀粒子的狀態用「波函數」,即「幾率波」[waves of probability]來描述。波函數在空間各個點的「振幅」,給出粒子在相應點被觀測到的幾率,因此,波函數振幅在空間的分布,可以看成是粒子在空間中「被觀測到」,或「存在」的幾率分布函數。對電子,特別是原子中的電子,常使用「電子云」 [cloud of electrons]來形象地稱呼這種幾率分布函數,它們一般像一團具有規則幾何形狀[如球形、啞鈴型等]的「雲霧」,「籠罩」著原子核)。

我們的科學無法認知生命中的那些特殊屬性,這些屬性使得生命對物質現實具有基礎意義。這種世界觀——生物中心論認為,我們稱之為意識的主觀體驗,是與之相聯繫的物理過程的中心。這是一個極為神秘的概念,也是我畢生所求的奧秘。當我試圖解決大自然的最大的難題之一——即上個世紀其他學科所探索的萬有理論時,所得出的結論是:生物學應被置於其他學科之上。這樣一個理論可以統合所有已知的現象,使得科學能夠對自然或「實在」提供全面的解釋。

在對科學和世界的理解上,我們需要一次革新。生活在一個科學主導的時代,我們已經變得越來越相信某種客觀的存在,某種實證性的「實在」,並追求對這種實在的百分百的理解。人類基因組被成功破解的宣稱,被認為已接近了對宇宙大爆炸的理解,這將部分的陶醉感賦予了我們對圓滿的渴望。

但這只是自欺欺人。

這些包羅萬象的理論中的大多數,都只不過是這樣一些老路子,即,沒有考慮到一個關鍵因素:它們是由我們人創造的。是作為生物的人進行觀察,對觀察結果進行定義,並依此創造出理論。科學尚沒有成功地面對那個有關存在的最熟悉、又最神秘的因素——意識經驗。正如愛默生(Emerson)在一篇針對他那個時代的膚淺實證主義的文章——《論經驗》(Experience)中所說的:「我們已經知道我們僅僅是間接、而不是直接地在『看』,我們沒辦法修正我們所具有的這些『有色』和扭曲的鏡頭,或計算它們的誤差範圍。或許這些主觀鏡頭有神奇的創造性力量;或許客觀對象根本就不存在。」

乍看之下,生物學似乎不太可能成為一種宇宙新理論之源。但是,當生物學家們相信,他們發現了胚胎幹細胞形式的「普適細胞」,以及當像史蒂芬·霍金這樣的宇宙學家們預測,宇宙統一理論可能會在接下來的二十年內被發現時,難道生物學不應該尋求去統一現有的關於物理世界和關於生命世界的理論嗎?還有哪一個學科可以擔當此任呢?生物學應該是科學研究的第一個也是最後一個門類。由我們人類自己創造、用以理解宇宙的自然科學所揭示的,正是我們自身的本性。從最久遠的時代,哲學家們就已經認識到了意識的首要性——因為所有關於「存在」的真理和原理無不開始於個體意識或自我。正如笛卡爾的名言所說:「我思,故我在。」除了笛卡爾——他將哲學帶入了現代的紀元,還有很多哲學家延續了這一主張,例如:康德、萊布尼茨、貝克萊主教、叔本華和柏格森等等。

我們未能阻止科學向自然界的推測性的延伸,並持續不斷地將一些物理和數學特徵賦予某些不可測量的假想對象。19世紀的「以太」,愛因斯坦的「時空」,以及近幾十年出現的「弦理論」,這種理論假定了在不同的領域所展現的新維度,不僅在「弦」上,而且在沿著宇宙小路閃爍著微光的「泡泡」(譯者註:「泡泡」是弦理論中一個概念,與宇宙模型有關)之中也是如此。——所有這些都是以上所說的「推測」的例子。確實,看不到的維度(在某些理論中甚至達上百個)現在被設想為無處不在,某些維度在空間中的每一個點,都如同蘇打水吸管那樣盤旋而上。

今天物理理論的關注點已經偏離了科學的目的,它冷酷地對一切持懷疑態度。現代物理已經變成了類似斯威夫特的天空之城,像個孤島荒誕地飛翔在地球上空,卻對它下方的地球置之不理。當科學試圖通過增加或減少宇宙維度的方式來解決其自身矛盾時(如同在大富翁遊戲中的房屋),我們便很有必要重新審視我們的信條,並認識到,系統中的不完美或許正是為了讓生命中的神秘得以更直接地暴露出來。

宇宙中的迫切和首要問題,都已經被那些試圖用大統一理論來解釋萬法之源的物理學家們研究過。儘管這些理論看起來是如此富有魅力和讓人興奮,但對生命所具有的「認識」的核心秘密,他們的做法即使不是一種顛倒,也是一種逃避,這一核心秘密就是:宇宙法則的創建在某種意義上說,只不過是為了產生一個觀察者。而較此更為重要的是,在很大程度上,是觀察者「創造」了實在,而不是相反。承認這一觀點,會導致一個整合我們對世界認識的單一理論。

現代科學並不能解釋,為什麼物理學定律是如此精確的「平衡」,從而保證了具有生命的生物的存在。例如,假定大爆炸能量增強十億分之一,它就會外沖得過於急速,從而導致銀河系無法形成,繼而使得生命無法誕生。如果核子間的強相互作用減少百分之二,原子的核就不能聚集在一起,氫就成了宇宙中的唯一原子。如果萬有引力作用減弱,那麼星球(包括太陽)就不會發光。這裡僅列舉了存在於太陽系中二百多個物理參數中的三個,由此可見,宇宙其實是處於一個極其精確的狀態,而沒有半點隨機的成分。事實上,正因為缺乏科學解釋,才使得這些事實被勉強說成是智能設計。

沒有感知,就沒有實在。萬物的存在皆是因為被你、我或其他生物所感知,感知的方式還會進一步影響現實。即使是時間本身,也包含在生物中心論的範圍內。我們關於時間向前流逝的感覺,其實是源自於數量無限多的抉擇,它們僅僅「看似」為一條連續平滑的路徑。在每一個瞬間,我們是處在一個被稱為「箭」或「飛矢」悖論的邊緣,這個悖論最早在2500年前由埃利亞哲學家芝諾提出。他論證說,任何物體都不能同時存在於兩個位置。基於這一合乎邏輯的前提,其結論必然是,一支箭在空中飛行時,每個瞬間只能處於一個位置。但是如果只能存在於一個位置,那它就是靜止的。因此,箭在它飛行中的每一個瞬間都是靜止的。所以,從邏輯上說,運動就成為不可能。但是,運動真的不可能嗎?或者說,是否這種分析可以證明,時間的向前流動並不是外部世界的特徵,而只是我們內在的某種東西的投射?時間並不是絕對現實,而只是我們知覺的一個側面?

這一悖論處於20世紀物理學所發生的偉大革命之一的核心,這一革命尚未影響我們對世界的理解,也沒有確定意識在決定實在的本質時所起到的作用。量子物理中的測不準原理遠比它的名字本身更為深刻。這一原理表明:我們時時刻刻都在做選擇,以決定從哪一個角度理解世界。在每一個給定時刻,我們都無法同時精確地確定一個量子粒子的運動和位置——我們只能選擇其中之一。因此,在確定某個粒子特定時刻的行為時,觀察者的意識便起了決定性的作用。

量子物理中的不確定性對愛因斯坦所提出的時空假設的威脅使他倍感沮喪,時空概念看起來與量子物理所發現的世界並不一致。當愛因斯坦證明,沒有絕對的「現在」,這就意味著觀察者們可以以不同的方式將現實劃分為過去、現在和未來,每一部分都具有同等的實在。但問題是,真正被劃分的又是什麼呢?

時間和空間並不能像物品一樣被放到實驗室的罐子里,供人們去分析。事實上,時間和空間應該歸入生物學的範疇——是動物感官的感知——而不是物理學。它們具有意識和語言的特徵,人類和動物正是以此對自己的世界進行表述。當物理學家試圖賦予時間和空間以物理、數學或其他特徵時,此種冒險行為已超出了他們的學科所適用的範圍——已經超出了物質現象和規律的界限。

讓我們再回到先前得到的啟示:我們是會思考的動物,物質世界是我們的意識活動持續地對現實做定義和再定義的難以捉摸的基質。在某種程度上可以說,正是意識自身的活動——它源自於我們的生物自我,創造了世界。為了認識到這一點,我們必需對我們曾甚為珍愛的時空概念,以及對外部現實的固有認知保持懷疑。

儘管已研製出諸如含有足以繞地球16圈長的鈮鈦絲的超導超級對撞機,但我們對宇宙的理解,仍然不比第一批原始人多多少,當時,這些原始人剛剛具有了足夠完備的意識去進行思考。宇宙從哪裡來?為什麼宇宙會存在?為什麼我們會在這兒?曾經,我們相信世界是安放在海龜背上的一個大圓球;後來,一個童話中的宇宙沒有任何來源地出現並且向虛無擴展。某個時代曾經認為,是天使把星球們推來推去;而另一個時代卻相信,所有事物的出現只不過是一個偶發事件。而現在,我們只不過把馱著世界的海龜又換成了大爆炸。

我們就像洛倫·艾斯利的飛蛾,莽撞地從一盞燈撲向另一盞,卻無暇顧及正在帳篷內上演的精彩歌劇。現在,讓我們把目光轉向現代科學的實驗發現吧,這些發現終於讓我們認識到,每時每刻,在現實被「創建」的過程中,我們所扮演的角色。意識不能脫離生命而存在,生物體令行使「創造」的感知功能得以實現。因此,如果我們想理解周圍的世界,就必須求助於生命邏輯,求助於生物學邏輯。

在我們的生活中,時間和空間被認為是最「理所當然」的兩個概念。我們一直被教導說,它們是可測量的,存在且真實。並且,在我們生活中的每一天,這種觀念都在被強化著。

大多數人們都沒有抽象地思考過時間和空間的問題。在我們的生命中,它們就像走路和呼吸一樣平常,以至於對它們的審視會顯得有些小題大作。事實上,很多人認為以抽象分析的方式去討論時間和空間是一件很愚蠢的事。諸如「時間存在嗎?」這樣的問題幾乎就像是哲學泡沫。畢竟,時鐘仍在滴滴答答地走著,一年年地過去,我們日益蒼老,然後離世。難道時間不正是我們唯一能確定的事情嗎?和時間類似,同樣不協調的是空間是否存在的問題。我們會想當然地回答說:「空間當然存在!」「因為我們正生存於其中。我們在此活動,行駛,建房,並對它進行測量。」

時空的概念似乎並不難討論。有時你會覺得自己的時間或空間不夠用——比如上班遲到,或者身處擁擠的地鐵車廂——這都非常的顯而易見:「太擁擠了讓我不舒服。遲到的話老闆會殺了我!」但把時空的概念作為我們理解力和意識的來源時,它就變得抽象了。我們的日常經驗對此沒有提供任何線索。而且,生活一直在告訴我們,時間和空間是外在並且是永恆的實在。它們和塵世間的所有經驗聯繫在一起,並且遠比生活本身更為重要。它們超越了人們的體驗。

我們是動物界中這樣的一員,有組織,相互關聯。我們利用日期和地點來定義自己和他人的經歷或經驗。歷史在描述過去時,總是要將人物和事件安放在時空的框架中。大爆炸、地質學和進化論等科學理論中也滲透著時空的邏輯。對我們的每個行為和每個時刻,空間和時間都是必不可少的。把我們自身看做是時間和空間的創造者,而不是它們的「臣民」,會和我們的常識、生活經驗和所受的教育相悖。接受把時空看作動物的感官知覺的觀點,對每個人來說都會是認識上的根本性轉變,因為它的含意實在是太異乎尋常了。

然而我們都知道,時間和空間並不是物體——不能被我們觀看、感覺、品嘗、觸摸或嗅到。它們是無形的,就像重力一樣。實際上,它們只是我們用來解釋和理解的模式,即,將感覺塑造成多維對象的動物思維邏輯的一部分。

我們總是生活在時間的邊緣。明天即將到來但還沒有到來,所有發生在此時之前的事情都已成了宇宙歷史的一部分,永遠成為了過去。起碼我們是這樣認為的。

想像一下,時間每分每秒都在不停地向未來走著,而我們就在此處,活在時間的每一個時刻的邊緣,這是多麼不可思議!如果我們把從時間的起始點開始,已經流逝的每一小時、每一天都想像成一把椅子,並將它們一把接著一把地摞起來,然後你自己坐到最頂端的那一把椅子之上。科學還不能解釋我們為什麼會在這裡、為什麼會存在。根據現今物理中心論的世界觀,對此的回答是,這僅僅是一次意外,僅僅是一個無限大分之一的小几率事件。統計學中位於時間頂端或極限的幾率是極小的,小到沒有任何意義。然而這恰恰又是人們的意識感知時間的方式。

按經典科學理論,人們把所有的事物都置於連續的時間和空間當中。宇宙已經有150到200億年的年齡;而地球的年齡大概50~60億年。直立人在400萬年前就出現了,但他們花了350萬年才發現了火,又花了49萬年才發明了農業,等等,諸如此類。在機械論的宇宙模型(正如牛頓、愛因斯坦、達爾文所描述的那樣)中,時間就是對事件進行刻畫的一支箭。然而,現實卻更像一台留聲機。聽一段古老的錄音並不會改變原本的記錄,但你聽到的是哪一段樂曲,卻取決於你把唱針放在什麼位置。這就是我們所說的現在。你正在聽的那段歌曲之前和之後的音樂,就相當於我們所稱的過去和未來。

以這種方式延伸一下我們的思維,就能想像得到,就像唱片中的記錄不會消失一樣,自然界中的每一個時刻和每一天都會永遠存在。所有的「現在」(或唱片中所有的歌曲)都是同時存在的,儘管我們只能一個片段一個片段地體驗這個世界(或唱片)。如果我們能夠體驗整體生命——整個記錄——我們能夠不是順次地體驗它,那麼,我們就能看到我們孩子的幼兒、少年以及老年期——即他們所有的「現在」。最終,連愛因斯坦也承認,「現在,貝索(愛因斯坦一個老朋友)先我一步離開了這個奇怪的世界。這沒什麼。人們,如同我們……都知道,過去、現在和將來的區別,僅僅是一種固執的持續存在於我們思維的假象。」認為與銀河系、太陽以及地球有關的所有事件都是不可逆的、是一個連續流動的過程,這種認知,只不過是一種幻象。

在這裡必須提及一個基本問題——時間可以用時鐘來測量。既然我們能夠測量時間,難道這不正是證明了時間的存在嗎?愛因斯坦通過將時間簡單的定義為「可以用時鐘測量的對象」迴避了這一問題。在此,物理學家強調的是可測量。然而,在這裡,強調的重點應該是我們自身,也就是觀察者。時間的可測量性並不能證明它的物理存在性。時鐘是具有節奏的事物。人們正是利用一些事件(例如時鐘的滴滴答答)的節律來測定其他事件(例如地球的旋轉)的時間。這並不是時間,而是事件間的比較。

具體地說,在所歷經過的漫長歲月之中,人類觀察到了自然界中有節律的事件:月亮、太陽的運行或尼羅河的潮汐出現的周期。於是,我們發明了其他有節律的事物,來測量自然界的脈搏:鐘擺、機械彈簧、電子設備。我們稱這種人造的有節律的設備為「時鐘」。我們用某些特定事件的節律去測定其他事件的時間。但這些用來做為「標尺」的僅僅是事件,不能與時間相混淆。

量子力學以驚人的準確性描述了原子的微小世界及其構成,它還被用來設計和構建了眾多驅動著現代社會的技術——晶體管、激光,乃至無線通訊。但是,在很多方面,量子力學不僅危及到我們本質性的絕對時空概念,而且對牛頓-達爾文有關秩序和可預測性的理念構成了威脅。

「我認為,可以肯定地說,沒有人理解量子力學,」諾貝爾物理學獎得主理查德·費曼(Richard Feynman)說道,「如果可以避開,最好不要一直追問下去『怎麼會這樣』?否則你只會陷入困境,苦苦掙扎在還沒有任何人走出過的死胡同。」如此的結果是因為這些科學家們拒絕接受量子力學實驗發現的直接和顯而易見的含義。世界為什麼會是現在這個樣子?生物中心論是對這一問題人類可以理解的唯一解釋。諾貝爾獎得主物理學家史蒂芬·溫伯格(Steven Weinberg)承認,「把人們帶入到物理學基本定律中,這並非是一件愉快的事情。」

為了解釋為什麼時間和空間是與觀察者相關聯的,愛因斯坦將晦澀的數學性質賦予了無形的對象,它們看不見、也摸不著。這種荒唐的做法隨著量子力學的誕生一直在延續著。儘管觀察者在這一理論中起著核心的作用——從時間和空間一直延伸到物質自身的諸多性質——但科學家們卻仍然認為觀察者是他們理論中的一個累贅,並將其排除在外。已有實驗證明,在研究亞原子粒子時,觀察者確實會改變和決定被感知的對象。觀察者的工作不可避免地與他試圖觀察的對象糾纏在一起。一個電子既可能顯示為粒子,又可能顯示為波。但是,像這樣的一個粒子會在哪裡出現和以什麼形式出現,卻完全取決於觀察行為。

量子力學誕生之前的物理學家們曾認為,他們能絕對準確地確定單個粒子的運行軌跡。他們認為,如果初始條件完全已知,那麼粒子的行為就是可預測的——他們能夠無限準確地測量粒子的物理性質。但是維爾納·海森堡(Werner Heisenberg)的測不準原理表明,事實並非如此。你能夠確定的,或者是一個粒子的速度,或者是它的位置,但不可能同時確定這兩者。如果知道其中的一個,就不可能知道另一個。海森堡將此比作晴雨匣里的男人女人偶——一種古老的測量空氣濕度的民間裝置,兩個小玩偶位於一個平衡桿的兩端,「如果一個出來,」海森堡說,「另一個就會進去。」

默想片刻,你正在觀看一場關於射箭錦標賽的電影,同時腦子裡記著芝諾之箭悖論,運動員將箭射出,箭向前飛去。攝像頭跟蹤著從脫弓開始飛向靶子的箭的軌跡。突然,放映機停在一張靜止的箭的單幅畫面上,這時,你的目光也停到了那支處于飛行途中某一點的箭的圖像上。影片的暫停可以讓你觀察到箭在那一刻的位置——它正越過看台的上方,大約距離地面20英尺。然而,這時你卻丟失了關於這隻箭的動量的所有信息。它沒有方向,速度為零。其路徑也不得而知。這些都是不確定的。

要想準確的測量某一給定時刻的位置,就必須鎖定某一靜態的畫面,也就是說要使電影暫停。反之,只要你能夠觀察到動量,就無法鎖定任何一幅畫面,因為動量是許多幅畫面的集合。你不可能完全準確地同時知道二者。你所能專註的目標是不確定的,要麼是運動,要麼是位置。

而所有這一切,從生物中心論的角度看,則完全可以解釋得通:時間是動物感受的內在形式,它給空間世界中的事件——靜止的畫面賦予了生機。心識如同放映機的馬達和齒輪,給世界賦予了動感。每個人都把一系列靜止的圖像按次序編排起來,使之成為生活之「流」。當這些「電影要素」依次呈現時,運動就在我們的心識中產生了。請記住,你所感知到的所有事物,甚至包括你正在閱讀的這一頁文字,在你的大腦中已經被重構了。這種情況當下正發生在你的身上。所有的體驗都是你大腦中有組織的信息流。

海森堡測不準原理的理論基礎如下:位置(空間的方位)屬於外部世界,動量(包括時間)屬於內部世界。通過對物質的探根究源,科學家們已經把宇宙簡化到它最基本的邏輯層面。時間不是外部空間世界的特徵。海森堡說:「今時已不同以往,在自然界自身的迫使下,現代科學不得不再次面對這樣一個老問題——由心理過程理解現實的可能性,並以稍微不同的方式予以回答。」

2500年以後,芝諾的箭悖論終於被解釋通了。芝諾曾經出色地捍衛過的艾利亞哲學學派是對的。海森堡也是如此,他說道:「路只有在你看到它的時候才存在。」沒有生命,時間和運動都不會存在。現實並不是就在「那裡」保持著確定的特徵,等待被人發現,而是隨著觀察者的觀察行為才成為存在。(未完待續)

文章來源:

http://theamericanscholar.org/a-new-theory-of-the-universe/#.UpgdhNI3u0g

智悲翻譯中心

翻譯:臧慧清

一校:圓優

二校:圓陽

終審:zhangcx

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