老子與霍金（下）

老子與霍金（下）藍天雲隼 發表於 2009-6-30 20:25:002推薦

霍金根據量子力學的原理，在《時間簡史》第八章詳盡地描述了宇宙早期的狀態：

「就在大爆炸時，宇宙體積被認為是零，所以是無限熱。但是，輻射的溫度隨著宇宙的膨脹而降低。大爆炸後的1秒鐘，溫度降低到約為100億度，這大約是太陽中心溫度的1千倍，亦即氫彈爆炸達到的溫度。此刻宇宙主要包含光子、電子和中微子（極輕的粒子，它只受弱力和引力的作用）和它們的反粒子，還有一些質子和中子。隨著宇宙的繼續膨脹，溫度繼續降低，電子/反電子對在碰撞中的產生率就落到它們湮滅率之下。這樣只剩下很少的電子，而大部分電子和反電子相互湮滅，產生出更多的光子。然而，中微子和反中微子並沒有互相湮滅掉，因為這些粒子和它們自己以及其他粒子的作用非常微弱，所以直到今天它們應該仍然存在。如果我們能觀測到它們，就會為非常熱的早期宇宙階段的圖象提供一個很好的證據。」 就在大爆炸時，宇宙處於「無」的狀態，而後1秒鐘，基本上是正、反粒子按照量子理論在不停地誕生和湮滅。此時宇宙正處在從無到有的過程中。 《時間簡史》第八章接著說：

在大爆炸後的大約100秒，溫度降到了10億度，也即最熱的恆星內部的溫度。在此溫度下，質子和中子不再有足夠的能量逃脫強核力的吸引，所以開始結合產生氘（重氫）的原子核。氘核包含一個質子和一個中子。然後，氘核和更多的質子中子相結合形成氦核，它包含二個質子和二個中子，還產生了少量的兩種更重的元素鋰和鈹。可以計算出，在熱大爆炸模型中大約4分之1的質子和中子轉變了氦核，還有少量的重氫和其他元素。所餘下的中子會衰變成質子，這正是通常氫原子的核。」

這時，在大爆炸後的大約100秒時，組成今天宇宙的基本原子，氫、氦、鋰和鈹等等就誕生了。 而《老子》第四十章精確地描述了這一過程：「反者道之動，弱者道之用。天下萬物生於有，有生於無。」「反者道之動」就是大爆炸後1秒鐘正、反粒子在道的作用下不停地誕生和湮滅。「弱者道之用」說得是質子和中子不再有足夠的能量逃脫強核力的吸引，所以開始結合產生原子核。於是「有」就在「反者道之動，弱者道之用」的過程中從「無」中誕生了。而後的萬物就是來源於這個從「無」中誕生的「有」，所以老子說：「天下萬物生於有，有生於無。」 然而，「天下萬物生於有，有生於無」這個宇宙的起點處的「無」同時具備黑洞的特點，同時是「物質被高度擠壓」的「其中有精，其精甚真」的「有」。這樣有和無的關係又恰恰符合《老子》中關於「有無相生」的思想。 霍金的宇宙模型中有一個主要描述，就是在早期宇宙的暴脹，「在遠遠小於1秒的時間裡，宇宙的半徑增大了100萬億億億（1後面跟30個0）倍」，從而使得那時的宇宙以臨界速率膨脹。暴脹使得宇宙的起點被認為是零，從而符合相對論。但是，宇宙的起點的尺寸並不為零，而是「窈兮冥兮」（小而且暗），但是它的尺寸實在是太小了，與1秒中之後的宇宙相比，根本就是「無」了。 當然，宇宙的起點處還是有「溫度極高，密度極大」，但這並沒有違反老子所說的「有生於無」。如果通讀一下《老子》中的有和無，就會發現，它們是相對的。例如《老子》第十一章中的：鑿戶牖以為室，當其無，有室之用。故有之以為利，無之以為用。（用門窗做一個房間，正是因為中間的空間，才有房間的作用，所以「有」提供了便利，而真正使用的是「無」）。這個「當其無，有室之用」的「無」是相對於門窗的，因為這個「無」之中還是包含空間、空氣的。而在宇宙誕生之初，所謂「無」是指沒有宇宙正常狀態下所具備的東西：空間、時間、以原子為基礎的萬物；但是這個誕生點還是有東西的，「其中有精，其精甚真，其中有信」，它有宇宙正常狀態下所不具備的東西：不可思議的高能量、高溫、正常狀態下不可能存在的基本粒子。所以說「大爆炸時的奇點為真真正正的無」是真正沒有正常宇宙所擁有的一切，就連空間、時間都不存在！ 通過這樣的分析可以看出有和無也是相對的，於是我們就了解了為什麼《老子》第二章中會說：「有無相生」。有和無是用來觀察萬物的手段，不是絕對的概念，有和無各有用途，霍金就經常使用宇宙的起點的尺寸為零的說法，因為只有零才能有效地說明暴脹理論。正如《老子》在第一章中說：「常無，欲以觀其妙；常有，欲以觀其徼」。「無」用來了解事物的奧妙，而「有」則用來了解事物的邊界，而了解邊界是為了「不殆」，「不殆」又是道的特性。因此才有「此兩者，同出而異名，同謂之玄」。有和無相符相生，同出而異名。 「無名天地之始；有名萬物之母」、「天下萬物生於有，有生於無」是對宇宙誕生點突變的精彩描述，與霍金的宇宙完全吻合。而「窈兮冥兮，其中有精，其精甚真，其中有信」所描述的黑洞恰恰是用來了解宇宙誕生真相的方法，因為它「自今及古，其名不去」，而「無名天地之始」中的「無」和宇宙誕生點「其中有精，其精甚真」中的「有」符合「有無相生」的原則，符合「此兩者，同出而異名」的定義。老子思想中的有和無應該是這樣運用的。 到此為止，霍金探索宇宙的過程以及對宇宙本原的描述可以告一段落了。量子力學和廣義相對論成功地描述了自大爆炸點開始和之後的宇宙。在這期間，霍金與老子思想的吻合程度也給我們帶來了許多聯想的空間。但是，還有一件事霍金沒有解決，那就是，在宇宙開始時那個大爆炸之前是個什麼樣子，以及為什麼和怎樣開始的大爆炸，這在《時間簡史》里也是個懸而未決的問題。因為前面說過，不可能將空間和時間的狀態反推回去而通過這個大爆炸點。「如果我們只知道在大爆炸後發生的事件，我們也不能確定在這之前發生的事件。就我們而言，發生於大爆炸之前的事件不能有後果，所以並不構成我們宇宙的科學模型的一部分。因此，我們應將它們從我們模型中割除掉，並宣稱時間是從大爆炸開始的。」（《時間簡史》第三章）。 此時，霍金假設說如果是上帝引發的大爆炸，那會是什麼樣子呢？《時間簡史》第八章是這樣說的：「看來科學揭露了一組定律，在不確定性原理極限內，如果我們知道宇宙在任一時刻的狀態，這些定律就會告訴我們，它如何隨時間發展。這些定律也許原先是由上帝頒布的，但是看來從那以後他就讓宇宙按照這些定律去演化，而不再對它干涉。」如果真是上帝啟動的這個大爆炸，那他也只能象是一個爆破工人，在點完火以後眼睜睜地看著爆炸的發生而無法干涉爆炸的進程。看來上帝只有選擇一組定律以及讓宇宙何時開始的自由了。但是，很快霍金就指出上帝在選擇定律上也沒有多少自由。 正如《時間簡史》第十二章所說：「當我們將量子力學和廣義相對論相結合，似乎產生了以前從未有過的新的可能性：空間和時間一起可以形成一個有限的、四維的沒有奇點或邊界的空間，這正如地球的表面，但有更多的維數。……但是如果宇宙是完全自足的、沒有奇點或邊界、並且由統一理論所完全描述，那麼就對上帝作為造物主的作用有深遠的含義。」在量子力學和廣義相對論的描繪下，宇宙遵循一個完整的、可以自相協調的理論，霍金認為具備這樣條件的理論不會太多。換句話說就是，上帝在宇宙之初也並沒有什麼「選擇某一組定律」的自由。於是，如果真是上帝啟動的這個大爆炸的話，他不僅象一個爆破工人，而且連炸藥都不是他安裝的，他只是一個點火的人。 於是問題來了：「但是，它是如何選擇宇宙的初始狀態和結構的？在時間的開端處「邊界條件」是什麼？」（《時間簡史》第八章）。也就是說我們宇宙的開始有條件嗎？老子為霍金解答了難題，請看《老子》第二十五章：「有物混成，先天地生。寂兮寥兮，獨立而不改，周行而不殆，可以為天地母。吾不知其名，強字之曰道，強為之名曰大。」有物在天地誕生之前形成。寂兮寥兮，（注意，老子在這裡沒有使用空兮曠兮，而是採用「寂寥」來描述這個在天地誕生之前形成的「物」。因為，天地誕生於「無」，在天地誕生之前還不存在空間）。獨立而不改變，周天運行而不止息倦怠，可以成為天地之母。我不知道它的名字，勉強給它一個字：叫「道」；勉強給它起一個名：叫「大」。在二十五章的前半部分，老子描述了這個在天地誕生之前形成的「道」，並告訴我們「道」的特點：「獨立而不改，周行而不殆」。接著，老子進一步描述了這個「道」、這個「大」的形象：「大曰逝，逝曰遠，遠曰反。」大進而逝去；逝去到遠方；遠到極點就是返回。 這個「大曰逝，逝曰遠，遠曰反。」與霍金所描述的宇宙非常吻合：宇宙在膨脹，所有的星球都在離我們遠去；越遠的星球遠離的速度越快；遠到極點就會返回因為「空間和時間可以形成一個沒有邊界的閉曲面」（《時間簡史》第八章）。現在，問題來了，我們不是正在討論先天地而生的「道」嗎，怎麼宇宙（也就是天）會有「道」的特性呢？老子隨後告訴了我們：「故道大，天大，地大，人亦大。域中有四大，而人居其一焉。」通過上述「大曰逝，逝曰遠，遠曰反」這個特點可以推斷出那個「大」不僅僅只有「道」才具備，同時，天、地、人也具備這個道的精神。 在我們認識的範疇里，有四大，而人是其中之一！終於，我們討論了很長時間的宇宙與人發生了關係！原來，前面所描述的這些先天地而生的「道」的特徵也是人的特徵，要不然，老子怎麼會在早於霍金2500年就給我們描述了一個與現代物理學家發現的完全一致的宇宙呢？果不其然，老子在第二十五章最後講述了他通曉天地的方法：「人法地，地法天，天法道，道法自然。」（通過人來了解地；通過地來了解天；通過天來了解道；最後通過道來了解萬物自然）。 讓我們再一次回顧這個通曉天地人的第二十五章： 有物混成，先天地生。寂兮寥兮，獨立而不改，周行而不殆，可以為天地母。吾不知其名，強字之曰道，強為之名曰大。大曰逝，逝曰遠，遠曰反。故道大，天大，地大，人亦大。域中有四大，而人居其一焉。人法地，地法天，天法道，道法自然。 現在，我們基本回答了宇宙是如何開始的問題。顯然，它不是上帝啟動的。如果我們只需要一個點火的人，就不一定非要是上帝才行。而老子的闡述更為貼切，「道」先天地而形成從而把指導宇宙運行的規律傳給了我們的宇宙以及我們本身。但還有一個問題：這個道是專門為我們的宇宙而形成的嗎？這個「道」是上帝做的嗎？《老子》第六章回答了這個問題：「穀神不死，是謂玄牝。玄牝之門，是謂天地根。綿綿若存，用之不勤。」《老子》五千字中，唯一能稱為神的就是這個「穀神」。谷是空虛的意思，穀神不死，可以叫它玄牝，前面說過「玄」是有和無的總稱，而「牝」是雌性。玄牝之門，可以被稱為天地的根。綿綿不絕地永存，作用無窮無盡。原來，「道」是由「穀神」來傳遞的。就如同太極圖所描繪的那樣，在宇宙膨脹的過程中，一個巨大的黑洞正在孕育，當這個黑洞爆發的時候，一個新的時空將雖之展開，而孕育它的、我們所正處其間的這個宇宙將隨之消亡，而「道」便在「穀神」傳遞下送給了下一個宇宙。 雖然《老子》與霍金所描述的宇宙驚人的吻合，但是《老子》中所函蓋的範圍要比物理學家所研究的範圍廣泛。通過《老子》第二十五章所給我們帶來的啟示，老子思想中那些與霍金的宇宙相當符合的部分不僅僅是描述「天」的，而應該是對「道」、「天」、「地」、「人」的一個綜合描述。物理學家所發現的宇宙恰恰證明了《老子》對「天」的描述的正確性，同時也間接證明了老子思想體系的正確。《時間簡史》更新了我們的宇宙觀，有待新的是與之相配套的思想。而《老子》的思想體系正是新宇宙觀所需要的。 西方社會在十六世紀以前，一直認為地球是宇宙的中心，其宇宙觀是以絕對空間為背景的，而對應這種宇宙觀的社會學說是宗教。那時的人們關心哪兒是天堂，哪兒是地獄。後來，伽利略，牛頓創建了經典物理學，打破了絕對空間的宇宙觀，建立了了以絕對時間為背景的宇宙觀。而對應這種宇宙觀的社會學說是哲學。這時的人們關心什麼在先，什麼在後。而今天，絕對時間被愛因思坦，霍金打破了。今天的宇宙觀是以絕對光速和不確定性原理為背景的，這樣的宇宙存在一個由大爆炸而開始的誕生點，而對應這種宇宙觀的社會學說不應該是哲學，也不會是宗教，應該有一個新名字。老子給它起名叫「道紀」。
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