生命創造時空及宇宙本身

　　作者介紹：羅伯特·蘭薩（醫學博士）被認為是世界科學家中的一位領軍人物。現任先進細胞科技公司首席科學官及維克森林大學醫學院兼職教授。他發表的論文和發明已達數百種之多，並著有二十多本科學書籍，其中的《組織工程原理》被公認為是該領域最具權威性的參考書。他是世界上首次克隆人類胚胎（目的是製備多功能幹細胞）團隊的成員。蘭薩和他的同事率先證明了細胞核移植可用於逆轉衰老進程，以及製備具有免疫相容性的組織，包括第一例由克隆細胞製備的器官組織。蘭薩博士被稱為「科學界的比爾·蓋茨」。他獲獎無數，入選《美國名人錄》、《世界名人錄》等。他的導師們說他是個「天才」、一個「離經叛道的思想家」，甚至把他和愛因斯坦相提並論。　　「幹細胞權威專家羅伯特·蘭薩提出了關於宇宙萬物的全新觀點。」

　　美國國家航空航天局/歐洲航天局/A.沙勒（太空望遠鏡研究所）　　我們向太空深處凝望得越遠，就越會意識到，宇宙的本質，並不能經由探測星系或觀測遙遠的超新星而充分了知。它遠比這深邃，所涉及的恰好是我們自身。　　某天，當我穿過樹林時，這種了悟突然成形。當時我正抬起頭，看到一隻巨大的金色蜘蛛，攀伏於懸在我頭頂樹枝的蛛網之上。它「騎」在一根蛛絲上，伸著足，探測著蛛網另一端一隻被纏住而奮力掙脫的昆蟲所造成的振顫。這隻蜘蛛勘測了它的「宇宙」，然而，這個玩具風車形小蛛網之外的一切，對它而言則是不可知的；「我」——這個正在觀察著它的人類，也極為遙遠，就像望遠鏡中的天體之於我們。然而，人類和蜘蛛之間又是何其相似。我們也處在一張巨大的時空之網中，時空之「絲線」，依據存在於我們心中的法則，編織成了這張網。　　沒有了蜘蛛，還會有蛛網嗎？同樣，若是沒有了生命體，空間和時間還會作為物理實體繼續存在下去嗎？　　科學家與哲學家們對探明真實世界本質的痴迷，已持續了數千年之久。三百多年前，愛爾蘭經驗主義哲學家喬治·貝克萊提出了一個在當時極為超前的觀點：我們唯一能感知的只有自己的知覺。換句話說，意識是對宇宙的理解的「基底」。顏色、聲音、溫度以及其他類似的事物僅僅作為我們腦海中的知覺存在，而不是絕對的實體。廣義而言，我們壓根不能確定外在宇宙的存在。　　數個世紀以來，科學家們只是將貝克萊的觀點當作一段哲學插曲，並持續地構建著一些物理模型，這些模型均基於這樣的假設，有一個外在的、獨立於我們的宇宙，它「就在那裡」，而我們每個人則是各自單獨地進入了這個世界。這些模型認定，存在著一個實體世界，它勝於我們，或它可以離開我們而存在。然而，從上世紀20年代開始，量子物理學實驗卻慣常性地證實了相反的論點：實驗結果取決於觀測行為。或許，對此最為生動的闡釋便是著名的雙縫實驗。當實驗者觀測亞原子粒子或光子穿過縫隙時，它會顯現得像一顆子彈，只穿過兩條縫隙中的其中一條；但若是無人觀察，它便顯現出波的行為，存在於所有可能存在之處——也包括同時穿過兩條縫隙。　　一些最著名的物理學家宣稱，這些實驗結果是如此地令人困惑，它們不可能被完全理解，超越比喻、形象化想像和語言描述本身。然而，有另一種解釋能使它們合情合理。這種解釋拋棄了宇宙先於生命並創造生命的假定，而是對現實提出了一種生物中心主義的圖景。　　依照這種觀點，生命——尤其是意識，創造了宇宙，宇宙無法離開我們而存在。　　光子波函數的坍縮　　量子力學是物理學家描述原子世界的最精確理論。同時，對於「意識感知是宇宙整體運作中不可或缺的一部分」這一觀點，它也提供了眾多最具說服力的論據。　　量子理論告訴我們，一個未被觀測的粒子（比如一個電子或光子），僅僅存在於一種模糊、不確定的狀態之中，在被觀測之前，沒有確定的位置或動量。這就是著名的海森堡不確定性原理。物理學家將粒子的這種幽靈般、尚未「顯化」的狀態稱為「波函數」。它是一種數學表達式，用來給出粒子處於任何確定點的概率。當粒子的某個物理量由只具備取一系列值的各種可能性，突然間轉換為取某一真實的確定值時，這種現象被物理學家稱為波函數發生了「坍縮」。　　是什麼促成了這種坍縮？外界的干擾？比如說為了拍攝圖片而用光子去撞擊它；或者，只是盯著它就能做到這點？實驗顯示，僅僅是實驗者頭腦中的「了知」，就足以造成被觀測粒子波函數的坍縮，並將可能性轉化為真實性。當粒子成對產生時，比如一個原子中，一起運動或旋轉著的兩個電子——物理學家稱它們處於「糾纏態」。由於糾纏態粒子之間的緊密關聯，它們共享同一波函數。當我們測量其中一個粒子，使其波函數發生了坍縮，那麼，另一個粒子的波函數也會瞬間同時坍縮。當一個光子因被觀測而坍縮為縱向偏振態（光波的振動方向均處於同一個縱向平面）時，這一觀測行為會同時導致另一個光子從不確定的概率波坍縮為處於橫向偏振態的真正光子——即使這兩個光子此時相距甚遠。　　1997年，日內瓦大學物理學家Nicolas Gisin將兩個糾纏的光子沿著光纖分開，直至彼此相距七英里。然後，其中一個光子撞向一面雙向鏡。它在鏡面處有兩種選擇：被反彈回來，或者穿過鏡面。探測儀記錄了光子的隨機行為。　　但不論它做哪種選擇，另一個光子的行為總是會與之相反。　　它們之間的「通訊」速度，至少比光速快10000倍。看起來，這種量子信息的傳遞是瞬時的，不受任何外在制約（就算是光速也不行）。從那以後，其他研究者成功地重複並改進了Gisin的實驗。今天，對於光子或物質微粒，甚至是原子團之間，這種瞬時聯繫的特點，已無人質疑。　　在這些實驗之前，多數物理學家相信，有一個客觀、獨立的宇宙。他們堅定地持守這樣一種假設：在被測量之前，物理狀態是在某種絕對性的意義上存在著的。　　所有的這些，如今已永遠地成為歷史。　　對「金髮姑娘原則」的解釋　　量子世界的奇異性，決非對「現實」的陳舊模型提出反駁的唯一論據。此外，還有宇宙中物理參數的「精細微調」現象。許多基本參量、力，以及物理常數（比如電子電荷量、引力常數）「恰恰如此大小」的精確取值，使得宇宙的物理狀態，看起來就像是專為生命的存在而量身定做。　　一些研究者稱這種現象為「金髮姑娘原則」，因為宇宙「既非太過，亦非不及」，而是恰到好處地使生命得以存在。　　到目前為止，對這一奧秘的解釋只有四種。前兩種令我們很難以科學的視角予以對待。一種聲稱，這種現象只是驚人的巧合。另一種則認為，它是「上帝所為」（這解釋不了任何問題，即使是正確的）。　　第三種解釋涉及到一個概念，被稱為「人擇原理」，它由劍橋大學天體物理學家布蘭登·卡特於1973年首先提出。這一理論認為，我們必定會發現，宇宙具備生命存在的合適條件；因為，如果生命不存在，我們就不會出現在這裡並發現這些條件。一些宇宙學家曾嘗試將人擇原理與一些新近的理論結合起來。這些理論認為，我們所處的宇宙只是數量龐大的眾多宇宙中的一個，這些宇宙各自擁有自身的物理定律。由於宇宙的總量是如此之多，所以，其中有一個宇宙具備生命存在的恰當條件也就不足為奇了。然而，到目前為止，對於其他宇宙的存在，尚無任何直接證據。　　最後一種觀點是生命中心主義。它認為，宇宙由生命所構建，而不是相反。　　這是對約翰·惠勒提出的「參與式人擇原理」的一種解釋和延伸。約翰·惠勒是蟲洞和黑洞概念的提出者，也是愛因斯坦的追隨者。　　追尋時空　　甚至連物理世界的最基本元素——空間和時間，也對「宇宙以生命中心為基礎」這一觀點提供了強有力的支持。　　根據生命中心論，時間並非獨立於感知它的生命而存在。對於它的本質，長久以來，一些零零散散的哲學家和物理學家都提出了質疑。有哲學家認為，「過去」只是存在於頭腦中的一些概念，而這些概念完全是當下正在發生的神經電活動事件。另一方面，有些物理學家則意識到，他們使用的所有的理論模型——從牛頓力學到量子力學，對時間的本質並沒有給出任何切實的說法。最重要的是，並不需要存在著一個作為實際實體的「時間」，在物理系統的演化過程中，「時間」並未扮演一個角色。當物理學家談到時間時，他們免不了將其稱之為「變化」。但變化與時間並不是一回事。　　要精確測量一個物體在某一給定瞬間的位置，必須要將它定格在運動過程中的某一靜止畫面中，就像電影膠片中的一幀。　　相反，一旦觀察到物體的運動，你就不能獨立地看某一畫面，因為運動是多個畫面的組合。　　一個參數的精確必然導致另一參數的模糊。假設你正在看一部箭術錦標賽的影片。弓箭手射出一支箭，攝像機跟蹤拍攝箭從弓飛向目標物的運動軌跡。突然，放映機定格在一幀靜止的箭的畫面上，你看著這支停在半空中的箭。畫面的靜止讓你得以精確地了知箭當前所處的位置，但你卻失去了它的所有動量信息。從這幀靜止的畫面中，我們無法知道它的方向、路徑和速度。這種模糊性把我們帶回了海森堡的不確定性原理，它提到對一個微小粒子的位置測量會不可避免地造成其動量的不確定性，反之亦然。　　從生命中心論的觀點來看，所有的這些都完全說得通。我們感知到的一切，以一種經過組織的持續信息之流的形式，在頭腦中活躍而接連不斷地重構著。照此觀點，時間可以被定義為意識中出現的空間狀態的集和。然而，什麼才是真實？如果腦海中的下一個畫面與上一個不同，那麼，它們是處於不同的期間。我們可以將「時間」這樣一個「頭銜」授予「改變」，但是，這並不意味著，有一個真實的無形基底，變化是發生於這一基底之中。這只不過是我們理解事物的一種方式。我們看著心愛的人衰老和死亡，便假定，有一種名為「時間」的外在實體該承擔此罪過。　　同樣，空間也讓人不可捉摸。我們沒辦法把它撿起，帶到實驗室去研究。如同時間一樣，空間既非物理實體，也並非我們觀念中基本的真實對象，　　相反，它是我們用以解釋和理解事物的一種模式。它是生命體心智軟體的一部分，我們用它將感知塑造成多維度物體。　　我們中大多數人的思想仍然停留在牛頓時代——認為空間可被看作一個沒有邊界的巨大容器。但這種概念是錯誤的，原因至少有以下幾點：1. 根據愛因斯坦的相對論，物體間的距離隨引力和相對速度等因素而改變，所以，任何兩個物體之間，都沒有絕對意義上的距離。2. 根據量子場論，「空」的空間，事實上並非什麼也沒有，而是遍布著潛在的粒子和場。3. 量子理論甚至質疑，各處一方的兩個物體是否真正相互分離，因為，即使相隔一個銀河系之遙，糾纏態粒子的行為仍然「步調一致」。　　走出困境　　在日常生活中，空間和時間作為一種幻相併無害處。但，只要將它們看作基本且獨立的實體，問題就出現了，因為這導致科學在探索實在的本質時採取了一種完全錯誤的出發點。許多研究者仍然相信，他們可以僅僅由自然界的一個側面——物理實體，來構建關於宇宙的完備模型，而不必考慮另一個側面——生命。由於個人傾向和教育方式，這些科學家們傾心於用數學模型來解釋世界。如果在科研之餘，他們能以同等嚴肅的態度來看看路邊的池塘和浮到水面上的那些鰷魚就好了。這些魚類、鴨子以及在蒲叢邊划水而過的鸕鶿，都是這一偉大答案中不可或缺的一部分。　　近來的量子物理研究，為全新的生命中心主義科學提供了形象的說明。就在幾個月前， Nicolas Gisin宣布了他的量子糾纏實驗的一個新進展。這一次，他認為，實驗結果可由肉眼直接觀察到。在維也納大學，Anton Zeilinger所做的關於富勒烯（一種大分子）的實驗，將量子力學的領地向宏觀世界又推進了一步。由著名的牛津大學物理學家Roger Penrose提出的關於此實驗激動人心的延伸版本中，不只是光子，就連一個反射它的小鏡子也會成為量子糾纏體系的一部分，而這個小反射鏡比富勒烯大了數十億倍。如果實驗結果能證實Penrose的想法，那麼，　　它也證實了，量子效應同樣適用於人類尺度的物體。　　生命中心主義可以打開西方科學不知不覺將自身束縛於其中的牢籠。將觀察者納入到事物的演化進程之中，能夠開創理解認知問題的全新途徑——從闡釋意識的本質，到開發如同我們一樣體驗世界的電子計算機（思維機器）。生命中心主義也能為解答與量子物理和宇宙大爆炸相關的一系列問題提供堅實的基礎。承認時間和空間是生命體的一種感知方式（與生命過程相關），而不是外在的物理客體，可以提供全新的理解萬物的方式——從微觀領域的現象（比如引起雙縫實驗奇異結果的原因），到宇宙得以展現為現有形態的力、物理常量及定律。最低限度，它也可以幫助如同弦理論這種掉入死胡同的工作暫停一下腳步。　　最重要的是，生命中心主義對整個物質世界做出的和諧統一的描述，令人看到了具有更多希望的光明前景。八十多年前，愛因斯坦試圖建立 「統一場論」，但並沒有成功，自此之後，科學家一直在致力於尋找這樣一種方式。　　如果不能認識到生命的基本角色，我們企圖對宇宙做出真正的統一描述的努力，將會一無所獲。
推薦閱讀：