智慧设计论vs.弱人择原理

黄启新

智慧设计论

很多科学家都认为我们所居住的地球没有什么特别，与其他星球一样围绕着太阳运行不息，平平无奇，宇宙中像地球这样的星球多的是，这就是所谓「哥白尼原理」（Copernicus Principle）1。

但是科学家在最近几十年来却发现地球并非平平无奇，而是有很多因素令她成为出奇地适合人类居住的地方。例如2:

  • 地球与太阳的距离适中：太远（地球就会太冷）或太近（地球就会太热）的话，地球就不可能有稳定的水循环（water cycle）。
  • 地球轨道的倾斜度适中：太大的话，地球的温差就会极端。
  • 地球轨道的离心率（eccentricity）适中：太大的话，季节性的温差就会太极端。
  • 地球的自转周期适中：太长的话，日夜的温差就会太大；太短的话，大气层的风速就会太高。
  • 地球表面的反照率（albedo）适中：太大的话，会失控地产生冰河；太小的话，会产生温室效应失控的情况。
  • 地球磁场强度适中：太强的话，电磁风暴会太强烈；太弱的话，臭氧层便不足以保护地球上的生物，免受宇宙的高穿透性辐射所伤害。

同样地，我们的宇宙亦有很多精细微调的特性，才可以让人类生存。例如3：

  • 电子（electron）和质子（proton）的数目相等的精确性：因为电子带负荷、质子带正荷，而电磁力又比重力强得多4，所以宇宙中电子和质子的数目一定十分接近，否则宇宙的电磁力就会支配重力，以致星系、星体、行星和生命无法形成。科学家发现电子和质子的数目相等的精确性高达1037分之一（即0.0000000000000000000000000000000000001）!
  • 电磁力常数和引力常数比例的精确性：如果这比例只增加1040分之一（即0.0000000000000000000000000000000000000001），只有小星体才会形成；而如果这比例只减少10 40分之一，则只有大星体才会形成。生命的存在需要大星体和小星体。因为大部份生命必须的化学元素必须在大星体内产生。而地球亦需要像太阳这样的小星体，因为只有小星体才可以稳定地作长时间的燃烧，来维持地球的生命。
  • 最初相位空间容量的精确性：牛津物理学家彭路士（Roger Penrose）指出，要创造出一个像我们所居住的宇宙，一个微调参数「最初相位空间容量」（original phase-space volume）的精确性必须为大约1010^123分之一5。要写出这个天文数字并不可能，因为它的零比全宇宙的所有基本粒子还要多！

宇宙基本构造的微调精确得令人咋舌，令人不得不承认宇宙是由一位造物主所设计和创造的，而非从盲目进化而来的— 这就是所谓「智慧设计论」（Intelligent Design）。

克拉福德奖（Crafoord Prize）得奖天文学家桑德智（Allan Sandage）亦因为排山倒海的科学证据，在五十岁时立志成为基督徒。他说：「我的科学研究驱使我作出这个结论：这个世界复杂精妙，非科学所能解释。...唯有借着超自然者，我才能领悟存在的奥秘。」6

本身为怀疑论者的戴维思（Pa​​ul Davies）亦说「设计的印象扑面而来。」7。无神论天文学家荷尔（Fred Hoyle）亦不得不承认「有一超智慧者在玩弄着物理学、化学和生物学。」8。

人择原理

「人择原理」（Anthropic Principle）9最初是由剑桥物理学家卡特（Brandon Carter）于1973年纪念哥白尼诞辰500周年的“宇宙理论观测数据&rdquo ;会议上提出的。

人择原理有多个不同的版本，因此有时会造成混淆。在这里我们只讨论其中两个版本：「弱人择原理」（Weak Anthropic Principle, WAP）和「强人择原理」（Strong Anthropic Principle, SAP）。

「弱人择原理」指出，在一个在时空上巨大或无限的宇宙中，建立智慧生命的必要条件只有在时空中某些有限的区域才能得到满足。换句话说，我们不必为我们在宇宙中所处的位置（包括时间和空间）适合我们存在的必要条件而感到惊讶。

有人进一步提出一个更强版本的人择原理：「强人择原理」。根据强人择原理，有很多或无限多个宇宙存在，而每一个宇宙有其不同初始条件，甚至有不同的物理定律。大部分的宇宙都不适合复杂的智慧生命存在，只有少数像我们的宇宙容许智慧生命建立。

换言之，人类的存在只不过是证明了那些不可能发生的种种宇宙微调特性（包括各个基本宇宙常数），确实偶然地发生了。宇宙若不是这个样，就不会有我们这样的智慧生命来观察宇宙的特征了。

很明显人择原理（包括弱人择原理和强人择原理）的论据并不成立，这可以从莱斯理（John Leslie）的比喻10看得出来：

「假如你被带到一百个神枪手面前被枪决，所有神枪手都用来福枪瞄准你的心脏。一声令下，你听到如雷贯耳的枪声，但你发现你仍然生存，所有神枪手都射失了。你当然可以把你的幸存，归功于那难以置信的“幸运”；但若说所有神枪手都故意射失，或所有枪弹都是空的则比较合理得多。」

笔者亦想到另一个比喻：笔者居住的纽西兰（New Zealand）有一种濒临绝种的雀鸟叫「奇异鸟」（Kiwi Bird）。因为它们不会飞行，加上自我保护能力很低，所以它们主要在夜间行动。纽西兰奥克兰动物园（Auckland Zoo）有一个展览奇异鸟的地方，为了让游人能够看到奇异鸟，展览馆的光线十分柔弱，使奇异鸟以为是夜间而四处走动。那里食物充足，加上没有如猫等天敌，简直就是它们的天堂。

现在假设住在奥克兰动物园的奇异鸟A问奇异鸟B，为什么那里环境这样好，食物充足，又不用担心被其他动物袭击。奇异鸟B却回答说，如果那里环境不是这样好，它早已死掉，而不会惊叹那里的好环境了。如果你是奇异鸟A，你会满意奇异鸟B的解释吗？

其实我们都知道动物园的好环境是由动物园管理员为奇异鸟而设的。同样地，我们所观察到不可思议的宇宙微调特征是由宇宙的创造者－上帝为人类的生存而设的。

结论

智慧设计论的科学证据排山倒海，正如使徒保罗在罗马书1:20说:

「自从造天地以来、神的永能和神性是明明可知的、虽是眼不能见、但借着所造之物、就可以晓得、叫人无可推诿．」

人类要接受宇宙是由上帝所创造的事实，还是接受如人择原理等的伪科学？相信聪明的读者自有选择了。


 

1. 「哥白尼原理」并非由哥白尼（Nicolaus Copernicus）所提出的。
2. 如欲知道更多地球适合人类居住的因素，请参考Hugh Ross, The Creator and the Cosmos （Third Expanded Edition）, Navpress, p.188 或 Reasons To Believe 网站。
3. 如欲知道更多宇宙微调的证据，请参考Hugh Ross, The Creator and the Cosmos （Third Expanded Edition）, Navpress , p.154 或Reasons To Believe 网站。
4. 例如两粒电子之间的电磁力比重力强1042倍（即1000000000000000000000000000000000000000000倍） 。
5. Roger Penrose, The Emperor's New Mind, Vintage, p.445.
6. Sharon Begley, “Science Finds God,” Newsweek (July 20, 1998).
7. Paul Davies, The Cosmic Blueprint: New Discoveries in Nature's Creative Ability To Order the Universe, Templeton Foundation Press, p.203.
8. Fred Hoyle, The Universe: Past and Present Reflections, Dept. of Applied Mathematics and Astronomy, University College , p.16.
9. 「人择原理」亦被称为「人本原理」或「宜人原理」。
10. John Leslie, "Anthropic Principle, World Ensemble, Design", American Philosophical Quarterly 19 (1982) , p.150.