原文:The Grand Design — Truth Or Fiction?

克雷格(William Lane Craig), 黄启新译

《伟大的设计》与哲学

霍金(Stephen Hawking)和曼罗迪诺(Leonard Mlodinow)以一连串深刻的问题去为他们的书《伟大的设计》打开序幕:现实的本质是什么?这一切是从哪儿来的?宇宙需要一位创造者吗?然后他们说:「传统上这些问题是属于哲学的,但是哲学已死。哲学跟不上现代科学的发展,特别是物理学。科学家们已经成为我们寻求知识的启蒙者。」1

面对这种厚颜无耻和傲慢的说法,专业哲学家亦难以置信。两位看来只懂一点哲学的科学家,居然准备去宣称一整个学科已死,并去侮辱他们自己在加州理工学院和剑桥大学哲学系的同事— 其中许多人,例如雷德黑德(Michael Redhead)和梅勒(DH Mellor),都是著名的科学哲学家— 他们竟说这些哲学家未能跟上。

专业哲学家视他们的裁决不只是令人惊讶的高傲,亦惊人地天真。一个声称不需要哲学的人是一个最容易被哲学愚弄的人。因此我们可以预料曼罗迪诺和霍金随后对他们支持的理论的解说会被一大堆未经审查的哲学前提所巩固。事实上这预期被证实了。他们只以最薄弱的理据去声称他们有关自然定律,奇迹的可能性,科学决定论,以及自由意志的假象的主张。显然曼罗迪诺和霍金均没法应付这些哲学问题。

可是我们可能没有料到的是,在宣告哲学的死亡后,霍金和曼罗迪诺应立即从哲学的角度讨论科学实在论对反实在论。他们的书的前三分之一并非关于现时的科学理论,而是对科学历史和哲学的一个专题讨论。我认为这部分是全书最有趣和最令人难以置信的,让我解释一下。

我预留了一个星期一的下午去阅读霍金和曼罗迪诺读的书,我花了该早上研究了布莱克韦尔(Blackwell)的《形而上学的现代辩论》中一篇关于一种被称为「本体多元论」(ontological pluralism)的哲学观点的学术文章。本体多元论是哲学中一个读起来结结巴巴的分支学科的一个观点:「形而上上学」(meta-metaphysics),或称「超本体论」(meta-ontology),这是最超然的哲学。本体论是研究存在或存在的东西— 现实的本质。超本体论则是更高一级:它探讨本体论的争论是否有意义以及如何最好地解决这些争论。

本体多元论认为很多本体论的问题都没有真正正确的答案,例如:复合物体存在吗?根据本体多元论者,有不同的方式去描述现实,而这些方式中没有一种方式比其他方式更加正确或准确。这些问题根本没有实质的答案。如果你要问:「月球存在吗?」,本体多元论者会说这个问题没有客观的答案。说月球存在并不正确;说月球不存在亦不正确。月球存在与否根本没有实质的答案。因此本体多元论是一个激进的观点,只有少数的哲学家捍卫这个观点。

 因此,你可以想像一下我看到霍金和曼罗迪诺拥护本体多元论(但又不知道其名字)作为他们的科学哲学有多惊讶。他们称自己的看法为「取决于模型的现实主义」(model-dependent realism)。他们解释说不同的模型只不过是解释我们感知的不同方式。在他们看来,没有任何客观现实是我们的世界模型或多或少准确地对应的(第7页)。

曼罗迪诺和霍金因此是极端的反现实主义者。例如,对比年轻地球创造论和大​​爆炸理论,霍金和曼罗迪诺声称,虽然大爆炸理论是「更有用」,可是「你不能说一个模型比另一个模型更真实」(第51页)。

人们不禁在想有什么论据令他们采取如此激进的看法。可是曼罗迪诺与霍金所提供的只是:假设如果我们居住在受外星人控制的虚拟现实中,我们就无法分辨出我们是否存在于一个虚拟世界,所以便没有理由怀疑它的真实性(第42页)。但是这一类论据的问题是,它不能排除我们在这种情况下有两个对立的世界模型的可能性— 外星人的世界模型和我们的世界模型,而其中一个模型是对的,而另一个是错的,即使我们不知道哪个是哪个。

此外,我们的观察取决于模型这个事实并不代表我们不能明白世界为何这样(更不必说不代表世界不会任何样子)。举个例说,一个进入了一个科学实验室的门外汉可能会看到在实验室桌子上有部机械,但因为他缺乏理论知识,所以他不会认出它是一部干涉计(interferometer)。一个进入了实验室的原始人甚至不会看到桌子上有一部机械,因为他缺乏机器的概念。但是这并没有削弱实验室技术人员的观察— 即有一部干涉仪在桌子上的客观真理。

曼罗迪诺和霍金并未满足于本体多元论,他们甚至极端地断言:「并没有模型独立的现实测试。因此,一个构建良好的模型创造现实本身。」(第172页)。这是一个本体相对性的断言,这观点认为有不同模型的人会有不同的现实。

如果你是霍伊尔(Fred Hoyle),宇宙确实处于稳定状态并永远存在;但如果你是霍金,宇宙确实由大爆炸开始。如果你是古代医生盖伦(Galen),血液确实不会在人体内循环;但如果你是发现血液循环的哈维(William Harvey),血液确实在人体内循环。这种观点似乎疯狂,曼罗迪诺与霍金认为模型本身负责创造其现实的说法就使其更疯狂,更不用说这个世界没有模型独立测试并不能得出这样的结论。

然而所有这一切都并非重点。主点是尽管他们声称以科学知识的启蒙者身份发言,霍金和曼罗迪诺所从事的根本就是哲学。他们的著作里所得出最重要的结论是哲学结论,而非科学结论。那么,为什么他们宣称哲学已死,并声称要以科学家的身份去充当发现的启蒙者?很简单,因为这让他们以科学权威的斗篷去掩盖他们业余的空谈哲理,从而只需声称他们的哲学观点,避免了实际辩论的劳苦。

为什么宇宙会存在?

在他们的著作里,霍金和曼罗迪诺力求回答他们自己第一章里提出的三个问题:

1。为什么会有东西存在,而非一无所有?

2。我们为什么存在?

3。为什么是这一套自然定律而不是其他?

奇怪的是,他们对这些问题的回答却非常简短。事实上,问题(1)和问题(2)被合并了,因此甚至没有得到一个单独的答案。

霍金和曼罗迪诺对问题(1)及(2)的回答诉诸宇宙起源的「无边界」(no boundary)模型,这模型因为霍金的《时间简史》一书被而广为人知。霍金和曼罗迪诺只说明该模型,但没有列举任何支持该模型的证据,或提及任何其他模型。他们也没有回应其他人对该模型里的所谓「虚时间」(imaginary time)的批评:认为虚时间在物理学上是难以理解的,只不过是一个用于避免在宇宙起源的古典理论中出现的宇宙奇点的数学「把戏」罢了。

尽管如此,他们关于宇宙起源的论述并非完全没趣。例如,他们写道:「时间可以像另一方向的空间的认知意味着我们可以摆脱时间有一个开始这个问题,好像我们摆脱了世界的边缘一样。假设宇宙的开始像地球的南极,纬度扮演时间的角色。当我们向北移动,等纬圈,代表宇宙的大小,将会扩大。宇宙会以在南极的一点为开始,但南极与其他点其实没有分别。去问宇宙开始前发生什么事变成一个毫无意义的问题,因为没有南极以南的地方。这样的时空并没有边界— 在南极成立的自然定律在其他地方亦成立。」(第134-135页)。

这是极美的一段,因为如果我们认真考虑这比喻,它假定时间和宇宙都有一开始点。尽管虚时间好像另一个空间维度,霍金让等纬圈发挥了时间的作用,让时间在南极开始。当霍金说「时间有开始的问题」,他的意思是「传统对宇宙有一个开端的反对」(第135页) — 而他的模型除去了这个反对。这个传统的反对正是以下问题:「宇宙开始前发生什么事?」。当霍金说这问题在他的模型里是毫无意义时,他是对的。但他没有提到的是,那问题在标准大爆炸模型中同样地是毫无意义的,因为在最初的宇宙奇点以前并没有任何东西,或宇宙在两个模型里都有一个绝对的时间开始。

因此,问题是为何宇宙开始存在?为什么会有而非无?霍金和曼罗迪诺提倡他们所谓的「由上而下」(top-down)的方法去处理这一问题。他们在这里的构想是从我们目前观测到的宇宙开始,这宇宙有着粒子物理学的标准模型的特点,然后计算,基于无边界条件,量子物理学所允许能达到我们目前状态的各种不同历史的概率,其中最有可能的历史代表了我们可观测的宇宙的历史。霍金和曼罗迪诺声称,「根据这个观点,宇宙从无到有自发地出现了。」(第136页)。他们似乎以「自发地」一词去意味着没有一个原因。

但怎样从这个模型得出那个结论呢?由上而下的方法基于没边界条件计算出我们观测到的宇宙的概率。由上而下的方法并没有计算出无边界条件应该存在的概率,而是假设该条件是理所当然的。这样的条件并非形而上学或物理学上必需的。如果宇宙从无到有独立自存地诞生,它可以有任何可想像的时空配置,因为虚无,又或者非存在,并没有属性或限制,亦不受物理定律所管辖。在无边界条件模型里,物理只是从「南极」开始,在这模型里并没有东西意味着这一点没有原因地出现。事实上,没有原因地从无到有这个想法似乎在形而上学上是不合理的。

霍金和曼罗迪诺似乎意识到他们还没有回答这个问题:「为什么会有东西存在,而非一无所有?」他们在最后一章回到这个问题,并给予一个很不同的答案。在那里他们解释在真空里包含着一种固定的真空能量,如果宇宙中牵涉物质的正能量被引力的负能量所平衡了的话,那么宇宙可以从真空里能量的波动自发地形成(他们巧妙地说「我们可以称为...零」)。

这似乎是一个对宇宙起源非常不同的解释,因为它预先假定现实的空间和其中的能量。因此当曼罗迪诺和霍金总结说:「因为有一条像万有引力的定律,宇宙可以并会以第6章中所描述的方式从无到有创造自己」(第180页),这实在令人费解。在这里,他们是说第6章里所说的虚无毕竟并非完全虚无,而是充满了真空能量的空间。这只是加强无边界方法说明我们的宇宙从「南极」起源并演化到目前状态的说服力,但却没有说明宇宙当初为什么会诞生。

这意味着霍金和曼罗迪诺甚至还没有开始去解决哲学问题:「为什么会有东西存在,而非一无所有?」。因为「虚无」对他们来说并不具有传统上「非存在」的意思,而是指「量子真空」。他们甚至没有回答同样的问题。就好像当一个哲学学生在他的期末考试里被问到「时间是什么?」时,回答说:「是一本新闻周刊」一样。因此霍金和曼罗迪诺以含糊其辞去回避了艰难的问题。

为什么宇宙为生命被微调呢?

如果他们不能回答问题(1)及问题(2),问题(3)又怎样呢:「为什么是这一套的物理定律而不是其他?」。在这里,问题要去解释宇宙为智慧生命奇迹似的微调。霍金和曼罗迪诺通过观察到「近年物理学家开始问自己如果自然定律不同的话,宇宙会变成怎样?」(第159页)去表达这一想法。不幸的是,这种说法是非常误导的。与微调搏斗的科学家们并非在问如果自然定律不同的话,宇宙会变成怎样。相反,他们在问如果宇宙被同样的自然定律所管辖但有着不同的物理常数,以及如果自然定律运作的初始条件有不同数值,宇宙会变成怎样。

没有人知道宇宙如果受不同的自然定律所管辖时会是什么样子的。但是因为我们所谈论的是不同的宇宙受同样的自然定律所管辖,但有着不同的物理常数和量,我们可以计算出自然定律会预测到出现什么样的宇宙(正如霍金和曼罗迪诺在第159-162页说明一样)。因此正如之前所说,问题(3)是异常的。真正的问题是:「为什么这一组特殊的物理常数和量而不是其他?」。

现在有三个回答这个问题的可能答案:物理必要性,偶然,或设计。霍金和曼罗迪诺拒绝物理必要性的假设:「看来基本常数,甚至表面上自然定律的形式,并非被逻辑或物理原理所要求的。」(第143页)。由于曼罗迪诺和霍金希望与宇宙设计师画清界线,他们选择偶然的假说。由于我们宇宙为智慧生命的被微调可能性是如此不可思议的微乎其微,霍金和曼罗迪诺唯有诉诸多世界假说(Many Worlds Hypothesis),以提高概率到的一个地步,以至一个微调的宇宙会在世界总体(World Ensemble)或多元宇宙(Multiverse)中偶然地出现。如果在总体中有无限个随机安排的宇宙,那么一个微调的宇宙会只因偶然在总体中的某处出现。

如果多世界假说要成为严肃的科学而不是形而上学的猜测,我们需要提供某些机制去生成世界总体。而霍金和曼罗迪诺诉诸的机制就是费因曼(Richard Feynman)的量子理论的「历史总和」(sum-over-histories)方法。这是霍金在无边界模型中使用的方法,以计算出基于无边界条件,宇宙演化到我们目前观察到的状态最有可能的历史。霍金和曼罗迪视其他宇宙可能经历的历史为实际的,与我们的宇宙一样真实的平行宇宙。

不幸的是,这不是科学,而是一篇无理的形而上学。费因曼的历史总和只不过是一个用来计算亚原子粒子由一点到另一点的概率的数学工具。我们可以想像那粒子能够采取所有可能的路径,然后在此基础上计算其到达观察到的目的地的概率。把这个数学「把戏」解释为实在的,时空的宇宙的本体现实是毫无根据的。

霍金和曼罗迪诺亦诉诸M-理论(M-Theory)或超弦理论(Superstring Theory)去生成有着不同自然常数数值的宇宙的世界总体。这种猜测有很有多他们没有讨论的问题。首先,有10500个与M-理论允许的自然定律一致的不同可能的宇宙的「宇宙景观」(cosmic landscape)只不过是:可能性。它们并不是真正的世界,只不过是费因曼的历史。

其次,我们并不清楚10500个可能性是否足以保证在宇宙景观里微调的宇宙的存在。如果微调的概率小于1:10500又怎样呢?这对任意的初始条件来说可能是特别难解的问题。

最后,M-理论所描述的多元宇宙本身有否显示出微调呢?如果确实如此,那么问题只是被推后了一级而已。正如霍金和曼罗迪诺解释,看来M-理论需要刚好十一次元才可行。然而,该理论却不能解释为什么只有这个数目的次元应该存在。

此外,曼罗迪诺与霍金甚至不提,更不必说回应彭罗斯(Roger Penrose)在他的《通往现实之路》(The Road to Reality)一书中对以多世界假说来解释微调的尖锐批评。也就是说,他认为如果我们只是一个随机世界总体的一员,那么我们应该不可思议地更有可能观察到一个与我们的宇宙非常不同的宇宙,这强烈否定了多世界假说。霍金没有回应他昔日的共同研究者对他的观点的批评是没有任何借口的。

结论

总之,尽管霍金和曼罗迪诺在整本书里自吹自擂的断言和对宗教信仰不断的狙击,宗教信徒才是真正的得益者,尤其是那些对于自然神学有兴趣的信徒。因为两位作者肯定和主张时间和宇宙有绝对的开始,以及宇宙为智慧生命所作出近乎奇迹的微调。鉴于他们对引发他们调查的问题所提供的答案的绝望和/或离题,他们的书结果相当支持有一位超越宇宙的创造者和宇宙设计师的存在。

 


1. Stephen Hawking and Leonard Mlodinow, The Grand Design (New York: Bantam Books, 2010), 5.

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