【译言】 宇宙哲学新思考：“大爆炸”之前发生了什么？

“大爆炸”之前到底存在什么？何为时间的本质？我们所在的宇宙是众多宇宙之一吗？科学（尚未？）无法就一些重大问题给出确切答案，新一代哲学家则试图做出他们的解答。 原文作者： 罗斯•安德森 发表时间：2012年1月19日 去年5月，斯蒂芬•霍金在谷歌主办的“时代精神”大会上发表演讲时宣称哲学已经死亡。在他的著作《大设计》中，霍金更进一步发难，“我们如何能够理解置身其中的世界？宇宙是如何行事的？何为实在的本质？所有这些来自何方？传统上这都是哲学诘问，但哲学已经死亡，”霍金写道。“哲学没有跟上现代科学发展的步伐，特别是物理学上的进步。” 12月，一群来自一流大学哲学系的教授们齐集一堂，准备在物理哲学领域中创立一个新学科——宇宙哲学。这些大学包括：罗格斯、哥伦比亚、耶鲁和纽约大学。他们的目标是以哲学思维的方法应对物理学核心的基本问题，其中包括宇宙的本质、年龄和命运之类。上周，来自牛津和剑桥的另一组学者宣布他们有意在英国启动一个类似项目。 美国小组的创始成员之一提姆•毛德林最近受聘于纽约大学，这所大学拥有在英语世界中一流的哲学系。毛德林是物理学教授，但他的兴趣并不拘于研究基础物理学，他还涉足属于哲学范畴的课题，例如形而上学和逻辑。 昨天，我电话访谈了马奥德林教授，讨论宇宙学、多宇宙、时间的本质、外星生命存在的概率，以及为什么说斯蒂芬•霍金对哲学的论断是错误的等话题。 你们这个小组将求解构成宇宙学基础的悬而未决的概念问题设定为宇宙哲学的中心标的。在你看来，这些问题中有哪些是最具冲击力的？ 马奥德林: 是这样，我想将它分为两类。一般而言，物理学中——诸如量子理论，或是时空理论，以及创立量子引力理论等方面——存在基础性的问题和诠释性的问题，人们专心于此，即使这些探究未必属于如你所说的宇宙哲学的工作范畴。但是，如果你将这些问题以宇宙学观点加以衡量时，它们便以极具冲击力的方式凸显出来。因此，概括地说，这些只是在我们如何对待物理学中的基础性问题上开启一扇不同的窗口。 而后是宇宙学特有的具体问题。标准宇宙学，或者说20年前人们认为的标准宇宙学，导致人们得出这样的结论：我们所看到的宇宙始于“大爆炸”，或者换一种说法，始于一种温度与密度极高的状态。你试着想象一下那种状态的特点，这样可以更好地解释宇宙的演变，那必然是一种低熵状态。而有一种理论认为，在某种意义上，处于极低熵状态的事物的可能性极小或者几乎不可能存在。假若你循着这个思路想下去，你会发出“哇！原来你要告诉我的是宇宙始于某种可能性极小或者几乎不可能的状态啊”这样的感叹并且会想知道对此情况有何种解释。是否存在任何可被用于解读“大爆炸状态”的原理？ 对于我们所称的“大爆炸状态”加以解读——即寻求物理学的缘由——这个问题或许是宇宙哲学领域中最重要的一项工作，而且在此问题上存在多种思路。在物理学界越来越占主流的观点认为，“大爆炸状态”本身源于之前存在的某种条件，因此可望按照导致“大爆炸状态”产生的那种之前存在的动态条件对它加以说明。还有另外一些思路，比如说，或许存在仅适用于宇宙初始状态的特种定律、或者异类的解释原则。 在思考这个问题时，众人采用了同样的策略，推论说我们一直所称的整个宇宙其实不过是整体客观世界的一小部分，而且我们是生存于某种气泡宇宙之中，是一个巨大物体中的一片小区域。这个区域的起源，也就是我们所说的“大爆炸”，是在爆炸之前就有的某种物理过程生成的结果；我们恰好身处其中的原因也不过是这个区域容许生命存在而已。依据这种想法，这种气泡宇宙为数众多，可能有无限个，并且各自不同。人择原理的部分解读是这样的：“那么好吧，假如这是真的，作为生物的我们当然会置身于恰好适合生物生存的一个气泡之中。”这可以用来解释我们看到的宇宙何以具有某种特性。 这个宇宙哲学的项目是要将现有的物理学理论译成更加通俗易懂的语言，或者转换为抽象、可认知概念的尝试吗？另外，无论它是否提出新的实验建议或直接参与理论物理学的研究工作都将使物理学直接受益吗？ 马奥德林: 我并不认为这是个转换性的项目。这是个物理哲学的分支学科，只不过它将整个宇宙——这个巨大的物理学研究对象——作为研究的课题，而不是仅仅研究电子本身，或者仅限于太阳系。有些特殊的物理问题以及相应的解读是在探究整个宇宙，而不是仅在研究它的子系统时才会出现。我把它视为将那些特殊问题清晰地表述出来并寻求解决之道的一种努力，而不是试图将物理学翻译成其它类型的语言。所有这些仍然属于科学地把握物质世界的工作范畴。 我们在学校时都读过这样一个故事，艾萨克•牛顿被树上掉下的苹果砸中后发现了万有引力。现在有很多人认为这个故事是虚构的，但是，假如它是真的，或者理解为对某种类似的“我发现了”那一刻的场景的比喻，你会将这类并非基于任何新的或专门进行的观察结果而获得的突破性进展视为本质上的哲学发现吗？ 马奥德林: 发生在牛顿身上的事的意义在于，万有引力确实存在，而且尽人皆知，并不是他发现的，因为大家都知道。但是，如果你回顾历史，天文学对待天体、月球、太阳和行星的方式与人们对待地球上各种事物的方式之间不存在任何关联，它们属于完全不同的领域。而牛顿意识到的是必有某种力量牵制着月球围绕地球运转。亚里士多德及其前人从来没有思考过这个问题，因为它们觉着行星和月球就应该做旋转运动。牛顿认识到必然存在某种力量导致月球沿着轨道环绕地球而不会飞离，他还知道有一种力量将苹果吸向地面。令他恍然大悟的是，它们实际上是一回事，属于同一种力量。 那是一个物理发现，是非同一般的重要物理发现，因为它将地球与外太空这两个之前互不相干的王国完整地交织在同一张物理图画之上。它同时也是哲学意义上的发现，因为哲学关注的正是一切事物的根本性质。 牛顿把他所做的称为自然哲学，实际上这也正是他的书名：《自然哲学的数学原理》。传统上，大家都以为他们正在做的事情本身就是“哲学”。亚里士多德写下他的《物理学》时就是这样想的。因此，在物理学和哲学探索之间并不存在臆想的巨大鸿沟，两者均高屋建瓴地关注这个世界。正因为如此，从事基础物理学研究的学者，更准确地说，从事基础物理学研究的那个小组，将由原属于哲学系、物理系和数学系的学者们等比例组成。 去年5月，斯蒂芬•霍金在谷歌主办的大会上发表演讲声称哲学已经死亡，他说哲学之死源于它未能跟上科学进步，特别是物理学发展的步伐。他说错了吗？还是他所指出的哲学失败正是你们的项目期望补救的？ 马奥德林: 霍金是个杰出的人物，但很显然，说到哲学，他并不在行。过去30年里，物理哲学已经与物理学家们所做的基础物理研究工作融为一体，因此现实状况与他所说的正好相反。我认为他并不知道自己在说什么。我的意思是他没有理由知道，他为什么要花大量时间去了解物理哲学？我可以肯定，对他来说那是很困难的。不过，我想他只是......了解不多而已。 你是否认为随着物理学日益成为应用学科的一种发动机，着眼于操控而不是解释客观世界，以致于疏忽了一些这里提到的根本性问题？ 马奥德林: 这么说吧，物理学确实回避了作为传统意义上的一些基础物理学的问题，但造成这种状况的理由要追溯到量子力学确立的年代。问题在于，量子力学是作为数学工具发展起来的，作为一种工具，物理学家们知道如何利用它来做出预测，但在它就客观世界给出何种启示方面既缺乏共识也无从理解。这在一些有关基础理论的讨论中表现得很明显，爱因斯坦曾为此感到不安；薛定谔同样感到心烦。量子力学仅仅是个计算技巧，作为物理学理论，人们仍须加深了解。波尔和海森堡试图为之辩解，告诫人们不应再苛求清晰的物理学理论，那已经过时了。可他们错了，波尔和海德堡的这种说法完全错了。但他们的观点产生了如此后果，物理学界彻底封闭了物理学的合理追问，其不良影响持续了差不多半个世纪。所幸，我们正走出迷途。 这种复兴的动力何在？ 马奥德林: 那些问题根本就没有消失，总是有人要提出这些问题。或许是20世纪后期最伟大物理学家约翰•斯图尔特•贝尔就对这些问题穷追不舍。因此，你不可能永远压制，它总会冒出来的。它复活了，因为人们愈加不愿重述“好吧，波尔告诉我们不要问那些问题”这种可笑的论调。 令科学家们完全手足无措的话题却能使哲学家们如鱼得水吗？比如说，我做了海量的研究著文介绍接替哈勃太空望远镜的詹姆斯•韦伯太空望远镜，但当我与天文学家们谈过之后发现他们竟然对如何利用它解决暗能量的谜团一无所知。我们知道，神秘莫测的量子力学催生了哲学之花的竞放，是否存在或者会出现类似的源于暗能量的哲学胜景呢？ 马奥德林: 一定会的。事实上，任何事物都带有哲学意味，但它未必具有如你想象中的光鲜灿烂。最早可以追溯至柏拉图时期的哲学根本问题是：“它是什么？”，即如美德是什么？正义是什么？物质是什么？时间是什么？对于暗能量，你可以同样发问：它到底是什么？况且，这是个很有深度的问题。 围绕我们归之于暗能量的现象存在不同形式的探究方法。有人说你实际做的事正在调整自然法则本身，还有人声称它给我们的提示是你发现了自然界的某个部件或构件，下一步要做的是加深理解，追根溯源。因此，“此物究竟为何物”这个问题是哲学诘问，也是一个物理学的根本问题，它会将我们引入有趣的探索之路。 宇宙哲学这种高深理论落入凡间的一个实例便是微调论，即在包含全部可能的物理学的集合中，容许生命进化的子集非常小，由此可能得出这样的结论：我们所在的宇宙要么是众多宇宙之一，或称多宇宙，要么是某种智能体出于孕育生命的考虑微调了这个宇宙。你认为这种观点经得起推敲吗？如果不能，存在哪些与之针锋相对的论点呢？ 马奥德林: 微调论吸引了广泛的注意力。我首先要说的是，你所描述的微调论——顺便提一下，你的描述非常到位——成立与否取决于对某种事物的可能性，或者概率作出何种判断，就如这个问题：“电子的质量与质子的质量存在某种特定关联的可能性到底有多大？”现在，有人首先会感到困惑，不明白你所说的那种情况“可能性到底有多大”是什么意思。这就像问如果我掷两次骰子，两次都是“6” 的可能性到底多大一样，但我们由此可以明白该怎样把握概率在这种情形上的应用。面对微调论经常引用的自然界中各种常数存在的可能性时，你甚至说不清楚自己究竟是怎样对此类可能性本身作出判断的。 关于微调，我再补充一点，我与物理学家们交流很多，他们中间没有一位想要依赖微调论来论证存在无数气泡的宇宙，或众多世界。他们要做的无非是论证这属于基础物理学分析的自然结果，并且与任何宇宙学研究不同的是，基础物理学给出客观世界产生的原理，而且依据这个原理，每个客观世界具有各自不同的常数，或者规律，等等。假如那是真实的，并且有足够多这类客观世界存在，那么，其中一部分很可能因具有的恰当常数组合而适于生命。但是，他们论证的方式并非“我们必须相信存在众多这种客观世界以便应对微调的问题”，而是更倾向于表明“我们出于别的理由信奉的物理过程生成了这些客观世界。” 假如我们放弃这种思路，发现并不存在众多世界，物理过程并不能生成它们，那么，我们也不能说只剩下唯一的选项是必定存在某种智能设计者。若认为这件事发生的途径只有上述两种那就是天大的错误。你不得不再度冥思苦想概率的含义，以及存在哪些解读方法。当前的部分问题是，物理学中有太多可被人随意调整的参数，每个人都认同这一点。现在看来，你都想象不出有多少我们称作自然常数的东西被给定不同数值，而大多数物理学家都认为不该有这么多，因为其中许多常数都是相互关联的。物理学家们认为最终应该只用一个方程式来表述所有的物理原理，这是因为只要任意两个物理体系发生交互作用，物理原理将决定它们交互作用的进程。一般而言，物理学家们只喜欢用少量的自然常数，或者参数。爱因斯坦很著名的一句话说的就是这个意思，他说，他只想知道上帝有几种选择。这句话的寓意是，上帝在创造这个世界的时候是否有不同的选项。这实际上是在问可任意调整的参数到底有多少。物理学家们偏爱尽量减少所用参数数量的理论，参数减少后困扰人们的微调问题会随之消失。但是，我再说一遍，我们对此仍然所知寥寥。 我知道时间的本质是物理学中令人棘手的问题，因而物理学家们似乎准备，并且有些急切地要将这个问题让与哲学家们，为什么会这样？ 马奥德林: 这个问题很有趣，我们恐怕要秉烛长谈了。我不确定物理学家把时间的问题交给哲学家这种说法是否准确。有些物理学家执意要对此发表见解；比如说，肖恩•卡罗尔就坚定地认为时间是真实的。其他人则断定时间只是我们的幻觉，并不存在一个时间方向，等等。我本人认为，所有那些让人们作出上述论断的理由都不值一提。大家只是被误导了，令他们误入歧途的主要是他们错将用来描述现实的数学当成了现实。假如你认为数学对象不存在于时间之中，且数学对象不会改变——这是准确无误的——再加上你一直用数学对象描述这个世界，你会轻而易举地陷入这种认识之中：世界本身不会改变；因为你对它的描述不曾改变。 还有其它的、技术上的理由令人们相信不需要时间方向，或者说物理学并不以时间方向为先决条件。本人认为这些论断都有缺陷。对何以物理学家要将时间交给哲学家这个问题，我的回答是，或许因为将近1百年以来，物理学家们接受的劝诫就是：不要再试图探究根本性的问题。我想大多数物理学家在说“我缺乏回答诸如‘时间是什么’这类问题的工具——我只有解微分方程的工具”这种话时，是不无道理的。就根本性的物理问题提问不再是物理学家从业训练的内容。 我最近读了有关费米尓《悖论与自我复制的追索》的一篇论文，虽然它带有科幻小说的意味，但在阅读过程中，我不禁想到这可能是唯有哲学家才可以大显身手的领域，或至少对宇宙中其它地方存在生命的或然性观点加以评估。你认为宇宙哲学家们会参与那些辩论吗？还是这个学科将仅关注直接源自物理学的一些问题？ 马奥德林: 这的确是个物理问题。比如生命、智能生命、诸如此类，都是物理现象——是在物理条件具备的情况下产生的，因此，生命起源的可能性，以及生命以何种频律起源之类的问题确切无误地牵扯到物理学，宇宙学。原因在于，在提问某处存在生命的可能性有多大时，你所考量的是整个物质世界。在特定的或然性分析方面，哲学家确实受到良好的训练，并且能够进行这类分析，我既不想肯定，也不想排除这种可能性。 我想对这些论点谈自己的一个看法。在我看来，大家似乎对此视而不见。当人们列出这些概率方程时，比如你所熟知的德雷克方程，他们引入了一些与类地球星体出现的频律和此类星球上的生命进化等相关的变量。但有个问题依然悬而未决，即在生命生成和进化后，当中会出现多少能够制造技术的智能生命。人们未曾留意的是，地球上生成了多达数十亿个物种，但只有一种达到了制造技术的智能水平。也就是说，那种智能并非真正是有用的。总体来看，它实际上并不具有多少进化上的价值。由于我们非常喜欢将人类自身视为居于进化阶梯的最高层，我们想当然地认为令我们成为人类的智能是整个进化过程的终极追求。但我们知道，事实并非如此。很显然，对于一个甲壳虫来说，是否拥有智能无关紧要。假如它真的很重要，那么，进化就会生成具有更高智能的甲壳虫。我们没有实证资料可以证明，另一个星球上的进化导致技术智能出现的可能性很大。 我们一无所知的事情太多了。 图片说明: 1. 美国宇航局； 2. 罗斯安德森；3. 美国宇航局； 4. 剑桥数字画廊牛顿藏品； 5. 美国宇航局； 6. 美国宇航局 【本译文仅用于学习和交流目的。非商业转载请注明译者、出处，并保留文章在译言的完整链接】 http://select.yeeyan.org/view/235338/250316 原文What Happened Before the Big Bang? The New Philosophy of Cosmology - Ross Andersen - Technology - The Atlantic 推荐者：铁蜗牛 作者：Ross Andersen 时间：2012-02-01 原文来源： http://www.theatlantic.com http://www.theatlantic.com/technology/archive/2012/01/what-happened-before-the-big-bang-the-new-philosophy-of-cosmology/251608/