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《上帝与新物理学》|如何理解新物理学对上帝的颠覆?

保罗·戴维斯 品卷一族
2024-12-10

新物理学与宗教的较量


核心书摘:

《上帝与新物理学》是一本探讨新物理学对某些宗教问题的解释的书。这本书对诸如上帝全能、上帝创造了生命等宗教命题,提出了挑战和质疑,让人们更加确信,只有科学才能为人类指出一条更为确切的道路。

关于作者:

保罗·戴维斯,英国当代著名物理学家、科普作家。他的主要研究领域是现代宇宙学,曾获得过英国皇家学会法拉第奖,第6870号小行星也是以他的名字命名的。除了科学研究之外,保罗·戴维斯还出版了二十多部科普书籍,被《华盛顿邮报》誉为“大西洋两岸最好的科学作家”。

学什么:

1、新物理学是如何理解时间的?

2、新物理学是如何理解世界的?

3、新物理学是如何理解生命的?

一、上帝与时间的悖论

在经典物理学主导的时代,物理学家们普遍认为,现有的物理学理论完全可以解释这个世界。未来的物理学研究,不过是给经典物理学的大厦添砖加瓦而已。然而20世纪初,相对论和量子论的出现,犹如两颗精神原子弹,不仅把经典物理学的大厦炸得千疮百孔,还把人们脑海中很多固有的观念击得粉碎。

比如说,西方的基督教就认为,上帝是永恒的,是不受时间限制的。然而,本书作者戴维斯却告诉我们,“恰恰是时间让上帝变得矛盾了。”

物理巨匠牛顿在《自然哲学的数学原理》中说:“绝对的、真实的和数学的时间,由其特性决定,自身均匀地流逝,与一切外在事物无关。”所以经典物理学认为,我们所处的时空属于“绝对时空”。简单来说,就是在任何时候、任何地点,时间的流速是恒定不变的,空间的距离也是固定不变的。

这种看似很符合我们经验的认知,长期以来被认为是不可动摇的,但这个观点却因为爱因斯坦相对论的发表,而有了不一样的解释。

1905年,《物理年鉴》发表了爱因斯坦的论文《论动体的电动力学》,这篇论文宣告狭义相对论正式创立。爱因斯坦在这篇论文中颠覆了“绝对时间”的概念,提出并论证了只存在相对时间,不存在绝对时间的理论。

根据狭义相对论的解释,时间的流速是可以发生变化的,高速运动物体的时间流速会减慢,自身的长度也会变短。而当物体的速度接近光速时,这种效应就越来越明显,一旦达到光速时间就会停止流动。

后来,爱因斯坦继续完善狭义相对论,又在1916年创立了广义相对论。他在广义相对论中提出了“引力会让时空弯曲”的结论,而且引力越强的地方,时空弯曲得就越厉害。时空弯曲的结果导致时间的流速变慢了,引力越强,时间流速就越慢。

相对论诞生后,引发了人们对时间旅行的向往和讨论,有人设想,要是能超越光速,那是不是就可以让时间倒流呢?

本书作者戴维斯认为,这种想法是不切实际的。因为,虽然速度越快时间的流速越慢,但是相应地,物体的质量也会变得越大。物体的速度如果接近光速,那么它的质量就会接近无限大。我们根本找不到相应的能量,来为质量无限大的物体加速,因此,物体是永远不可能跑得像光那样快的。

但按照广义相对论的解释,时间旅行在理论上是有可能的。因为时空是可以弯曲的,假如这种弯曲的程度足够大,就有可能弯回到过去的年代。有人根据数学计算得出结论,如果时空弯曲到黑洞那么大,人就可以通过黑洞实现时间旅行,这就是科幻电影中常常提到的“虫洞”。

总之,新物理学中的相对论提出了关于时间的新发现,这些新的认知,也给宗教带来了挑战。那就是,上帝是永恒的吗?上帝会受到时间的限制吗?

假如上帝也在时间之中,那上帝会被这种变化所左右吗?如果上帝被时间限制了,那上帝就不能被称为永恒了。而假如上帝超越了时间的这种限制,那上帝就不是拥有人格化的上帝了。

因为说话、思考、体验,等等事情都需要在一定的时间内完成。就像我们思考事情,总要先想这一层关系,再推导到下一层关系,这需要时间参与,否则很多行为是完成不了的。

所以,在相对论发表之后,上帝似乎陷入了时间的矛盾之中,上帝的永恒和人格属性遭到了动摇。

二、上帝与世界的概率

西方基督教认为,世间的一切都是全能的上帝决定的,包括我们的选择。它的意思是说,即使看起来是自己做主的事情其实也都是早已注定的,这就是典型的宿命论思想。

宿命论作出这一论断的逻辑基础,是把人类当成一台机器,认为人的意识不过是大脑的机械功能,人的大脑和其他人工制造的机器一样,都是由粒子组成,而世界的变化终究可以归结为粒子的运动。

既然物理定律决定了粒子的运动轨迹,那么也就决定了人的大脑是如何工作的,决定了人的意识是如何做选择的。所以,这世上是不存在自由意志这种东西的,世界上的一切变化,包括人们的所思所想,都是注定好的。

而在注定好的世界里,只有上帝是全知全能,人要在上帝面前保持谦卑。但是本书作者戴维斯说,世界并不是宿命的,也就是说上帝并不是全知全能的。

这是因为,作为新物理学两大支柱之一的量子论,明确提出了不确定性概率,而量子力学比历史上任何一种理论都引发了更多的技术革命。

我们可以用游戏和电影类比,来解释量子论中的不确定性和概率问题。

电影是有确定剧本的,在我们踏入电影院之前,一部电影的情节和结局就已经注定了,它不会因为观众看电影时的情绪变化而改变,在看电影的过程中,观众只是一个旁观者,自己无法参与其中。按照基督教的宿命论观点,人类世界就像是一场电影,一切早已注定了。

但是游戏却大不相同,因为游戏的结果在事先是不确定的,游戏的情节推动需要玩游戏的人亲身参与,这就让游戏可能出现很多种全然不同的结果。

游戏结局之所以是不确定的,第一个原因是因为系统的初始状态非常模糊。也就是说,很多游戏的初始状态,是由系统按照随机的方式设计的。第二个原因是玩家在游戏过程中的判断选择也是不确定的,也就说,即使游戏规则是固定的,玩家也还是那几个人,但是每玩一盘的过程和结果都是不相同的。

和纸牌游戏类似,我们生活的世界也同样存在一个初始系统的随机性问题,也就是存在不确定性和概率。再进一步说,我们随时随地都会面临着各种选择。就像在此刻,你可以选择继续听我讲书,也可以选择出去和朋友聚餐。在餐厅你也有可能遇到一位心仪的女生,从此改变了你的人生轨迹。

这种观点就和西方基督教的宿命论相悖了。

现在我们已经知道了世界充满了不确定性,同时世界也是有概率的。既然世界是充满未知的,那么上帝全知全能这件事还能够成立吗?

《上帝与新物理学》这本书认为,人类自身拥有自由意志和主观能动性,可以根据各自形式和因素做出主动决策。也就是说,世界并不是像宿命论者所说的,是一个被预先设计好的程序,一切都是注定的。

总之,新物理学认为,世界始终处于一种模糊状态之中,世界上的事情并非一成不变,而是有概率和不确定性的。人们完全可以运用自己的自由意志,根据事物的发展规律和底层逻辑,做出理性客观的选择。

三、上帝与生命的诞生

到底谁是造物主?对于这个问题,很多民族都有过创世神话。按照西方基督教经典《圣经·创世记》的说法,上帝按照自己的形象创造了第一个人类男子,取名亚当,并以亚当的一根肋骨造出他的妻子夏娃,让他们繁衍生息。

不过如果我们继续追问下去,就会存在一个问题:如果说是上帝创造了世界、创造了人类,那么上帝又是如何来的呢?

基督教给出的解答是:“上帝是无始无终的存在,所以不需要问上帝从何而来。”然而,新物理学并不同意上帝造人的说法。本书作者戴维斯告诉我们,即使没有上帝的存在,生命也是可以产生的。

目前主流科学界的共识是,地球形成距今约46亿年前,而地球上的原始生命诞生于距今38亿年前的原始海洋中。

在地球形成的早期,由于自身不断释放引力所产生的巨大能量,让火山和雷电频发,强烈的紫外线直射着地球的表面,来自宇宙空间的陨石不断掉落撞击地球,让地球的表面温度不断升高。再加上大气中的水蒸气和二氧化碳可以吸收地表的红外辐射,从而起到了阻止热量散失的作用。于是,地表的温度持续升高,整个地球就像一颗灼热的火球。

后来,陨石停止撞击地球,大气和地球表面的温度开始逐渐冷却,大气中的水蒸气也变成雨水降到地表,由于大气中混杂着硫化物和氯化物,因此降至地表的雨水变成了酸性。

而地表岩石中又含有钠、钙和镁等元素,这些元素遇到酸雨后发生化学反应,以离子状态随着雨水流入大海,于是海水有了咸味。

后来,在紫外线、电离辐射、雷电等物理能量的共同作用下,地球渐渐产生了有机的小分子物质,比如核苷酸、氨基酸等物质,这些物质不断汇入原始海洋中,成为生命诞生的第一步。

接着,原始海洋中的这些有机小分子,在长期的相互作用下,发生了聚合反应,逐步变成了有机高分子物质,比如核酸、蛋白质等。

随着原始海洋中核酸分子和蛋白质积累的越来越多,浓度不断增高,在某种情况下,又被分离、凝聚为一种可以和外界进行物质交换的体系。

最终,这种交换体系又不断演变,特别是由核酸和蛋白质的相互作用,最终出现了有原始新陈代谢功能,并能进行自我繁殖的早期原始生命,这就是科学对于生命诞生的一个简略解释。

也就是说,新物理学认为,生命的诞生是因缘和合而成的。

同样是宗教,东方的佛教与西的基督教在生命诞生理论上的理解完全不同,它与新物理学的观点非常相似,都是强调生命不是人格化造物主的功劳,而是因缘和合而成。

佛教认为生命的“成、住、坏、空”,甚至宇宙间的一切,都不是独立存在的,而是靠着各种“缘”汇聚在一起的。

“缘”这个字包含着两层含义,首先,万事万物的产生和发展都需要“缘”这个因素,是由各种因缘结合在一起的,否则就不能构成万事万物。“缘”的第二层含义,是反过来说的。不仅万事万物的产生和发展,是因缘和合的条件构成的,而且万事万物的消亡和衰减也是因为“缘”,是“缘”的消失和破坏造成了事物的衰亡和消逝。

除此之外,佛教还提出了独具特色的“五蕴”学说,认为众生由这五种因素组成。五蕴,意为五大类别,是对世界万有和一切生命的组成因素的概括,具体指“色、受、想、行、识”。

在佛教后来的发展中,还提出人的肉体是由地、火、水、风四大元素和合而成的,认为一旦这些要素分离人便不复存在了。

其中,“地”可以理解为坚固的性质,比如人的骨骼、皮肉;“火”可以理解为热的性质,比如人体的体温等;“水”可以理解为湿的性质,比如人体的血液、汗水等;“风”可以理解为动的性质,比如人体的呼吸等。

总之,佛教的因缘和合学说,与新物理学中生命诞生的观点不谋而合。生命之所以出现,不是哪个神提供的生命力,而是因缘际会下,各种条件都成熟后,各种元素组合成了一个整体。

结语

以上就是《上帝与新物理学》这本书的主要内容。

在这本书中,我们在作者戴维斯的指引下,了解了新物理学对宗教问题提出的挑战和质疑。

相对论认为,时间在高速状态和引力的作用下会扭曲变慢,而在某种特定情况下,人类甚至可以穿越到未来和过去。如果上帝在时间之中,必然要受到时间的限制,就不能称之为永恒;如果上帝不受时间限制,就无法拥有人格的属性。

其次,在量子论的描述下,世界并不是一个设定好的程序,而是充满了不确定性和各种概率,而人类又是有自由意志,能够依托客观规律进行选择的。所以,这就否定了上帝全知全能的观点。

最后,新物理学认为,生命的诞生也不是上帝赐予的,而是在因缘和合下,各种因素相互作用自然发生的。

在科学技术快速发展的今天,这个世界虽然还有太多的未知,还有很多问题依然是无解的,但是科学家一直为寻找合理解释而不懈努力。

在物理学发展不完善的过去,人们用上帝来解释各种问题,物理学发展之后,原来的宗教理论自然就需要重新审视。

也许,正如作者所说:“唯有科学能帮助我们代替上帝找到一条更加确切的道路”。也唯有依靠科学的发展,我们才能更好地理解这个世界的意义和未来。


【编辑:王岳】

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