科学家与创造——三则小品文

当爱因斯坦突然明白,他的宇宙有起点这一划时代的重大发现却沾上了这样的污点。

 

 

 

文/吴家望

 

 

 

之一:霍伊尔留下的幽默

 

当爱因斯坦突然明白,他的宇宙有起点这一划时代的重大发现却沾上了这样的污点。

 

从希腊哲学家亚里斯多德开始,两三千年来,宇宙有无起源就是人类心中的一大疑问。当1916年爱因斯坦提出相对论后,他很快从数学公式中看出宇宙有一个起点。因为爱因斯坦心中宇宙无起源的观点很深,他就在他的宇宙公式中加了一个常数,把宇宙的起点从数学上“消除”了。

纸包不住火,不久,俄国数学家弗里特曼(Alexander Friedman)从爱因斯坦的数学公式中推算出宇宙的起点。当爱因斯坦突然明白,他的宇宙有起点这一划时代的重大发现却沾上了这样的污点,他承认这是他一生最大的错误(” the biggest blunder in my life “)。他不得不感叹那宇宙创造者的“超人的论证能力”(Superior reasoning power)。

从爱因斯坦开始到弗里特曼,宇宙起源点还是纸上谈兵,只在数学公式中推算。二十世纪四十年代,科学家利用天文、物理、化学资料,对宇宙产生的条件、状态有了认识。当时,有以美国科学家盖矛(George Gamow)为代表的宇宙有起源论者,也有以英国数学家霍伊尔(Fred Hoyle)为代表的宇宙无起源论者。

盖矛认为,宇宙从开端那一刹那起,就不断扩张,温度也不断下降,从一亿亿亿亿度(1032K)(K代表绝对温度),降到零度(K)左右。据盖矛推测,在离我们极远的宇宙开端时遗留下来的宇宙背景,至今还应该充满微弱而均匀的仿放射线。据盖矛的两个学生推算,这样宇宙背景的温度应该是绝对温度5度(K)。

霍伊尔认为,宇宙虽然在不断扩张,但它是永恒的。这也就是说,宇宙既然没有起点,也就是没有背景的,没有境限的。霍伊尔称他的理论为宇宙稳定状态论(Steady State Theory),而讥笑盖矛的宇宙有起源论为“大爆发论”(Hot Big Bang)。

1965年,太空工程师潘西士(Arno Penzias)和威尔逊(Robert Wilson),在试用他们设计的天线巡察太空时,偶然发现了像盖矛所形容的那种放射线背景。经太空科学家鉴定,它的的温度是2.7K,和盖矛学生所推测的只差2.3度。这一重大发现不但给这两位年轻工程师带来诺贝尔奖金,宇宙有起源论也被科学界接受,霍伊尔的的宇宙无起源论就此被推翻了。

有趣的是,”Big Bang”这词,原来是无起源论者用来讥笑有起源论者的,却登上大雅之堂,成为二十世纪最重要的科学发现。霍伊尔一生没有白活:他的理论失败了,但他的幽默感却“留芳千古”。

 

 

之二:再等亿亿万万年

 

如果我把1040000直写出来,“1”字后面有四万个零;编辑一定要怒发冲冠了。

 

达尔文一百多年前,提出爬虫变人的进化论,后来被新达尔文主义(Neo-Darwinism)取代了。新达尔文主义者说,猴子变人算不了什么,世上一切都是自然演变的产物,只要有足够时间,无机物能变成有机物,有机物变成生物,最后变成人。多少时间才算是足够时间呐?铁杵磨成针的时间够不够啊。

唯一能救新达尔文主义的科学家,就是拥有无限时间的霍伊尔了。霍伊尔(Fred Hoyle)是英国数学家,他提出了宇宙无起源论。义不容辞,霍伊尔将生物化学资料拿来演算了一番,却发现从无机氨基酸(amino acids),凭偶然机会演变成构成生命所必须的2000种蛋白质(酵素,enzymes)的概率是1040000分之一。不论生化演变多快、多频繁,这种演变差不多也需要1040000年的时间,更不用说从构成生物最基本的酵素变成人了。如果我把1040000直写出来,“1”字后面有四万个零;编辑一定要怒发冲冠了。

霍伊尔写了一本书,叫作《新达尔文主义为什么失败》(Why Neo-Darwinism Does Not Work),使得达尔文主义者颇为失望。在最近二三十年中,世界上最有权威的科学家,用最新的太空物理资料证明,宇宙的年龄是130亿年左右。这里,130亿年=1.3×1010年,只有十个零。与无机物变成蛋白质所需的四万个零相比,还差得远呢。幸好现代科学已证明了达尔文主义错了,要不然我们还要等亿亿万万年才能算作生命!

霍伊尔后来承认,宇宙和生命的创造者具有不可思议的、宏伟的、似人的智慧(”created by a being of incomprehensibly magnified human-type intelligence”)。这里,”being” (“者”)实际指的就是神。霍伊尔能下这样的结论,也算他多年思想斗争的结果。至于这智慧究竟该说是属“神”,还是“似人”,我们就不和他争论了。

 

 

之三:三位裁判

 

那种“眼不见为净”的理论,实是“走投无路”的理论。

 

有一个笑话:三个垒球裁判员,每个都说自己最公平。第一位说,我凭我自己所看到的吹哨子。第二位说,我凭场地上发生的吹哨子。第三位说,在我吹哨子之前,任何事都不存在。美国科学家威勒(John Wheeler),就学这第三位裁判员说,在人亲眼观察到宇宙之前,宇宙并不存在。

威勒为什么这么说呢?因为,当科学家不能解释宇宙的奥秘时,就喜欢推论。当威勒看到核子内部的量子不可捉摸、偶然才能观察得到,他便将核子内部的最微小的现象推论到宇宙存在这最巨大的实体上。威勒的追随者就藉题发挥,认为宇宙如果不是人所创造的,也必定按人的意图而设计的(participatory universe)。换句话说,宇宙创造了人,人也创造了宇宙,彼此彼此。

好大的口气!这好比是宇宙对宇宙的创造者说:“你没有创造我。”这好比是人对人的创造者说:“你没有创造我。”圣经是怎么形容狂妄的世人呢?“祸哉,那与造他的主争论的,他不过是地上瓦片中的一块瓦片。泥土岂可对搏弄他的说,你作什么呢?所作的物,岂可说,你没有手呢?”(《以赛亚书》45:9)“你们颠倒事理了!窑匠怎能被看作泥土呢?被造的怎能对造它的说:‘他没有造我?’制成品怎能对造它的说:“他不聪明?’”(《以赛亚书》29:16)(圣经新译本)

究竟是谁没有聪明?上帝说:“他们智慧人的智慧必要消没;他们聪明人的聪明必被隐藏。”(《以赛亚书》29:14)(圣经新译本)这里“消没”一词,在希伯来文(abad)是毁坏,并且走投无路的意思(destroy and have no way to flee)。

威勒派系中那种“眼不见为净”的理论,实是“走投无路”的理论。这是懒人的哲学:地上的灰尘,只要你不看它它就不存在,就不用扫地了。幸好科学界把这种理论当作笑料而已。威勒本人也承认:“……这设计和建造宇宙的伟大机械中心因素是要创造生命。”其实这种以创造生命为目的的宇宙创造论想法,三千多年前在圣经上已有清楚的记载。(《创世记》1:1-28)

 

作者来自上海,数学博士,美国联邦政府资深数学统计学家。

 

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