從大爆炸到大反彈:一場穿梭時空的天文旅程

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一位人文主義物理學家帶領我們體驗一場無與倫比的精彩遨遊。

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《直到時間終結:心靈、物質,以及宇宙演化中的意義探尋》

Until the End of Time: Mind, Matter, and Our Search for Meaning in an Evolving Universe

作者:布賴恩·格林(Brian Greene)

出版社:企鵝(2020)

布賴恩·格林(Brian Greene)的《直到時間終結》遵循了描述宇宙的一種傳統:宏大敘事、概要梳理,植根於物理,(對筆者這位英國讀者來說)有著強烈的美國風格。讀到一半的時候,筆者意識到了為什麼:書中流露出的對宗教的懷疑,同時對人文奇蹟的接納,對自然的敬畏,對個體的慶祝,對物理定律的讚譽——這些描述帶有很強的超驗主義色彩。作者在寫到仰躺戶外、沉醉於夜空中北極光時,讀起來有點哲學家梭羅的味道。作家愛默生的名言“崇高的法則對於原子和星系皆一視同仁”,幾乎可以作為這本書的題詞。

从大爆炸到大反弹:一场穿梭时空的天文旅程

NASA哈勃望遠鏡拍攝到的一團星際氣體和塵埃。來源:M. Livio and the Hubble Team (STScI)/NASA/ESA

這些特點讓本書在眾多“從大爆炸到時間終結”的宇宙故事中脫穎而出——無論時間終結的形式是大撕裂、熱寂還是宇宙反彈。作者從夸克談到意識,從生命肇始談到語言發端。他引述了一系列令人難忘的作品,例如詩人葉芝和普拉斯。他努力將物理定律的發展與人類思想和文化的演變交織起來,以期超越自己1999年的暢銷作品《宇宙的琴絃》(The Elegant Universe)。《直到時間終結》載滿了作者的奇思妙想;不過,這些想法是否能編織成一個令人信服的故事就要另當別論了。

這本書將人類描繪成了“物質產生自我意識”時的短暫存在。當前的物理學和宇宙學理論告訴我們,這種狀態不會一直持續下去。最終,質子會衰變,暗能量佔據主導,或是熱力學上的熱寂會消滅所有物質與思想。但是,作者認為,智能生物將通過放慢思維過程的方式節約熱力學成本,從而幾乎無限期地存在下去。

他將這種感知能力的消亡看作是宇宙的悲劇。我們惋惜地看到,這位現代物理學家,雖然熟諳弦理論、廣義相對論和量子力學方程,卻經歷著那些用建造豪華陵墓來對抗死亡的古代君王一樣的痛苦。作者還在一些宗教裡常拿來安撫人心的概念中找到了慰藉,比如說人類是“一小團宇宙粒子組成的”,會發展演化,“在一瞬間的暴發活動下孕育出美、構建聯繫、照亮神秘”。

作者策劃的旅程必然是精挑細選的,時時驚險不已,偶爾也流於表面。相對於書中所涉這些宏大主題,作者闡釋的篇幅顯得侷促,有時嚴謹性不足。除了基礎物理學,作者對其他通俗解釋也是信手拈來,但也就到此為止了。這不免讓他的故事有些東拼西湊的感覺,有時甚至會誤導讀者。比如在談到水為什麼是生命所需的溶劑時,他把原因全部歸結於水分子的極性——倘若如此,水就沒有什麼神奇之處了。(作者沒有提到氫鍵。雖然氫鍵不是全部意義所在,但不說氫鍵就等於什麼也沒說。)為了解釋神話的起源,作者引述了詹姆斯·喬治·弗雷澤一類民俗學家在二十世紀初提出的、現已過時的人類學觀點,再用一些當代演化心理學進行了包裝。

从大爆炸到大反弹:一场穿梭时空的天文旅程

要解釋人類跳舞的衝動,比如加拿大多倫多土著藝術節上這些手舞足蹈的群眾,提及宇宙學和量子力學真的有意義麼? 來源: Steve Russell/Toronto Star via Getty

本書最大的缺陷在於對生物學原理的闡述,看起來基本來自於物理學家薛定諤1944年《生命是什麼?》(What Is Life?)以及生物學家理查德·道金斯1976年《自私的基因》(The Selfish Gene)中的內容。作者所理解的生命完全編碼在基因組之中,當分子複製基因在地球上出現之後,剩下的就都是演化的歷史了。他還認為,非平衡態熱力學可以助推生命的起源:它自發形成的紐結和模式這種局部秩序,是生命組織的一塊奠基石。但作者沒有講到這種組織的中間層次也具有同等的重要性,特別是細胞——這部分內容在書中都付之闕如。

在講到創造、藝術、故事和宗教這些人類行為時,作者對演化心理學抱持了還原論式的信仰。他說,我們很多的複雜行為可能都是源自相對基本的適應性衝動——這可能沒錯,但是他沒有意識到文化對這種行為的塑造作用。例如,他支持心理學家史蒂芬·平克關於音樂是“聽覺芝士蛋糕”這種廣受詬病的說法。這種看法假設,音樂之所以令人愉悅,是因為它利用了我們演化出的其他能力,比如能將聽覺體驗拆分成可理解片段的能力。這可能是對的,也可能不是,但是如果想真正理解音樂的意義,我們必須考慮其文化、歷史和社會特性,而不能只將其歸因於“我們自古以來對富含高級信息聲音的適應性敏感”。

無論是細胞生物學還是音樂傳統,對“某個特徵之所以如此”的回答要求我們能給出一個因果解釋。而作者的方法就有這個問題——從哪裡尋找原因。

必須承認,當他把物理學稱為萬物之根本理論(“生命受物理學指揮”)的時候,這並不是他身為物理學家的一種自然而然的倨傲。事實上,他指出我們在解釋不同尺度和複雜度的現象時需要“疊置敘事”,從亞原子粒子一直到星系,每個尺度的理論至少要與下一層的相容。作者意識到,在基本粒子水平上描述人類行為是沒有意義的。但他仍然暗示讀者,順著尺度層級向上的事物之間存在因果性的嵌套。例如他說,我們缺乏真正的自由意志,是因為在基本力中並沒有自由意志這種作用因素。

正因為如此,作者堅信,最徹底的還原論有著最終極的權威,而萬物的本質都要回歸到粒子、熵和演化。書中寫道,“也許有一天,我們可以用一套統一的粒子成分論來解釋羅丹的作品為何如此具有視覺衝擊力。”但是,作者沒有意識到,在複雜系統中,只在更高尺度層級才會產生的新特性和原因機制,與強弱核力一樣基本而真實。這也是諾貝爾物理學獎得主菲利普·安德森在1972年的文章《多即不同》(

More Is Different)中提出的觀點。

如果我們接受安德森的觀點,就不得不開始懷疑作者提出的這整套系統了。當我們一路談到人類創作故事的衝動時,大爆炸宇宙學和量子力學還是不能繞開的重要內容嗎?作者描繪了一個有深度、人道主義的基礎物理學家眼中的世界,而我們看到的可能不是檢驗這個世界運作情況的全景導覽,而是一份精心撰寫的辯論邀請函。

原文以 From Big Bang to cosmic bounce: an astronomical journey through space and time為標題發表在2020年2月10日的《自然》書評上

© nature

Nature|doi:10.1038/d41586-020-00356-2

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