第29章 世界观:总结思考
在最后这一章中,我们将整体回顾一下到目前为止的讨论,对前几章中探讨的发现所带来的某些影响进行思考,并推测一下我们的世界观可能需要发生的某些改变。
|概述|
在本书的开头,我们探讨了亚里士多德世界观。这个世界观是一个像拼图一样、环环相扣的观点体系,其中每一块拼板都可以很好地拼合在一起。宇宙是有意义的。在那个拼图里,我们感到对所有重要的问题都有了很好的理解,比如宇宙结构、我们在宇宙中的位置、事物如何运转以及为何如此,等等。
我们不仅得以解答有关这个世界的单个问题,同时对宇宙是什么样子的,也就是我们居住在怎样的宇宙中,也有了一些理解。宇宙是有目的的,有本质存在,这个有目的的宇宙之中充满了为了本质的、内在的和自然的目标而运转的物体。这个画面看起来非常完整、清晰,而且正确无误,因此我们发现亚里士多德本人都认为对宇宙的理解已经非常完整全面了,剩下的只是用一些细节来填补某些细小的缝隙。通过这些,亚里士多德表达了一个后来每个时代都在重复的观点,甚至时至今日仍是如此。
在亚里士多德世界观中,一个常见的隐喻是把宇宙当作一个有机体,这也是通常在思考我们居住在怎样的宇宙时所用的方法。就像有机体由许多部分组成,这些部分各自发挥其功能来实现其目标,比如心脏负责抽送血液,消化系统负责处理食物等,宇宙也被认为是由许多部分组成的,每个部分都有其天然的功能和目标。我们理解了,或者说认为理解了,我们居住在怎样的宇宙中。
从第19章到第22章,我们探讨了从亚里士多德世界观向牛顿世界观的转变。我们看到了,随着17世纪新发现的出现,组成亚里士多德世界观的观点拼图不能再维系。这个世界观中的某些错误观点,比如正圆事实和匀速运动事实,过去看起来是相当直接明确的经验事实,然而后来都被证明是错误的哲学性/概念性事实。这一世界观中的其他一些观点,比如“地球是宇宙中心”的观点,虽然有直接观察结果和完备的推理作为支撑,但后来仍被证明是错误的。
我们看到了,在亚里士多德观点拼图中,需要摒弃的并不仅仅是某个位于边缘位置的观点拼板。事实上,需要替换的是这个拼图中的核心拼板,而且随着核心拼板的更换,整个观点拼图实际上都已经发生了改变。值得注意的是,亚里士多德世界观后来被证明在很多方面都是错误的。换句话说,并不是亚里士多德世界观拼图中的单个观点拼板被证明是错误的,而是亚里士多德世界观拼图被证明是一个错误的拼图。宇宙被证明完全不是亚里士多德世界观中所认为的样子。宇宙完全不像是一个有机体。
我们看到了,一个与新科学发现相一致的新世界观拼图替代了亚里士多德世界观拼图。这个新世界观拼图,也就是牛顿世界观,似乎非常行之有效。拼图中的拼板很好地拼合在一起,宇宙也是有意义的。对一些重要的问题,我们也得到了答案,包括宇宙的结构、事物如何运转,等等。
同样地,我们不仅对关于宇宙的一些重要问题有了答案,还对我们居住在怎样的宇宙中有了很好的理解。我们居住在一个机械的宇宙中,其中物体的运转模式在很大程度上都是因为作用在这些物体上的外力。我们可以理解这些作用力,并用数学定律来精确描述它们。
同样地,牛顿世界观也有一个很好的隐喻来总结我们所居住的宇宙。在牛顿世界观中,我们开始认为宇宙像一台机器。我们认为,组成宇宙的物体彼此之间存在相互作用,就像一台机器的零件之间存在相互作用。就像机器零件是通过推拉其他零件而产生彼此之间的相互作用,我们认为宇宙中的物体也通过这样一种机械的方式来产生相互作用。在这种“宇宙像机器”的观点之中,隐含的概念是“物体之间的相互作用是定域的”,也就是一个物体只能对与其有某种关联的物体产生影响。这些组成部分按照我们认为自己所理解的方式共同运转,像亚里士多德一样,我们认为自己几乎已经完全理解了这个世界。
我们大致理解了自己在一个关于宇宙事物宏伟构图中的位置。我们不再位于宇宙的物理中心,但从另一个角度来说,我们认为自己仍然在造物的中心。根据通常的观点,生命是神圣影响力的产物。还有什么别的因素可以解释在有生命的有机体身上发现的明显设计呢?伴随这个观点而来的,自然就是认为人类位于生命的顶端,是特别的存在。
前面这一切在很长一段时间内都是行之有效的。然而,随着新近科学发现的出现,我们看到相对论和量子理论对“我们居住在怎样的宇宙中”这一问题产生了深远影响,而演化论在我们对自己在宇宙中所处位置的认识方面,也产生了同等重要的影响。这些新发现只要求我们改变旧的牛顿世界观拼图中某些外围拼板吗?还是就像17世纪的新发现带来的巨变一样,我们不得不因此放弃牛顿世界观拼图中的核心部分?接下来,我们将对这些问题进行探讨。
|对相对论的思考|
乍看起来,相对论似乎有非常深远的影响。相对性的推论,比如对不同的观察者来说空间和时间可以是不同的,与我们对空间和时间的强烈直觉是矛盾的。同样地,我们通常认为(而且很坚定地认为)空间和时间是绝对的,即大致上来说,不管在什么地点、对什么人来说,空间和时间都是相同的。
这些关于空间和时间的观点(即空间和时间是绝对的),在牛顿的《原理》中可以找到明确的表述。然而,事实上,这个观点的出现远早于此。至少追溯到古希腊时期,就可以隐约找到“空间和时间是绝对的”观点。简言之,绝对空间和时间的概念至少在很久以前就已经隐约存在了,而在牛顿世界观框架里可以找到对这个概念的明确表述。
不过,假设我们思考一下,在牛顿世界观的观点拼图里,绝对空间和绝对时间更像是核心观点还是外围观点呢?毫无疑问,牛顿本人,以及我们大多数人通常都坚信空间和时间是绝对的。然而,回忆一下我们在第1章中的讨论,判断一个观点是核心观点还是外围观点,并不是根据人们对这个观点的笃信程度。事实上,两种观点之间的区别在于,如果替换这个观点,也就是拼图中的一块拼板,是否会改变整个观点拼图。
从这个角度来看,绝对空间和绝对时间的观点尽管根深蒂固,但并不是核心观点。在牛顿世界观的框架里,即使改变了这些观点,整个观点拼图也不会发生实质性变化。替换这些观点当然需要同时替换其他某些观点,但却不需要把前面提到的机械论的牛顿世界观整个替换掉。你可以继续认为组成宇宙的物体彼此之间以机械的方式相互作用,这个方式也就是一种可以用定律来精确描述的方式。必须改变的是我们对某些命题的理解,比如事件发生的地点和时间,但如前所述,整体的牛顿世界观拼图多少可以保持不变。简言之,尽管对空间和时间并不绝对的发现令人感到意外(实际上我认为是非常出人意料的),但这些事实与机械论的牛顿世界观拼图是一致的。
时空曲率以及相对论对重力颇为不同的定义(即区别于牛顿世界观通常对重力的描述)所带来的影响,也存在类似的情况。发现时空本身会由于物质的存在而受到影响并产生弯曲,令人感到惊讶。同样令人惊讶的是,发现我们一直认为理所当然的对重力的定义(也就是将重力定义为一种吸引力的现实主义概念),如果从相对论对重力定义的角度来考虑,最多只能作为一种工具主义态度来保留。
不过,尽管非常出乎意料,但这些发现和推论并不需要我们摒弃牛顿世界观拼图中的核心拼板。也就是说,我们既可以接受时空曲率和相对论对重力的定义,也不需要对机械论的牛顿世界观拼图进行全盘大规模改变。
这并不是说相对论没有什么重要的影响。即使前面讨论的这些影响不需要我们摒弃牛顿世界观拼图中的核心拼板,但也绝不是无足轻重的(举个例子,就像对冰激凌的喜好是一种外围观点,相对论的这些影响并不是这样单纯的外围观点)。不过,暂时把“相对论迫使我们改变哪些具体观点”的命题放到一边,我认为,相对论真正更重要的影响是,它深刻表明了在一些看起来显而易见的命题上,我们犯了多么严重的错误。或者换句话说,它表明了哲学性/概念性事实伪装成显而易见的经验事实是多么容易。举个例子,我认识的所有人在了解相对论之前都认为空间和时间对任何人来说都是相同的,而且把这当作一个显而易见的经验事实。大家知道,显然不会因为某人或某物恰巧在运动,时间就以不同的速度流逝,或者人们衰老的速度就奇迹般地放慢。大家知道,并不会因为某人或某物在运动,空间就被压缩了,就像在寒冷天气里的气球一样。这些看起来都是那么显而易见的经验事实。然而,这些事实后来不仅被证明并不是显而易见的,而且被证明是错误的。
再思考一下我们的前人关于正圆事实和匀速运动事实的观点,并把这些观点与我们关于绝对空间和绝对时间的观点比较一下。我们的前人认为,天体沿正圆轨道做匀速运动是显而易见的经验事实,他们每个人都知道,对任何只有最少量常识的人来说,这也是显而易见的。但从我们的角度,也就是从一个颇为不同的世界观出发来看,人们能对诸如此类观点如此深信不疑,实在是非常奇怪。大多数人在第一次了解到正圆事实和匀速运动事实时,反应都会是:“为什么会有人相信这些?”
不过,现在思考一下我们的后人。在某个时候,他们会用同样的方式来回顾我们的观点。我们的孙辈和曾孙辈,在回顾我们的时候也会纳闷,为什么我们会相信诸如“空间和时间对每个人都一样”的奇怪观点。
简言之,我们错把绝对空间和时间当作了经验事实,就像我们的前人错把沿正圆轨道进行的匀速运动当作了经验事实一样。在这两个例子里,原本看起来显而易见的经验事实后来都被证明是错误的哲学性/概念性事实。我认为,这才是相对论最重要的影响,因为这生动地表明:一个看起来如此像常识、如此显而易见正确的观点,是如何被证明完全错误的。这应该让我们更加警惕,对其他看来显而易见的、不容置疑的事实,我们到底能多确定。因此,相对论并没有迫使我们改变自己世界观中的核心部分,而是让我们重新思考自己对这个世界的理解能有多大把握。
|对量子理论的思考|
与相对论相比,有关量子理论的新发现,特别是有关贝尔定理和阿斯派克特实验的新发现,其影响很有可能需要使牛顿世界观作为整体发生重要改变。根据牛顿世界观,宇宙被认为像机器一样运转。我们对于机器的核心认识是零件之间的推拉相互作用——齿轮推动其他齿轮转动、滑轮带动其他滑轮运转,但通常都是通过诸如连接带之类的某种关联,而且通常机器的一个零件只会影响与其有接触的其他零件。宇宙也是如此。我们坚信自己所居住的宇宙之中也有同样的相互推拉作用。物体和事件同样以机械的方式影响其他物体和事件,而且这种相互影响是定域的,也就是只有相互之间存在某种关联的物体和事件才能产生相互影响。
不过,根据阿斯派克特实验所揭示的新量子事实,似乎牛顿世界观中有关宇宙的核心观点已经站不住脚了。我们也许不理解这怎么可能,但是我们所居住的宇宙中,确实存在事件之间即时、非定域的相互影响,甚至在地理位置相距很远、显然不可能具有任何形式的联系或关联的事件之间,也会存在这样的影响。任何人都不知道宇宙为什么会如此,只知道宇宙就是这样。
为了便于讨论,我将把远距离事件间的即时影响,也就是阿斯派克特实验所表明的那种影响称为“贝尔影响”。请注意,到目前为止已经得到证明的贝尔影响,比如阿斯派克特实验和类似实验所表明的结果,都与我们可能会划分到微观层面的实体有关,而不是与我们在生活中更容易注意到的日常物体有关。也就是说,尽管有关光子、电子和类似实体的即时影响已经被确定,但是至今并没有类似实验表明,在普通宏观物体(如书桌、树木、岩石等)之间存在贝尔影响。那么,有没有可能这种即时的、非机械的影响是仅局限于微观实体的?如果确实如此,我们可不可以继续坚持“宏观世界的物体按照牛顿世界观中机械的方式来运动”的观点,尽管我们必须摒弃“微观实体也按照这个规律进行运动”呢?
这个问题现在还没有确定的答案。不过,我的直觉是“不可以”。自最初的阿斯派克特实验以来,物理学家已经成功表明,在实体尺寸更大、距离更远的情况下,贝尔影响也存在。举个例子,现在已经证明,在两个大约有高尔夫球那么大的、彼此分离的原子集合之间存在贝尔影响。而其他实验也已经证明,在两个相距几英里而不是分布在实验室两端的物体之间,也存在贝尔影响。也就是说,在越来越多的实体之间,都已经证明有贝尔影响的存在,这些实体尺寸越来越大,相互之间的距离也越来越远。这个事实正是我们不能把非机械的贝尔影响仅仅局限于世界上小部分实体的原因之一。
促使我们这样做的另一个原因,来自于对历史的回顾。历史告诉我们,永远不要低估科学家的聪明才智,他们总能另辟蹊径,得到新的发现。过去,根本性的新发现带来了许多变化,包括理论、技术和概念等方面,而这些变化在新发现刚刚出现的时候甚至根本无法想象。我认为,对于我们所居住的宇宙中可以存在贝尔影响的发现,就是这样一个根本性的重要发现,是那种像雪球一样的变化。现在这个雪球还比较小,但是我猜它会变得越来越大,带来理论、技术和概念上的变化,关于这些变化,我们现在几乎都无法领悟。
如果在这一点上我是正确的,那么我们现在所处的时代在很多方面都与17世纪早期非常相似。在那个时候,很多新发现,比如那些与伽利略和望远镜有关的新发现,最终给我们带来了一个全新的方法来思考我们居住在怎样的宇宙中。今天,贝尔影响的发现也迫使我们放弃牛顿世界观中宇宙完全像机器一样的观点。我猜这只是冰山一角,这个发现会像17世纪的那些发现一样,让我们对自己所居住的宇宙形成非常不同的观点。
|对演化论的思考|
相对论和量子理论影响的是我们对自己所居住的宇宙的看法,而演化论则主要影响了我们对自己在宇宙中位置的看法。如果我们全盘接受经验证据(实际上我认为必须如此),那么演化论中的发现就要求我们摒弃长期以来所秉持的“人类很特殊”的观点。我们必须接受人类是一个自然过程、而非超自然过程的结果;人类并不是位于生命的顶点,而是现存的1000多万种有机体中的一种,而且从演化论的角度来看,这1000多万种有机体都具有平等的地位。
就像在17世纪,我们的前人需要面对人类不再位于宇宙物理中心的发现,今天,我们也需要面对人类无论如何都不是宇宙中心的发现。意识到这一点后,我们就需要对宗教观点进行反思。然而,这并不是经验发现第一次迫使我们进行这样的反思了。在第20章中,我们讨论了牛顿对天体运动的解释使人们不再需要对这类运动的超自然解释。这反过来也需要人们反思先前关于“上帝”角色的概念(具体来说,是在对天体运动的解释中上帝所扮演的角色)。然而,当时我也提到过,宗教信仰通常都是根深蒂固的,17世纪的新发现迫使人们对上帝的概念进行反思,但并没有让人们完全摒弃宗教信仰。我猜未来几年也会出现这样的情况。我希望,随着对演化论影响的理解越来越深入,至少可以出现对传统宗教信仰的实质性反思,不过就像17世纪的情况一样,我猜这不太可能使人们完全放弃这些宗教信仰。
对我们某些基本伦理概念来说,情况也相似。正如在前一章中讨论过的,随着对人类伦理倾向演化起源的理解越来越深刻,我们很可能会对核心伦理概念进行反思。简言之,我们对人类演化起源的理解迫使我们重新思考自己在宇宙中的位置,而且几乎肯定会迫使我们重新思考宗教和伦理方面的传统观点。现在来预测到底会产生多大的变化为时尚早,但是,正如17世纪所发生的情况,这样的变化几乎肯定会出现。就像我前面多次提到的,我们生活在一个令人兴奋的时代。
新的观点并不一定会让人沮丧。就像达尔文所说的(我在第28章也试图表达过),这个关于生命的观点是非常宏伟的。我们的前人发展出了新的哲学性和概念性观点,这些观点都值得尊敬,也都与当时的经验发现一致,我相信未来我们也可以做到这些。
|隐喻|
在结束本书之前,我还有最后一点要讨论。正如前面提到过的,通常伴随着一个世界观,都会有一个广为接受的隐喻或比喻。再来梳理一下:在亚里士多德世界观中,宇宙被看作像一个生物有机体,各部分分别发挥其作用,从而共同实现天然的目标和目的;在牛顿世界观中,宇宙被看作像一台机器,各个部分通过推拉与其他部分发生相互作用,与机器里的零部件彼此发生相互作用的方式一样。
这类隐喻既很有魅力,又很有用——这一点很容易理解,因为它们提供了一种方便而又简单的方式来总结对宇宙的整体观点。不过,新近的这些发现都有一个有趣的特点,那就是它们所主张的宇宙与我们经历过的任何事物都不一样。也就是说,阿斯派克特实验所表明的非定域影响呈现出的宇宙与我们所熟悉的任何事物都不一样。在这个宇宙中,两个无论如何都不存在任何联系的事物或事件之间可以存在即时的影响,这样的宇宙完全不同于与某个我们所熟悉的事物相似的宇宙。
请注意,正因如此,新近发展所主张的宇宙可能是一个无法用任何方便的隐喻来总结的宇宙。我们所居住的宇宙可能像一个——好吧,可能与我们所熟悉的任何事物都不像。这是有史以来(至少是有记录的历史上)第一次,我们没有隐喻可以用,而且我们可能已经来到了一个分割点,也就是,从今往后,我们可能再也无法用一个方便的隐喻来总结自己所居住的世界了。
即便如此,关于宇宙的某个概括性观点还是很有可能出现的。尽管要预测这个观点具体是什么还很困难,但我们的子辈和孙辈似乎很有可能发展出一个与我们截然不同的宇宙观。这个宇宙观的基础很有可能不仅是我们在本书第三部分中所讨论的新发现,还有现在正在发生的和不久的未来将要发生的各种发展。还是那句话,我们生活在一个有趣的时代,请继续关注。