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第五章 科学与宗教




对于宗教中长久存在的问题,科学能够回答吗?那些一度困扰我们的问题,经常会引起巨大的争议,科学研究的成果能否帮助人们形成一个合理的、共同的意见或看法吗?我们中的一部分人在青年时代将这些问题悬置起来,另一部分人在进入垂老病死的年代因为苦苦寻求问题的答案没有结果而不得不放弃;还有一部分人从生到死都被这些问题迷惑,并且由于迷信思想的长期干扰,怀着恐惧的心情他们始终找不到满意的答案。这里一再提到的“问题”主要是指“另一个世界”、“生与死”等问题。我提出这些问题,并不是想试图解决它们。由于对这些问题的思考对于我们中的许多人来说是无法逃避的,因此科学究竟能为回答这些问题提供什么样的帮助或线索便显得尤为重要,尽管这可能是一个相对简单的问题。

科学已经毫不费力地通过一种古老的方式做到了这一点。我记得自己曾经一度沉迷于以往时代的世界地图与出版的书籍,从中发现了天堂和地狱。前者高高在上,后者则深入地下。与后来丢勒著名的《万圣图》的表现手法完全不同,科学领域中的表现形式并不是一种纯粹的寓言方式而是一种唯物主义的方式,用以表现一种广为流传的原始信仰。与现今的任何教堂不同,它们不必要求必须用唯物主义的方式来阐明教义,当然它们自身也不反对用这种方式。这种表现手法上的进步正好说明了我们对生存于其上的这个星球,虽然知道的很少,但是仍然对一些东西有了深入的了解,比如对火山的性质、大气的组成、太阳系的历史以及宇宙和银河系结构等等,我们了解得已经很多了。任何有知识的人对于这些虚构的宗教事物,即使相信它们存在,也不会去在科学可以触及的领域中寻找它们,更不用说科学无法触及到的领域了。不过,他会把精神地位赋予它们。这些科学事实的发现有力地帮助人们澄清了事实,排除了迷信。然而,我的意思并不是说对于怀有宗教信仰的人必须要等到上述的科学事实进一步确认以后再去启蒙、指导他们的认知。

以上只是一些原始的看法,还有一些更基本的、吸引人注意的问题。“我们究竟是谁?”“我们来自哪里,将往哪里去?”时间被逐渐理念化,在回答这些困惑人很久的问题时,我觉得这是科学对此的最大帮助。说到时间被理念化,我们不得不提到三个人的名字,他们分别是柏拉图[88] 、康德和爱因斯坦。除此之外,还有一些非科学家,诸如希波的A.奥古斯丁[89] 和波伊提乌[90] 。

柏拉图和康德都不是纯粹的科学家,但是他们对于科学世界的浓厚兴趣导致其对哲学、世界等问题产生了迷恋。对于柏拉图而言,数学和几何学是他的兴趣点。然而,我们不禁要问,即使在两千年后的今天,柏拉图的光辉一直不减,那么究竟是什么赋予他这么持久的显赫声名?众所周知,柏拉图没有发现任何关于数字或几何图形的原理。他对物理学中的物质世界和生命的看法还不如在他之前的智人(从泰勒斯[91] 到德谟克里特);而对自然方面的了解,他没有他的学生亚里士多德和西奥弗拉斯塔掌握得更多。他有一群忠实的跟随者,除此之外,其他的人都觉得他的谈话是一种文字诡辩,因为他的谈话总是非常繁冗复杂,似乎他不是在给一个词下定义,而是通过不断地言说这个词本身,这个词的意思就会不言自明。他也有自己的政治思想,曾经一度推行乌托邦的社会和政治形式,却使他不断陷入危险的境地,最终改革结果可想而知。即便在今天的这样一个时代,他的乌托邦思想还是没有多少人会去支持,这为数不多的人和他的经历差不多,都体验了惨痛的经历。但是,究竟是什么使他获得如此高的声望而其他的人却没有呢?

我首先强调一点,他设想了永恒存在的理念,并把这种理念当做现实加以强调,并认为人们的实践经验远远不及永恒理念的真实性。永恒的理念世界决定了我们的所有现实经验,并且现实经验只是永恒理念的影子。这样柏拉图就成为了一个形式理论的开创者。但是这种形式理论或者理念理论是怎么诞生的呢?毋庸置疑,巴门尼德和爱利亚哲学思想[92] 在很大程度上影响了柏拉图。很明显,柏拉图的形式理论继承了他们的哲学思想,在此基础上又增加了他们哲学思想的活力和影响力。这正像他通过生动的比喻揭示学习的本质那样,他认为学习不是发现新的真理,而是回忆生来就有的潜在的不变的理念知识。然而,在柏拉图那里,巴门尼德那永恒不变、无处不在、始终如一的“一”演变成了更为有力的思想,即理念论。虽然这个理论具有很丰富的想象力,但它仍然具有神秘性。柏拉图之前的圣贤,比如毕达哥拉斯,以及他之后的许多人都有着非常真实的体验,而这些体验都来自于数字和几何图形带来的启示。无疑,这些启示对柏拉图来说也产生了巨大影响。这些发现的本质被他认识到后,一直在吸引着他。人们可以通过数字和图形的纯粹逻辑推理了解它们自身之间的真正关系。人们从中获得的真理不仅完美无瑕,而且由于其保持不变,总能经得起人们的推导。数学关系不会因为时间的推移而发生变化,其实并不是人们发现这种关系后才产生的。然而,毕竟这样的发现是非同寻常的,它给人们带来了兴奋,就好像我们从神仙那里得到了宝贵的礼物一样。举几个例子:三角形ABC的三条高在O点相交(图1。高是指从一个角到对边或其延长线的垂线)。刚开始的时候我们并不知道它们为什么会相交在一起。其他的任意三条垂线虽然也会构成三角形,但是它们为什么不会相交于一点?现在通过每个角作对边的平行线构成一个更大的三角形A'B'C(图2),那么图中便出现了四个全等的三角形。ABC的三条高在这个大三角形A'B'C'中是三条边的中垂线,即它们的对称线。C点作的垂线一定包含了所有到A',B'等距离的点;B点作的垂线必定包含了所有到A',C'等距离的点。因此这两条垂线的交点到A',B',C'三个顶点距离相等,它也一定在由A点引的垂线上,因为这条垂线包含了所有到B',C'等距离的点。证毕。

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除了1和2,每一个整数都是两个质数的“中间数”或其算术平均值;例如:

8=1/2(5+11)=l/2(3+13);

17=l/2(3+31)=1/2(29+5)=1/2(23+11);

20=l/2(1l+29)=1/2(3+37)。

正如大家所看到的,上面的等式通常不仅仅只有一个解。这个定理被称作哥德巴赫猜想,虽然没有被证明,但我们认为它是正确的。

将连续的奇数从1开始相加,1,1+3=4,1+3+5=9,1+3+5+7=16等,你总可以得到一个平方数,事实上你这样相加下去,得到的总是你加数个数的平方。为证明这个关系式的普遍性,我们可以把与中位数等距离的每组被加数(第一个与最后一个,第二个与倒数第二个)之和换成其算术平均值之和,这个算术平均值显然等于加数的个数;于是上面最后一例就成为:

4+4+4+4=4×4。

现在我们来谈谈康德。时空理念化的观点在他那里已经不是什么新鲜的思想,因为这种观点是他的学说的最为基础的部分,或者是基础之一。这个思想和他的其他的大多数观点一样,我们既没有办法证实它也没有办法证伪它,但是它的吸引力却丝毫没有减弱,人们对于这些十分感兴趣。康德认为,事物发生的“先后”顺序和空间的无限广延其实不是我们所看到的世界的特点,而只是我们的感性意识的一种先天形式。人类的感知总是自觉不自觉地将时间和空间作为坐标系,来记录发生于其间的事情。然而,这并不是说思维可以脱离经验来理解最终的秩序系统;它只是在事情发生的时候,凭借着经验在这个秩序体系中不断发展,并且这是一种不自觉的发展。我们在此需要强调一点,时空包含在“物自体”的秩序体系中,刚才的论述并不能足以说明这一点。然而,有些人却认为一切经验来自“物自体”。

我们可以举一个简单的例子来说明一下上面的论述。认知和引起感知事物的区别,在我们任何一个人身上都没有明显的界限。这是由于尽管他可能得到了很多关于事物的知识,非常详尽,但是这事物却仅仅只出现一次而不是两次。不过,也有成对出现的情况,那只会在与其他人或动物的交流中出现。在这种情况下,他们的感知与我们的是非常相似的,只是在有些观点上,比如字面意义上的“思维投射点”等略有不同。就像大多数人一样,如果我们面临这种体验,不得不把客观存在的世界作为感知的来源,那么我们怎样才能明白到底是我们的思维构造决定了我们的体验共性,还是由客观事物的共同特点所决定?很明显,关于事物的知识,我们主要是从感知获得的。关于这个客观世界,它只是一个假设,尽管它看起来那么自然。如果我们承认这一点,那么我们感知到它的一切特征却归因于我们自身之外的客观世界,这样的话岂不是最不自然的事情?

康德在“思维创造世界”的过程中,把思维及其对象——世界,重新又合理地安排了角色和定位。正如我们以前所认识到的那样,思维和世界很难区分开来。然而,这并不是康德论断的重要意义。单一的思维或世界,可以由其他的形式来表现,而这些形式自身无法被我们有效地掌握和理解,更无法通过时空的概念去把握。这样的话,我们可以超越以前的旧观念——不仅仅只有时空形式,事物还有其他的存在秩序。就我个人而言,叔本华是第一个从康德那里体会到这层深意的人。这样的话,宗教信仰就可以有更加自由的空间而少了更多的束缚,同时我们也不用去和现实的经验与朴素的思想告诉我们的结论作无谓的争执与怀疑。例如,我们不得不相信,身\_体毁灭之后,经验也不复存在,经验与身\_体是不可分离的,这是经验告诉我们的。那么,我们死去之后还有来生吗?按照经验,答案自然是没有。我们所能知道的经验一定存在于时空中,这不是以上结论的原因;而是因为在时间不起任何作用的顺序中,死去之后这个概念没有一点意义。这是一个意义极其重大的例子。虽然我们不能仅凭单纯的思辨就能获取独立于时空之外的事物的证据,但是我们却可以保证,凭借单纯的思辨我们可以有效排除认为这些证据不存在的障碍。就我而言,康德哲学论断的重要意义就在于此。

现在,就这同一话题,我们来谈谈爱因斯坦。相信看过《科学形而上学基础》的读者会同意我的观点,康德的科学态度是非常质朴的。在康德眼里,1724~1804年间的物理学被他看做了最终阶段,为了能对物理学进行有效的解释,他终生忙碌于哲学,希望用哲学的观点达到目标。这对于后代的哲学家来说,康德这样的伟大天才所做的无疑具有警示和引导的作用。空间一定是无限的,一如既往地相信欧几里得总结的几何学特征,并认为是这些特征规定了空间的性质,而人类感性的先天形式却是空间;这些都是康德通过严格的论述得出的观点。物质在欧几里得的空间中像一个软体动物一样不断地运动着,它自身的形状随着时间的流逝而不断变化。对康德来讲,空间和时间是两个迥然不同的概念,这和他那个时代的任何物理学家一样。鉴于此,他毫不犹豫地称时间为内感官形式,而空间为外感官形式。但是,了解我们的经验世界的必由之路不仅仅限于承认欧几里得的无限空间,最好的方式是把空间和时间看做四维的统一体。这似乎与康德的理论基础有些出入,不过对他哲学中的最重要的有价值的思想部分没有什么影响。

爱因斯坦和其他几个人,例如洛仑兹[93] 、庞加莱[94] 、闵可夫斯基[95] 等人确立了四维空间理论。他们让整个世界的人知道了这个理论的存在,即使我们可以体验到这些,但是时空关系比康德想象 的要复杂得多,较之于之前任何时代的物理学家、路上的行人甚至家庭主妇能够想象的复杂得多。这就是他们的发现对哲学家、行人、居家主妇的巨大影响所在。

这个新观点对以前的时间概念产生了最重要的影响。之前的观点认为,时间是一个“前与后”的概念。而四维空间理论对以前的时间概念产生了举足轻重的影响,对时间的新看法便由此发展而来,主要体现在以下两点:

(1)我们知道,“前与后”的概念主要基于“因果”关系。这种因果关系我们通常理解为,如果事件B是由事件A引起的,或者事件A可以改变事件B,那么,如果A没有发生的话,B也不会发生,或者B将不会改变。例如,如果一个炮弹爆炸,那么坐在上面的人会被炸死,人们在远处还会听到爆炸的声音。炮弹爆炸与坐在上面的人可能被炸死同时发生,而在远处听到爆炸声会比这些稍微晚一些;不过无论怎样,这些结果都在炮弹爆炸之后发生。这是一个常识性的基本观点。实际上,我们在日常生活中也凭借以上的观点来判断两个事件中哪一个至少不是先发生或者哪一个后发生。以结果不能在原因之前来区分事件的先后,就是原始“时间”概念的基础。如果我们可以肯定A引起了B,或者B发生之后有A的痕迹,或者我们经过推理发现B中含有A的痕迹,那么很明显B的发生最起码比A要晚些。

(2)事件传播的速度不是无限的,它有一个最高限,正好是光在空气中的传播速度,这一点已经被实验和观察证明了。这是新的时间观念的第二个基础。经过人工测量,光的速度每秒可绕赤道7次,非常快。但是,光速不是无限的,尽管它很高,我们可以约定一下称它为C。假如我们都同意这个自然界的基本事实,那么上述的因果关系就不是普遍的或者绝对的,因为它仅仅是基于“先与后”、“早与晚”的区分。不过,想要清楚明白地说清楚这一点,没有数学语言的帮助是不行的。这倒不是因为复杂的数学结构可以解释一切,包括新时间观念,而是旧有的时间观念到处充斥着人们的大脑和日常生活,如果不使用这种或那种时态,任何一个动词你都会无法正确使用。

下面是一个简单但不是很合适的说明(图3)。如果先给定了事件A,假定事件B发生在A后,并在以A为圆心ct为半径的圆外。那么B无法显示A的“痕迹”;当然通过A也无法知道B是否出现,这是因为二者之间没有因果联系。不过我们知道,B发生得较晚。于是,我们开始建立的标准就被打破了。无论是A先还是B先,这个标准都无法成立,那么我们的论证是不是还是正确的呢?

想象有事件B'先于A,并也在A为圆心ct为半径的圆外。在这种情况下,同以前一样,B'的任何痕迹都无法到达A;当然,B'也无法显示A的痕迹。

于是我们清楚地看到,在这两种情况下,事件双方是彼此独立的,都是互不影响的。B和B'就与A的因果联系来说,其实并没有什么差别。如果我们把“前和后”作为因果关系的基础,那么B和B'就构成了一类事件,这类事件既不早于A,也不晚于A。由于总是可以采用一种参考系,使A与B同时或A与B'同时发生,所以这类事件占据的时空被称为(相对于A的)“可能同时性”区域。这是狭义相对论,它是由爱因斯坦1905年发现的。

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这些结果,对于物理学家而言,已经是非常具体的真理了。就像我们使用乘法表或毕达哥拉斯的直角三角形定理一样,我们在日常工作中经常用到它们。为什么它们能在普通大众和哲学家中引起这么大的轰动呢,我一直对这个问题感到好奇。我想极有可能的一点是,它使我们从原来的“前与后”这个无法打破的规则中解放了出来,就像废黜暴君一样,它废除了对我们强征暴敛的“时间”。正如《旧约圣经》前五卷中描述的那样,时间的确是最严厉的主人,我们每一个人的生存被它公然吝啬地限制在70~80年。不过,我们现在可以蔑视这种计划了,尽管这个计划无懈可击;但即便是我们能够对之施以微不足道的戏谑,也会使我们感到莫大的安慰。因为它让我们看到了原先的“时间表”并没有原先想象的那么严格,这确实给了我们极大的鼓励。鉴于这个思想的深邃哲学特性,教义式的思想是我们最为愿意给它的称呼。

我们有时候犯了一个认识上的错误,总是认为爱因斯坦对康德时间理念化的思考不屑一顾;相反,在康德成就的基础上,爱因斯坦又向前迈出了一大步。

柏拉图、康德和爱因斯坦对哲学和宗教观的影响,我们都一一论述过了。不过在康德和爱因斯坦之间、爱因斯坦前大约一个世代,也有一次物理学上的重大事件。它虽然没有相对论的巨大轰动效应,但至少能够引起哲学家、行人和家庭主妇的兴趣,就这一点来说,它是和相对论一样的。然而,事实上这样的影响并没有发生。究其原因,我个人认为它比相对论更加晦涩难懂。在上述的三类人中,几乎没有一个人能够理解。也许,只有少数一两个哲学家可以接受。由于这个思想与美国的W.吉布斯及奥地利的L.玻耳兹曼联系在一起,所以下面我谈一谈他们的观点。

自然界中事物的过程是不可以逆转的,我们几乎找不到一个例外。我们可以想象一个有悖物理学规律的现象,它发生的时间顺序与人们实际观察到它的时间顺序恰恰相反。虽然我们很容易这样想到,但是现实中这是无法实现的。

我们可以用力学或热统计学理论来解释一切事物的总的“方向性”。它是玻耳兹曼理论最富成就的地方,因之而来的赞扬也很多。但是,对于这个理论我无法作出更详细的解释和描述;实际上,对掌握这个解释的要点来说,过细的描述是没有必要的。不可逆性是原子和分子微观结构的一个基本特征,仅有这一点的理解和解释是不充分的。这样的观点不会比“火是热的,因为它有炽热的特性”好到哪里,后者是根据中世纪的纯粹字面意思来解释的。根据玻耳兹曼的观点,我们知道任何一种有秩序的状态,总是朝着无秩序的变化运作,这是一种自然的倾向。但是,反过来这种说法却不正确。举个例子,把一副牌仔细排好,由7,8,9,10,杰克、王后、国王、红心A开始,然后方片也按照同样的顺序排列,其他的花色依此类推。如果我们洗一次、两次或三次,那么这副排好的扑克顺序会被逐渐打乱。不过,这样的混乱并不是洗牌过程中的固定特点。我们可以继续把这副混乱的牌重新洗一次,而且我们精心设计洗牌的过程,以便抵消前一次洗牌的影响,使扑克恢复原有的顺序。然而,每个人现在期待的都是前面一次洗牌的结果;由于可能不得不等很长的时间才会等到这种情况偶然出现,因此没有人会看到在实际中发生的后面一次洗牌过程。

玻耳兹曼对自然界事物的单一方向性的解释正如上文所述,有机体的从生到死的生命历程也包含在内。“时间箭头”与相互作用的机制无关,这是它的主要优点;在上文的例子中,时间箭头与我们的机械洗牌没有一点关系。洗牌,本身没有过去或者未来的因素包含在内,这样它本身就可以随时逆转。“箭头”其实是一个统计学的概念,表示过去和将来两个时间因素。我们举这个洗牌的例子,就是想说明一副牌中混乱的顺序不计其数,但是只有一种或者极少的几种排列好的次序。

然而,很多人一再反对这个理论,其中不乏有非常聪明的人。这些反对的意见大致可以归纳为:在逻辑上,这个理论有明显的错误。如果时间的两种方向无法通过基本结构来区别,即便是完全对称的操作,那么通过对称的操作,怎样才能使得综合行为明显地倾向于一方呢?如果综合行为可以在一个方向上出现,那么它也必然会在相反的方向上出现。

如果以上的论据很充分的话,那么这个理论似乎可以得到致命的打击。因为该理论的主要优点,都可以被上文的论据一针见血地指出不足——不可逆的事件可以从可逆的基本机制中产生。

上文的论据尽管非常深刻有力,但是并不能给出最有力的批判。上文的论据中,有一点是正确无疑的——事情如果在时间的一个方向上成立,那么它会在另一个方向上也同样成立。这是由于时间在两个方向上是完全对称的,但是绝对不能草率地作出定论说,在任何情况下,两个方向都是等价的;而且说这些的时候,你还须谨慎用词。除此之外,我们还得补充一点:“耗散”在我们所了解的特殊世界中只出现在一个方向,并且我们将之称为从过去到未来。简而言之,时间流逝的方向必须由热统计理论通过其定义来自行决定。

由统计学定义给出的时间方向,在不同的物理学体系中,可能并不总是相同的,这是我们最为担心的地方。玻耳兹曼直接正视这种可能性;在他看来,如果宇宙可以存在时间足够长,或者延伸得足够远,那么时间有可能在世界的一些遥远的地方,正在朝着相反的方向运动着。尽管这个观点引起了很大的争论,但是这个争论没有必要进一步继续下去。这是由于玻耳兹曼的时代,他既不知道我们目前所了解的宇宙既不够大,也不够久远,因而大规模的时间倒流也就无从发生了。不过,局部的时间在非常小的时间和空间尺度中是可以倒转的,并且已经被观察到(在布朗运动中,斯莫卢霍夫斯基[96] ),这是我最后作的一点不带解释的补充。

在我看来,与相对哲学相比较,“时间的统计理论”更能产生较大的影响力。相对论哲学虽然也引发了巨大的变革,但是在时间流动的方向性上却没有触及。对于方向性,它仅仅作了假设,别无其他。而统计理论却与之不同,它以事件的发生顺序为基础来建构自身的理论基础。这样,我们在时间的暴君专制下获得了解放。由此我认为,我们在意识世界里建筑的一切理论,不会压制我们的意识。因为这种力量既不能将它摧毁,也不能推动它。毫无疑问,你们当中的一部分人一定会把它称为神秘主义。不过,物理学的理论都是相对的,这在任何时候都是如此,因为它们是建立在某些基本假设的基础之上。所以,我们可以断言,意识不会被时间摧毁,这已经被现阶段的物理学所证明了!

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