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人类能存在于这个宇宙就是个奇迹

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发表于 2016-3-16 23:36:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
我曾经在一次聚会上跟一个牧师聊天。这是一位非常虔诚的牧师,走到哪都带着一个破旧的随身听,里面放的是《圣经》录音带。我以为我的知识足以挑战他的信仰,就问他:“你怎么可能相信地球是在 6000 多年前被上帝创造的呢?我们有充分的证据表明地球上很多东西的年龄超过100 万年。”这位牧师说了一个几乎让我目瞪口呆的理论。他说,上帝可以创造各种年龄的万物。这就好比说,假设我现在可以创造出一个人,这个人的年龄看上去是 20 岁,可他是什么时候被创造的?现在!
这真是一个完美的理论,我无法从逻辑上质疑它的正确性。如果你相信上帝无所不能,就可以解释任何现象。我对牧师说,我的理论不但能解释各种化石的年龄,还能对尚未发现的化石做出预言。你的理论能解释,可是能预言吗?

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判断一个物理理论的好坏不在于这个理论是否符合人的直觉,或者是否够漂亮,而在于它能不能做出预言。物理学家也有一个可以称作“信念”的东西,那就是世界应该是合“理”的。也就是说,物理定律应该适用于所有时间和所有地点,所有事件都必须精确地符合表达物理定律的数学方程。
牛顿在解出行星轨道方程之后发现引力会对这些轨道做出扰动。而这种扰动一旦累积起来就会导致轨道的不稳定,使得行星坠入太阳或者脱离太阳系。据此,他认为上帝必须存在,只有上帝才能时不时地对地球轨道进行微调,确保稳定。要不是拉普拉斯后来证明这种轨道扰动是周期性的,不可积累,物理学家大概也只好认为上帝存在了。
牛顿认为上帝必须存在的另一个理由是,地球在太阳系的位置实在是太幸运了。方程表明,一个行星的轨道在一般情况下应该是椭圆形的,圆形是非常特殊的情况。如果地球轨道是椭圆的,哪怕“椭”得不是特别厉害,其在近日点和远日点的温度也将会非常不同。而地球的轨道几乎就是圆的!地球四季的温差几乎完全来自自转和公转的倾角,与距离太阳远近无关。地球的另一个幸运之处在于这个距离与太阳的质量正好搭配合适,哪怕太阳质量有一点变化,地球也将因为过冷或者过热而不适合生命生存。牛顿考虑到这些巧合,认为这一定是上帝安排的。要不是后来我们发现宇宙中有无数行星系统,其中有一个适合生命生存并不算意外,物理学家大概也只好相信这个巧合是被安排的。
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现在,类似的问题仍然困扰着物理学家。

第一个问题是宇宙起源的初始条件。天文观测和经典理论都表明宇宙起源于大爆炸,而量子引力研究的进展则表明大爆炸比此前想象的要快得多。对宇宙微波背景辐射非均匀性的发现证实了暴胀理论,要想实现足以形成我们这个宇宙的暴胀,宇宙起源的初始条件必须满足无比严格的要求。这就好像你要做一个炸弹,这个炸弹的形状必须是一个绝对精确的球形它才能实现预期的爆炸效果一样。
第二个问题是各种物理参数为什么如此恰到好处。计算表明,如果把强相互作用的强度改变0.5%,或者把电磁相互作用的强度改变4%,碳和氧这两个对生命至关重要的元素就不会出现;哪怕把质子的质量增加0.2%,它都会迅速衰变。另外,空间还必须是三维的,否则行星轨道就不会稳定。现代物理学无法从逻辑上解释为什么这些物理参数是这样的,就好像一个网络游戏玩家不能用物理定律解释某些超强boss的武力值一样。唯一的解释似乎是它们是被“设计”成这样的,否则这个宇宙或者游戏就不好玩。
而这些问题的答案,还在物理学家的不断求索中。

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