555頁論文——解釋了一個不信神的宇宙是如何創造自己的

2021-01-22 老胡說科學

霍華德·布魯姆長達555頁的論文,雖然表面上很乏味,但卻試圖回答一個簡單得讓人迷惑的問題:一個不信神的宇宙是如何創造自己的?是的,布魯姆使用了「不信神的」一詞,但無論是這本書還是這篇文章都不是關於無神論的論述。一個更好地表達這個問題的方式是:如何「有東西」而不是什麼都沒有?支配萬物創造的法則是什麼?它們和宇宙的產物一樣複雜嗎?還是說它們非常簡單?

1.重複

長話短說,布盧姆認為現實的本質是非常簡單和基本的。這與科學方法是一致的,這種方法假定簡單定律的普遍性,這些定律相互作用產生複雜的現象。

從邏輯上講,布魯姆的立場是毫無爭議的。我們每天看到的價值很小。小時候,儲蓄的重要性給我們留下了深刻的印象,即使每天只有一塊錢。現代生產力和成功文化告訴我們,習慣上的微小變化是世界上比爾·蓋茨和麥可·菲爾普斯與眾不同的地方。「千裡之行,始於足下」這樣的格言強化了這一想法。

然而,直覺上,當我們意識到布盧姆試圖解決的問題是多麼的巨大時,懷疑將不可避免地潛入我們的腦海。畢竟,布盧姆試圖解釋一切,從行星到耀眼的超新星到吉薩的金字塔,甚至人類的經驗。所有這些複雜性是如何從簡單的定律中產生的呢?

布魯姆列舉了四個令人難忘的例子,幫助我們克服猶豫。

首先是分形。對於不熟悉的人來說,分形就是簡單數學函數的重複產生的看似複雜的幾何形狀。最著名的數學分形是曼德布洛特的組是由一個簡單的公式:Z = Z+ c .然而,無限重複,可以說有深刻的美。

但分形並不僅僅局限於默默無聞的數學家滿是灰塵的房間裡,它們也在自然中出現了。舉兩個例子:葉子和雪花上的「毛細血管」網絡。

其次,電腦。在現代社會,電腦無處不在,它們可以做課堂筆記,還可以模擬真實的第一人稱射擊遊戲。他們甚至在我們自己的棋局中擊敗了我們。計算機以每秒數百萬次的速度運行,這似乎是複雜性的一個縮影。但事實上,任何一個小學生都可以告訴你,計算機的基本軟體是如此簡單,以至於它是二進位的。1和0是《使命召喚》角色的全部組成部分。

我們把目光投向人類。事實上,人類是整個上帝問題本身的一個很好的縮影。為什麼?我們也是一個複雜的現象,從看似虛無的事物中產生。那麼,阿爾伯特·愛因斯坦是如何從一個未分化的單細胞受精卵中產生的呢?

事實上,有一個叫做胚胎學的領域專門致力於回答這個問題。但就我們的目的而言,只要注意到我們只是遵循簡單遺傳規則的必然結果就足夠了。DNA由四個單位組成:A、T、C和G。是鹼基的固定配對使受精卵產生了人類:A總是與T配對,C總是與G配對。

第四個也是最後一個例子是對現存物種之間的複雜性和多樣性的總體回答:進化。生物體是如何變得如此複雜的?雷克斯龍能長到12米長,但仍能保持迅猛的捕獵速度?蟑螂是如何進化出能夠承受核爆炸的外殼的?或者,可以說是所有問題中最具挑戰性的一個:人類意識是如何產生的?

答案是自然選擇。一個簡單規則可以用一句話概括:最適應環境的生物更有可能繁殖後代,並將這種品質傳遞給後代。

再一次,我們需要一個清醒的頭腦來研究這個問題。我們不能讓自己被地球上物種多樣性的純粹之美所徵服,就像我們的許多前輩所做的那樣。對於一個看似難以理解的問題,答案很簡單。

因此,概括地說,這四個分形的例子,計算機,人類和進化都是由相同的原理聯繫在一起的。它們是表面上複雜的現象,可以用一套非常簡單的規則來解釋。這是上帝問題的第一塊拼圖。一個不信神的宇宙是如何創造自己的?通過簡單規則的重複。

2.深層結構

關於上帝問題的一個切題的討論是關於現實的基本本質的觀點。布魯姆斷言,如果表面上的複雜性僅僅是簡單規則的產物,那麼,借用理察道金斯的話來說,科學就是要「拆解彩虹」。必須有一個更深刻的現實觀,我們試圖用我們的理論和定律來接近它。

這具有有趣的哲學意義。不出所料,兩位古代名人曾涉足這一領域。

第一個是畢達哥拉斯。你可能只因為他在幾何學上對確定直角三角形斜邊長度的貢獻而認識他,但畢達哥拉斯對數字的痴迷遠不止於此。畢達哥拉斯學派認為數字是現實本質的基礎,類似於矩陣;數學上的和諧產生了自然界的複雜性。據說這種世界觀是受畢達哥拉斯時代音樂的啟發。如果最崇高的旋律僅僅是弦長簡單比例的表現,為什麼自然就不能是同樣的呢?

第二個是柏拉圖。柏拉圖提出了洞穴的寓言:他想像了這樣一個場景:人們在洞穴中出生和長大,戴上鐐銬,這樣他們就不能轉身離開。他們身後是一個木偶戲的布景:有一堆火,把這些囚犯身後的影子投射到洞穴的牆壁上。陰影是這些人唯一能看到的東西,所以他們把它當作他們的現實。即使我們給這些囚犯鬆綁,讓他們看到「真實的現實」,他們也會因為洞穴的舒適而寧願呆在自己的「現實」中。

柏拉圖用寓言來比喻我們的生活。他認為,不像畢達哥拉斯,我們所觀察到的現實是一個有著完美形狀和理想的更加永恆的世界的蒼白的影子(所謂的「柏拉圖型相」)。他接著得出結論,信不信由你,哲學家應該統治世界,因為他們瞥見了「真實的現實」。

3.「替換策略」

布盧姆的另一個更好的觀點是關於招聘策略和隱喻。他將其定義為「一秒一秒地保持其形狀的過程……即使流經它的物質不斷變化,它也堅持強加其特性」

乍一看,這似乎是一個學術術語。畢竟,在我們的世界裡,幾乎所有的東西都是堅固的、不變的、具有固定身份的物體,不是嗎?

一個著名的思想實驗可能會改變你對這個問題的看法。假設你在一艘木船上航行,從目的地a到b。然而,船上的木板以每天一塊木板的速度暴露在海水中後開始腐爛。所以你的船員決定在每天結束的時候用一塊新的木板替換掉每一塊腐爛的木板。隨著旅程的繼續,這艘船逐漸被新的木板所取代。

當你到達目的地時,你會意識到這艘船是由全新的木板製成的。那艘「老船」已所剩無幾。但是由於木板逐漸被替換,讓我們假設這艘船保持了它原來的形狀,並且在物理上與你開始時的船沒有區別。問題是:你還在同一條船上航行嗎?

思想實驗(所謂的忒修斯之船)還可以更進一步。假設你的船員有良好的判斷力,把所有腐爛的木板都放在船的地下室裡。到達B後,一名修船工人檢查了腐爛的木板,得出的結論是,木板並沒有那麼腐爛。所以他們決定用舊的爛木板建造一艘「新船」,和原來的船一模一樣。

需要說明的是,我們現在有兩艘船:一艘裝上了新木板,一艘裝上了爛木板,但兩艘船都裝配得和原來的船一模一樣。如果有的話,哪艘船是原船?

這個問題有兩個膚淺的答案,都很容易被駁倒。

你可能會得出這樣的結論:帶有新木板的船顯然是一艘新船。畢竟,它是完全由新材料製成的。

但是,人們必須記得,有爛木板的船是完全從零開始造的,而有新木板的船是逐步(雖然完全)從原來的船更換的。現在假設原來的船只有一塊木板腐爛了,被替換了——你肯定會說它仍然是原來的船?這就突出了劃界這個棘手的問題。你需要多少塊新木板才能把它當作一艘新船?

人們也可以認為,有新木板的船是舊船,因為忒修斯最初的船有一個獨特的身份,它沒有改變,因為它正在逐漸被取代。換句話說,整體不是各部分之和。這艘船有一個獨立於它的組成部分的「靈魂」。這種觀點的問題是顯而易見的:得出這種結論幾乎是人為的。

解決這個難題的第三種方法是簡單地說,問原船發生了什麼事本身就是一個毫無意義的問題。這似乎是一個令人滿意的答案。對一個哲學問題的哲學解答。問題解決了。

但這是一種逃避的解決方案。事實上,忒修斯的船並不是一個我們可以忽視的哲學和深奧的謎題。我們如何選擇回答(或不回答)身份問題具有現實世界的含義。

事實上,忒修斯的船隻是生活本身的一個方便的比喻。我們的細胞一直在「腐爛」,並被新的細胞「取代」,據估計,人體每七年就會完全更新一次。這個數字是否準確還存在科學爭議,但身份問題依然存在。在我們的一生中,我們會被完全取代好幾次。我們的身體是忒修斯的船。

然而,我們毫無疑問地把不變的身份歸於「我們自己」。是的,我們可能會變老,也有希望變得更聰明,但我們仍然是同一個人,不是嗎?想像一下,一名罪犯因10年前犯下的罪行而出庭受審。如果認為不是「我」犯了罪,那肯定是徒勞無益的。

因此,人體也面臨著同樣令人沮喪的身份問題。也許對你來說,把一個獨立於我們身體之外的「靈魂」繫到船上會更容易些,也就不那麼武斷了。換句話說,整體不是部分的總和。我承認這對人體來說似乎比忒修斯的船更有說服力,但如果你仔細想想,就會發現沒有任何邏輯上的理由能解釋為什麼會這樣。

因此,對於這類對象,創造了術語「替換策略」,因為「你」本質上是替換細胞來在特定的時刻展現你的形態。

水波的例子可能有助於充實這個短語的意義。看著海洋在防波堤岸邊的撞擊,任何一個學科學的高中生都可以自信地告訴你,波浪並不是一個單獨的物體,它實際上是從a點到b點旅行的,它不像飛機。波由一系列上下跳動的水分子組成。在任何時刻,「波」都是由一組特定的粒子組成的。但是隨著波的運動,組成波的粒子群變化得非常快。

從某種意義上說,水波就是人體內的類固醇。它的組成部分在水波中的替換速度是非常快的,比我們身體中細胞的替換速度快得多。但是原理是一樣的。水波利用水粒子來展現它們的形態——它們是一種補充策略。

你們不是一群一成不變的人,不是一群一成不變的教民,不是一支擁有一成不變的球員名冊的球隊。你是一種替換模式,儘管你從一個臨時招聘團隊轉到另一個團隊,但你仍能保持自己的身份。你是一個過程。一個自我維持的過程。你們是一種組織形式,像微風一樣掠過大地。你是貝多芬或披頭四的和弦,只需扭動不斷變化的空氣分子集合,就能從揚聲器傳到你的耳朵裡。——霍華德布魯姆

4.把它們聯繫在一起:Ur模式

布魯姆以「Ur模式」這個最有趣的概念結束了他的書。Ur的意義最好通過它的同義詞來表達:first, fundamental, essential, prieval。布魯姆認為,現實的本質是由Ur模式構成的。

科學的目標是根據已知的信息儘可能地接近這些Ur模式。例如,牛頓的經典運動定律對中等大小的物體非常適用。在一百年的大部分時間裡,我們認為這是一種Ur模式——這是支配所有物體的基本宇宙運動定律,無論是地球上還是火星上。我們現在知道這不是真的。我們需要將量子力學應用於非常小的情況,將相對論應用於非常大、非常快的情況。

我們的模式很有可能是最早從宇宙的初始規則中衍生出來的模式之一。這是一個很好的機會,你的模式出現在宇宙創造力的第一次爆發。從那以後,你的模式很有可能一直在重複。以更加華麗和華麗的形式重複。以令人驚訝的偽裝重新出現。當一個隱喻起作用時,那是因為它在一種新的媒介中利用了這種基本模式。水的幹涉模式也出現在光線中。兩種不同的介質——液體和亮度。但模式是一樣的。

在物理學中,有一種難以捉摸的理想,叫做萬有理論。它是一種終極理論,旨在充分解釋和連接所有現代物理學所依賴的兩個主要框架:廣義相對論和量子場論。著名的弦理論就是一個可以解釋這一切的理論。如果我們能把一個可行的理論具體化,那就是布魯姆所指的典型的Ur模式。

綜上所述,布盧姆認為,我們在宇宙中所觀察到的無限多樣性,是在很長一段時間內重複被稱為Ur模式的簡單規則的結果。

自然選擇的進化就是一個完美的例子:所有生命的出現,從恐龍到人類,都是不假思索地應用了一個基本法則——適者生存——的結果。替換策略,如人力和浪潮,也是重複的結果。將這一邏輯擴展到宇宙的創造本身只不過是信仰的一次短暫飛躍。

神的問題:一個無神的宇宙是如何創造的?

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