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发信人: emacs (被淹死的鱼), 信区: Science
标  题: 《新疆域》为何事物如现在那样
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年06月15日16:00:51 星期六), 站内信件


                     为何事物如现在那样

    （异调注：本文中的“人类学原理”，“强人类学原理”和“弱
人类学原理”，一般翻译为“人择原理”，“强人择原理”和“弱人
择原理”。）

    1988年11月，科学家们就一直讨论多年的论题——人类学的原理，
召开了一次极有权威的科学会议。

    “人类学的”（Anthropic）一词源于希腊语，意思是“与人有关
的”。人类学原理试图强调人类，作为目击者，对宇宙的真正存在来
说是必需的。

    也许看来它的反面是正确的。我们是在一颗普通恒星的一个小的
行星上，而这颗恒星湮没于包含了几千亿颗恒星的一个星系里，还有
另外的恒星在其他1000亿个星系里。为什么如此无法想象的庞大的一
个宇宙居然仅为我们而存在？

    答案则是宇宙越小，它膨胀然后收缩而绝灭所需的时间就越少。
对我们来说，为了取得进化时间，宇宙必须像它现在那样大。

    此外，自然规律使得原子能够形成。假如这些规律稍有不同，原
子便不可能形成。而且，大爆炸以后有过的经历似乎使恒星和星系得
以形成。稍有差异原本就会使它们的形成变为不可能。要不是原子、
恒星和星系刚好能形成的话，那么我们自己就不可能形成。

    甚至说到地球，地球轨道或太阳质量的略微变化便会使地球无法
居住。即使它能居住，其物质的组成和化学性质的微小改变——例如，
假如水变成冰时并不膨胀，或者假如碳原子不能彼此钩连在一起的话
——将会使生命成为不可能。

    量子理论也使得我们好像是必不可少的。根据量子理论，在有些
情况下，我们实际上只有直到观测到电子时才可能辨别它在做什么。
当没有观测到电子时，即使理论上也不可能推断它在做什么。某些科
学家认为这意味着如果没有目击者，宇宙便不会存在。

    按照这个理论，宇宙必须有目击者，而且自始至终必须有目击者。
但另一方面，直到宇宙150亿岁时，最早的人类才进化。恐龙曾有资格
当目击者吗？直到宇宙100亿岁时，地球本身才形成。这是否意味着在
其他行星上有别的形式的生命曾作见证？否则它是否意味着宇宙是上
帝仅仅为了人类的利益而创造的？而且那个上帝从头到尾是宇宙永恒
的监护人吗？根据“强人类学原理”，这个假定似乎是必然的。

    然而，大多数科学家更喜欢“弱人类学原理”。为了理解其意义
是什么，请你考虑一下这个问题：为何你的耳朵就具有它们现在所有
的形状和位置？答案也许是使得眼镜能配戴在耳朵上。假如那样的话，
耳朵必须存在且必须在它们现在的地方，而这正是眼镜的存在所决定
的。

    但它是从相反方向来理解的。眼镜被设计来适合耳朵，而不是反
过来。假如耳朵长在别的地方或根本就不存在的话，那么就会以不同
的样式设计眼镜。

    同样情况，有可能存在无限多的宇宙，每个宇宙具有一组不同的
自然规律。或许这无限多的宇宙中，除了一个之外，其余的宇宙所具
有的自然规律都不容许生命存在。而仅有一个宇宙里，其自然规律确
实考虑到了生命的存在。

    这一个宇宙就应是我们的宇宙，而我们就在其中经历了进化，然
后对这个宇宙显得多么恰好地适合于我们感到惊异。但这实在与我们
毫无关系。我们发觉我们的宇宙的完美仅仅因为它是唯一的我们能在
其中生存的宇宙。多半，在其他的生命（如我们所知的）不可能存在
的宇宙里，别的种类的生命或别的类型的无法想象的现象也许会盛行。
而且这些生命或现象中的每一种，若具有惊奇的能力的话，便会惊奇
为何它们的宇宙显得如此适合于它们。

    我们怎样能断定这种弱人类学原理是否正确呢？毕竟，我们自己
的宇宙是我们所能观测的唯一一个宇宙。一位意大利科学家E·W·赛
阿默（E. W. Sciama）曾提出一个建议。

    要是有无数个宇宙的话，那么可能有许多宇宙足够接近完美而容
许我们这种生命生存。我们的宇宙应只是它们中的一个，且它也许不
是最臻于完美的。

    要是我们更多地了解我们的宇宙，要是我们能作比至今已作的更
精密的测量，要是我们能比现在更多地认识到生命及其需求，则或许
我们会知道我们的宇宙并不是十分完美的。我们甚至可借助修正这个
自然规律的精确形式或那个常数的精确值，设法设计（在脑海里）一
个比我们的宇宙更合适的宇宙。

    要是我们自己的宇宙显得有点不完美的话，更可能的情况是只有
很少的宇宙能适合于我们。这便使弱人类学原理似乎更可能些，而这
便是反对强人类学原理的一个论点。


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