邓海南:苹果皮上的小虫——对霍金理论的再质疑

选择字号:   本文共阅读 4608 次 更新时间:2006-10-08 22:35

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邓海南  

大约是在十年前,史蒂芬.霍金的《时间简史》在中国出版。这本书的副标题是:“从大爆炸到黑洞”。这个副标题言简意赅地表明了本书作者要告诉读者的主要意思:他所探明了的宇宙的历史——我们所知的宇宙起始于一百五十亿年前的一次大爆炸,而将终结于一百五十亿年或者更长时间之后的一次大坍缩,最终变成一个黑洞。而爆炸之前和坍缩之后,是一切自然规律都完全失效的奇点。在奇点之外,不再存在任何东西,包括时间。

其实这本书的卖点、和这个理论的支点,都是一个点:奇点!

奇点,在汉语里可以理解为奇怪的点,奇妙的点,奇特的点,当然也可以理解为荒诞的点。对于这个宇宙理论,崇拜者固然可以把它奉为金科玉律,因为霍金是当今世界上在这方面最具权威的科学家;但怀疑者依然可以对它表示质疑,我就是这样的一个质疑者。

当年在认真阅读和思考了这本奇书之后,我曾写过一篇质疑的文章,名为《永恒的问题是无解的》。我的观点是:宇宙有一个开端,还是没有一个开端,这不是人能够探明或者解开问题。道理很简单:人是有限的存在,而宇宙是无限的存在。有限的存在不可能探触到无限存在的边缘。或者说,无限本身没有边缘。

除了少数几个朋友读过以外,这篇文章就一直保存在我的电脑里。就连读过的几位朋友,也没有对它表示特别的兴趣,大概宇宙的起源和终结与现在人们面临的现实问题相距太远。这也就是连我自己也感到这样的文章没有合适的发表场所的原因:探讨的是科学问题,作者却不是科学家;若说是科普作品,问题又过于深奥。文学科学两不靠,使我这篇认真写就的文章处在了一个尴尬的境地。

这也就是这篇先写成的文章将成为我正在写的这篇文章的附件的原因——如果我现在的这篇文章有幸能够发表的话。

言归正传,还是来谈霍金的理论。这次我质疑的对相,是霍金在香港演讲稿《宇宙的起源》。这篇演讲,和我读到的他十年前的《时间简史》相比,立论依旧,即:时间和空间是一个共生体,它不能单独存在于空间之外。谈论宇宙开端之前的时间是毫无意义的。(黑体字是霍金的原文,下同)

但是和先前有了一些稍许不同的表述:这有点儿像去寻找比南极还南的一点没有意义一样,它是没有定义的。

在《时间简史》中,霍金对于宇宙膨胀的理论,是用汽球来打比方的。在这次的演讲中,他改用了地球来打比方:

有点像当人们认为世界是平坦的,询问在世界的边缘会发生什么一样。世界是一块平板吗?海洋从它边缘上倾泻下去吗?我已经用实验对此验证过。我环球旅行过,我并没有掉下去。

正如大家知道的,当人们意识到世界不是一块平板,而是一个弯曲的面时,在宇宙的边缘发生什么的问题就被解决了。然而,时间似乎不同。它显得和空间相分离。像是一个铁轨模型。如果它有一个开端,就必须有人去启动火车运行。

爱因斯坦的广义相对论将时间和空间统一成时空。但是时间仍然和空间不同,它正像一个通道,要么有开端和终结,要么无限地伸展出去。然而,詹姆.哈特尔和我意识到,当广义相对论和量子论相结合时,在极端情形下,时间可以像空间中另一方向那样行为。这意味着,和我们摆脱世界边缘的方法类似,可以摆脱时间具有开端的问题。

假定宇宙的开端正如地球的南极,其纬度取时间的角色。宇宙就在南极作为一个起始点。随着往北运动,代表宇宙尺度的常纬度的圆就膨胀。诘问在宇宙开端之前发生了什么是没有意义的问题。因为在南极的南边没有任何东西。

这是一个精彩的比喻,把时间比喻为方向。这个比喻成功地打断了人们关于大爆炸之前是否还有时间的诘问。但是并不能彻底地取消这样的诘问,因为人类追根寻底的冲动是如此顽强。如果人类只是生存于地球表面的二维生物,我想有这个比喻就可以彻底解决问了。因为这种二维生物沿着地球表面一直向南,当他们到达南极点时,也就到达了时间的起始点。南极点以外确实没有南了。但是南北方向只是地球表面上的概念。人毕竟不是二维生物,因此他知道:南极点以外确实不再有南了,但是依然还有空间存在。而且这空间远大于地球表面。

那么在霍金指给我们的那个时间的“南极点”、那个宇宙大爆炸的起点、那个一切规律全都失效的奇点之外,就真的一无所有了吗?

对此我也想打一个比方。霍金已经用过了地球,我用苹果。

苹果和地球都是圆的,存在着可比性。

试想人类是一种生存于一只苹果表面的极小的二维小虫。而这苹果的表面就是我们可以观察到的整个宇宙。请注意,这种小虫仅寄生于苹果皮上,它的二维性质决定了它即不能进入苹果表皮下的果肉乃至深入到果核,也不能使它飞离苹果表面进入第三维空间。还有一个很重要的前提是:这种智慧小虫诞生于苹果产生之后,也将灭绝于苹果毁灭之前。从生命给它的限制来说,它即不可能亲眼目睹苹果的诞生,也不可能看到苹果腐烂坍缩的末日。但是这些小虫中有一只格外智慧的小虫,就好像是人类中的霍金。这只小虫通过观测得知,苹果皮表面颗粒之间的距离是在不断增大着,由此它得出一个结论:苹果是在膨胀着!

如果苹果皮上的点正在分开运动,那么,它们在过去一定更加靠近。如果它们过去的速度一直不变,则大约在一百五十亿年之前(以小虫的生命计),所有这些点应该一个落在另一个上,这个时刻是苹果的开端吗?

于是这只小虫便对苹果的演化历史做了这样一番精彩的推断:

苹果诞生于小虫纪年一百五十亿之前的一次开花(即大爆炸)。开花后的宇宙物质,凝聚于一点,开始了膨胀,膨胀成了小虫们现在感知到的这个苹果表面。这是由膨胀反推得到的结论。由此正推:如果苹果皮不能够无限止地膨胀,那么到了一个它无法承受的点,就必然造成大坍缩,这也就是苹果世界的末日和终止。

那只聪明的小虫,把这一时刻称之为黑洞。

小虫告诉其他的小虫:对于苹果来说,时间和空间有着共同的起源,都源自最初的苹果开花。你们硬要追寻苹果开花之前有无时间是毫无意义的;你们硬要追寻苹果腐烂后有无时间也是毫无意义的。因为我们的宇宙就是苹果,除此以外,别无宇宙。

但是这只小虫并不知道在它们的二维世界之外还有人类,而此刻人类正在它们的维度之外看着它们。正如上帝在人类的维度之外看着我们。

以苹果的范围立论,聪明小虫的立论无比正确。但问题是:小虫们用它们的哈勃望远镜探测到的那张苹果皮就是全部宇宙吗?

再智慧的小虫也有它的局限。小虫不知道,在苹果的外面还有苹果。如果它们的智慧能够突破二维生物的局限,它们就会发现,有长在同一树枝上的苹果,还有长在不同树枝上的苹果,更有长在不同苹果树上的苹果。它们可以把同一根枝上的苹果叫做星系,可以把同一棵树上的苹果叫做星云,把苹果树以外的苹果树叫做河外星系,把整个苹果园称为宇宙。但是即便如此,它们便能穷尽宇宙了吗?苹果园之外是更大的宇宙。

同样,如果它们向内探究,就会发现苹果皮下是厚厚的果肉,而果肉内部是密实的果核,果核中包裹着苹果的种籽,而每一粒苹果种籽都可能发育成一棵苹果树,到果树成熟的春天,仅一棵苹果树上就会有亿万朵花开。

如果小虫们能够知道这一切,它们还会津津乐道于仅仅在苹果皮上才能够成立的宇宙生成理论么?

但是霍金仍在骄傲地宣布:

在过去的百年间,我们在宇宙学中取得了惊人的进步。广义相对论和宇宙膨胀的发现,粉碎了永远存在并将永远继续存在的宇宙的古老图像。取而代之,广义相对论预言,宇宙和时间本身都在大爆炸处起始。它还预言时间在黑洞里终结。宇宙微波背景的发现,以及黑洞的观测,支持这些结论。这是我们的宇宙图像和实在本身的一个深刻的改变。

好在霍金还没有自大到认为已经解决了这个个问题,他只说:我们正接近回答这古老的问题:我们为何在此?我们从何而来?

在霍金的演讲中,我注意到了这样一段话,我认为是至关重要的:

虽然彭罗斯和我自己的奇性定理预言,宇宙有一个开端,这些定理并没有告诉宇宙如何起始。广义相对论方程在奇点处崩溃了。这样,爱因斯坦理论不能预言宇宙如何起始,它只能预言一旦起始后如何演化。人们对彭罗斯和我的结果可有两种态度。一种是上帝由于我们不能理解的原因,选择宇宙的启始方式。这是约翰.保罗教皇的观点。在梵帝冈的一次宇宙论会议上,这位教皇告诉代表们,在宇宙起始之后,研究它是可以的。但是他们不应该探究起始的本身,因为这是创生的时刻,这是上帝的事体。

保罗教皇对宇宙的知识肯定比不过霍金,但我认为他的看法更为智慧也更可取,这就是:

人应该对上帝或者自然持有一种敬畏的态度。

附:邓海南:永恒的问题是无解的——对霍金理论的质疑

我时常会想起初次面对高更那幅画时所受到的震撼。震撼我的不是那画面,而是那题目:“我们从哪里来?我们是谁?我们到哪里去?”

这是一个关于存在和永恒的问题。其实在这个问题之外还有一个包裹着它的问题:我们生存其中的这个宇宙是怎么回事?时间有无开始和终结?基本粒子是否无限可分?外层空间是否无限广大?有一种东西在诱惑人去搞清楚这些问题;同时有无数障碍在使人永远也搞不清这些问题。

不巨不细,不长不短,半神半兽,半明半白,这就是人在宇宙中的境况。

当许多有关生存的具体问题纷至沓来时,那个有关根本存在的大问题常会被从脑中挤开,但它并没有离我而去,而是潜伏在脑中一隅,每有机会,便要跳出来活动一番。这次引得它出来活动的,是史蒂夫.霍金所著的《时间简史》。他用科学家们的研究成果,为我们描述了人类目前所能理解的宇宙图景。在阅读过程中,我叹服科学家们为解这道大题目所做出的精彩思维;但在思考了一番之后,却又不能十分信服地接受科学家们展示给我们的题解。

在此书的结论一章中霍金写道:迄今,大部分科学家太忙于发展描述宇宙为何物的理论,以至于没有功夫去过问为什么的问题。另一方面,以寻根究底为己任的哲学家们不能跟得上科学理论的进步。在19和20世纪,科学变得对哲学家,或除少数专家以外的任何人而言,过于技术化和数学化了。哲学家如此地缩小他们质疑的范围,以至于连维特根斯坦——这位本世纪最著名的哲学家都说道:“哲学仅余下来的任务是语言分析。”这是从亚里士多德到康德以来哲学的伟大传统的何等的堕落!

读到这里,我的感觉是,似乎哲学已无可奈何地从这一领域中撤退,余下的问题只能由数学来但当。但是,哲学真的自认为无能为力,或者在数学家看来是无能为力,只能听凭数学家如是说了吗?那么,不懂或不太懂高深数学的普通人还能否思考宇宙的问题呢?宇宙是否只能用数字而不能用语言来思考了呢?宇宙的问题到底是一个数学问题还是一个哲学问题,或者两者兼而有之?数学确实是人类认识宇宙的最重要的工具,但只用数学来解释宇宙之迷恐怕还是不够的。懂数学的天文学家们所从事的工作是令人敬佩并使人思路为之一开的,但他们所提供的宇宙模型,仍然要受到哲学的质疑。

理论科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。但从哲学的观点去看,科学可以接近,却永远也达不到这个终极目的。这是一个二律背反。人的存在就是这个悖论本身。霍金的渴望和我们普通人的渴望其实是一样的,只是更强烈:我们为何在此?我们从何而来?人类求知的最深切的意愿使他们渴求理解世界的根本秩序,对我们生存其中的宇宙做完整的描述。但是他也认识到:在寻求这样完整统一理论中有一个基本的矛盾。假定我们是有理性的生物,既可以随意自由地观测宇宙,又可以从观察中得出逻辑推论。在这样的方案里可以合理地假设,我们可以越来越接近找到制约我们的宇宙定律。然而,如果真有一套完整的统一理论,则它也将决定我们的行动。这样,理论本身将决定了我们对之探索的结果!那么为什么它必须确定我们从证据得到正确的结论?它不也同样可以确定我们引出错误的结论吗?或者根本没结论?

上帝是否存在?即便真的存在,他也不说话。

没有别的东西可以给人类批改答卷。

在探讨宇宙这个包容一切问题的根本问题时,人们不断地面对难解的悖论。康德早就指出关于时间是否有开端、空间是否有极限的问题是一个纯粹理性的二律背反,因为正反两方面都有同样令人信服的论据。他对正命题的论证是:如果宇宙没有一个开端,则任何事件之前必有无限的时间。他认为这是荒谬的。他对反命题的论证是:如果宇宙有一开端,在它之前必有无限的时间,为何宇宙必须在某一特定的时刻开始呢?

但是现在,斯蒂芬。霍金告诉我们:在宇宙开端之前,时间概念是没有意义的。时间是上帝所创造的宇宙的一个性质,在宇宙开端之前不存在。

这的确是一个创造性的思维。现代天文学对宇宙的描述,就是建立在这个思维之上。!

用汽球打比方

1929年,埃德温。哈勃做出了一个具有里程碑意义的观测:不管你往哪个方向看,远处的星系正在急速远离我们而去。换言之:宇宙正在膨胀。这意味着,在早先星体相互之间更加接近。照此推论,在大约100亿至200亿年之前的某一时刻,它们刚好在同一地方。霍金认为,这个发现终将宇宙的开端问题带进了科学的王国。哈勃的发现暗示存在着一个叫做大爆炸的时刻,当时宇宙的尺度无穷小,而且无限紧密。在这种条件下,所有科学定律并因此所有预见将来的能力都失效了。在此之前时间没有定义。在这个意义上说,时间在大爆炸的时刻有一个开端。科学家强调的是:这个时间的开端和早先考虑的非常不同。在一个不变的宇宙中,时间的端点必须由宇宙之外的存在物所赋与。宇宙的开端没有物理的必要性。但是如果宇宙膨胀,宇宙有一个开端就有了物理的原因。现代的宇宙模型也就有了一个有力的支点。

为了让我们这些不懂得高深数学的普通人能够弄懂宇宙的膨胀是怎么回事,科学家们用最为简单的汽球来打比方——“由于宇宙已经象大爆炸模型那样膨胀,所以这宇宙常数的排斥应使得宇宙以不断增加的速度膨胀,这一有效宇宙常数的排斥作用超过了物质的引力作用。当它们膨胀时,物质粒子越分越开,宇宙中任何不规则性都被这膨胀抹平了,正如你吹胀汽球时,它上面的皱纹就被抹平了。宇宙现在光滑一致的状态,可以是从许多不同的非一致的初始状态演化而来。”

“为了理解黑洞是如何形成的,首先需要理解一个恒星的生命周期。起初,大量的气体受自身的引力吸引,开始向自身坍缩而形成恒星。当它收缩时,气体原子的碰撞使得温度上升。最后气体变得如此之热,如同一个受控氢弹爆炸,反应中释放出来的热使得恒星发光。这增添的热又使气体的压力升高,直到它足以平衡引力的吸引,这时气体停止收缩。这有一点象汽球——内部气压试图使汽球膨胀,橡皮的张力试图使汽球缩小,它们之间存在一个平衡。”

“……所有的星系都直接相互离开。这种情形很象一个画上好多斑点的气球被逐渐吹胀。当气球被吹胀时,任何两个斑点之间的距离加大,但是没有一个斑点可以认为是膨胀的中心。并且斑点离得越远,则它们互相离开得越快。任何两个星系互相离开的速度和它们之间的距离成正比。星系的红移应与离开我们的距离成正比,这正是哈勃所发现的。”

于是我们面对的就是一个宇宙是否等于汽球的问题。

在第一类模型中,宇宙膨胀后又坍缩。空间如同地球表面那样,弯曲后又折回自己。宇宙等于一个先吹胀后吹破的汽球。

在第二类永远膨胀的模型中,空间以另外的方式弯曲,如同一个马鞍面。在这种情况下空间是无限的。宇宙不等于汽球。

在第三类模型中,宇宙以临界速度膨胀,恰到可以避免坍缩的好处。星系的距离从零开始,然后永远增大。速度越变越慢,却永远不会变零。在这一点上,宇宙约等于一个汽球,因为不存在永远也吹不破的汽球。

对第一类模型的质疑是:如果只以汽球而论,从吹膨胀的球面固然可以想见球体表面各点距离的不断增大并最终破裂,但并不能得出汽球本来是一个无限小的点。它的增大是有限的,缩小也是有限的。宇宙是否也如此呢?

对第二类模型的质疑是:在这种情况下空间又成了无限的,它逃脱了科学家们试图把它放在有限无边的宇宙模型中来讨论的努力。

对第三类模型的质疑是:星系分开的速度越来越慢却永不为零,慢到最后,接近于静止,但慢与静止的界限在哪里?如果它真的静止了,那么讨论的对象在很大程度上又回到了过去人们认为的那个静态的宇宙。

对于汽球这样的比方,还有一个问题在于:宇宙现在的膨胀和将来的坍缩,是用什么来做坐标系的?很简单的道理,如果没有其他星体做参照,我们就无法搞清地球和太阳到底谁绕着谁转。同理,如果宇宙这个大汽球是在一间没有同时膨胀的房间里,我们可以得知它是在膨胀。但是我们知道宇宙这个概念并不只是房子里的汽球,而是房子内外无所不包的一切,如果它不能包容一切的话,它就不是宇宙。这一切都在同时膨胀却并没有一个外在的参照物的话,我们怎么知道这就是膨胀?如果它坍缩到无穷小的话,我们又怎么知道它是在坍缩?

当然,对这个质疑可以这样回答:没有外在的参照系,却有内在的参照,这个参照就是人。我们在汽球的内部或表皮上从光谱的红移现象看到了宇宙的膨胀,是因为我们没有随之膨胀,准确地说,是因为膨胀的速率不同,否则就看不出它是在膨胀。这样看来,人成了宇宙的坐标系。我们是宇宙这个汽球里(或汽球上)的一个会思考的细菌。那么,当宇宙最终坍缩时,如果人类这个菌群还存在的话,是否也因为速率不同或其他神秘的原因并不和它一同坍缩,当整个宇宙都不可思议地缩小到一个几乎没有的点时,而我们依然以不变的视点在观察它(这应该是从汽球的外面了),这是不是有些荒谬呢?如果这个设想是荒谬的,那么我们现在即使是以最先进的仪器所观测并推论出的结果就一定是确定无疑的吗?为了可靠起见,我们还能给宇宙这个大汽球找到别的参照系吗?可是如果在宇宙之外还有一个可作对照的宇宙的话,那我们的这个宇宙就不是整个宇宙而只是宇宙的一部分。如果真是这样的话,那么:一、无论膨胀或坍缩的宇宙都只是人的能力能够达到其边缘的那一部分宇宙(无论向内还是向外),边缘之外仍然是我们无从知晓的东西。

二、或者换一句话说:人类能力的边缘,便是宇宙的边缘。事实上不是宇宙在膨胀或者扩大着,而是人类认识和改变自然的能力在扩大着。在此条件下,我们才看到原来那个亘古不变的宇宙变大了。在过去的天文望远镜下是人类视距的增加,而在哈勃射电望远镜下则是以光谱红移为标志的宇宙膨胀。

黑洞?奇点的质疑

科学家们给出的宇宙模型是:起始——100亿至200年前——以大爆炸的方式诞生;现在——正在膨胀的过程;终结——100亿或200亿年之后——大坍缩,成为黑洞。

在大爆炸之前,是否是一次大坍缩?在这个宇宙大坍缩之后,是否又将是一次大爆炸?

前后都是奇点,我们无法探索。

霍金已经明确说过:奇点那一边的东西,对我们不具意义。

那么可否换一句话说:所谓黑洞,所谓奇点,并非无限遥无之前宇宙的诞生,也并非无限遥远之后宇宙的终结——奇点是人类认识的开始,奇点也是人类认识的终结。虽然科学家们所逆溯出的奇点,在人类出现之前太远太远;他们所顺推出的奇点,也在人类灭亡之后太远太远。

我们之所以认识这个宇宙,是基于人的大脑,而不是其他任何东西。从理论上推论,在人类出现之前,这个宇宙已经存在了;在人类灭绝之后,这个宇宙还将存在一段时间,然后坍缩。但是即便是这个推论,也是基于人的存在。宇宙的意义,事实上也仅在于对人的认识的意义,因为有人在感受它,认识它,思考它。人以外的其他生命不需要宇宙,它们有一部分地球就足以了。鱼只感受水,兽只感受森林,鸟只感受大气,它们不考虑它们生存之外的东西,只依自然的规律生存。但是人的思考,却远远超出了他们生存所需要的星系,(很难说这究竟是好事还是坏事)但恰恰是这种超乎于自然之上的智力,在改造并破坏着自然,在危及自身和其他物种的生存。

宇宙的无穷大,不是因为它本来就无穷大,而是因为它永远笼罩在人类的智慧之外。基本粒子的无穷小,也不是因为物质可以无限分解,而是因为人的智慧永远也无法达到事物的内核。我们虽然智慧,但我们永远也无法弄清宇宙为何要存在?生命为何要诞生?我们这个物种的寿命也无法长到足以看到宇宙的结局。从哲学的意义上来说,人的诞生,才是宇宙的诞生。那些三叶虫化石等等史前生命的证据,不过是宇宙送给人的认识的礼物。同理,人的终结,也才是宇宙的终结。作为唯一能用理性来感受宇宙,并因此和它共生共灭的智慧生物,我们不知还能想象除此之外的何种终结。

一个没有人在感受它的宇宙其实是不可想象的,因而是不存在的。一个被人感受完了的宇宙同样不可想象——不能设想我们的大脑已把一切都包容在了其中,除此之外再没有别的东西!这样的宇宙同样也是不存在的。这样说,并不比奇点之外的宇宙是不存在的更不合理。

宇宙,时空,开始在何处?终结在哪里?人不能不想,又不能想透一切。必须有一些东西是在人的想象力和理解力之外的!

人们总想知道无限的界限,但一旦有了界限便不再是无限。于是弄出了一个有限无边的宇宙模型来安慰自己。但这个汽球模型无边球面外的另一维又是什么呢?永远会有问题,也永远会问为什么?为什么其实只能对有限的东西发问,对于人类认识极限外的东西,问为什么是没有意义的。生而为人,再大的智慧也是一种局限,局限无法超越全部。

同为局限,科学家对宇宙的理解和普通人对宇宙的理解的距离从另一个方面看来也就成了一百步和五十步的距离。所以宇宙的始和终的问题就不仅只是科学家们用仪器来测量的问题,还应该是不懂那些高深莫测的数据和算式的常人也应该思考的哲学问题。

对于人类整体来说,用力所能及的智慧来管好直接关系到人类生存环境的地球的事情似乎更为重要。以往我们没有高科技时,起码还有哲学可以思考我们永远也思考不清的这个宇宙。而一旦被人类智慧呼唤出来却控制不了的那种东西毁灭了我们赖以生存的这个有限的星球,我们也就失去了整个宇宙。

至于我们人类认识能力之外的东西,让我们把它叫做黑洞也罢。

问题最终落向何处

是否因为黑洞的这一非物理的性质,使它成了当代天文学家们最热衷的东西了呢?

史蒂芬。霍金说:宇宙膨胀的发现是20世纪最伟大的智慧革命之一。

我以为它的革命意义在于:过去的宇宙两端都是无边无际的;而现在宇宙的两端都是黑洞。

从另一个意义上说,凡是我们的智慧搞不清楚的问题,都可以放到黑洞里去。把解决不了的问题交给奇点。把无比复杂的数字阵归结为零。

奇点定理显示的是,在极早期的宇宙中有过一个时期,那时的宇宙不但是如此之小,而且干脆就是零。后来如此庞大无边的宇宙全是从无中生有的。这倒如老子的:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”如果把道理解为零的话。

霍金说:在过去的某一时刻邻近星系之间的距离为零。在这被我们称为大爆炸的那一刻,宇宙的密度和空间——时间曲率都无穷大。因为数学不能处理无穷大的数,这表明广义相对论预言,在宇宙中存在一点,在该处理论自身失效。这正是数学中称为奇点的一个例子。事实上,我们所有的科学理论都是基于空间——时间是光滑的和几乎平坦的基础上被表述的,所以它们在空间——时间曲率为无穷大的大爆炸奇点处失效。就我们而言,发生于大爆炸之前的事件不能有后果,所以并不构成我们宇宙的科学模型的一部分,因此,我们应将它们从我们的模型中割除掉,宣称时间是从大爆炸开始的。

用奇点来割除不能解决的问题,这确是聪明的表述,也是无可奈何的办法。

当论及坍缩时,霍金的合作者罗杰.彭罗斯这样表述:坍缩的恒星在自己的引力作用下被陷入到一个区域之中,其表面最终缩小到零。并且由于这区域的表面缩小到零,它的体积也应该如此。换言之,人们得到了一个奇点。

但是问题在于:一颗恒星压缩到哪怕只是一个微粒,还只是压缩。而压缩为零,则意味着取消。书中在论及一个黑洞时这样描述——“这个黑洞的质量和一座山差不多,却被压缩成亿万分之一英寸即比一个原子核的尺度还小!如果在地球表面上你有这样一个黑洞,就无法阻止它透过地面落到地球的中心。它会穿过地球来回振动,直到最后停在地球的中心。”

如果真是这样,这又和没有有什么两样呢?没有秤可以称它,不是因为经不起它的重量,而是因为它可以毫无痕迹地穿过秤盘。即使它穿过你的大脑,你也不会有任何感觉。一个无比巨大的质量可以存在于零之中,这就是科学家能够想到而普通人绝对想不到的。我们不能否认这种想法对更方便地解释宇宙的诞生有用。

——“就在大爆炸之时,宇宙体积被认为是零,所以是无限热。但是,辐射的温度随着宇宙的膨胀而降低。大爆炸后的一秒钟,温度降低到约为100亿度。(因为,当宇宙的尺度增大到二倍,它的温度就降低到一半)”

但是,如果是无限热,按此理怎么能算出一秒钟后是100亿度?用反推法的话,那么一秒钟前的温度就应是200亿或1000亿度(反正数字已经是如此巨大,再加一个零也无所谓),而不是无限热。科学,有时候也近乎于痴人说梦。有了黑洞、奇点这些东西,无穷大最终可以变成没有;而从零中又可以生出现在我们生存其中的这个宇宙。

数学家最终还是要用无(零)来解决问题!

关于宇宙的问题最终落到了这两个地方:在数学上,落为零。一切从零开始,又复归于零。

在哲学上,落为人。人是问题本身,也是限制本身。

一切对宇宙的思辨都是在人的前提下进行的。所有的原理都归结于人择原理:“我们看到的宇宙之所以是这个样子,乃是因为我们存在。”“为何宇宙是我们看到的这种样子?”回答很简单:“如果它不是这个样子,我们就不会在这儿!”

这等于什么也没说。但在最终也无法搞清或无法证实是搞清了的情况下,人除此又能说些什么?

宇宙是一只膨胀着的汽球吗?如果是,它最外面的一层“皮”在哪里?“皮”的外面又是什么?或什么也没有?宇宙不是这样一只汽球吗?那么它又是什么?或者宇宙是一只没有皮的汽球?没有皮,它又怎么是汽球呢?人真能搞清宇宙的问题吗?人真有必要搞清宇宙的问题吗?人搞不清宇宙的问题就没有必要搞了吗?这些都是问题。最根本的问题在于:人是否能超越人自身?

亚里士多德认为地球是不动的,太阳月亮行星都以完美的圆周轨道围绕着它转动。他相信这些,是由于神秘的原因,他感到地球是宇宙的中心。托勒密据此做出了地心宇宙模型,在最外层的天球上镶上固定的恒星。但最后一层天球之外为何物他搞不清楚。后来我们知道哥白尼比托勒密距无限近了一步。爱因斯坦又比牛顿距无限近了一步。但我们无法知道,在哥白尼和爱因斯坦和无限之间究竟还有多少距离?那个永恒的问题依然在困扰人类。我们是比亚里士多德看得远得多了,但我们能看尽那一层又一层之后的天球么?或许,真正的恐怖在于,宇宙真的能够被人的智力穷极!当我们彻底搞清了这个宇宙的一切,人类往后还能干什么呢?这恐怕是一个和上帝何时和为什么要创造宇宙同样重要的问题。前一个问题可以使人类永远探究下去;而后一个问题才将真正使人处于尴尬的境地而茫然无措。

人总想触及无限。但任何存在都是有限的。生命是有限的,所以它存在。无限即取消存在。死亡是对生命而言的,一出生结局已定。只有不出生者,才没有结局。宇宙是否是这样一种东西呢?不生不灭亦不言,只是存在着。让人永远也搞不清楚。人可以猎取比现在更大的有限,但永远不可能触及无限。上帝即无限。到底是上帝创造了世界和人,还是人意识到需要有一个上帝来创造世界和人,并且在人类灭亡了之后依然为他们存在着。这是一个永恒的问题。

永恒的问题是无解的。

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