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全人类的存在始于一个黑洞?

参考消息网6月5日报道 据美国《大众机械》月刊网站5月10日发表美国佐治亚理工研究所首席研究员蒂姆·安德森的文章《部分科学家相信,全人类的存在可能始于一个黑洞》,内容如下:

存在一个有趣的可能性,即有意识生命的诞生不只是巧合,而是宇宙进化的必然结果。

你有没有想过,为何我们的宇宙生而有物,而非空无一物?如果你过度思考这个问题,大脑可能受到伤害。原因是,如果宇宙空无一物,你就不会有大脑——压根就没有你——来思考这个问题。

人择原理

所以,让我们思考稍微简单一点的问题:为何宇宙让我们存在?我们又一次遇到了同样的问题:如果宇宙不让我们存在,我们就不会在此思考这个问题。这被称作“人择原理”。对有些人来说,这是我们解释万事万物所需的唯一答案;但对另外一些人来说,这是一个难以回答的哲学问题。

我们迄今对宇宙的认知(可追溯到16世纪波兰天文学家哥白尼,他率先提出地球绕着太阳转,而不是太阳绕着地球转)告诉我们:我们在宇宙中并不占据特殊地位。我们不是宇宙的中心。这是“哥白尼原理”。

在宇宙的存在以及我们在宇宙中地位的问题上,“人择原理”与“哥白尼原理”是冲突的。“人择原理”认为,宇宙依赖我们的存在;而“哥白尼原理”认为,我们并不特殊,任何物理定律都不依赖我们的存在。但是,我们透过望远镜看到的浩瀚且古老的宇宙似乎平衡了这两个原理。

那么,我们的宇宙为何是现在这样?我们作为身体微小、寿命短暂(相对于几乎不存在生命的荒凉、浩瀚宇宙而言)且拥有自我意识的生命,为何会存在?如果宇宙仅仅为我们而形成,它一定很小,也许只拥有一个行星或太阳系或星系,而不是无数星系。比如,一个为我们而形成的宇宙为何会有黑洞?它们似乎对我们的福祉毫无作用。

一些科学家相信,宇宙被精心调整根本不是为了创造像我们这样的智慧生命。他们说,相反,宇宙通过创造尽可能多的黑洞进化出自己的保险策略。按照这种思路,宇宙本身可能就是有生命的,而我们人类的存在只是一个幸运的副作用。

精心调整

关于宇宙,最大的哲学问题之一就是:为了让我们生存,它一定被精心调整过。如果宇宙是随机的,情况很快会变得一团糟。如果物理参数(比如光速;电子、质子和中子的质量;万有引力常数等)仅以某种方式改变一点,就将消灭所有生命——所有物质本身可能也会不复存在,就连宇宙作为一个整体存续的时间也会不足以进化出任何东西。比如,如果质量略有变化,质子就会衰变为中子,而不是相反,因而也就不会有原子了。

解决精心调整问题的一个可能方案就是多元宇宙。按照这种推测性理论,我们的宇宙是众多宇宙中的一个,与地球是众多行星之一同理。不同的宇宙有不同的物理定律;因此,我们的宇宙支持生命存在只不过是运气好。尽管有些多元宇宙理论提出,这些宇宙基本上是随机的,相互之间没有任何关系,但有一种多元宇宙理论认为,宇宙实际上会像生物一样繁殖,既有祖先,也有后代。这种理论被称为“宇宙自然选择”(CNS)。最早由理论物理学家李·斯莫林于1992年提出的这一理论,有力地解释了为何我们的宇宙似乎能够兼顾“人择原理”和“哥白尼原理”。

如果我们探究生物的复杂性和数量庞大的非生物构造,我们只能假设物种不可能随机出现。因此,通常的思路是,某种强大的存在必然逐个创造出各种生物体,就像钟表匠制造钟表那样。查尔斯·达尔文在1859年出版的《物种起源》一书中首次提出的进化论提供了一种机制,解释了为何生物是非随机的。它们的参数并非随意选择的结果,而是自然选择的产物。在自然选择过程中,一个物种中更适合生存和/或高效繁殖的成员更有可能把基因传递下去。

进化论是科学史上最伟大的成功故事之一,因为它提供了一种机制,借助该机制,一种高度有序、复杂且经过精心调整以适应生存的生物可能从自然进程中诞生。该理论之所以成功,不仅因为它解释了物种是如何起源的,还因为它给出了我们后来可以验证的新预测。比如,进化论解释了为何物种看起来相互关联。

自然选择

“宇宙自然选择”理论解决了宇宙被精心调整以支撑生命的难题。对于生活在一个充满复杂、多细胞生物的星球上的我们来说,这一观点或许是有道理的。但是,地球周围基本上是无生命的空间、没有生命的行星(就我们所知)和卫星,以及横跨若干光年的星际尘埃和零散光子。

地球被精心调整以支撑生命;而宇宙并非如此。但是,“宇宙自然选择”理论认为,宇宙被精心调整是为了其他东西:它诞下新宇宙的繁殖方式。

按照“宇宙自然选择”理论的框架,每个黑洞都会变成一个宝宝宇宙。同样,我们的宇宙起初也是母宇宙中的一个黑洞。这一理论认为,在每个黑洞内部,中心奇点——母宇宙空间中高度压缩的物质——在新宇宙中会成为一个高度压缩的点。这个点会扩大,创造新物质和能量。哪怕是一个微小的黑洞,你都能从中得到一个完整的宇宙。

这意味着,我们的宇宙被精心调整,不是为了生命,而是为了黑洞。黑洞通常源自大质量恒星(尽管它们可能有其他起源)。事实证明,大质量恒星的形成取决于一种对地球生命也至关重要的元素:碳。

一氧化碳在宇宙中的常见程度仅次于氢分子,甚至比水还要常见。在由气体和尘埃构成的分子云中,大质量恒星在气态一氧化碳分子中聚合。一氧化碳分子充当了冷却剂。这种冷却作用有助于物质聚集并形成恒星。碳是我们已知的所有生命的重要成分。因此,生命实际上是恒星形成过程的副产品。而恒星形成本身则是宇宙进化过程中创造尽可能多黑洞的副产品。

“宇宙自然选择”理论有助于解释为何我们的宇宙如此高度有序、复杂且自我维持,就像达尔文的理论对生物的解释一样。这就催生出一个诱人的——即便是推测性的——结论:也许,按照某种定义,我们的宇宙本身就是有生命的。(编译/郑国仪)