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“人择原理”符合背景温度和量子效应递减律

作者:邓如山

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宇宙为什么以这种方式存在,而不以那种方式存在?根据宇宙哲学家的回答可以将他们的观点分成两种:一种是“亲近”唯物主义的观点,另一种是“亲近”唯心主义的观点。√前者倾向于哲学科学主义的解释,后者则倾向于哲学人文主义的解释。“亲近”唯物主义的宇宙哲学家认为,宇宙为人类“立法”,宇宙在百十亿年的进化中为人类的诞生准备了条件;“亲近”唯心主义的宇宙哲学家则认为,人类为宇宙“立法”,宇宙进化中的“密码”包含了人类的“自由意志”,没有人类的出现,宇宙进化将是不可思议的,宇宙进化必然按照人的生存目的来调整“宇宙学常数”,宇宙的“生命孵化器”是为人类“量身定做”的。本作者在昨天的文章中“抛出”了“量子效应递减律”,前天畅谈了“宇宙背景温度递减律”,虽然为宇宙学的研究注入了一点“新鲜空气”,但是自己没有沉浸在“沾沾自喜”的心境中,产生了用这两个原理来分析宇宙哲学中“人择原理”的“念头”,本作者在过去5年的“学习与思考”中多次接触到有关“人择原理”的阐述,现在找到了分析这一“头头是道”原理的契机。

1973年英国天体物理学家布兰登·卡特在哥白尼诞辰500周年时提出了人择原理,将其分为两种:弱人择原理和强人择原理。弱人择原理认为:作为观察者的人类之所以存在于这个时空点,是因为它提供了人类存在的可能,物理和宇宙学的观测值不同,这些“常数值”偏爱那些使碳基生命得以进化的地域以及宇宙足够年老以便达到限定的常数值。强人择原理则认为:符合基本物理常数的宇宙必须允许观察者在某一阶段出现,宇宙必须允许生命在其某个演变阶段得以发展的性质。卡特提出人择原理后,很多学者进行解读和创新,其中最引人注目的是宇宙学家约翰·巴罗和物理学家弗兰克·提普勒,理论物理学家斯蒂芬·威廉·霍金在《时间简史》一书中论述了人择原理,把它称作“人存原理”。在卡特之后,人择原理分成了三种:弱人择原理、强人择原理和终极人择原理。最终人择原理认为:包含智慧的信息处理一定会在宇宙中出现,而且,一旦出现就不会消亡。

宇宙为什么会是这样,不是那样?弱人择原理的解释和宇宙背景温度以及量子效应递减规律基本相符合,两者属于“等效解释”的关系。人类存在,所以各种物理参数必须恰到好处地能让人类存在,否则不会有人类去观察宇宙,人类之所以存在一个调控得如此准确,以至能孕育我们所知的宇宙,是因为宇宙如果没有调控得如此准确,那么人类不会存在。任何一个基本物理常数有足够的差异,我们所知的生命便不能存在,更不会有智慧生命去观测和思考宇宙。宇宙为什么会是这样,不是那样?强人择原理的解释违反了宇宙背景温度和量子效应递减规律,两者属于非“等效解释”的关系。持强人择原理观点的宇宙学家认为,宇宙一定会产生智慧生物,不允许宇宙以其它人类不能生存的方式出现,当人类出现后,人类文化将会以一种有智慧的形式存在并传遍宇宙,终将达到边缘和其它宇宙,和外星智慧生命进行互动交流。

弱人择原理符合一种“亲近”唯物主义的观点,当宇宙背景非常炽热和稠密时,星系不能形成;当引力强度和我们的观测值大不相同时,星系不能形成,我们所知的生命形态将失去在行星表面活动的场所。人之所以存在并且能观测宇宙,是因为宇宙并不具有完全平均的性质,按照卡特的说法,“我们必须准备好接受这样一个事实,那就是我们在宇宙中所处的位置必然是经过选择的,正是因为这一位置的特殊性才让我们能够成为宇宙的观察者”。大多数科学家都倾向于弱人择原理,原因在于它合理地解释了宇宙为何是这样,而不是那样的形式。比如:引力常数是G,而不是比G大得多或小得多的常数,因为当引力常数比目前大得多或小得多时,人类存在的条件就会消失,星系也无法形成,地球无法存在已有的轨道上。弱人择原理还有一种有趣的解释,比如:我们生存在多个宇宙模型中的一个,假如我们不是处于现在的模型,它仍会以不同方式演化,我们不会出现在现在的模型中。宇宙状态可能比它实际的情形要不规则和无序得多,根据人择原理的解释,那样的条件不能容许生命的存在。作为观察者,我们生活在一个特定参数的宇宙,这个宇宙是均匀和各向同性的,符合背景温度和量子效应递减的规律。

强人择原理符合一种“亲近”唯心主义的观点,支持这一原理的宇宙学家认为宇宙及其赖以存在的基本常数必然保证在某一阶段出现能够观察它的物种,与笛卡尔“我思故我在”的哲学思想如出一辙,他们认为碳基生命的出现不是偶然的,而是物理常数作用的必然结果,这些宇宙常数恰好是被精心设计的,使得碳基生命以及人类这样的智慧生物最终出现并且试图探索宇宙的奥妙。他们认为如果一些常见的物理常数与现在的值有微小差别的话,那么人类以及碳基生命都不可能存在。宇宙必须与观测它的智能生命相匹配,如果自然定律存在,那么将会被人类发现;如果自然定律存在,那么应当以孕育人类的方式呈现。强人择原理提倡“人类中心论”思想,强调了宇宙的初始条件和基本物理参数以人类生成为目的的观点,突出了人的主体与客体的相互作用和影响,站在了“目的论”和“主体论”的哲学立场上。

为什么我们的宇宙是这样的,不是那样的?“人择原理”三个分支学派的解释各不相同,不能简单地将“人择原理”等同于“形形色色”的唯心主义学说。在宇宙学的研究中突出人的主体性和主动性没有问题,没有“人为自然立法”的那些数学方程式,我们对于自然规律的理解不可能达到精确的程度,不可能将对自然规律的理解转变为人类在工程技术上的应用,但是,在宇宙学的研究中一味强调“人类中心论”思想往往适得其反,强人择原理和终极人择原理就是如此。宇宙的结构和演化与人类的自由意志无关,不会受到人类主体意识的影响,宇宙不会朝向人的存在而演化。宇宙在背景温度和量子效应递减的过程中既形成了生命和人类诞生的条件,也形成了恒星和星系形成的环境,并没有为人类的诞生“预制”各项物理常数和各种数学、物理、化学的方程式。宇宙和生命的出现有它的法则,与人的选择无关,与任何自然的“动机”、“目的”、“遗传密码”无关,天体和生命的出现服从自然规律的必然性,也存在各种各样的偶然性,人类在宇宙时间的长河中只有“片刻”时光,离开了人的主体性,宇宙演变依然遵循物理学的原理。只有诞生了人,才会形成人的主体性,人的主体意识主要是在社会环境中形成的,与“人择原理”没有更多联系。

(邓如山2016-11-16)

("Anthropicprinciple"inaccordancewithdecreasingwofthecosmicbackgroundtemperatureandthequantumeffect)

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