地球和人類年齡之謎 (下)

李立人/張宇理

編者按:上期施受君提到,古生物學家發現六百萬年前人類遠祖化石,但聖經說上帝創造人類始祖,算起來還不及一萬年。施受君問:「你們怎麼解釋這些聖經與科學的矛盾?我怎麼知道你們的聖經可靠?」

我們的答覆是,第一,關乎地球和人類年齡,虔誠的基督徒科學家也有不同看法。頭一個看法是人類歷史不及一萬年,科學鑑年法並不可靠;第二個同意科學鑑年法原則可靠,但地球年齡雖高,無損於上帝創造天地的事實。不管這些基督徒科學家的看法怎樣,值得注意的是,他們都信聖經所載:「起初上帝創造天地」(創世記一1)。科學見解不同,並不妨礙他們信耶穌。畢竟不論是上帝的存在,及人對上帝的認識,都不僅建基於區區一個「地球和人類年齡」的題目上。我們信上帝,因為我們親身經歷過祂;我們更堅信不疑,因我們看見宇宙萬物背後的規律和匠心設計。我們信聖經是上帝的啟示,因我們看到聖經上的預言一個一個應驗(例如以色列亡國二千年後復國),也看到聖經充滿真理的智慧,叫遵行當中教訓的國家與個人蒙福。我們相信耶穌是救主,因祂的生平應驗了聖經中對救世主的預言;祂的言行見證上帝的能力;十字架的救恩經得起我們一思、再思、深思,才稍明白箇中奧秘。我們更加堅信,因為我們看見為害社會的人信耶穌,遵行祂的話後,生命必得更新改變。我們的生命也因耶穌得以提升。此外,還有很多很多叫我們信的理由。只要讀者不鑽牛角尖,不執著一個自己也不充分了解的問題,並把這問題變作大山擋住自己的視線,只要讀者真有順從真理的心,你就必能如主耶穌所說的「尋找,就尋見。」

第二是我們不反知識,不反科學,所以邀了對地球年齡持不同看法的基督徒科學家作答。上期代表 Young Earth(地球年輕論)作答的是生化學博士蘇緋雲。本期站在 Old Earth(地球年老論)立場看地球的是物理博士李立人。不過值得再三強調的是,無論他們對地球和人類年齡的看法怎樣,這都不構成他們信耶穌基督的路障。

年老地球的信息——李立人

科學精義

兩年前,美國用人造衛星,將一部像玩具般大的機械車送上火星。到達後,展開碟形天線,由地球上操作員的控制,在火星的表面運行,拍取影像送回地球。這是一項不簡單的科學成就。

試想,火星在哪裡呢?在晴朗的晚上,滿天星斗中,火星是其中一顆,是太陽系中一顆行星,直徑約是地球的一半,軌道在地球以外,位置不停改變,與地球最接近時距離是六千萬哩,最遠是一億八千萬哩。近代科學發現,整個宇宙井然有序。行星軌道可由自然定律準確推算,容許火箭把人造衛星送上太空,進入火星軌道,再降落星球之上。此外,大至星體的誕生,小至核子的結構,都遵循一套物理定律。這個約一公升的腦袋,竟可理解超乎它千億萬倍的龐大宇宙,實在是不可思議。正如愛因斯坦所言:宇宙中最不可思議的,是宇宙可被思議。(Themost incomprehensible thing about the universe is that it is comprehensible.)今天科學的成就所表彰的,其實不是「科學萬能」,而是讓人愈發自知渺小。生命結構的奇妙,與秩序井然、設計精密的自然世界,處處顯明造物主創造的奇妙。

龐大數字

同一套物理定律,應用在探討地球和宇宙年歲時,從多方面歸納,可得出一些龐大數字。例如:宇宙開始點是一百五十億年前、地球約於四十五億年前誕生。這些龐大數字與現代科學理論可靠嗎?聖經創世記第一章說,上帝用六日創造世界,這六天是六個二十四小時嗎?抑或科學資料與聖經的啟示矛盾呢?我們不妨查證這些科學資料。

第一,我們處身浩瀚無際的宇宙。我們的銀河系有多達一千億的星,太陽只是其中一顆。晚上肉眼可見的星,幾乎全在這銀河系內。銀河系直徑是十萬光年,光速每秒三十萬公里,一秒可環繞地球七次半。以這速度,光從銀河系的一邊照到另一邊,需時十萬年。這種距離實難以思議。可是宇宙中像銀河系一般的星系,為數約一千億個。就是說,星系的數目多過現時世界人口的十七倍,而每個星系內的星,亦等於世界人口的十七倍。最接近銀河系的主要星系是Andromeda,離我們兩百萬光年。

大爆炸論證明什麼?

一九二六年天文學家哈普(Edwin Hubble)從這些遙遠星系的光譜中,發現有紅移現象(Red Shift),歸納宇宙並不是處於靜態中,而是不停膨脹,也就是說,昨天的宇宙比今天小,如此的向前推論,就產生了「大爆炸論」(Big Bang Theory)。

這理論最近又獲得有力支持,就是人造衛星及高空氣球收集到的微波(Microwave)資料發現,宇宙間仍有大爆炸後的餘熱,約是絕對溫度的二點七度,是一百五十億年前從極高溫爆炸後至今剩下的餘熱,與理論十分配合。目前大部分宇宙物理學家都接受這大爆炸理論。

這理論背後,帶出一個極重要的概念,就是宇宙有開始點,亦是說︰這宇宙並非「無始」,亦不是「無限」。既「有始」,這開始點從何而來呢?宇宙的開始點當然不能從宇宙本身而來,這是矛盾的。換言之,宇宙必需從超越宇宙的「存有」而產生。根據聖經的啟示,上帝是超越宇宙、時間、空間、物質的「存有者」,是「自有永有」的,是祂創造世界,「起初上帝創造天地」。上一代的科學家,包括愛因斯坦,為了避免宇宙有起源的概念,推出不少宇宙時空是「無限」的學說,以為宇宙必須「自有永有」,可是都一一產生矛盾,無一理論可「自圓其說」。愛因斯坦的另一句名言說:只有兩樣是無限的,就是宇宙和人的愚拙,可是我不能確定前者(Only two things are infinite,the universe and human stupidity,and I'm not sure about the former)。宇宙的有限及有開始點,直到近年才獲證實。

量度星球距離

也許你問,星球這麼遙遠,怎能確定它的距離呢?太陽系內的星體,都可由電波反射,或從人造衛星信號回應的時間測度距離。太陽附近的星體可用地球繞太陽軌道的直徑,作三角測量法(triangulation)的底線直接量度。此外在銀河系,或附近的星系中,常可觀察到「超新星」(Supernova)爆炸,這是星球核燃料末期燒盡時的自然過程。整個過程及其爆炸的光度都循一定規律,可由此推算超新星及其所屬星系與地球之間的距離。

一九八七年二月廿四日,從地球觀察得一超新星開始爆炸,整個過程被詳細記錄下來。一年後,又觀察到以原來爆炸點作中心的光環。原來在超新星可觀察到的爆炸前,很多星球的物質已經擴散到一光年之外,這超新星爆炸時強烈的光除直接傳到地球外,部分被一光年外的擴散物反射,成為光環,再傳到地球。從光環的直徑,加上光由爆炸中心傳到光環,再反射來到地球所需的額外時間,可用直接三角測量法準確地算出距離。一九八七年的超新星(Supernova 1987a),是距離地球168,000光年,亦是說,這超新星是在我們的十六萬八千年前爆炸的。

此外,有一類星名叫 Cepheid Variable,這類星的光度隨週期性循環轉變。週期的頻率與星的絕對光度關係固定,故此這類星可作「標準燭光」(Standard Candle),從光度頻率可算出其絕對光度,又從觀察光度算出距離。在Andromeda星系中,可找到很多 Cepheid Variable支持Andromeda離地球兩百萬光年的數字。用這方法,目前測量到最遠的是M100星系,距離是五千六百萬光年。以這類星系的光譜紅移,加上測量到的絕對距離,可做距離與紅移關係的校準(Calibration),進而用光譜紅移去推算更遠的星系。宇宙之大,雖然難以想像,可是從近到遠,每一段距離的測量方法都有其道理,也有其值得相信的原因。

地球年齡

再談地球年齡,很多科學証據顯示地球歷史悠久。首先,地球上自然存在的放射性同位素不是其他元素蛻變的副產品,半衰期最短的是八千二百萬年(半衰期是放射性同位素衰變至剩下一半所需的時間)。再過一個半衰期,是剩下原來的四分之一。十個半衰期後,剩下約原來的千分之一。所有較短半衰期的同位數,經過幾十個半衰期後,就會無跡可尋。找不到自然存在而短於八千二百萬年的同位素,可能就是半衰期短過這數字的同位素已衰退變至無有。所以地球年歲可能是這最短半衰期同位素壽命的幾十倍。所有半衰期短的同位素全是其他同位素蛻變的中途產品,或是繼續被太陽輻射或宇宙輻射線導致的產品。雖然這推論不能確定地球的年歲,可是合理的指向一個並不年輕的地球,地球開始時第一代而短命的同位素現已不存在。

測度石頭的年齡

對於石頭年齡的鑑定,可採用放射性元素的衰變。以前這類方法缺點主要有二︰一是從母同位素衰變至子同位素(daughter isotope),誤差之一是決定開始時子同位素已有的數目。第二是長半衰期的同位素衰變率極低,放射性核子數目不多,蛻變時間很長,誤差可以很大。現在測量法是用質譜(Mass spectrometry)分析,直接數算母同位素與子同位素比例,亦可測量其他子元素的非放射性同位素,成立第二個比例。參考這兩種比例,便可準確地鑑定年歲。開始時已有子同位素的數量,並不影響年歲結果。有幾種元素可採用這方法,其中最普遍使用的是釘87(Ruthenium-87)蛻變為鍶87(Strontium-87)。釘87的半衰期是四百八十八億年,含釘鍶元素的石頭一般亦含有鍶的另一同位素鍶86,是穩定、非放射性的。在同一片石頭內,不同位置的晶體,所含的釘、鍶比例可能不同,但鍶87與鍶86是同一化學元素,石頭內不同位置的86鍶與鍶87的比例,在石頭開始凝結時應該是一樣的。凝結後,釘87慢慢的蛻變成鍶。含釘87量大的結晶點,經長時間後,變為鍶87的數目就多。該點的鍶87與86鍶的比例漸大。含釘87量較少的結晶點,蛻變成鍶87的數量較少,鍶87與鍶86的比例較小。所以從各晶體點鍶87與鍶86的比例,相對釘87與鍶86的比例,就可推算石頭凝結至今的年歲,與開始時的子同位素鍶的數目無關。用這個方法量得自地球凝結後存到如今的石頭年歲都是約三十六億年。此外,從外太空進入地球的殞石,大多的年歲都是四十五億年。這數字是很多石頭樣本,加上多類同位素比例法測量所歸納的結果。讀者有興趣可參考http://ASA.CALVIN.EDU/ASA/RESOURCES/WIENS.html。

碳十四鑑年法

含碳元素的物質,如樹木、骨頭,或尚含少量生物分子的化石,可用碳14估計其年歲。生物活著時,吸收大氣層中的碳元素,其中碳14同位素與碳12有一定比例。生物活時,這比例與大氣層中碳同位素的比例相等;死後不再吸收碳元素,既有的碳14就漸漸蛻變。時日愈長,剩餘的碳14比例就愈小。測度現時生物遺體碳14與碳的12比例,就能鑑定生物死後的年歲。

樹木亦是一樣,每年四季的生長速度不同,做成年輪厚度不同。可是當年吸收的碳份子貯藏在年輪內,所以每年大氣層的碳比例雖然可能改變,樹的年輪可作有效的校準(Calibration)。不同年代死去的樹輪,可與另一個相近時期死去的樹輪比較,重合年代的樹輪模式(Pattern)是相似的。

現時科學界已有約一萬年的樹輪模式,可作碳鑑年法的校準資料,碳14的半衰期是五七一五年,這方法的適用期只達四萬年,但不能鑑定近五十年的生物遺體。因近年來的核試與大量燃燒石油改變了自然碳14的比例。

氧十六算法

另一類鑑年方法是用氧16與其他氧同位素的比例,因著太陽射線及宇宙射線每年平均強度不同,北極冰層內的氧同位素亦稍不同,從北極鑽出來的冰柱,分析每層氧同位素含量,就可得到冰層凝結的記錄。科學界已經得到近十萬年來冰層凝結的歷史。現代放射性元素與非放射性同位素可用質譜分析,減小許多鑑年法的誤差,並且往往可用幾種方法測量同一樣本,可靠性可從彼此吻合的程度獲得。

重要信息

以上各類對時空的測量方法,供應科學界不少証據,支持宇宙已存在一百五十億年,地球年歲相似於太陽系殞石的年歲,估計是四十五億年。這兩個數字包含了兩個重要的結論:

第一,宇宙有一開始點。就是一百五十億年前的一刻。這一刻沒有「以前」。因時間、空間、物質都未存在。只有一個超越時間、空間、物質的上帝,才能創造這起點。

第二,年歲四十五億年的地球,或長達一百五十億年的宇宙,亦沒有充分的時間讓生命可從自然碰撞而產生。生命的組合是根據DNA密碼的信息,自然碰撞一串產生生命信息的密碼所需的時間不是一百五十億年,而是大於十的一百億次方年,就是一後一百億個零的數字。地球與宇宙的年歲與這數字比較,可說微不足道。故此很多科學家希望宇宙與地球的年歲「無限」,才讓進化過程有點希望。

時間參照系不同

這樣,聖經說上帝用六日創造世界,到底上帝用的是一段,或六段悠長的時間創造世界呢?抑或用六個二十四小時呢?

首先,時間與空間都由上帝創造,這個宇宙是一百五十億年或一百四十四小時,對上帝來說分別不大。上帝說有就有,命立就立。一百五十億年或只六日,同樣都顯示上帝的大能。上帝創造植物,祂可在二十四小時內造成全球的森林,亦可做種籽,讓人看來須經過悠長的歲月生長繁殖,然後遍滿地面,使用植物的光合作用產生適量的氧氣,準備將來可支持動物的環境。

創造主有權採用任何方法。何況時間、空間,都是相對的,從不同參照系(reference frame)觀察,完全不同。物理學中有一種基本粒子(Fundamental Particle),名叫 Muon介子,是宇宙射線(cosmic radiation)的副產品,通常誕生於一萬五千公尺外的高空大氣層,誕生後穿過大氣層,射入地面的物理實驗室,光以光速行走一萬五千公尺的距離,需要五十微秒(50 micro-seconds),可是Muon介子的壽命只有微秒。這些介子如何有生命來到地上呢?在實驗室內量度這些跑了一萬五千公尺來地面的介子剩下的壽命,結果還是微秒。筆者在實驗室中曾經親自做過這樣的量度。原來Muon介子的參照系,與實驗室的參照系不同,時間在不同的參照系中觀察,可產生很多微妙而不同的結果。從Muon介子的參照系而言,它的壽命是微秒,可是從實驗室的參照系而言,它的壽命是超過五十微秒。

在人還未被創造之前,上帝用六日創造世界,用現代科學方法測量這六「日」,結果仍是六個二十四小時人的時間嗎?上帝造完一切後,第七日安息了,希伯來書第四章說︰「我們務要進入祂的安息」,我們現在還是在上帝的第七「日」中嗎?(注意:上帝是超越時間的)。如果上帝的第七「日」是人的幾千年,那麼人還未被造前的六「日」,從現在人的觀點看是多久呢?

人類的年齡

從上帝造人至今,就是人的歷史,可能還不到一萬年,現代的生物學家從人細胞內的線粒體(mitochondria)可追尋人种的來源,線粒體是細胞結構內的一種獨立單元,是細胞的能源轉換站,類似植物的葉綠素,線粒體有自己獨立的遺傳基因,是由一萬六千五百五十九個基因對(16559 base pairs)組成的遺傳基因,在細胞內可以複製自己。母親身體內的卵子有大量的線粒體,而父親的精子中只有極微量,精子進入卵子後,精子的線粒體就自我毀滅。所以線粒體的遺傳基因,是由母親傳到女兒,代代相傳。現在發現全部人類的人種,都追源到同一個母親,生物學家叫她做 Mitochondria Eve。遺傳學家從人類細胞內線粒體基因變化速率算出她是十二萬到二十萬年前的人。

可是用線粒體來追源雖然可靠,線粒體變化速率的計算方法誤差可以很大,很可能誇大了她的年齡。但我相信她就是聖經裡的夏娃,是「眾生之母」,是約一萬年前上帝的創造。古生物學家發現六百萬年前的化石,我相信不是上帝按祂形像所造的人的化石,可能只是像人的動物化石。生物學家現在也發現許多像人的動物,它們細胞內的線粒體與人的線粒體極為不同,不是出自同一母源。

結論

其他科學所收集到的資料,例如累積一萬年的樹輪模樣,十萬年的冰柱分層,觀察到十六萬年前爆炸的超新星,五十六萬光年外的星系,三十六億年老的岩石,四十五億年老的殞石,和一百五十億年的宇宙,都不是人的錯覺,而是人在現時所處的參照系中,實際量度到的,是上帝所創造的時空。創世記第一章的六日,神學家有不同的解釋。筆者認為這是人被創造前的時間,時間參照系不一定與人現在的參照系相同,因為人的參照系還沒有存在。正如宇宙開始點的一刻是沒有「以前」的。如果這六日不是人現在參照系的時間,那就不一定是六個二十四小時,不同參照系的時間,人量度的結果可以很不一樣。正如微秒的Muon介子壽命,在實驗室的參照系是超過微秒。上帝看千年如一日,一日如千年,這是當然的,因為上帝不在人的參照系中,上帝是超越時間空間的,不受任何參照系的限制,所以上帝啟示摩西的六日,是用人可了解的觀念,以人現在的參照系,可以是很長人的時間。

(李立人博士現任Direct Radiography Corp.尖端科技副總裁,擁有在美國註冊的二十九項專利權。Direct Radiography Corp.經營醫學高科技數碼X光映像業)

張宇理

蘇緋雲和李立人兩位博士已闡述了他們的見解,可幸他們的人生並不建基在這一見解之上。不是說,哪一方的見解對了,就有永生,就能解決罪和死的問題。即令他們哪一方對了,地球是年輕或年老,他們仍解決不了人類切身的問題:人為什麼到世上來?人生的意義是什麼?世界為何有這許多災難?人為什麼生生不息,卻又一代一代飛逝?人死後往何處去?是否有靈魂?宇宙是否有創造者?這創造者與我何干?我怎能獲得永生?這些人生最重要的問題,都不是科學,或任何學問能解決的。只有耶穌是答案。蘇、李兩位博士最聰明的地方是他們都接受了耶穌基督的救恩,先解決了本身最重要的問題,然後才在次要的學問上切磋探討。科學理論會隨著人短淺視野的開拓而變化不絕,人的見解也會改變,聰明人不會把寶貴的人生建於浮動的根基上,讓疾病、死亡,甚至科學理論把我們的人生打垮。上帝才是人生可靠的根基。只有祂能解決一切問題。耶穌說:「凡勞苦擔重擔的人,可以到我這裡來,我就使你們得安息。」又說:「虛心的人有福了,因為天國是他們的。」願你虛心,得著天國。(馬太福音十一28,五3)

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