宇宙无须创造主吗?

伍炜国

去年9月，霍金（Stephen Hawking) 和马罗丁纳（Leonard Mlodinow）发表了《伟大设计》（The Grand Design）一书（注1），在科学和宗教界激起了讨论的涟漪。

霍金是科学界的偶像派红人，常常见报。前不久他的惊世言论就获媒体头条新闻报导。仅举以下两个例子：美国广播公司新闻（ABCNews）报导：“最着名的科学家宣称：‘科学使上帝变成不必要！’”《今日美国》日报（USA Today）报导：“霍金说：‘宇宙出自虚无，不是上帝创造。’”（注2丶3）

基督徒相信上帝创造天地，当然也有回响。有人说霍金不合逻辑，但是霍丶马二人花了181页纸发表的言论，岂能一句话就轻易打发过去呢？为了让读者了解一二，我在此详细剖析他们的言论：（注4a）

一丶爱因斯坦梦想中的理论（Einstein’s Dream Theory）

爱因斯坦在世最后的30年中，一直追求发展统一论（Unified Field Theory），但是没有成功。自此，很多着名物理学家都做着同一个美梦。霍丶马二人宣称：M论（详见下文第三项）就是爱因斯坦梦寐以求的学说。（注4b）

为要了解爱因斯坦的梦，不能不提牛顿（Isaac Newton）和麦克斯韦（James Maxwell），这两个人与爱因斯坦是物理界公认的三大泰斗。三位都曾在统一场论上有所突破，也都相信上帝。牛顿和麦克斯韦是基督徒，爱因斯坦相信上帝超越物质世界而存在。

牛顿的突破是，他把天体和地上的现象连接起来。举例说，我们看见苹果掉在地上丶潮汐涨退丶星球运转，这些事好像毫不相干，怎麽能想到彼此有相互关系呢？但牛顿想到了，并且发现了运动定律（Laws of Motion）和万有引力定律（Law of Gravity）。他找到了连结天地的虚线，他的发现对世界影响深远。直到今天，三个世纪以后，我们仍能利用牛顿定律探索太空，以及作无数高科技和生活上的用途。

麦克斯韦研究不同领域，他研究电丶磁和光。他与法拉第（Michael Faraday）验证闪电与磁铁的相互关系，证明两者都受同一套定律所管辖。今天，从我们熟悉的收音机，到上海的磁悬浮子弹火车，都离不开麦克斯韦着名的统一方程式（Maxwell’s Equations）。但他有一个很大遗憾就是，虽然他高瞻远瞩，认为光也应该包括在其中，却因英年早逝，48岁就撒手尘寰，无法实现梦想。

40多年后，爱因斯坦接下了这个火炬，完成了麦克斯韦的统一论。爱氏的狭义相对论（Special Relativity）成功地阐述电磁（EM）和光的相互关系。爱氏研究相对论时，更发现当物体在高速下运行时，牛顿的定律有所不足，于是又发明了广义相对论（General Relativity），阐释万有引力在时空几何中的运作。他下一步的梦想是求证电磁和万有引力的相互关系。就在这时，量子物理学问世了，对爱因斯坦的美梦带来了新的挑战。自爱氏死后，他的美梦便成了物理界追逐的“圣杯”。

二丶自然界的基本力量：万有引力丶电磁力，与核力（强与弱）

科学家对于原子和亚原子的研究，在二十世纪突飞猛进。一个新理论诞生了，称为量子（quantum）物理。量子物理很能解释微观世界的物理现象。第一个提出量子概念的人是普朗克（Max Planck），他用它来解释某些辐射现象（注5）。爱因斯坦认为普朗克还不够大胆，随即将普氏的思想延伸到光波（注6），提供光粒子的概念，就是今天众所熟知的光子（photon）。

接下来几十年，科学家发现更多亚原子粒，并根据其中量子的性质，广义地分成两大类（注7）。第一类是玻色子（Bosons），第二类是费米子（Fermions）。玻色子传送能力；费米子是物质粒子（即霍丶马二人在书中常提到的“力粒子”和“物质粒子”）。两者在追求爱因斯坦的梦中扮演不可或缺的重要角色。

后来，科学家研究亚原子时，发现两种新力量，一是强核力，二是弱核力。这些发现，使爱因斯坦的梦想遇到更大挑战。强核力是将粒子（如质子和中子）牢牢黏住的力量；弱核力是放射性原子核或自由中子衰变的短程力，例如用于测量年代的碳十四。

科学家认识了自然界的四大力量（万有引力，电磁力，强丶弱核力）后，便继续追求爱因斯坦的梦想。到了1970年代，格拉肖（Sheldon Glashow）丶萨拉姆（Abdul Salam）和温伯格（Steven Weinberg）三人分别有重大突破，提出电磁和弱核力的统一论。霍丶马二人在书中特别提到这些进展（参该书第109页），并指出他们1979年获诺贝尔奖。耐人寻味的地方是，霍丶马书中只提到两人，格拉肖的名字都被抹煞了。这是否与格氏大力反对M论有关呢？

后来物理学家发现了点对点标准模式，虽然不能全面证实统一论，却也纳入了强核力。（注8）

三丶万有论（Theory of Everything—TOE）

在求证爱因斯坦之梦的过程中，出现了一些空泛的学说，讥评者称之为“万有论”；后来大家干脆采用“万有论”一词来代表众所追逐的终极理论。

到了1970年代，物理学家中开始有人提出弦论（String Theory）概念（注9），进一步研究自然界最小单元。这个学说，在随后30年中，经不断修正产生了超弦论；后来发展为整个系列，称为M论（M-theory），是“万有论”的代表作。

提倡M论的主要人物是维敦（Edward Witten）（注10），他以M字代表振动膜（membrane）；但后来M的涵义广泛化了，他没有提供另一词汇作代表。

弦论丶超弦论丶M论都没获物理学界一致支持。格拉肖更痛批这套学说（注11）。他很认真，当哈佛大学宣布支持研究弦论时，他为了表示强烈抗议，竟然放弃他的哈佛终生教职。他说，这些理论并未经实验和观察证明，而且因为研究的东西无穷小，可能永远无法证明。他把这些学说视作数学和哲学的分支，类似符号逻辑。以他的看法，超弦论与M论绝不是实现爱因斯坦之梦的正途。

可是霍丶马二人却对这套学说信心十足，甚至宣称这就是爱因斯坦梦寐以求的理论——只待实验证明而已。

四丶物理学与形而上学

亚里斯多德（Aristotle）曾将逻辑丶物理和形而上学分开（注12）。形而上学Metaphysics）原意是超物理；但是物理学家有时会跨界，进入形而上学的范围，这时，物理学家们就看法不同了。四位诺贝尔物理学奖得主，爱因斯坦和薛定锷（Schroedinger）丶波尔（Bohr）和海森堡（Heisenberg），就曾因为这个缘故分成两个阵营。爱丶薛阵营坚持现实必须客观，不应该受观察方法影响而变化莫测。爱氏说：“上帝不会在宇宙中掷骰子。”波尔却反驳说：“爱因斯坦，你不必指示上帝怎麽做。”（注13）

霍丶马的看法与波丶海氏同出一辙。Ｍ论都还未获证实，他们就视之如金科玉律。

当然，霍丶马二人也有知音。诺贝尔奖得主格鲁斯（David Gross）也是弦论学者；但他坦承，物理学家对弦论至今仍不什了解，只是刚起步探索而已。

温伯格对弦论的看法中立。他认为也许弦论将来在某种程度上会有所作为，但目前来说，超弦论有两大失望，一是无法解释能观察到的爱因斯坦的宇宙常数难题，二是无法以实验证明。（注14）

与霍金齐名的潘洛斯（Roger Penrose）也反对Ｍ论。他批评霍丶马的书是形而上学。他说：“爱因斯坦对量子力学有保留的原因，是它将物理现象主观化了。爱氏认为这是不能接受的；我也认为不能接受。他们在书中所持观点是‘实况系于理论’（theory-dependent realism），虽也列举了客观现实，却又按不同的学说观点，使现实以不同形式出现。结果是两头都不到岸，可能得出黑洞与白洞等值的结论。”（注15）

简单来说，霍丶马二人已越过物理学的边界，走进形而上学的版图。他们的学说有些并未获证实；有些永不能获证实。

五丶上帝与创造

自从亚里斯多德发表了形而上学以后，西方思想界一直有论证宇宙第一因的观念。如：宇宙是怎样产生的？谁形成宇宙？在过去几个世纪，伽利略丶牛顿丶麦克斯韦等伟大科学家都直接承认了相信上帝丶相信宇宙由上帝创造。一直到了二十世纪，人们才觉得信仰属形而上学问题，科学界大可不理（生物界算是例外，因为在第一因问题上，进化论带来了激辩）。科学家信有神或信无神，那是他们的事，与科学无关；但大爆炸论改变了整个局势。科学家在上世纪六十年代发现了宇宙背景辐射，因而支持大爆炸论。这时，科学界突然面对“宇宙起源”的问题，于是有些着名基督教和犹太教科学家，把宇宙的起源与上帝一起讨论，当中包括诺贝尔得奖者汤斯（Charles Townes）丶菲利普斯（William D. Phillips）和彭齐亚斯（Arno Penzias），后者是发现宇宙背景辐射的科学家之一。（注16丶17）

关于大爆炸论带来的形而上学果效，天文物理学家贾斯特罗（Robert Jastrow）曾生动并幽默地打比方说：“对一个笃信理智至上的科学家来说，故事的结局是一场噩梦。他爬过了‘无知岭’，继续攀爬高峰，就在他登上最后一块大石上时，居然看到一群神学家前来欢迎他，原来他们在那里已等了几个世纪。”（注18）

回到霍丶马的书，他们也想探讨宇宙起源，但显然不满意“上帝创造宇宙”这个简单答案；于是他们从不同方向炮轰创造论。首先，从逻辑观点，他们说：“把上帝抬出来等于逃避，没面对问题，因为接踵而来的问题是：谁创造了上帝。”接着，他们诉诸理智，说：“各种宗教的创造神话毫无意义。”然后，转到感情，他们对于天主教曾干涉科学，大表反感。最后，他们担心美国教育界会受智慧设计论（intelligent design）影响。

总括来说，他们显然想提出一套无神论宣言。据《今日美国》报导，马氏说：“我们不是说没有上帝，只是说不须以上帝解释宇宙。”这话听来两边讨好，但也说到了关键：就算万有引力能解释宇宙，他们也无法回答终极的问题，及谁（或什麽）创造万有引力与众多宇宙。

霍丶马二人以什麽支持他们的说法呢？他们把赌注尽全押在M论上；可惜M论是对是错，未获得证实。2009年初，曾有人问美国太空总署的天文物理学家李维奥（Mario Livio），什麽时候能证明超弦论时，他笑着回答：“很久！很久！”（注19）

退一万步来说，假使有一天M论被证实呢，那又如何？霍丶马就会说，穹苍包含了无数宇宙，多到什麽程度呢？10500（1后面有500个 0）。宇宙的数目多到要以兆兆……兆来计算。霍丶马的学说是，万有引力创造了无数宇宙，其中有些就像我们所居住的宇宙。但谁造万有引力呢？二人认为没必要回答，因为他们相信宇宙自有永有。

结论

霍丶马的书说服力如何？是否不须要上帝，也能解释宇宙？那得看读者愿否随霍丶马二人跳进无底的信心深渊了；至于我，则宁可脚踏实地，谦卑信靠上帝。因为信他们的学说，要有比信上帝还大的信心呢！

老实说，人的头脑不是无限，很多伟大科学家都谦卑承认这点。比方说，数学的对称优美，在自然科学界中就曾引起不断讨论。伽利略第一个说，上帝是数学家（注20），他称数学是研究和描述大自然的语言。后来几个世纪，科学家仍在讨论究竟数学是被发现，抑或被发明。言外之意是，如果大自然是从设计而来，科学家的工作是发掘数学设计程式；若大自然是碰巧形成，科学家便须要从随机中发明优雅对称的数学模式。诺贝尔物理学得奖者维格纳（Eugene Wigner）对此曾非常谦虚地说：“数学语言让我们恰到好处地发展物理定律，是一个神迹，是奇妙的恩赐，不是我们所能理解及配得的。”（注21）请留意，他用“神迹”与“恩赐”二词，无疑是挑战霍丶马的学说。维格纳承认，我们不能了解科学上好些“为什麽”，那就别碰它们。

爱因斯坦面对上帝与创造的议题时，也持同样谦虚态度。他说：“我不是无神论者，也不敢自称泛神论者。这问题牵涉太广，超出我们有限的思维能力。我们不过像一个小孩，走进一座庞大的图书馆，看到琳琅满目的书，用不同文字写成。小孩知道，这些书必有作者，只是他不知道它们怎麽写成，也看不懂那些文字。他能隐约猜到，这些书这样排列，必有其中的奥秘和秩序，他无法了解详情。在我看来，即使最聪明的人，对上帝也只能持这种态度。我们看到宇宙秩序井然奇妙，又循着某些定律运作；但我们对于这些定律，只是依稀了解。”（注22）