弗朗西斯.培根提出了著名的知識就是力量的劃時代觀點,知識是用來改造自然,征服自然的。我們可以透過實驗來拷問自然,讓自然吐露秘密,但在這裡有一個先決條件:我們拷問大自然,得到的新知,難道我們就可以信任嗎?這個問題由三大聖賢中的笛卡爾來回答。
笛卡爾,法國人,生於1596年,卒於1650年。下一個科學巨人,牛頓,英國人,生於1643年,卒於1727年。三大聖賢的思想接力,是現代科學真正建立起來的關鍵。笛卡爾是那個時代最有才華的人之一,是近代哲學之父,是宇宙學家、物理學家、生物學家、數學家,迄今為止都被認為是數學王冠上一顆璀璨的明珠。笛卡爾的地位非常重要,不光為科學時代的到來做了奠基,並在今天依然有重大影響。
笛卡爾的三大論題:
(1)自然界遵循數學定律,且自然定律本身是不變的;
(2)二元論
(3)懷疑論
這節課,我們只講第一個論題。
01 自然規律是不變的
我們有尋找規律的本能,渴望去發現大自然的規律,並相信大自然是有規律可循的。因為如果大自然沒有一定內在、穩定的規律,那我們拷問自然並沒有多大用處。拷問大自然,是為了改造大自然,如果今天得到規律,明天規律就沒用,那拷問自然沒有意義。
笛卡爾作為一個承前啟後的偉大聖賢,把兩希文明的一些重要觀點融合起來,最關鍵是在舊體系打破之際,保留了很多古希臘重要的核心思想。
古希臘人有一個原則,認為我們應該去掌握一些永恆不變的東西,即規律,即事物內在的邏輯。規律既可以解釋過去,也可以預測未來。相信宇宙之中沒有奇蹟,一切都歸自然規律來控制。
02 數學是自然定律的語言
那如何去描述規律呢?笛卡爾認為只有數學才能準確描述,這也是繼承古希臘思想的表現,古希臘是推崇數學的,認為這是對理性的推崇。因為數學對就是對,錯就是錯,沒有模糊地帶。
笛卡爾認為上帝就是按照這個數學模型來創造宇宙的。這個模型是穩定的,自然法則是穩定的。笛卡爾對了,但一切無非是運氣罷了,在很大程度上是蒙對的。笛卡爾統一了代數和幾何,創造了現代數學,是偉大的數學家。但是他在數學上的造詣並不等於數學就能說明全部的自然現象。但在現實中,數學真的就可以很神奇甚至不合理地符合大自然的一些規律,讓人覺得很不可思議。
大自然本來是沒有數字的,數學是抽象出來的,但是這種抽象就可以不合理地把宇宙精確描繪出來,甚至在一些高等物理方面都可以非常精妙地描繪出來。
現在(弦論)普遍認為宇宙最多可到11維,到不了12維,但卻有數字12。宇宙未必那麼符合數學,但數學在我們觀察這個宇宙中不合理地符合現實,所有說這是人類運氣很好的一點。蒙,而且蒙對了,並且在很重要的問題上發現了宇宙的語言——數學,但數學並非全部適用,還要依賴實驗。
03 自然定律為何如此精確?
那大自然為什麼會有這個規律呢,自然規律的自然起源在哪裡,規律為什麼是這個樣子而不是那個樣子的?
自然也是需要作出解釋的。伽利略、笛卡爾、牛頓都有一個共同的身份——基督教徒,他們相信上帝是合理的。因為自然規律自然得不自然,認為這些規律是上帝創造的,不是沒有道理的。
這個世界上有很多東西的規律設計是非常精妙的,精妙得遠遠超過我們的想象,DNA的設計複雜得我們連邊都摸不到。我們能夠造出蘋果手機,蘋果膝上型電腦,但造不出真正的吃的蘋果,更別說日月星辰。所以在大自然面前保持謙卑是很重要的。
因此可以看出在笛卡爾、牛頓時代相信上帝並不是一個非理性的選擇,原因在於如果無視上帝,自然中很多現象無法解釋,即使拿到今天依然很難。例如常數制約,哪怕只改變一點,宇宙都有可能不復存在。宇宙中的氫必須以7/1000的質量轉換為能量的方式轉化為氦。如果只有6/1000,那就只有氫;8/1000的話,就只有氦。這樣的例子要多少有多少,質子再重0.2%,電磁力改變4%,我們這個宇宙就全完蛋。
宇宙這些常數執行良好的機率小於你隨手朝天上開一槍,結果命中100億光年以外的一隻蒼蠅,比這個機率還要小得多。鑑於宇宙如此精妙,所以把自然定律的起源推到上帝的身上是當時的一個合理解釋。
但這個解釋本身卻也是有問題的,可以說上帝創造了宇宙,創造了這些精妙的常數,但另一個問題有隨之而來,誰創造了上帝,從而陷入一個無止境的迴圈中。等於把一種神秘推給了另一種神秘,把一種未知推給了另一種未知。
關於自然規律如何形成,既不能簡單說是巧合,因為機率太低;也不能推給上帝,等於把一個無解推給另一個無解。必須有一個合理的解釋來告訴我們為什麼自然規律是這個樣子的?
多世界理論(MWI)認為我們宇宙的維度不止是三維的空間加一維的時間,宇宙的實際維度有11維,但是那7個都沒有發展起來。M理論相信有無數個宇宙,0~10維都有,每個宇宙都發展出適合自身存在的定律。科學家還真的計算了,發現有這樣宇宙出現的機率是10的500次方,一個大到難以想象的數字。而我們恰好處在一個各種定律恰好出現生命的宇宙裡。
這是巧合,不是神蹟,還是合乎情理的巧合。有點像生命的誕生,生命是父親一生上萬億精子和母親一生幾百個卵子的其中一對組合而出現,機率是幾百萬億乃至上千萬億之一,這是在統計學上可以忽略不計的機率。但哪怕事先再不可能,我們還是出生了。就和地球上出現生命的條件一樣,位於金鳳花帶,處於符合出現生命的位置,地球自身有岩漿有磁場有大氣層,適合DNA的存活,還有月亮這個忠誠的侍衛保證地球的正常運轉。滿足眾多嚴苛條件,地球才出現生命,出現文明。我們出生在地球上的機率在整個宇宙裡看來也是可以忽略不計的,太陽系有兩個光年那麼大,地球只有一個點,但偏偏我們就生在這個點上。因為這個點符合要求,這是億億萬中無一。
對宇宙而言是如此,對自然規律的形成也是如此。我們是宇宙的眼睛,是宇宙的一部分,我們在瞭解宇宙也是宇宙在瞭解自身,我們只能在適合自身生存的環境下存在。
這就是強人擇原則,因為我們在,所以一切必須符合我們存在的條件。
在這裡回答了一個大問題,宇宙的規律從機率而來,哪怕機率再低。(這只是其中一個理論觀點,並非絕對正確。宇宙的終極命運還要等待上帝的判決,物理學依舊前途未卜。)
所以笛卡爾認為宇宙由數學規律來寫定,而這些數學規律是不可更改的,骨子裡是有其邏輯道理的。我們必須能存在在一個這樣的環境裡,才能演化出高階智慧,只有這樣的宇宙才會誕生出自我意識。
那我們的自我意識,我們觀察宇宙的方法是不是也遵循這個數學規律呢?