《世界邊緣的真相:穿著科學外衣的生命之書》──認識世界的科學之旅,從物質到意識,從世界邊緣到生命邊緣。
世界有盡頭嗎?那世界之外又是什麼?
如果沿著科學發展的軌跡向遠方尋覓──
夸父的世界邊緣只有4千公里!
赫歇爾的世界邊緣有4300光年!
現代人的世界邊緣竟然有460億光年!......
●每個時代都以為發現了世界的盡頭,但我們卻從未到達,甚至可能永遠到不了!
●我們尋找著世界的邊緣,找來找去,卻發現這邊緣以越來愈快的速度離我們遠去……
世界的現象來自於你的意識?你是你自己嗎?
●量子力學帶出了「我」的意識決定了物質世界,但意識是什麼?真的存在嗎?
●你是你的身體嗎?答案是否!那決定你是你的到底是什麼?
關於作者
光子,原名王健,哥倫比亞大學神經生物學博士,師從現代神經生物學鼻祖、諾貝爾獎得主肯德爾(Eric Kandel)。在中國和美國都生活了許多年,有著將東、西方思想融會貫通的文化背景。
精彩內容
●相對論是什麼,根據愛因斯坦本人所說,其實就是:「把手放在火爐上一分鐘,感覺像是一小時,跟一個漂亮的女孩坐在一起一小時,感覺像是一分鐘。」
●「皓月當空,只因你在仰望?」這麼有詩意的詩句,你知道跟量子理論有何關係嗎?為何會造成著名的波耳跟愛因斯坦之爭?
【精選書摘】第四章〈幻象的邊緣〉
現在決定過去
從小,惠勒就是個特別好奇的孩子,為了弄清1.1 萬伏高壓電是什麼感覺,他竟然用手去摸。他四歲就問母親「宇宙的盡頭在哪裡?在宇宙上我們能走多遠?」當他發現連在他眼裡什麼都知道的母親都被難倒了,便更加好奇,四處查書;當連書裡也查不到的時候,他便將一生奉獻給了對宇宙奧秘的探索。他21 歲獲得了霍普金斯大學的博士學位,其後到哥本哈根大學成了波耳的同事。他回憶說,「我們討論了許多宗教人物,菩薩、耶穌、摩西,在和波耳的對話中,我相信他們真的存在。」
惠勒最具代表性的思想是「現在」的觀察可以坍縮「過去」的概率波,今天的觀察能把歷史從「可能性」確定成現實。歷史不是已經發生過了嗎?它應該是唯一、真實、固定的吧?惠勒的回答是否定的,他認為歷史只是「數字的煙」(可能性或概率波),是我們今天的觀察將歷史「固定」了下來。
這思想和常識截然相反。你堅信自己出生之前世界已經存在,因為老人們告訴了你,而且你看到有嬰兒出生到這個世界上;你知道歷史上發生了什麼,因為有史書可查,而且有古跡可考。
但許多你深信的歷史並不真實,如中國四大美女之一貂蟬根本不存在,穆桂英、潘金蓮、花木蘭統統是子虛烏有,劉關張沒有桃園三結義,諸葛亮也不曾指揮赤壁之戰,宋江、武松等一百零八個梁山好漢盡是虛構。
你也許認為這些錯誤印象都是因為文學作品,如果去除人為的因素,應該存在一個「絕對真實」的歷史。但你只是在根據現在的觀察對過去進行推斷,並不「直接知道」自己出生之前世界是否以你所熟知的方式存在,或發生了什麼。你就像在看一部電影,可以根據其中的情節推導出它的「前傳」,但「前傳」是另一部電影,你並沒直接看過。
惠勒的思想並非空穴來風,而是基於他所設計的「延遲選擇實驗」(Delayed Choice Experiment)。這是經典雙縫實驗的變化版,已於1984 年得到驗證。在經典實驗中,是否觀察的區別發生在雙縫(上圖中的A處)。按照傳統時間觀,光子先飛過A,再飛過B。它根據在A 處是否被觀察「選擇」波或粒子的狀態,飛到B 的時候,這一「選擇」早已發生,它的狀態不會改變。
但在延遲選擇實驗中(下圖所示),觀察者不在A 處,而在B 處進行觀察。照理說,光子在穿過雙縫時沒被觀察,應該已經「選擇」了波的狀態,無論在B 處是否被觀察,都應該顯出波動性。但實驗結果不是這樣:光子如果在B 處被觀察,就會顯示粒子態,彷彿它能根據在B 處(「現在」)是否被觀察,而在時間上「跳回」到A 處(「過去」)進行波或粒子的選擇。
基於這個實驗,惠勒提出了一個顛覆傳統時間觀的推論:現在決定了過去⸺你現在看的這部電影決定了「前傳」的內容,而不是先有前傳,才有現在看的電影。「我們此時此刻做出的決定,……對已經發生了的事件產生了不可逃避的影響。」也就是說,「並沒有一個過去預先存在著,除非它被現在所記錄」。
他的觀點和波耳是一致的,只是他把「過去」也納入了未觀察之列:我們所見到的世界,是由於觀察而成為存在的。在被觀察之前,亞原子粒子存在於多種狀態之中,即疊加態(他稱之為「巨大的煙霧龍」),一旦被觀察,粒子會瞬時坍縮為單一確定的狀態。
「觀察」必須有個有意識的主體⸺只能是「某某」在觀察,誰都沒有就談不上「觀察」,而觀察者必然成為參與者⸺沒有主體的、「純粹客觀」的觀察是不可能的。於是惠勒提出了「參與的宇宙」(「participatory universe」)的理念,認為宇宙是一個「自激回路」(自己導致了自己),人現在的觀察參與並創造了宇宙的誕生。他提出了「參與式人擇原理」(Participatory Anthropic Principle):「我們不僅參與了眼前和此刻的形成,而且,也包括千里之外和久遠之前。」
我們本以為先有宇宙,後有人;宇宙是永恆的,人只是宇宙的產物,是暫時的過客。惠勒卻認為,宇宙離不開人⸺宇宙產生了人,人也通過「觀察」參與了宇宙的產生。奇妙的是,佛教有類似的思想,認為宇宙是過去、現在和未來所有眾生的「業力」(karma)所導致的⸺眾生的身體生活在宇宙中,但沒有眾生就沒有「業力」,也就沒有宇宙。
宇宙可以被看作一個「因果鏈條」(大爆炸導致了空間的膨脹,進而導致了星系的形成,進而導致了生物的產生和進化,進而導致了人類……),惠勒和佛教認為這鏈條是首尾相連的,就像西方傳說中的神物「銜尾蛇」。
一般人會認為這是胡說八道,因為原因和結果完全對立,而且總是先有原因後有結果,無法顛倒。但前文提到,愛因斯坦已經發現時間順序並非絕對,可以因為觀察者的運動狀態而顛倒⸺從某種意義上說,時間是個幻象。
儘管「銜尾蛇」模型難以想像,卻比傳統宇宙觀更「優美」、更容易自圓其說。當因果鏈條首尾相連,就形成了一個「自洽」的圓圈⸺任何現象都有其解釋;但如果不相連,就會有「醜陋」的兩端⸺一端是沒有原因的原因,另一端是沒有結果的結果,無法「自洽」。在傳統宇宙觀中,宇宙來得沒有原因,也不知結果在何處,是非常奇怪的。
惠勒在晚年專注於研究「對於宇宙結構來說,生命和意識是毫不相關還是至為重要?」他認為是後者:「實在是由一些觀察的鐵柱及其間的理論和想像構成的」;「並不存在獨立於任何觀察之外的宇宙。」他說,宇宙的奇蹟勝過人們在「最狂野的夢裡所能想像出來的最燦爛的焰火」。
《世界邊緣的真相:穿著科學外衣的生命之書》──沿著科學軌跡發展尋覓世界,發現得到竟是關於生命的回答。
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