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每一次大爆炸发生之时,就是选择自然规律之时

时间:2023-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:每一次大爆炸发生之时,就是选择自然规律之时。从大爆炸至今,自然规律一直保持不变。让我们随便选取其中一个大爆炸,将其作为起点,顺着时间的方向一次又一次地选择自然规律。上述理论允许在大爆炸之前自然规律随时间的进化。因此,时间的真实性意味着自然规律不可能一成不变,它们必须随着时间演化。这使得自然规律受制于随时间的变化、受制于因果关系。

如果世上真的只有一个宇宙,那么我们可能永远得不到令人信服的解释。因为这种情况下,选择就是选择,没有任何逻辑上的原则决定到底该如何选择。想要得出令人信服的解释,我们需要其他宇宙,并赋予它们诞生时的物理定律。换句话说,我们需要不止一次的大爆炸。每一次大爆炸发生之时,就是选择自然规律之时。(为了使表述简洁,我们假设自然规律在大爆炸时得到了选择。从大爆炸至今,自然规律一直保持不变。对此,我们还没能提出反例。)

既然大爆炸是选择自然规律的重大事件,那么我们就需要回答大爆炸到底是如何被安排的。让我们使用此前定下的原则:宇宙必须是可以自我解释的,必须是因果闭合的。换句话说,我们假设宇宙包含了可以解释内部所有事物的因果链。想要解释大爆炸时自然规律是如何定下来的,我们只能借助大爆炸之前的事件;想要解释上上个大爆炸时自然规律是如何定下来的,基于同样的逻辑,我们还要借助更早以前的事件。于是乎,我们就有了一连串的大爆炸,它们朝着过去的方向无限延伸。让我们随便选取其中一个大爆炸,将其作为起点,顺着时间的方向一次又一次地选择自然规律。我们将看到,在不断接近这个宇宙的过程中,自然规律不断演化。因此,我们得出了与皮尔士相同的结论:想要解释自然规律,它们就必须是演化的结果。[6]

大爆炸的序列可以是序贯式的,也可以是分叉式的。在后一种情况中,它既可以向过去分叉,也可以向未来分叉。根据大爆炸序列是否分叉,或根据大爆炸之时到底是什么修改了物理定律,我们可以构建许多不同的假说。不管是什么假说,我们都需要通过那些发生在大爆炸之前、与大爆炸有因果联系的事件,来解释大爆炸之时自然规律到底是如何选定的。我们或许可以通过实验检验其中一个场合:大爆炸之前的事件可能会有残余信息躲过宇宙创生之时的种种磨难,从而可能被我们发现。上述理论允许在大爆炸之前自然规律随时间的进化。在第11章和第18章中,我们将举例阐明这类理论所作出的预言。

然而,如果大爆炸之前就没有过去,那么自然规律与初始条件的选择就会显得有些随意,我们也无法检验此类选择到底是否存在。同样,如果大爆炸之前的宇宙与我们的宇宙因果无关,那么我们也无法借助大量的宇宙来测试此类选择。对于科学的宇宙学来说,那些与我们的宇宙因果无关的其他宇宙,不能帮助我们理解这个宇宙的特性。平行宇宙就是这样的例子。所以,想要构建一个科学的、可证伪的宇宙学模型,就必须假设自然规律随时间演化。

罗伯托·昂格尔对此做了更为优雅的阐述。[7]时间要么是真实的,要么不是;如果时间不是真实的,那么自然规律就该独立于时间。但是,如同上文所讨论的那样,选择这些自然规律的理由就得不到解释。如果时间是真实的,那么包括自然规律在内的一切事物都不会一成不变。如果总是将同样的规律作用于自然世界,那么我们就回到了牛顿范式。你可以通过这些规律数往知来,或者等价地说,你可以将物理上的因果关系替换为数学上的逻辑关系。因此,时间的真实性意味着自然规律不可能一成不变,它们必须随着时间演化。

物理定律的时间独立性也违反了相对关系原则中的单向作用不存在性。如果你将自然规律排除在这个原则之外,将它视为宇宙之外的事物,就等于说,它们不可能被解释。为了使自然规律可以被解释,我们需要将它们视作世界的一部分,如同基本粒子一样。这使得自然规律受制于随时间的变化、受制于因果关系。事物随时间的变化、事物之间的相互影响,这是一场将世界关联为一体的舞蹈。只有当自然规律参与到这场舞蹈之中,它们才可能获得解释。

假设我之前提到的原则都是合理的,尽管我们还没有新宇宙学理论,但我们对它多少有了一些了解:

●它要涵盖我们已经获得的知识,包括各类近似的知识。

●它要满足科学的基本原则。即它必须作出可被实验验证的预言。

●它要回答“为什么是这些定律”这一问题。

●它要回答“为什么是这些初始条件”这一问题。

●它不假定对称性,也不假定守恒定律。

●它要因果闭合,自给自足地解释一切。它不需要求助于宇宙之外的事物来解释宇宙之内的任何事物。

●它要满足充足理由律、单向作用的不存在性、全同关系的同一性。

●理论中的物理变量都要用来描述动态个体之间的相对关系。它不含有固定背景结构,不含有一成不变的自然规律。自然规律都随时间演化,这反过来暗示了时间的真实性。

原则虽好,可惜不实用。我们真正需要的是一些假说,这些假说能形成理论,并提出可以被验证的预言。在后文中,我将给出数个假说,以及它们所形成的具体理论。我们会看到,这些假说确实作出了可以被实验验证的预言。

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