宇宙有目的嗎？

George+Dvorshy　一棵蘆葦

人們通常認(rèn)為，宇宙只是一個(gè)大倉庫，用來容納行星、恒星等天體。有一種理論卻認(rèn)為宇宙要比我們想象的復(fù)雜得多，多元宇宙正在設(shè)法達(dá)到一個(gè)“目的”，而黑洞在其中起到了不可或缺的作用。這種理論就是由加拿大滑鐵盧大學(xué)客座教授、圓周理論物理研究院的研究員李· 斯莫林提出的“宇宙自然選擇論”。他認(rèn)為，宇宙的終極目的，就是成為一個(gè)黑洞生成器，或者說一個(gè)不停制造新的嬰兒宇宙的優(yōu)化系統(tǒng)。

在他的《宇宙的生命》一書中，斯莫林提出，達(dá)爾文的理論同樣適用于宇宙這一超級(jí)宏觀尺度下的非生物實(shí)體。受到自然選擇的制約，宇宙作為一個(gè)潛在的可復(fù)制個(gè)體，它的一切都是朝著可被復(fù)制的方向發(fā)

展的。在這個(gè)自然選擇理論的適用場景中，所有有關(guān)宇宙的參數(shù)，都是為了能夠在這個(gè)宇宙中產(chǎn)生更多的黑洞。

斯莫林理論的核心，黑洞與奇點(diǎn)，是兩個(gè)處于時(shí)空邊界上的概念。在這種情況下，引力場與溫度都趨于無限大，經(jīng)典的廣義相對(duì)論無法再做出任何有效的預(yù)測。廣義相對(duì)論認(rèn)為每一個(gè)黑洞中都必然存在一個(gè)

奇點(diǎn)，而弦論和圈量子引力理論則認(rèn)為黑洞中的奇點(diǎn)是可以進(jìn)一步演化的，因而可以用這種演化預(yù)測宇宙在這一時(shí)空邊界之后的進(jìn)程。正如斯莫林所說，“物體掉進(jìn)黑洞并不意味著一切結(jié)束，就這樣走到時(shí)空的盡頭。相反，時(shí)間將會(huì)繼續(xù)，就像奇點(diǎn)一樣，掉進(jìn)黑洞的物體會(huì)有一個(gè)新的開始，這個(gè)開始，我們就稱為嬰兒宇宙”。斯莫林還認(rèn)為，這些嬰兒宇宙對(duì)母宇宙是免疫的，無論母宇宙永恒膨脹、終極熱寂，還是別的什么。他說：“霍金理論指出，黑洞可以通過向外輻射粒子而蒸發(fā)，但這只有當(dāng)它與宇宙微波背景溫度相平衡時(shí)才可能發(fā)生（即霍金輻射）。這與黑洞‘事件視界的性質(zhì)有關(guān)，表現(xiàn)出來的就是黑洞‘事件視界隨著蒸發(fā)輻射過程而減小。而嬰兒宇宙也可能與母宇宙之間發(fā)生前所未有的相互作用，發(fā)生這

種作用的可能性則需要用量子引力理論去解決?！?/p>

達(dá)爾文模型

依據(jù)達(dá)爾文的變異進(jìn)化理論，斯莫林認(rèn)為，嬰兒宇宙也會(huì)與母宇宙出現(xiàn)些許不同，這種宇宙突變，可能會(huì)給嬰兒宇宙自身的復(fù)制能力造成影響。例如，如果宇宙常數(shù)、光速變了，或者說引力定律變強(qiáng)或者變?nèi)趿?，那么這個(gè)新宇宙就有可能不再適合制造數(shù)量、質(zhì)量龐大的恒星系統(tǒng)，無法形成星系，甚至無法凝聚出星體。因此，一個(gè)進(jìn)化的宇宙，它產(chǎn)生黑洞的能力也應(yīng)該是優(yōu)化過的。這也就可以解釋我們的宇宙中為何有那么多的超巨星，每一個(gè)都可能產(chǎn)生一個(gè)黑洞——一個(gè)嬰兒宇宙。

斯莫林指出，目前這種宇宙進(jìn)化學(xué)說還只是一個(gè)假設(shè)，但是弦論有可能是支持這種假說的潛在機(jī)制。弦論描述了不同的宇宙學(xué)參數(shù)及其之間的相變，這些正好可以用來解釋宇宙變化學(xué)說的相關(guān)常數(shù)。至于每一個(gè)黑洞能夠生產(chǎn)多少個(gè)嬰兒宇宙，斯莫林還不能給出確切的答案，這有待量子引力理論的進(jìn)一步研究。

筆者問斯莫林：“宇宙中的生命是不是只是一次偶然？人類與其他所有的有機(jī)體，是否只是漫長的宇宙過程中的一個(gè)微小的插曲，一個(gè)小片段？”斯莫林答道：“如果宇宙自然選擇理論是成立的，那么生命，以及孕育生命的宇宙，則是這個(gè)宇宙為了制造更多星體，從而產(chǎn)生更多黑洞所進(jìn)行的優(yōu)化的必然結(jié)果。當(dāng)然，前提是這個(gè)理論是對(duì)的?！?/p>

也有一些科學(xué)家持相反的觀點(diǎn)，認(rèn)為我們的宇宙本來就有生物趨向性，能夠制造生命是自然規(guī)律引發(fā)的必然結(jié)果。甚至有人認(rèn)為，經(jīng)過調(diào)整制造出有機(jī)生物體，才是這個(gè)宇宙的終極目的。一些哲學(xué)家所持的人擇原理也在支持這種觀點(diǎn)——對(duì)宇宙的任何觀測都是基于觀測者而言的，由于選擇性觀測的限制，我們永遠(yuǎn)只能看到對(duì)生命友好的宇宙。但是斯莫林卻不贊同這種觀點(diǎn)，他認(rèn)為宇宙學(xué)家應(yīng)該拋開生命這個(gè)話題，獨(dú)立地去學(xué)習(xí)和理解宇宙的本質(zhì)；而人擇理論，對(duì)于任何一種可測試的實(shí)驗(yàn)，想要做一個(gè)可證偽的預(yù)測，都是不現(xiàn)實(shí)的。宇宙的各種規(guī)律以及它所涉及的，都可以通過宇宙自然選擇理論做出解釋，無須涉及生命。就像我們生活的世界，有著大量的碳和氧，還有大量的宜居星球，這些看似支持宇宙生命友好論的證據(jù)，也可以跳出生命的主題去解釋：這些元素和星體的出現(xiàn)，是為了創(chuàng)造條件形成超巨星，然后形成黑洞。

毋庸置疑，斯莫林的這種理論會(huì)招致大量的批評(píng)。這是一個(gè)瘋狂的想法，自然也會(huì)經(jīng)歷相對(duì)瘋狂的審視。宇宙學(xué)家喬斯認(rèn)為，我們的宇宙還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能勝任“理想的黑洞工廠”這個(gè)職位，也許其他版本的宇宙更加合適。亞歷山大· 維蘭金對(duì)通過調(diào)整宇宙常數(shù)來提高黑洞的形成速率這一觀點(diǎn)表示懷疑，他認(rèn)為，當(dāng)前的宇宙常數(shù)已經(jīng)是黑洞形成速率的最佳參數(shù)。魯?shù)细裢咚箘t指出，斯莫林最大的錯(cuò)誤是把宇宙與達(dá)爾文進(jìn)化論進(jìn)行類比，“斯莫林的宇宙進(jìn)化不受限于周圍的環(huán)境，而受限于黑洞的數(shù)量。不同的宇宙之間不存在競爭關(guān)系，而競爭是達(dá)爾文進(jìn)化論的核心問題”。

斯坦福大學(xué)講座教授菲利克斯·布洛赫、理論物理學(xué)家萊納德· 蘇斯金在一篇文章中評(píng)論說：“斯莫林認(rèn)為，自然界的各種常數(shù)都是由適者生存的法則決定的，最適合繁衍的就能勝出。那些造成最大繁殖速度的特性會(huì)在各個(gè)宇宙中普遍存在，而且，我們極有可能就生活在這樣的一個(gè)宇宙中。這樣的邏輯會(huì)推出可笑的結(jié)果：如果我們的宇宙是永恒膨脹的，那么根據(jù)這個(gè)理論，它的宇宙學(xué)常數(shù)就是最大的，因?yàn)橛钪娴姆敝乘俣染褪撬呐蛎浰俣?。?/p>

面對(duì)反對(duì)的聲音，斯莫林毫無畏懼，他說，這些問題在他的《宇宙的生命》和《時(shí)間重生：從物理學(xué)危機(jī)到宇宙的未來》中都有回答?！凹词褂腥瞬徽J(rèn)同，也不意味著我們的想法是完全錯(cuò)誤的。至少，到目前為止，證明它錯(cuò)誤的嘗試都沒有成功。它已經(jīng)被建立起來，我將慢慢去充實(shí)它。我認(rèn)為最重要的一點(diǎn)是，這是一個(gè)科學(xué)的觀點(diǎn)。它闡明了一個(gè)更加普遍的看法，那就是如果你想解釋宇宙，你就必須解釋自然規(guī)律為什么是這樣的，而不是那樣的。從這一點(diǎn)出發(fā)，我們就能預(yù)測自然規(guī)律到底是始終如一，還是不斷演化的。這就是我的中心論點(diǎn)。至于宇宙進(jìn)化的確切機(jī)制，一個(gè)模型可能是正確的，也可能是錯(cuò)誤的。重要的是，科學(xué)只能在一定程度上解釋為什么自然法則是這樣的。但對(duì)宇宙自然選擇而言，這只是一種

假設(shè)，就像是達(dá)爾文和孟德爾在發(fā)現(xiàn)自然選擇之前對(duì)DNA 和基因所做的了解一樣?！眅ndprint