我所思考的大圖景

作者用天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)和哲學(xué)的絲線編織成一張宇宙大圖景，讓我們嘗試一起思考世界的本質(zhì)。關(guān)于世界的運(yùn)作方式，還有很多地方我們?nèi)圆涣私?，但我們有著絕佳的理由去認(rèn)為核心理論在它的適用范圍中就是自然的正確描述。

從無知無覺的宏大宇宙看來，我們個(gè)人有很大的意義嗎？我們需要正視這個(gè)問題，通過思考去理解，我們對意義的追求應(yīng)該符合現(xiàn)實(shí)最深層面的本性。

我在人生中僅有一次與死亡擦肩而過。

我的判斷有些失誤。天色已暗，交通繁忙。在洛杉磯405號高速公路上，一位走神的司機(jī)為了避開高速公路出口匝道，在我前方突然轉(zhuǎn)線，而我為了避讓也急忙轉(zhuǎn)向。在我左后方車道的大型集裝箱貨車離我沒有想象中那么遠(yuǎn)。我后保險(xiǎn)杠邊上一寸不到的地方碰到了大貨車拖車頭的一角。這就出事了。我的車失控了，緩慢但無法控制地向左旋轉(zhuǎn)，最后我的這一側(cè)甩著撞上了大貨車頭，而這時(shí)大貨車還在高速公路上飛奔。至少我覺得這個(gè)過程很緩慢。我覺得好像被困在了琥珀里，無助地看著我的車子自己移動(dòng)著，最后與大貨車的水箱格柵親密接觸，橫在車流中間，刺眼的頭燈照在我臉上。

我被嚇到了，但沒有受傷。車子有點(diǎn)被撞癟了，需要在修理廠好好修理一番，但在警察填好報(bào)告之后，我還是能開著它回家。如果多撞上幾寸，如果不是這個(gè)速度，如果貨柜車司機(jī)更加驚慌失措，那可能就是另一回事了。

我們中的許多人，遠(yuǎn)在真正到達(dá)生命盡頭之前就曾接近過死亡。我們直面的是生命的有限。

作為職業(yè)物理學(xué)家，我將宇宙作為一個(gè)整體來研究。宇宙很大，在宇宙大爆炸大約138億年后，有千億的星系居于我們目視可及的夜空。相比之下，我們?nèi)祟悓?shí)在渺小，只是最近才出現(xiàn)在一顆不起眼的行星上，它繞著一顆平平無奇的恒星公轉(zhuǎn)。無論我在高速公路上遭遇的事故最后結(jié)局如何，我的一生只能用數(shù)十年來衡量，而不是數(shù)十億年。

個(gè)體的人是渺小而短暫的存在，人與宇宙相比，還不如與地球相比的一顆原子。又有哪個(gè)個(gè)體的存在能擁有意義？

在某種意味下，個(gè)體的存在顯然有意義。我過著幸運(yùn)的人生，有關(guān)心我的家庭和朋友，他們會(huì)因我的死亡而悲痛。如果我提前知道我的人生將走到盡頭，我個(gè)人會(huì)相當(dāng)悲傷。但從似乎無知無覺的宏大宇宙看來，人生真的有那么大的意義嗎？

我仍然傾向于認(rèn)為我們的一生是有意義的，即使宇宙沒有我們也會(huì)照常運(yùn)轉(zhuǎn)。但我們需要正視這個(gè)問題，通過艱苦的思考去理解一點(diǎn)，就是我們對意義的追求應(yīng)該如何符合現(xiàn)實(shí)最深層面的本性。

我有一個(gè)朋友是神經(jīng)科學(xué)家和生物學(xué)家，她能使單個(gè)細(xì)胞返老還童。科學(xué)家發(fā)展了很多技術(shù)來從成人體內(nèi)提取干細(xì)胞，這些干細(xì)胞已經(jīng)開始衰老，帶有成熟細(xì)胞的標(biāo)志，然后科學(xué)家們能逆轉(zhuǎn)它們的衰老過程，直到它們重獲新生。

從細(xì)胞到整個(gè)有機(jī)體，之間隔著漫漫長路。于是我半開玩笑地問她：我們有朝一日，會(huì)不會(huì)能夠逆轉(zhuǎn)人類的衰老過程，讓人們永葆青春？

“你和我總有一天要死掉的，”她若有所思，“但如果我們有孫子孫女的話，我就不那么確定了。”

這就是生物學(xué)家的想法。作為一個(gè)物理學(xué)家，我知道想象中的那些能活上幾萬甚至上億年的生物并不違反任何自然定律，所以我并沒有什么異議。但在最后，所有恒星將會(huì)耗盡它們的核燃料，它們冰冷的遺跡將會(huì)坍縮為黑洞，而那些黑洞也將會(huì)緩慢地蒸發(fā)，變成幽暗寂寥的宇宙中一團(tuán)稀薄的基本粒子。無論生物學(xué)家有多么聰明，我們實(shí)際上不能永遠(yuǎn)活下去。

每個(gè)人都要死。生命不是一種像水或者巖石那樣的物質(zhì)，它就像火焰搖曳和驚濤拍岸那樣，是一個(gè)過程。這個(gè)過程有個(gè)起點(diǎn)，持續(xù)一段時(shí)間，最終會(huì)完結(jié)。屬于我們的時(shí)間，無論它是長是短，與無盡的永恒相比只有一瞬。

我們面前有兩個(gè)目標(biāo)。其中之一是說明我們宇宙的歷史，還有我們認(rèn)為這段歷史屬實(shí)的理由，也就是我們當(dāng)前理解的整體圖景。這是個(gè)美妙的概念。我們?nèi)祟惥褪且粓F(tuán)團(tuán)有結(jié)構(gòu)的泥巴，在自然規(guī)律無意識的作用下，變得能夠深思、珍視和參與我們周遭世界的那種令人望而卻步的復(fù)雜性。要理解自身，我們必須理解那些構(gòu)成我們的物質(zhì)，也就是說我們需要深入粒子、力和量子現(xiàn)象的領(lǐng)域。當(dāng)然，還有那些能感知和思考的系統(tǒng)，它們到底是如何由這些微觀部件以各種令人眼花繚亂的形式組合而成。

另外一個(gè)目標(biāo)是提供一些存在主義療法。我希望證明的是，盡管我們從屬于一個(gè)依照冰冷定律運(yùn)轉(zhuǎn)著的宇宙，但我們有意義。這不是一個(gè)科學(xué)問題——我們不能通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)來測量人生有多少意義。它本質(zhì)上是一個(gè)哲學(xué)問題，需要我們摒棄數(shù)千年以來對人生及其意義的思考方法。按照傳統(tǒng)的想法，如果我們“僅僅是”一大堆依據(jù)物理定律移動(dòng)著的原子的話，人生根本不可能有意義。我們的確如此，然而這不是思考“我們是什么”的唯一方式。我們是一堆堆原子，獨(dú)立于任何無形的精神或者作用而運(yùn)轉(zhuǎn)著，同時(shí)我們也是會(huì)思考有感受的人，通過生活的方式給存在帶來意義。

我們是渺小的，而宇宙是宏大的。這個(gè)宇宙并沒有操作指南，然而我們?nèi)匀煌魄贸隽嗽S多關(guān)于事物如何運(yùn)作的知識。但要接受這個(gè)世界的本來面目，微笑著面對現(xiàn)實(shí)，然后活出有價(jià)值的人生，這是另一種完全不同的挑戰(zhàn)。

在本書的第一部分“宇宙”中，考察的是我們偏居一隅的廣闊宇宙的一些重要性質(zhì)。要探討世界有很多方法，這將我們引向了所謂詩性自然主義的框架。“自然主義”宣稱只有一個(gè)世界，那就是自然世界。我們會(huì)探索其中一些提示，包括宇宙運(yùn)轉(zhuǎn)和演化的方式，它們將我們指引到了這個(gè)方向?！霸娦浴碧嵝盐覀儯接懯澜绲姆椒ú⒎俏ㄒ?。我們覺得“原因”和“理由”之類的詞語用起來非常自然，但這些概念并不是自然最深層次運(yùn)作方式的一部分。更合適的說法是，它們是一種涌現(xiàn)現(xiàn)象，是我們?nèi)粘Ｊ澜绲囊徊糠?。在世界的日常描述和深層描述之間的差異來自時(shí)間箭頭，也就是過去與未來的差異，它可以追溯到我們宇宙在大爆炸不久之后所處的特殊狀態(tài)。

在第二部分“理解”中，我們考慮的是應(yīng)該如何嘗試去理解這個(gè)世界，或者至少是如何逐漸逼近真相。我們要學(xué)著去接受不確定和不完整的知識，并且隨時(shí)準(zhǔn)備好在新證據(jù)浮現(xiàn)之后更新我們的信念。我們將會(huì)看到，我們描述宇宙的最佳方式并不是一個(gè)統(tǒng)一的敘事，而是一系列相互勾連的模型，它們分別適用于不同的層次。每個(gè)模型都有它的適用范圍，而每個(gè)模型中至關(guān)重要的概念，都完全可以當(dāng)成“實(shí)在”。我們的任務(wù)，就是將這些基于某些基礎(chǔ)概念而密切相關(guān)的描述組合起來，形成一個(gè)穩(wěn)定的信念體系。

然后我們轉(zhuǎn)到“本質(zhì)”部分，思考這個(gè)世界的本來面貌，也就是自然的基本規(guī)律。我們會(huì)討論量子場論，它是書寫現(xiàn)代物理學(xué)的基本語言。我們將欣賞到“核心理論”的成就，這個(gè)宏大而成功的理論描述的是基本粒子和相互作用，它們組成了你我，組成了日月，組成了你一生中看過、觸摸過、品嘗過的所有東西。關(guān)于世界的運(yùn)作方式，還有很多地方我們?nèi)圆涣私?，但我們有著絕佳的理由去認(rèn)為核心理論在它的適用范圍中就是自然的正確描述。這個(gè)適用范圍足夠廣闊，可以馬上排除不少引發(fā)爭議的現(xiàn)象，從隔空移物和占星術(shù)到死后靈魂的存在。

從手頭上的一些物理定律出發(fā)，要將這些深層次的準(zhǔn)則與我們身處世界的豐富多姿聯(lián)系在一起，還需要不少的工作。

在第四部分“復(fù)雜性”中，我們會(huì)逐漸看到這些聯(lián)系來自何處。復(fù)雜結(jié)構(gòu)的涌現(xiàn)并不是一種與宇宙整體愈發(fā)無序的趨勢背道而馳的奇怪現(xiàn)象，它是這種趨勢的自然結(jié)果。在適當(dāng)?shù)臈l件下，物質(zhì)自然會(huì)自發(fā)組織成精巧的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)能捕獲和利用來自環(huán)境的信息。這個(gè)過程的極致就是生命本身。我們越了解生命的基本運(yùn)作，就越能欣賞它們?nèi)绾闻c支配宇宙的物理定律和諧共處。生命是一個(gè)過程，不是一種物質(zhì)，它也必定如曇花一現(xiàn)。我們不是宇宙存在的理由，但自我意識和思考能力使我們在宇宙中占據(jù)著特殊的地位。

這將我們帶到了自然主義面對的最棘手的問題之一：意識之謎。我們會(huì)在“思考”這一部分直面這個(gè)問題，到時(shí)候我們會(huì)從“自然主義”邁進(jìn)“物理主義”。在理解思維在大腦中的運(yùn)作方式上，現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，而毫無疑問的是，我們個(gè)人的體驗(yàn)與大腦中的物理過程有著確實(shí)的關(guān)聯(lián)。我們甚至開始明白這項(xiàng)非凡的能力如何隨時(shí)間演化而來，還有哪些能力是意識所必須的。最困難的問題來自哲學(xué)：內(nèi)在的體驗(yàn)，也就是寄宿在我們腦袋里那獨(dú)一無二的經(jīng)驗(yàn)意向性，為什么竟能歸結(jié)到單純的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)上呢？詩性自然主義提示我們，應(yīng)該將“內(nèi)在體驗(yàn)”看成對于我們大腦中事件的一種表達(dá)方式的一部分。但這些表達(dá)方式本身也完全可以是真實(shí)的，甚至在探討我們作為擁有理性的生命進(jìn)行自由選擇的能力時(shí)也是如此。

最后，在“關(guān)懷”部分，我們將會(huì)遇到最困難的問題，也就是在一個(gè)沒有超越現(xiàn)實(shí)的意義的宇宙中，到底應(yīng)該如何構(gòu)建意義和價(jià)值。針對自然主義的普遍指控之一，就是這樣的任務(wù)不可能完成：沒有超越物理世界的事物指引我們的話，人根本沒有生活的意義，更不要說選擇某種生活方式的意義。一些自然主義者贊同這一點(diǎn)，然后繼續(xù)自己的生活；另一些作出了強(qiáng)烈反應(yīng)，他們主張價(jià)值觀可以像宇宙年齡那樣，用科學(xué)方法來確定。詩性自然主義處于兩者之間，它接受價(jià)值觀由人類建構(gòu)的觀點(diǎn)，但否認(rèn)價(jià)值觀會(huì)因此成為一種幻覺或者失去意義。我們所有人都有關(guān)心和渴望的事物，無論它們來自演化、家庭教育還是環(huán)境。我們眼前的任務(wù)，是在我們心中以及人與人之間調(diào)解這些關(guān)心和渴望。我們在人生中追尋到的意義并沒有超越現(xiàn)實(shí)，但它并不因此而遜色。

作者簡介：

肖恩·卡羅爾，美國理論物理學(xué)家，加州理工學(xué)院物理系的教授，從事場論、引力、宇宙學(xué)、量子力學(xué)等研究。他還是美國國家科學(xué)院院士、美國藝術(shù)與科學(xué)院院士。他不僅是物理學(xué)家，同時(shí)也是作家和頗有名望的物理學(xué)博客博主、劉易斯·托馬斯科學(xué)寫作獎(jiǎng)得主。

譯者：方弦，留法博士生，科學(xué)松鼠會(huì)成員。

內(nèi)容簡介：

本書探索了我們宇宙的歷史，包括宇宙運(yùn)轉(zhuǎn)和進(jìn)化的方式，也就是我們當(dāng)前理解的整體圖景，并嘗試如何去理解這個(gè)世界，理解那些構(gòu)成我們的物質(zhì)，包括粒子、力和量子現(xiàn)象的領(lǐng)域，它們構(gòu)成了我們感知和思考的系統(tǒng)的方式。同時(shí)，作者帶我們思考這個(gè)世界的本質(zhì)，在一個(gè)沒有終極意義的宇宙中，應(yīng)該如何構(gòu)建意義和價(jià)值。