周小安
一、從哲學和科學看宇宙人類所居住的宇宙，究竟是否真有一個開始呢？詩人海涅曾這樣說：“宇宙是有限的，還是無限的？一個白痴才指望有一個答案。”這反映了探尋宇宙起源確實不容易。然而，人生的有限，以及人對永恆的渴望，最容易使人生出對宇宙之無限的感慨。中國古代的哲學思想中，宇宙無限占有絕對的優勢。張衡在《靈究》就說：“宇之表無極，宙之端無窮”。 康德在十八世紀証明，從哲學的進路，既可以証明宇宙無限，也可以証明宇宙有限。事實上，單從哲學的進路無法回答宇宙是否有起始的問題。從科學的進路來看，人類對宇宙有限無限的認識，則主要經歷了三個階段。 第一階段，以亞里士多德的同心球宇宙論為代表。這種宇宙論認為宇宙是有限的，地球中心即為宇宙的中心，但它卻是永恆的。 第二階段，以牛頓的絕對時空觀為代表。牛頓的慣性定律說，一個不受外力的物体將保持其靜止或勻速直線運動狀態。那麼，宇宙必須為一個自由運動的粒子準備無限的空間和時間，以保持其勻速直線運動狀態。所以，牛頓認為，空間就像一個無邊無際的大箱子，時間就像一條無始無終的河流。 第三階段，以愛因斯坦的廣義相對論和宇宙大爆炸理論為代表。1916年，愛因斯坦根據黎曼幾何，建立了廣義相對論。第二年他從廣義相對論的計算發現，宇宙並不是永恆靜止不變的，而是不斷地擴張和收縮。但為了迎合他原有的永恆靜止的宇宙觀，他不得不引進一個宇宙常數，來抵消宇宙不斷擴張或收縮的可能性。 愛因斯坦後來承認，這是他一生中所犯的極大錯誤，因為宇宙膨脹的理論後來得到科學觀測的有力支持。到目前為止，宇宙大爆炸理論仍然是大多數天文物理學家的共識。根據這種宇宙論，宇宙雖然有限（有一定的年齡和大小），卻是無邊界的，因此不存在古人所糾纏的宇宙邊界問題（想像一只螞蟻在籃球上爬，它可以沿一個方向爬回原處，卻找不到籃球的邊界）。 二、從聖經創造論看宇宙聖經《創世記》第1章1-3節說：“起初，神創造天地。地是空虛混沌，淵面黑暗，神的靈運行在水面上。神說，要有光，就有了光。” 而《啟示錄》4:11節說：“我們的主，我們的神，你是配得榮耀，尊貴，權柄的，因為你創造了萬物，並且萬物是因你的旨意被創造而有的。” 這就說明，以聖經的觀點來看，萬有的存在具有一個超然的目的，這個超然的目的是由創造者的旨意所決定的。 這就包含了兩方面的神學含義：第一，神有絕對的主權。第二，萬物存在具有意義和目的。這兩方面都不屬於科學研究的範圍，而是屬於神學信仰。 不過，根據一般受造物的特性（如汽車、電腦等），從中亦可得到與宇宙學有關的兩個推論：推論一，宇宙必有一個起始，而現在的宇宙必有一定的年齡。推論二，宇宙在起始的時候必是高度有秩序的，現有的宇宙秩序必是從起始高度的秩序退化而來。 三、推論一與現代宇宙學的發現在愛因斯坦發現廣義相對論的時候，人們普遍地持守靜態宇宙的信念，連愛因斯坦也不例外。當時，有一個俄國的物理學家兼數學家亞歷山大．弗利德曼，卻根據愛因斯坦的廣義相對論，在1922年作出了膨脹宇宙的預言。在弗利德曼模型中，所有的星系都“直接相互離開。” 這種情形很像一個畫上好多斑點的氣球被迅速吹脹。當氣球膨脹時，任何兩個斑點之間的距離都相應地加大，但是沒有一個斑點可認為是膨脹的中心。並且，斑點距離越遠，它們互相離開得越快。在弗利德曼的模型中，任何兩個星系分離的速度和它們之間的距離成正比。 1924年，美國天文學家埃得溫哈勃証明了，我們所居住的銀河系不是宇宙間唯一的星系。銀河系只是用現代望遠鏡可以看到的幾千億星系中的一個。並且，哈勃用一個很聰明的方法，算出了九個星系間的距離。 在二十年代，天文學家在觀察其它星系中恒星的光譜時，還發現了另一個最奇異的現象：這些恒星的光譜和我們銀河系一樣，具有特徵光譜線族，所不同的是，所有這些線族都向光譜的紅端，移動了一個相對的量。 為了理解這種現象的含義，我們必須首先了解多普勒效應。多普勒效應告訴我們，所接收到的任何波動頻率，與發出波動的波源的速度相關。當波源離開觀察者而去時，波動頻率就變低了。相反，當波源朝向觀察者而來時，波頻率就增高。 這個效應是我們今天日常所熟悉的，例如我們聽路上來往小汽車的聲音，當它開過來時，它的發動機的音調變高；當它離開我們而去時，它的音調變低。警察正是利用多普勒效應的原理，根據無線電波脈沖從車上反射回來的頻率來測量車速。 同樣，當星系的光源離我們而去時，我們接收到的光頻率就變低了。這意味著，當星系離開我們而去時，它們的光譜會向紅端移動；而當星系靠近我們而來時，光譜則藍移。 哈勃在算出了其它一些星系與我們的距離之後，他花了幾年時間為這些星系的距離以及光譜分類。那時候，大部分的人相信，這些星系的運動相當紊亂，所以預言紅移光譜和藍移光譜一樣多。但是，十分令人驚異的是，哈勃竟發現所有的星系都是紅移的，它們都遠離我們而去。更驚異的是，根據哈勃在1929年發表的結果，甚至星系光譜紅移的大小也不是雜亂無章的，而是和星系離開我們的距離成正比！換句話說，星系越遠，則它離我們遠去得越快！ 這意味著一幅什麼樣的宇宙圖像呢？這表明宇宙不可能像原先所想像的那樣處於靜態，而實際上是在膨脹，就像一個碩大的氣球在不斷地、迅速地吹脹。而在那起始點（100-200億年前），“氣球”尚未膨脹的時候，星系之間的距離為零。換言之，宇宙有一個開始。 這恰好証明宇宙確如聖經所言，是有起源的。 宇宙膨脹的發現，是二十世紀最偉大的發現之一。 四、大爆炸留下的微波輻射如果宇宙果真起源於一個大爆炸，那麼這個爆炸應該會留下痕跡。1965年，美國新澤西州貝爾電話實驗室的阿諾彭齊亞斯和羅伯特威爾遜，在檢測一個非常靈敏的微波探測器時，意外地發現了一種來自大氣層以外、太陽系以外，甚至銀河系以外的宇宙背景輻射。這種背景輻射具有“各向同性”的特徵，我們無論朝什麼方向看，這輻射的變化總不超過萬分之一度凱爾文溫度（絕對溫度）。 然而，大約同時，在附近普林斯頓做研究工作的兩位美國物理學家，羅伯特狄克和詹姆士皮帕爾斯也對微波感興趣。他們正在研究一個有關宇宙大爆炸的課題。這個課題是基於一個見解：如果宇宙起源於大爆炸，那麼早期的宇宙必須是非常密集的、白熱的。狄克和皮帕爾斯認為，如果這個理論是真的，那麼我們應該仍然能夠看到早期宇宙的白熱，也就是宇宙大爆炸留下的痕跡。且這種痕跡現在作為微波輻射，可以被我們看到。 當貝爾電話實驗室的彭齊亞斯和威爾遜得知此消息，他們立即意識到，自己所發現的背景輻射確與絕對溫度2.7k相對應，正是宇宙大爆炸所留下的痕跡！因為這個發現，彭齊亞斯和威爾遜被授予1978年諾貝爾獎。 總而言之，現代宇宙學的理論與觀測，都支持宇宙有一個起初，而現有的宇宙的確有一個年齡（100∼200億年）。這與牛頓的絕對時空觀是絕然不同的，也與馬克思主義哲學的時空觀是絕然不同的。牛頓的絕對時空觀和馬克思主義的時空觀都是靜態的、無限的、無始無終的。然而，在進入二十一世紀的今天，世界上還有許許多多的人仍然相信這種過時的時空觀。 五、推論二與現代宇宙學的發現下面讓我們來考察一下有神創造論的第二個推論：宇宙起始的時候必具有高度的秩序，而現有宇宙的秩序必是從起初的創造秩序而來的。 時至今日，仍然有許多人，其中包括一些基督徒，都不接受宇宙大爆炸理論。但是，兩者不接受大爆炸的理由卻剛剛相反。非基督徒不接受大爆炸理論的理由是，這理論支持神創造論。他們認為：如果宇宙有個始源，就得預先假定有個創始者。 而一些基督徒不接受宇宙大爆炸理論，卻是認為，如果宇宙起源於大爆炸，就不可能是神所創造的。例如，杜安尼吉西博士寫了一本很好的書，《從科學與聖經看創造論的奇妙故事》。然而，他在這本書中說：“按照進化論學說，我們這個極其複雜、井然有序、且像數學一樣精密的宇宙，是由一次爆炸產生的。有誰見過爆炸能產生秩序嗎？當然不會！爆炸不會產生秩序，它只會搞得亂七八糟的。”（P17） 又例如，另一本華人所寫有關科學與信仰的書名為《創世以來的奧秘》。該書說：“堅持‘宇宙大爆炸學說’的學者犯了許多錯誤，譬如說他們觀察到星河系統擴展的現象，但是這並不代表就來自爆炸的結果，因為他們根本忘記宇宙後面的創造者──神在其中統管萬有。這些人也忘記了物理的一項重要定律：大爆炸的結果是混亂而不是秩序，就像火山爆發會帶來毀壞的結局一樣。”（P43） 我個人的看法是，上述反對宇宙大爆炸論的這兩類人中，非基督徒比基督徒更正確地了解宇宙大爆炸論的科學意義和神學意義。 反對宇宙大爆炸論的基督徒犯了一個嚴重、但值得同情的錯誤，他們望文生義地將宇宙大爆炸想像成火山爆發，或炸彈爆炸，一種高度混亂的狀態。事實上，這個比喻並不恰當。地球上的物質，由於密度低，引力系數小，屬於非引力物質体系。故此爆炸帶來的，是混亂狀態。而宇宙大爆炸則屬於引力物質体系，其規律與非引力物質体系剛剛相反，大爆炸帶來的，是高度的秩序。對於通常氣体，熵增加傾向於使氣体分子分布更均勻，而對於引力物質的系統卻是相反的。 宇宙起始時處於均勻與平滑的低熵狀態，已得到了科學觀測上的有力支持。 1964年之後，歷二十八年所收集的宇宙背景輻射測量，非常清楚地指出，原始爆炸所經歷的極端迅速的膨脹，是驚人的均勻與平滑。而爆炸後，所形成的宇宙，卻非常的粗糙，以致包含數以百億計的星系。 美國太空總署也為解決這宇宙創始之謎，特別設計了宇宙背景探險號人造衛星（COBE），專門用來更精確地測量原始大爆炸的背景微波輻射。這衛星自1989年11月18日升空後，僅頭二年所提供的資料，就更清楚地肯定在宏觀宇宙中，每一個方向的背景溫度，完全一致均勻，誤差不到萬分之一度絕對溫度。 一直到1992年4月23日，在貝克來實驗室，太空物理學家史莫特發現，COBE衛星所收集到的三億六千萬個測量數據，顯示出也只有十萬分之三度的差異，這些差異代表著宇宙爆炸之初所引發的細微波浪。 史莫特解釋說：“這些波浪中較細微的，已經形成星系、星系團，以及太空中廣無邊際的空間。”史莫特發現公開宣稱：“我們所找到的是宇宙誕生的証據。”“這好像張開了眼睛看到了神一樣。其中的秩序多麼精美，多麼均衡雅緻，促使我們聯想到宇宙的背後必然有其設計。”（註1） 讓我們再舉兩個數字來說明這一點。第一個數字是十的負十之一百廿三次方。這是一個幾近於零的數字，它是宇宙大爆炸的初始低熵狀態自發產生的概率。第二個數字是十的負五十次方。這是產生一個與我們生活其中的相類似的宇宙所需要的宇宙膨脹速度的精確度。宇宙膨脹的速度若稍低於這個精確度，就不可能產生我們所居住的宇宙。 沒有神的設計，這幾乎是不可能的。（註2） 六、結語總結來說，現代宇宙學的理論和觀測強有力地支持這樣的理論：宇宙有一個開始、現有的宇宙有一個年齡，宇宙開始時具有高度的秩序、現有宇宙的秩序都與那起初的秩序有關。這兩方面的發現與聖經的創造論是不謀而合的。 這不禁使我們想到《羅馬書》1：19∼22所說的話：“神的事情、人所能知道的，原顯明在人心裡，因為神已經給他們顯明。自從造天地以來，神的永能和神性是明明可知的，雖是眼不能見，但藉著所造之物，就可以曉得，叫人無可推諉。因為他們雖然知道神，卻不當作神榮耀他，也不感謝他；他們的思念變為虛妄，無知的心就昏暗了；自稱為聰明，反成了愚拙。” 讓我們為神的奇妙創造而讚美。讓我們為自己曾經或仍然不肯認識這位智慧全能的神，不懂得感謝他，反而背離他而深深懺悔！□ 註釋： 1.引自《真金不怕洪爐火》，梁斐生著，加拿大福音証主協會，1993年版，P.9-10以及其中的參考文獻。 2. 《混沌初開──科學觀點論創造》Hugh Ross著，李柏基譯，中信出版社，1998年版，P.129。 本文同時參考《皇帝新腦》，羅杰彭羅斯著，許明賢、吳忠超譯，湖南科學技術出版社，1995年版。 作者來自湖南，加拿大理論物理博士。現於加拿大溫哥華牧養教會。 |