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  • 利于發現的設計

     

    吉爾摩甘薩雷斯

    杰伊 理查德

     

    閱讀任何一本科學發現史方面的書籍,你都會發現反映人類足智多謀、堅持不懈、歪打正着的美麗傳說,然而你可能不會看到任何關于成功獲得這些發現的必要條件的討論。發現事物不但需要人去做發現的工作,而且還需要一整套環境使之成行。离開這二者,不會發現任何東西。

     

    盡管科學家們并不常常討論這個問題,但是我們可以從我們地球家園(而不僅僅是我們所緊鄰的環境)測量廣闊宇宙的程度是令人吃惊的。比如,很少有人考慮過在一個不同的行星環境里科學是什麼樣的,更少有人意識到對此問題的探索會出乎意料的帶給我們關于智能設計的證据。

     

    想想我們地球家園的下列特性:地球大气在可視光譜范圍的透明度、地殼變動、大月亮以及在銀河系中的獨特位置。這些特性,欠缺其中任何一項,我們都很難對宇宙有所了解。舉例說,倘若我們居住的地球被厚厚的云層永久地覆蓋,那麼我們對宇宙的觀察會怎樣被削弱?思索這個問題并非沒有价值。畢竟,我們的太陽系包含諸多此類行星的范例。僅僅想想金星、木星、土星以及土星的衛星土衛六,就都是進行天文學研究不錯的場所。

     

    我們可以在銀河系級別進行類似的比較。譬如,如果我們离銀河中心或它的一個主要的滿是塵灰的螺旋臂再靠近一些,多余的灰塵會阻礙我們探查遙遠宇宙的視野。事實上,我們就很有可能錯過天文學歷史上最偉大的發現之一:微弱的宇宙微波背景輻射。這一發現是在20世紀兩大宇宙理論中進行取舍的關鍵。這一辯論的根本就在于我們針對宇宙所提出的最基本的問題之一:宇宙是自然存在的呢,還是确實有一個起始呢?

     

    穩態理論假定有個不生不滅的宇宙,而大爆炸理論暗示宇宙是有起始的。几十年來,并未有直接的證据能對兩者作出取舍。但是大爆炸理論預測從宇宙歷史上較早、較熱、密度較大的時期殘留下了放射物。穩態理論卻沒有作出此類預測。因此,當科學家們在1965年發現宇宙背景輻射時,就為穩態理論敲響了喪鍾。但是,這一發現并不是處處都能行得通的。我們在銀河系所占据的獨特有利地位使得我們可以在這兩大不同的起源觀點中進行取舍。

     

    在《受寵的星球:我們在宇宙中的位置何以是利于發現的設計》一書中,我們討論了這些和許多有比較性的案例來表明我們住在一個從科學觀察和發現來看受寵的星球上。地球不僅僅是發現的受寵之所,也是生命的受寵之所。我們認為正是生命和發現之間的聯系暗示了目的性而非偶然性。

     

    几十年前物理學家和宇宙學家開始意識到:物理學的常數值---無論在何處都相同的宇宙特性---一定是非常接近使生命成為可能的它們的實際价值。因此,他們開始討論宇宙是為生命的存在而“精心調制”的。有些人甚至開始提出精心調制有一個精心調節器。而近來,天体生物學家們開始了解即使在我們精心調制的宇宙,許多其他局部的事物必須要恰到好處才能得到适合居住的星球環境。

     

    如果你是宇宙高廚,你為烹飪一個可居住的行星所設的菜譜一定要包含諸多成分。你需要一個堅固的行星大到足以支撐充實的大气、海水并保持數億年的內部熱量。你需要合适的大气,需要一個大月亮來穩定星球自轉所形成的傾斜,需要為這個星球提供一個圍繞類似我們太陽的主星序的星星運轉的近似圓形的軌道,需要為這個星球在其星系內提供恰當的星鄰,還需要使整個星系遠离類似銀河系這樣的天河系的中心、邊緣和旋臂,需要在宇宙歷史的關鍵窗時刻烹調,等等。這里列出的僅僅是一部分,但也使你對此有了認識。

     

    這一證据越來越對那些感興趣于生命問題的科學家所關注。比如,參与宇宙之外智能探尋(SETI)的研究者們對認識生命需要什麼的問題特別感興趣。獲得這一知識將允許他們測定找到其他可溝通文明的机率。然而,對宇宙之外的智能探尋的研究者們來說不幸的是,這一可能性并不樂觀。最近的證据傾向于所謂的稀缺地球假說(根据布朗李和皮華德在2000年的著作書名命名)。此理論假定產生簡單生命的星球可能普遍,但誕生复雜生命的星球极為稀缺。

     

    我們還不知道我們是否是宇宙中唯一的人類。宇宙是一個擁有丰富資源的巨大空間。天体生物學研究還沒有成熟到賦予可居住的行星所需要的所有要素以精确的概率值。我們還不能肯定地指出這些要素是否會耗盡所有可用的資源。或許宇宙真大到至少能偶然出現一個可居住的行星,但也許并非如此。同時,僅僅基于可居住的星球稀缺的結論,很難舉出有力的實例證明智能設計。

     

    也就是說,我們确實認為存在星鄰設計的證据,因為正如我們在《受寵的星球》中所辯論的,生命的需要和科學的需要之間存在一种可疑的模式。使一個星球适宜复雜生命生存的關鍵條件,同樣也是使得這個星球成為進行大范圍科學發現的最佳場所的條件。換而言之,如果我們把我們星球的環境与其他缺少可居住環境的星球相比,我們會發現惊人的巧合:觀察家發現他們處于最适于觀察的地方。譬如,复雜生命所需要的大气正是能提供科學上最為有用的“光”的大气。生命所需要的地質結构和星球系統,總体上來說也是最有利于那個生命得以重建歷史的條件。而銀河系中最适宜居住的區域和宇宙史上最适宜居住的時間,總体上來說也是進行天文學和宇宙哲學研究的最佳場所和時間。倘若宇宙僅僅是原子和原子相碰撞的盲目串聯而不是別的什么,那么你就不會期望有這一模式。相反,如果宇宙是利于發現的設計,那么這一模式就會是你期望的。

     

    吉爾摩 甘薩雷斯是愛荷華州立大學天文學副教授。1993年在華盛頓大學獲得天文學博士學位,后來在華盛頓大學和奧斯汀的德克薩斯大學做過博士后。他共有60多篇經同僚評審的科學文章。2004年与杰伊 W 理查德合作發表了著作《受寵的星球:我們在宇宙中的位置何以為發現而設計》(華盛頓特區雷格奈利出版社)。他最近的著作是与斯科特伯尼及大衛歐斯珀合著的大學本科生教科書第二版《實測天文學》(劍橋:劍橋大學出版社)。

     

    杰伊 W 理查德是密歇根戈蘭德拉彼德阿克頓研究所結构關系所長及研究員。在其先前教學的普林斯頓神學院獲得哲學和神學博士學位。他發表了多篇學術論文和通俗文章,還出版了几本著作。其近作有《莫測的上帝:神圣完美性、永恒性、簡洁性哲學探索》(校際出版社,2003年)和与吉爾摩甘薩雷斯合著的《受寵的星球:我們在宇宙中的位置何以為發現而設計》(華盛頓特區雷格奈利出版社,2004年)。