神在主宰世界嗎?霍金:就算真的有神,祂也只能決定宇宙的初始狀態

【為什麼我們要挑選這篇文章】在科學不發達的時代,宗教提供人類自然界未知現象的解釋,然而隨著科學的發展,能夠解釋愈來愈多的現象,宗教也受到了挑戰。

霍金大見解》是霍金的遺作,探討關於人類文明如何延續的十個大哉問。第一個大哉問,就是「世界有神嗎?」或許我們可以先了解,科學是如何解釋宇宙誕生的。(責任編輯:郭家宏)

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科學已開始回答許多原本屬於宗教領域的問題。宗教是人類早期的嘗試,希望能回答我們共有的疑問:我們為何會在這裡?我們從何而來?

根據「科學決定論」,上帝只能決定宇宙的初始狀態

從很久以前開始,答案便幾乎只有一個:神造萬物。這個世界其實是一個相當恐怖的地方,因此即使強悍如維京人,也相信有超自然的神存在,從而去理解一些諸如閃電、暴風雨與月食等自然現象。現在,即使科學已經為這些自然現象提供了更好、也更具一致性的答案,但還是有許多人仍舊依附在宗教上,因為宗教給了他們慰藉,而且他們也不信任或不瞭解科學。

目前,創世(宇宙的起源)是宗教還能置喙的領域,然而,即使是這個領域,科學也已經有長足的進展,相信在不久的將來,也能為宇宙的創生,提供明確的答案。我之前出版了一本書,主要討論上帝是否創造了宇宙,結果引起了一些騷動。科學家就宗教議題發表言論,的確讓人惱火。我無意去勸說別人,該去相信什麼,但對我而言,思考上帝是否存在,是一個真真切切的科學問題。畢竟,我們很難再去找到一個比這個問題更重要、更基本、也更神祕的問題:究竟是什麼,或是誰,創造並主宰了這個宇宙?

根據科學定律,我認為,宇宙是從空無(nothing)之中很突然的、自發誕生出來的。 科學的基本假設是「科學決定論」:若已知道系統某個時刻的狀態,那麼科學定律便能決定該系統(宇宙)後續的種種演化過程。 這些定律可以是由上帝所頒布的,也可以不是;但無論如何,上帝都無法再干擾或違背這些定律,否則這些就不能稱為定律了。

如此一來, 上帝僅剩的自由,便只剩下決定宇宙創生之時的初始狀態了。 然而,即使是那個瞬間,也可能有一些必須遵守的定律。換言之,上帝在決定這些事情上面,是根本不享有任何自由的。

宇宙的「食譜」:物質、能量與空間

除去宇宙的複雜與多樣性暫且不論,試想一下,如果我們想創造出一個宇宙,我們需要哪些材料?讓我們像在寫食譜那樣,把這些材料寫下來。對於宇宙「這道菜」,我們需要準備哪些材料呢?

首先是 物質 ;所有的物體都具有質量。我們的四周充滿了各式各樣的物質,不論是在腳底下、頭頂的天空中,甚或是在太空之中。灰塵、岩石、冰塊、液體等等,都是物質。散布在浩瀚而難以想像的距離之外,那些巨大的氣雲、為數眾多的螺旋星系、以及每個星系之中的那數十億顆恆星,也都是物質。

能量 ,是我們需要的第二樣材料。即使你從來沒有思考過這個問題,我們也都知道能量是什麼。它是我們每天生活都會遭遇到的東西。抬頭看看太陽,你的臉立刻就能感受到它的熱,這是從一億五千萬公里遠的恆星傳來的能量。能量在宇宙之中穿梭,驅動各式各樣的過程,讓宇宙成為一個生生不息、充滿變化的地方。

現在我們有了物質,也有了能量,第三樣材料則是 空間 ,很大、很大的空間。你可以用很多方式來形容宇宙:令人讚嘆的、美麗的、猛烈的,但是你絕對不能用擁擠、狹小來形容它。無論我們望向何處,總會看到空間,而且愈看,看到的空間愈多、也愈廣闊。

環顧四面八方,所有這些物質、能量與空間,究竟從何而來?我們一直等到 20 世紀,才開始有些頭緒。

這個答案,來自於一個人的洞察,他也許是有史以來最了不起的科學家。他就是愛因斯坦。我很遺憾,自己沒有機會和他碰面,因為他過世時,我只有 13 歲。

大霹靂之後,產生了空間與能量

愛因斯坦理解到一件相當特殊的事情: 兩樣構成宇宙的主要材料,質量與能量,基本上是同一樣東西 ,你可以把它想成是一枚銅板的兩面。他最著名的方程式 E = mc^2 基本上就是說:可以把質量想成是某種形式的能量,反之亦然。所以,現在構成宇宙的材料,不再是三樣,而是 只有兩樣:能量與空間

那麼,所有這些能量與空間,又是從哪裡來的呢?經過數十年的研究,科學家終於找到答案了: 空間與能量是在一個我們如今稱為大霹靂的事件中,自發創生出來的。

在大霹靂的那一瞬間,整個宇宙就此出現,並與空間一起存在。它開始暴脹,就像氣球被吹氣膨脹那樣。那麼所有這些能量與空間,究竟來自何處?這個充滿能量、有著浩瀚驚人的空間、以及擁有那麼多萬事萬物的宇宙,如何能從空無之中突然出現?如何無中生有?

對某些人而言,這就是上帝現身的地方。 上帝,就是創造這些能量與空間的造物主;大霹靂,就是創世紀的時刻。 然而,科學卻有另外一個版本的故事。冒著讓自己惹上麻煩的風險,我想:我們現在已經可以理解,當初讓維京人感到害怕與恐懼的一些自然現象;我們甚至可以超越愛因斯坦所提出的能量與物質這個優美的對稱關係;我們更可以根據自然律,來探討宇宙的起源,並試著問自己,是否「上帝存在」是宇宙創生的唯一解釋。

(本文書摘內容出自《霍金大見解》,由 天下文化 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題。首圖來源:Pixabay CC Licensed)

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