《世界末日》 (1 ~ 6)

来源: 风声雨声 2012-12-10 18:26:46 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (64536 bytes)
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引子

和前两卷讨论抽象的原理相比,本卷的内容和我们的现实世界联系得更加紧密一些。关于世界末日的讨论将涉及方方面面,这一部分要写的几乎就是现今的整个世界。

不久前,网络上流传着这样一则新闻:

据俄罗斯“直播新闻”网1113日消息,一个由二十位不同领域的科学家组成的国际研究组日前所做的研究得出一个令人担忧的结论:世界末日将于本世纪降临,届时人类将毁灭。

这二十位科学家的专业研究领域包括生物学、生态学、地质学及古生物学等。根据他们的研究,人类灭亡的原因将会是全球气候变暖及地球人口过剩。科学家们指出,地球气候逐渐变化的观点是不正确的,最新的研究表明,地球环境有可能发生剧烈的、不可逆的改变,而这一改变会导致地球上所有的人类灭亡。

科学家们还指出,到2050年地球人口将达到90亿,而全球气温在那时会上升2摄氏度。气温的改变将造成大饥荒,导致人道主义灾难。

专家们还称,2050年以后的世界将与今天大不相同。

因为这则新闻从网络上获得,所以存在对这则新闻质疑,质疑这些信息的真实性,质疑这些研究的严谨程度。但是在质疑个别信息的真实性的同时,我们更应该注意到它存在的合理性,也就是说即使没有这则新闻,也应该有其他的类似的“事实”和研究报告存在才合理。因为没有学者进行“人的行为是否会带来世界末日”的研究才是无法想象的。同时,我们注意到,世界末日不再是一个遥不可及的神话传说,而是一个必须关注的话题。它已经成为了一个在本世纪极有可能需要面对的巨大危机,是一个横在了全人类面前的坎。

绝大多数人恐怕还没有意识到,上面那一则消息到底意味着什么。我们就以这个话题为线索,以最粗线条的笔法来描绘一下当今世界华丽外表下的更本质的真实。

拉磨的驴 

在讨论现实之前,先讨论一个比较虚的问题。一个人应该怎样度过一生?人生的目的和意义到底是什么?对于这样的问题的思考本身是否有意义?一个人到底有怎样的信仰才不算是被欺骗?

有一头拉磨的驴,主人告诉它,多拉磨可以多得饲料,驴很高兴,于是使劲地拉。主人把吃不了的饲料装在袋子里,并且在驴面前树了一块板子,储存了一袋饲料,就在板子上印个袋子形状的戳子。驴看着板子上的戳子在增加,心里想着山一样多的饲料很满足,拉磨拉得更欢了。这样过了几年,忽然有一天,驴想明白一件事,我这一生到目前为止光拉磨了,往前看,到死除了拉磨也看不到别的内容。难道说这就是我的驴生理想和驴生目的吗?生而为驴的全部意义就是摆在眼前的这些戳子吗?但是,这些戳子对于我这头驴到底有什么意义?不管有没有这些戳子,驴想卸磨那是不可能的。那么我拉磨的目的到底又是什么?

从人择原理到我择原理 

人从何处来?当科学家们考察人类产生所需要的条件时,无不惊奇地发现,这个条件是那样的苛刻。有人喜欢用一个比喻来描述,把一堆垃圾扔上天,掉下来的居然是一辆豪华轿车。而实际上,人类出现,其概率比那个要小得多。

但是,只有人的个体存在了,人类存在了,人们才能够谈论这些话题,这叫做“人择原理”。宇宙在人类无法想像的空间和时间尺度上,进行着这样的扔垃圾,甚至可能是亿万个宇宙及宇宙世代。

人择宇宙学原理(简称人择原理)由鲍罗和泰伯拉提出。这条原理很复杂,但简而言之,即谓正是人类的存在,才能解释我们这个宇宙的种种特性,包括各个基本自然常数。因为宇宙若不是这个样子,就不会有我们这样的智慧生命来谈论他。

人择原理分为两种:弱人择原理和强人择原理。

理论物理学家斯蒂芬·威廉·霍金也在《时间简史》一书中提到了人择原理,他把它称作“人存原理”。人择原理被分为三种,弱人择原理、强人择原理和终极人择原理。

“人择原理”最早的表达是:自然定律惊人地适合生命的存在。

一般的说法是:自然律应该允许向自然律发问的智慧生命存在。

所谓的人择原理试图解释宇宙存在的根本性问题,那就是为什么宇宙是适合智慧生命比如我们人类生存的?对于这个问题,人择原理给出的答案是:如果宇宙不是现在这个适合智慧生命存在的话,也就不会有我们这些智慧生命来提出这个问题了。宇宙是这个样子,是因为我们看到它是这个样子。

弱人择原理(Weak anthropic principle (WAP)):物理学和宇宙学的所有量的观测值,不是同等可能的;它们偏爱那些应该存在使碳基生命得以进化的地域以及宇宙应该足够年老以便做到这点等等条件所限定的数值。

约翰·巴罗(John D. Barrow) 和弗兰克·提普勒(Frank J. Tipler)认为人们生存在众多个宇宙演化模型中一个,假如我们不是身处现在这模型,即宇宙会以不同方式演化,我们也不会在这里。(宇宙以不同方式演化,会有对应的生物。如没有恒星行星,只有星云,那么没有我们,但是会有星云生物-----skydarken)

我们之所以活在一个看似调控得如此准确,以至能孕育我们所知的生命的宇宙之中,是因为如果宇宙不是调控得如此准确,人类便不会存在,更遑论观察宇宙。

若任何一个基本物理常数是跟现在的有足够的差异,那么我们所知的生命便不能存在,更不会有智慧生物去思考宇宙。有论文指出,(弱)人择原理能解释精细结构常数、宇宙的维数、和宇宙常数等物理常数。

强人择原理(Strong anthropic principle (SAP)):宇宙必须具备允许生命在其某个历史阶段得以在其中发展的那些性质。

肯定宇宙就是为了一定会生出有智慧生物,不允许宇宙以其他不能够令我们生存之选择出现。当我们出现后,文化将会以一种有智慧的形式存在下去并传遍宇宙,并最终会达到极点和其他宇宙进行交流。

不论是弱人择原理还是强人择原理,总之,这一个宇宙就应是我们的宇宙,而我们就在其中经历了进化,然后对这个宇宙显得多么恰好地适合于我们感到惊异。但这实在与我们毫无关系。我们发觉我们的宇宙的完美仅仅因为它是唯一的我们能在其中生存的宇宙。多半,在其他的生命(如我们所知的)不可能存在的宇宙里,别的种类的生命或别的类型的无法想象的现象也许会盛行。而且这些生命或现象中的每一种,若具有惊奇的能力的话,便会惊奇为何它们的宇宙显得如此适合于它们。

笔者认为弱人择原理和强人择原理实际上是同一个意思但从不同角度看问题的不同表述。产生误解和争论的原因,仍然是语言并非很好的信息传递工具。但是,不论是哪一种,如果只谈人择原理,仍然差了一步,毕竟物理学家们通常都是客观地看待事物,因此缺少了哲学的这个角度。

宇宙存在的意义不是产生了向自然律发问的智慧生命,而是产生了“我”。如果这个智慧生命不是“我”,那么不论它的智慧多么强,它在怎样高的水平向自然律发问,这些行为和行星绕着恒星转圈这样的运动实际上没有本质的区别。宇宙存在的意义在于产生了意识,产生了主观自我。反过来的表述是:如果没有自我意识产生,则这个宇宙是否存在则没有意义。(参看第一卷《主观自我》)

我们给这种观点起个名字叫原理。

与物理学的“人择原理”相似,在自然界生物进化中,每一次基因突变都是极其偶然的巧合,在适者生存的进化法则中,外在和内在因素也是极其偶然的巧合,然而,生物进化必须产生有意识(注意不是仅有智慧)的人,也就是那个“我”,这种必然的巧合就是生物学中的原理。

关注我原理是要在回顾地球生物和人类发展历史时,分清哪些确实是规律,哪些只是我原理下的偶然巧合。前者可以确定将来也适用,但后者只是到目前为止起了作用,可不敢保证将来这种偶然还能如此眷顾我们。

人的思想从哪里来 

当我们考察人的时候,发现人之所以是现在这个样子,是进化过程中基因选择的结果,人思考问题的方法中也存留有基因选择的印记。追求快乐原则,实际也是这种基因选择的结果。

追求快乐是有利于生命延续和基因传递的行为。因此,人有求生的欲望、食欲、性欲、爱护自己后代的本能等。为了个体生存而与自然进行的斗争中,为了基因延续和同类的互斗中,智力低下的弱者被逐渐淘汰,人类的智力水平在提高,后天学习的能力也在提高。人的思想有两个来源,一个是来自基因的选择,一个是来自后天的学习。来自基因选择的部分更趋向于本能、野蛮和利己,来自后天学习的部分更趋向于文明(有利于在群体中相处)、知性和理性。这种理性是在认识到本能欲望基础之上的理性,是人行为的主导。

为了解决生存中遇到的问题而获得的提高了的智力,在生存问题被解决了以后,也不会停止思考,而是又有了新的追求。一方面思考改善生活的方法、对应社会生活中遇到的问题和思考一些有关将来的事,另一方面过剩的脑力就会思考和生存不直接相关的东西,如探索自然规律,建立规则和法律,生产文化产品,创造艺术,思考哲学,创立宗教等等,这叫做思维惯性。

前瞻能力不只人类独有,是动物的一种能力,对动物的生存有重大意义。一般动物只能依赖一些感性经验,只能预测将要发生的事。而人建立在知识和理性基础之上的前瞻能力比其它动物要强大得多,可以预测大范围、长时间和复杂的事物的发展,并对其影响来产生自己期望的改变。求知探索是这种前瞻能力的需要,人具有的好奇心是求知探索的原动力,这也是基因选择的结果。

由于思维惯性,在好奇心的驱使下,人类不仅认识到自我的存在,还在思考人生的目的和意义,这些思考反映在哲学、艺术、宗教以及文化产品中。如果从另一个角度来理解思想的来源,我们说一个来自基因,一个来自自我。

而人存在的真正意义并不在于人类是强大而有智慧的生物,而是在于产生了自我意识,即“我”是人[1]

科学方法迷信 

求知探索中,为了保证预测的准确,人们需要给前后事物建立必然性的联系,对存在的现象给出因果的解释,这就是对规律的研究。研究规律首先需要规律存在,规律存在并不是可以被证明的,而是一种基于哲学的信念,而对于规律的描述就是理论。很多优秀的科学家都愿意相信,我们的宇宙的规律,一定可以用一个大统一的理论进行描述,并且这种描述是简单的,完美的。

造诣很深的科学家能够理解“一个好的理论的特征是,它能给出许多原则上可以被观测所否定或证伪的预言。每回观察到与这预言相符的新的实验,则这理论就幸存,并且增加了我们对它的可信度”这样的说法,但是,那些学生们经常会把这种科学家的信念和老师的理论绝对化、教条化。

和理论类似,研究理论的方法也有同样的问题。

最初人们在对存在的现象给出因果的解释时,经常会预言错误,因而解释失败,然后再解释,再失败,不断地再解释,最终人们找到了一个方法,就是对复杂的事物建立简单的模型,把对事物的影响分成一个一个的要素,虽然对每一个要素的解释还不能给出正确的预言,但是,可以由模型与实物存在差别来解释,而实物的实际运动由各个要素作用的叠加决定。这样的研究方法首先在物理学因给出精确的预言而获得了巨大的成功,被称为“科学的研究方法”。

于是,“科学的研究方法”就被应用到物理学以外的所有学科。不是说这种应用不被允许,如果没有更合适的方法,借用这种“科学的研究方法”也不失为一种方法,但是一定要明白,在这个领域,它的有效性只不过是一个凭想当然的推论,在物理学成功了,所以在我这个领域也会成功。

即便最初进行这种研究方法移植的学者,他们心存疑虑,以谨慎的态度和怀疑的眼光来审视每一个结论,但是,他们的学生会把这种研究方法、模型和理论绝对化和教条化,甚至得出如果与事实不符,不是理论错了而是事实错了这样的结论。

很多时候,通过建立模型的方法只不过是为了说明问题方便,本书的论述中也会建立一些模型,得出的结果只可以作为一个参考,不必太过执着。

化石能源与环保 

化石能源是指煤、石油、天然气以及页岩气等地球长期演化过程中形成,短期内不可再生的能源。地球在漫长的演化过程中,由于地球生物的光合作用,大气中的二氧化碳被吸收,氧气被释放,能量被以有机物的形式储存,形成了化石能源。这个过程十分缓慢。地球总体上在一段时间内吸收二氧化碳释放氧气的作用大于反向作用时,我们定义为地球化学能的正增长,反之为负增长。正增长的时期有机能源转化为化石燃料,大气环境变得更加适合人类居住。负增长时期化石燃料被燃烧,大气环境被破坏。

首先,地球大气中二氧化碳含量对于气候有没有影响,以及人类活动对于大气中二氧化碳有没有影响这一点,学者们分成两派争论不休。对于大气中二氧化碳含量的增加,全球极端天气增多这些基本事实没有争议,只是在有没有因果关系上出现分歧。其实,道理可以这样讲,如果是其它原因宇宙要灭绝人类,不论人类努力还是不努力结果都一样的话,那么是不是说因此人类就不需要努力了?如果不是宇宙而是人类自身的活动要灭绝人类,不努力怎么行?所以,与其纠缠在人类的行为是否对环境有影响,不如切实地约束自身,保护环境,争取最好的可能性。

人们经常容易产生一个错觉,森林可以吸收二氧化碳,释放氧气,保护环境只要不再继续破坏森林,都种上树,就可以了。我们不妨想象一下,一棵枝叶茂盛的参天大树,它的寿命如果有300年,这300年中累计向大气中释放了多少氧气,吸收了多少二氧化碳呢?也许有人会觉得海了去了,无法计量,那么我告诉你,你把这棵大树连根带茎带叶统统烧掉,会消耗多少氧气,会放出多少二氧化碳,那么它这辈子的贡献也就这么多了。再平分到每一年的每一天,还能有多少?什么意思呢?一个工作的人,他的工资或许很多,但是他自己还要吃喝拉撒睡,他还要养一家子,看他死的时候兜里还剩了多少钱就是他这辈子的积蓄。

使用科学研究方法的学者们如果只懂得在实验室中测量一片叶子光合作用的效率,进而推广到整个森林从而得出结论,那么这个结论恐怕离真实很遥远。同理,如果只在实验室里测算浮游生物吸收二氧化碳的效率,进而推广到大海对环保的贡献是不行的。地球生物是生活在生态圈中,而不是在实验室里。

一棵大树要深埋地下,变成煤,还要看运气,如果遇到森林火灾,300年的积蓄就什么都不剩了。而要烧掉300年的积蓄,一把火几分钟就行了。说这些是为了让读者建立一个概念,保护和恢复环境是一个缓慢、艰难、漫长的过程,而破坏环境则是一件简单的事。人类这个败家子,自从进入工业文明之后,以空前的规模和速度毁坏着地球花费了几十亿年的时间构筑的生存环境。这些化石燃料,一方面可以理解为自然形成的,人只不过是碰巧发现并使用,但从另一方面,也就是从人择原理角度来理解,是地球母亲花了数十亿年时间为人类这个婴儿精心准备的生存食粮,而人类就这样毫不珍惜地挥霍着。不仅化石燃料面临枯竭,而且大气中二氧化碳含量增加,对气候甚至是呼吸产生的影响将直接威胁人类的生存。

从这种挥霍中,人类到底得到了什么?

 

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[1] 到目前我们能确定的是人有自我意识,其它动物有没有自我意识还没有确定的方法,只是停留在“恐怕会有”的推测水平。

所有跟帖: 

《世界末日》 (7 ~ 11) -风声雨声- 给 风声雨声 发送悄悄话 风声雨声 的博客首页 (55474 bytes) () 12/11/2012 postreply 03:47:32

你从能源,环保,全球温暖等与科学有关切入,谈得不错, -孩子长了翅膀- 给 孩子长了翅膀 发送悄悄话 (253 bytes) () 12/11/2012 postreply 08:07:13

多谢指教,看后面吧 -风声雨声- 给 风声雨声 发送悄悄话 风声雨声 的博客首页 (111 bytes) () 12/12/2012 postreply 01:58:16

无论是多伟大的科学家,都会有各自的信仰。 -孩子长了翅膀- 给 孩子长了翅膀 发送悄悄话 (510 bytes) () 12/12/2012 postreply 07:20:16

为什么说你是以自我为中心的逻辑。。。 -孩子长了翅膀- 给 孩子长了翅膀 发送悄悄话 (936 bytes) () 12/12/2012 postreply 07:03:49

可能是看问题角度不同, -风声雨声- 给 风声雨声 发送悄悄话 风声雨声 的博客首页 (109 bytes) () 12/12/2012 postreply 09:50:11

注意自己的用词。 -孩子长了翅膀- 给 孩子长了翅膀 发送悄悄话 (477 bytes) () 12/12/2012 postreply 11:28:20

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