10.11 科學家的“微調宇宙”論——浩瀚宇宙真的是被“微調”而成?

易經有云:天地玄黃,宇宙洪荒。

幾千年的演變,使得人類在科學知識方面與過去相比已經差天共地,人們可以乘坐飛船踏上月球乃至其他星球,也可以在太空搭建宇航站,最近日本更有新聞報道在日本已經完成了人類史上第一條“天梯”。我們通過高科技的天文望遠鏡可以一窺繁星銀河,但世界如何誕生,卻依舊是神秘之謎。為何萬物可以井然有序共存於天地之間?為何自然能夠相生相剋克循環不息?有說世界是造物之天工,又有說世界不過是湊巧形成,誰是誰非?眾說紛紜。

科學家的“微調宇宙”論——浩瀚宇宙真的是被“微調”而成?

就在前不久,看過一期英文雜誌,有天文學家說了這麼一句話:如果宇宙沒經“微調”(英文:fine-tuned),一切即分崩離析。

站在牛頓、愛因斯坦、霍金等巨人的肩膀之上,今人得以用數學表達自然規律,以公式描寫出時間、空間與物質的相互關係,從科學角度構築出一致且系統化的物理世界。然而,在這些理論中,有不少基礎常數顯然是偶然隨機的數字,難以去解釋它們,只能說:自然規律就是如此。

科學家的“微調宇宙”論——浩瀚宇宙真的是被“微調”而成?

如果這樣說太過抽象,讓人一下難以明白,那可以拿常謂關係到電磁力的“精細結構常數”作具體例子。“精細結構常數”數值為 1/137。依此數值來做個實驗:如果你將氣球在褲子上擦幾下然後拋上空中,由於電磁力比重力強,氣球可以緊貼天花,不會受重力拉到地上。若數值大於 1/137,氣球會更緊貼天花,但若數值小於 1/137,氣球則會被重力扯下。

雖然常數是 1/137 與否看似無關痛癢,但試思考:自然界失去任何一種“力”,便猶如推倒一塊多米諾骨牌,整個骨牌瞬間就會倒塌。沒有電磁力,分子則不能聚集;沒有重力,則沒有地球。任何自然力學上的微細轉變,均會對世界造成極大影響。

科學家的“微調宇宙”論——浩瀚宇宙真的是被“微調”而成?

早在1950年代,英國天文學家霍伊爾爵士就多次講解宇宙的奇妙之處。他發現,宇宙中存在著豐富的碳元素,而碳元素主要透過恆星內部的核聚變而產生。但因為每粒核子都帶正電荷,會與其他核子相排斥,因此要核子得以碰撞合成新元素,需要特定力量才可發生。如果電磁力較大又或較少,碳元素都無法形成,當碳元素無法形成,大量與碳有關的化合物也會消失。而宇宙,也將變得不再適合生命生存,因為生命依賴的化學基礎根本不存在。

跟隨這個思路,碳元素就似被“調校”至可容許生命存在一樣,科學家稱此為物理世界的“微調”現象,除了碳元素的生成,宇宙的膨脹速率其實也是“微調”現象之一。所謂“微調”現象,就是一些物理條件或常數數值表面上看似偶然隨機,實質是生命產生之必須。一旦這些條件或數值超出狹窄的特定範圍,世界馬上崩塌解體。

科學家的“微調宇宙”論——浩瀚宇宙真的是被“微調”而成?

當然,有人會以“微調宇宙”概念借題發揮,說這等於證明世界的確有造物主,又或我們是活在電腦程式之中。另外也有人視之為邏輯篩選的結果。在所有可能的宇宙之中,只有容許有觀察者存在的宇宙才可以被觀察,因此,如果說在我們的宇宙之外,還有更多沒有有機生物但又運轉不悖的宇宙存在,其實也不足為奇,只是我們還未觀察得到而已。

或許“微調宇宙”一說最具意思之處,不在於解答人類起源又或上帝是否存在等大哉問,而是在於滿足人類對宇宙的好奇心。它先後啟發了後人想出“宇宙暴脹”和“多重宇宙”等新論。這種種出於“微調宇宙”理論的幻想,促使人類為求知而進步。宇宙,無疑是最美好的東西,我們慶幸生活其中。


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