原創 KIRSCH 神經現實 來自專輯深度 | Deep-diving

英國物理學家吉姆·艾爾-哈利利（Jim Al-Khalili）所著的《物理學解釋世界》（The World According to Physics），看上去不太像是巴諾書店（Barnes & Noble）科學區的書籍，而更像是一本可以在酒店床頭柜上找到的讀物。這本書沒有護封，只有漂亮的藍色布面封皮，上面凸印著銀色文字，就像本圣經。而書名也有意識地展現出新約風格，和四福音書*有著相似的命名方式。與其他科普作家常見的簡介不同，這本書的封底寫著一些傳教小冊子上才會出現的那種措辭：

*譯者注

四福音書包括《馬可福音》 （The Gospel According to Mark）、《路加福音》（The Gospel According to Luke）、《馬太福音》（The Gospel According to Matthew）和《約翰福音》（The Gospel According to John）。

這些設計顯露出的一種張力，存在于大多數關于物理學和宇宙學的暢銷書中，而我也從幾年前開始熱衷于閱讀這類書籍。雖然這些書站在明確的反宗教立場，但卻起到了宗教文本的作用。我們訴諸它們，就像人們曾經訴諸布道集或圣經注釋那樣，以尋求構建這個世界的真理。這些真理曾經來源于神的啟示，如猶太教中的摩西、基督教中的耶穌和伊斯蘭教中的穆罕默德；對于今天的受教育者來說，不管我們的宗教信仰是什么，這些真理主要來源于科學。正如我們的祖先那樣，我們需要一群能斡旋于真理的復雜性和我們自身能力有限性之間的專家，即便在此過程中會丟失很多東西。

《物理學解釋世界》

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現代版的科普宇宙學始于《時間簡史》的爆賣，這是斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）于1988年出版的一本超級暢銷著作。從那以后，像加來道雄、史蒂文·溫伯格（Steven Weinberg）和弗里曼·戴森（Freeman Dyson，于今年年初逝世，享年96歲）這樣的世界級物理學家，通過撰寫有關基本物理學概念的科普文章，涵蓋時間和空間、物質和能量、宇宙的起源和命運，贏得了更為廣泛的聲譽。在布賴恩·格林（Brian Greene）的最新科普力作《直到時間終結》(Until the End of Time)中，單是目錄里的章節標題就能讓你大吃一驚，像“起源與熵”、“微粒與意識”、“持續與瞬間”。

這些主題現在被劃入物理學的范疇，但它們過去曾屬于形而上學的領域。“形而上學”（metaphysics）一詞源于公元一世紀，由一位亞里士多德作品的匿名編撰者創造，用以指代學生們在研究了亞里士多德的《物理學》之后應當再去學習的論著——在希臘語中，“ta meta ta physica”的字面意思就是“物理學之后”。亞里士多德將這一學科稱作“第一哲學”，因為它所關涉的是所有學科中最為基本的東西——存在本身，也就是他所說的“作為存在的存在”（being as being）。所謂“某物存在”是什么意思？事物是如何存在，又是如何變化的？宇宙是永恒的還是有始有終的？

其他知識學科則涉及一些實用問題：政治哲學關于如何治理，倫理學關于如何生活。而亞里士多德說，形而上學是思想的最高形式，因為除了純粹的知識，它沒有其他目的。“我們不為任何其他利益而找尋智慧；只因人本自由，為自己的生存而生存，不為別人的生存而生存，所以我們認取哲學為唯一的自由學術而深加探索，這正是為學術自身而成立的唯一學術。”*

*譯者注

此句翻譯參考《形而上學》吳壽彭譯本。

亞里士多德生活在公元前4世紀，而他的形而上學教義主導了之后2000年的西方思想。這些學說令人信服，以至于猶太教、基督教和伊斯蘭教的思想家們都在尋找方法，來調和他們的圣書和古希臘形而上學中的內容。猶太教中的經典例子是邁蒙尼提斯（Maimonides）寫于1190年的《解惑指引》 （Guide of the Perplexed），此書觀點十分接近于亞里士多德的想法，即世界是一直存在的，但《創世紀》的觀點絕非如此。

- Max Lo?ffler-

如果邁蒙尼提斯生活在今天，那么他長大后很有可能成為一名物理學家，而非一位“拉比”（rabbi）*。因為關于形而上學的問題（雖然不一定涉及政治學或倫理學），現在從科學中得到的解答，遠比從宗教和哲學領域中來得更好。自17世紀的歐洲開始，科學革命推翻了亞里士多德的觀點，即物理學與形而上學之間存在明顯差異，前者是實踐性、經驗性的，而后者是觀念性、猜測性的。

*譯者注

“拉比”是指接受過正規猶太教育，系統學習過猶太教經典，擔任猶太人社團或猶太教教會精神領袖或在猶太經學院中傳授猶太教教義者，主要為有學問的學者。

多虧了科學方法，現代世界能夠真正解決那些在古代只能徘徊不前的爭論。正如艾爾-哈利利所言：“通過理性分析和仔細觀察，我們現在可以十分自信地宣稱，我們對宇宙了解很多。”我們現在知道物質是由原子組成的，正如德謨克里特（Democritus）所猜想卻無法證明的那樣，我們甚至知道原子是由什么組成的。我們還知道，星體并非如亞里士多德所認為的，由一種獨特元素構成，而是如伽利略和牛頓所證明的那樣，和地球上的物體遵循著相同的運動規律。

但當艾爾-哈利利說“我們對宇宙了解很多”時，這里“我們”的指代是模棱兩可的。艾爾-哈利利了解很多，因為他對于他所討論的話題，如熱力學、相對論、弦理論，都有著深刻的數學理解。但對于《物理學解釋世界》和類似科普書籍的讀者而言，他們并不能真正了解這些知識，因為他們無從接受這種形式的教授，于是只能對這些內容進行不太嚴謹精準的改述。真正的物理學導論中全都是方程式，就像1963年理查德·費曼（Richard Feynman）在加州理工學院的講課那樣，后來這些講授內容被整理成了權威教材。正如伽利略在400年前所言，大自然這本書是用數學語言寫成的。（這句話也出現在《費曼物理學講義》的開始部分，在總共115講中的第8講。）

- Ryan f Johnson -

沒有方程式的物理學導論，就好比沒有法語單詞的法語入門課，只試圖通過中文的討論來捕捉法語的本質。當然，物理學的科普作家必須遵守這一限制，因為他們是在為不理解方程式的數學小白寫作，我也是其中之一。（有時候，我瀏覽維基百科上的數學文章，只是為了讓自己沉浸在它們不明覺厲的結界之中，如同在參觀一個外星球。）

這些書籍所教授的并非物理學的真理，而是告訴你物理學的真理從理論上來說是可知的，因為物理學家知道它們。諷刺的是，這意味著一個科學外行，基本上和一個宗教外行處于相同的境地。耶胡達·哈列維（Yehuda Halevi）于12世紀創作的猶太教護教學著作《庫薩里》（The Kuzari）中，也使用了類似的論證來證明，我們應當相信神跡。例如，當我們在《摩西五經》（Torah）中讀到嗎哪（manna）從天而降，養活了沙漠中的以色列人，我們的自然反應是持懷疑態度。但是哈列維寫道，這一神跡是“無可辯駁的”，因為它“發生在60萬人的身上，并持續了40年之久。”我們自己從未見到過從天而降的嗎哪，但其他人說他們見到過，那我們必須相信他們。如此，我們自己也永遠無法理解描述量子系統狀態的薛定諤方程，但我們相信那些說自己理解的人。

當然，最大的不同在于，科學通過其改變世界的能力證明了它對世界的解釋是正確的，而宗教則無法做到這一點。例如在猶太法典《塔木德》（Talmud）中，圣人們就如何通過齋戒結束旱情，制定了規則。首先，社區領袖實行每周三天的日間齋戒；如果沒有起作用，那么整個社區都會加入齋戒；如果還是不下雨，那么每個人都必須齋戒、哀悼七天。他們通過展現猶太人民的迫切需求，來試圖說服上帝改變天氣。但《塔木德》中所規定的這一程序本身也默認了其無用性：齋戒并不會改變天氣，這就是為什么你必須一直齋戒，直到天氣改變。

- Jon Han -

現代科學也不能憑空降雨。艾爾-哈利利解釋說，天氣仍然是對物理學家而言最為困難的研究對象之一，因為“我們嘗試建模的對象具有高度的復雜性，還需精確掌握許多變量的數值，從溫度到大氣和洋流的變化，再到氣壓、風向、風速、太陽活動等等。”但他強調，“這并不意味著這些知識理論上是不可知的。”即使我們不知道天氣模式的所有產生原因，我們也知道哪些不是它的成因——比如觸怒了神明。

這是科學要求我們在形而上學上做出犧牲的一個例子。傳統形而上學對世界的理解，是基于從人類經驗中得到的分類。對宗教而言，這個世界是由上帝統治的，上帝和我們有著相同的動機——出于憤怒而造成干旱，由于人類順從而平息災害。對哲學而言，在關于何為自然、何為適合此類問題的判斷上，這個世界和我們有著相同的直覺。亞里士多德認為，一塊石頭掉到地上，是因為它自然地想要和土元素重新結合；而火焰升起，是因為它自然地想要和氣元素重新結合。

接受現代科學的代價是，我們要認識到自己無法僅僅通過思考來理解世界，因為我們的思考方式只適用于理解人類，而非“作為存在的存在”。相反，我們必須在存在面前放下身段，密切關注這個世界真正的存在方式，而非我們認為是有道理的存在方式。

沒有什么比量子物理學更能清楚地體現這一點了。在20世紀初，量子物理學迫使物理學家放棄了他們關于世界如何運作的基本直覺。阿尼爾·阿南塔斯瓦米（Anil Ananthaswamy）于2018年出版的書籍《同時通過兩扇門》（Through Two Doors at Once）聚焦著名的“雙縫干涉實驗”，來說明量子力學的奇異之處。在這個實驗中，將一束光投向一塊金屬擋板，并穿過擋板上平行的兩條長縫，在擋板后放置著一塊屏幕，顯示出光照射在上面的圖樣。

- Jon Han -

正如英國物理學家托馬斯·楊（Thomas Young）于1803年在實驗中所展現的，屏幕上形成了明暗相間的條紋圖樣，證明了他的光波動說。當光穿過縫隙時，形成兩束互相干涉的光波，波的相長干涉會形成明亮的光帶，而波的相消干涉會形成暗淡的光帶。水波也會產生同樣的現象。

然而在20世紀，愛因斯坦發現，為了解釋光和電子如何相互作用，光只能以離散的物理量存在，或稱為“量子”（quanta），即“量子物理學”（quantum physics）一詞的出處。這些光粒子被稱為“光子”（photon）。利用更為先進的科學設備，我們可以一次只向擋板上發射一個光子，來進行雙縫實驗。這導致擋板后面的屏幕上只出現單個的點——如果光不是一種波而是一種粒子，那這正是你預料的畫面。

但如果你繼續每次發射一個光子穿過縫隙，則會發生不可思議的現象：隨著單個點的累積，它們會形成明暗相間的光帶，就和光波穿過縫隙時一樣。解釋這一現象的唯一方法就是認為光既是一種波，又是一種粒子。這意味著在最基本的層面上，自然界并非如亞里士多德在《形而上學》中所言，“一切信條中最無可爭議的就是……相反敘述不能同時為真。”

費曼說，雙縫實驗導致了一種“無休止的折磨，因為你會不斷問自己‘但怎么可能是這樣？’”“折磨”一詞語氣強烈，但也很貼切，因為現代物理學違背了我們關于空間、時間和邏輯的直覺，表明“存在”（being）和“人類”（human being）之間的根本錯位。《圣經》給人以一種形而上學的保證，即世界被創造是為了讓人類去統治它；自普羅泰戈拉（Protagoras）以來，哲學也向人類保證“人是萬物的尺度”。但物理學使這兩個承諾皆成泡影。

而科普物理學作品可被視為這種折磨的治療方法——一種形而上學的自救方式。在《直到時間終結》一書中，布萊恩·格林比大多數科普作家更明確地提出這一目標。他在此書最后一章“存在之高貴”（The Nobility of Being，這并非費曼在加州理工學院講課時談及的主題）中坦誠道：“人類生命短暫，猶若露珠消散。”* 但格林很快作出了另一番肯定：“宇宙中的一小撮粒子能夠聚集起來，審視自身和所處的現實，確證其短暫有限的生命，而在轉瞬迸發活力，創造美好、建立聯系、沖破迷障，這多么奇妙。”這像極了打針前安撫小孩的醫生會用的語氣。

*譯者注

此句翻譯借用《秦時明月之君臨天下》臺詞“生命短暫猶若露珠消散”。

通過描述諸如量子糾纏（quantum entanglement）和宇宙背景輻射（cosmic background radiation）這類概念，物理學家們試圖幫助我們適應現代形而上學的現實，即這個世界總是日新月異、充滿挑戰，即使它的本質早在幾百年前就已清晰明了。那是因為我們生來就具有在宇宙中尋找人類意義的本能。科學革命并非是在幾個世紀之前發生的一個歷史事件，而是在每個人學習科學真理之路上的一個過程。

然而最具諷刺意味的是，這種對于真理的虔敬本身，就來自于古老的宗教形而上學遺產，而這正是科學所拒斥的。若非真理是一項戒律（mitzvah），否則我們為何如此執著于活在真理之中，甚至不惜以自身的幸福為代價呢？最后，正如尼采在《快樂的科學》（The Gay Science）一書中寫道：“我們對科學的信仰始終還是基于一種形而上學的信仰。即使是我們現今的求知者、無神論者和反形而上學者，也是從那個古老信仰所點燃的千年火堆中取火……認為上帝即真理，真理是神圣的。”

Note: This story originally appeared in English in Tablet Magazine, at tabletmag.com (http://tabletmag.com/), and is reprinted with permission.

原文首次以英文發表于Tablet Magazine（tabletmag.com）。翻譯與轉載已獲網站授權。

作者：Adam Kirsch | 封面：Matt Chinworth

譯者：三木 | 審校：張蒙

排版：北方

原文：

https://www.tabletmag.com/sections/arts-letters/articles/physics-secular-religion

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