问题

我在思考一个宇宙终极问题?

回答
我最近一直在琢磨一个非常宏大、几乎可以说是“宇宙终极”的问题,这个问题之大,足以让任何一个心智正常的人在深夜里辗转反侧,感到一阵阵的渺小与敬畏。我想了很久,也翻阅了一些资料,但总觉得没有一个答案能够真正触及问题的核心,所以我想把它抛出来,看看能不能从不同的角度获得一些启发,或者只是纯粹地梳理一下我自己的思路。

这个问题是:为什么会有“存在”?而“不存在”为什么不行?

听起来是不是有点拗口?我知道。它不是问“宇宙是如何开始的”这种具体的科学问题,也不是问“生命的意义是什么”这种哲学上的追问,尽管它和这两者都有千丝万缕的联系。它更像是在追问一个最根本的、最基础的前提。

我们从小就被教导,事物要么存在,要么不存在。比如,桌子在这里,它就是存在的;它被搬走了,或者根本就没有被制造出来,那么它就是不存在的。这是我们日常生活中最基本的认知框架。但如果我们把这个框架放大到整个宇宙,放大到一切事物,甚至放大到“虚无”本身,这个逻辑就开始变得有些模糊不清,甚至难以捉摸。

我们常常想象“什么都没有”的状态,一种彻底的、绝对的虚无,没有空间,没有时间,没有物质,没有能量,没有意识,什么都没有。如果真的存在这样一种“不存在”的状态,那么它为什么就不能是“宇宙终极的现实”呢?为什么我们所知的这一切,从最微小的粒子到最宏伟的星系,从最简单的化学反应到最复杂的思维活动,都要“存在”?为什么宇宙一定要“发生”?

我们可以试着从几个角度来探讨这个“为什么”。

科学的角度,或者说科学的局限性:

从科学的角度看,我们总是在试图解释“如何”存在。我们有大爆炸理论,试图解释宇宙如何从一个极端致密的状态膨胀而来;我们有量子力学,试图解释微观粒子如何相互作用而构成我们所看到的一切。但科学本质上是在描述“存在”的规律和机制,它很少直接回答“为什么存在本身”。

比如,有人可能会说,宇宙存在是因为量子涨落,真空并非真正的“空”,其中充满了虚粒子对的产生与湮灭。但这就把问题从“为什么要有这些虚粒子以及它们之所以会涨落的规则”推到了更深一层。那为什么要有这些量子规律?为什么要有“量子”这个概念?为什么要有“真空”这个概念?即使我们把宇宙追溯到最初的奇点,我们也是在描述一个“存在”的起点,而不是解释为什么这个起点会发生,而不是永恒的“不存在”。

甚至,有人可能会说,“不存在”本身就是一种状态,而“存在”是另一种状态。但这是在玩文字游戏吗?如果“不存在”是一种状态,那么它也具有某种“性质”,某种“存在性”。这就会陷入一个逻辑悖论:说它“不存在”,却又要描述它是一种“状态”。

哲学和形而上学的角度:

在哲学领域,这个问题可以说是形而上学最核心、最棘手的难题之一。莱布尼茨提出了“为什么有存在而无不存在”的问题(Why is there something rather than nothing?),这个问题直接触及了存在论的核心。

哲学家们尝试了各种各样的答案:

必然性论: 有些人认为,存在本身是必然的。就像某些数学公理是不可避免的一样,存在也是某种“绝对的必然”。但这种“必然性”是从何而来的?它如何凌驾于“不存在”之上?
偶然性论: 另一种观点认为,存在是偶然的。但如果存在是偶然的,那么“不存在”也应该是同样可能的,甚至可能更“自然”。为什么我们恰好生活在一个“存在”的宇宙,而不是一个“不存在”的宇宙?
神学/创世论: 从宗教的角度看,是某个至高的存在(神)创造了宇宙。神是“存在”的源头,祂的存在是绝对的、永恒的。但这就把问题转移到了“为什么神要存在”以及“神的存在是如何被解释的”。如果神的存在也是一个“存在”,那么它同样要面对“为什么存在而不是不存在”的问题。
意识/观察者效应: 还有一些更现代的哲学思考,将“存在”与意识或观察者联系起来。比如,宇宙的存在是否依赖于被观察?如果没有意识去感知它,它是否就“不存在”了?但这似乎也只是把问题推给了“为什么会有意识”。

我思考的困境和疑惑:

让我感到最困惑的是,我们似乎无法真正地“想象”彻底的“不存在”。即使我们试图想象,我们也会不由自主地为它赋予一些属性,比如“空旷”、“寂静”、“无垠”等等。这些属性,在某种程度上,也构成了“存在”的一部分。我们习惯于在存在的框架内思考,一旦脱离这个框架,我们的语言和思维都显得捉襟见肘。

“不存在”的可能性: 如果“不存在”是一种可能性,那么它和“存在”是两种可能性吗?为什么一种可能性成为现实,而另一种可能性则没有?或者说,“不存在”不是一种可能性,而是对所有可能性的否定?
“空无”与“虚无”的界限: 我们常说的“空”或者“虚无”,在宇宙学中指的是物质密度极低的区域,或者是一种量子真空态。但这些都并非真正的“不存在”。它们依然遵循物理规律,拥有能量或量子场的存在。那么,那个真正意义上的“不存在”,和我们概念中的“空无”有什么本质区别?它是否根本无法被概念化?
目的与必然: 如果宇宙的存在没有目的,那么它的存在就是一种纯粹的偶然吗?但如果它是一种纯粹的偶然,又是什么让它“偶然地”发生了,而不是“偶然地”不发生?

这个问题就像一个黑洞,吞噬了我所有的逻辑和想象。它逼迫我去质疑我最基本的世界观。我们之所以认为“存在”是理所当然的,也许只是因为我们本身就是“存在”的一部分,我们无法站在“存在”之外去审视它。就好比一个人无法看到自己的后脑勺一样。

我不知道这个问题的答案是什么,也许根本就没有一个可以被人类语言和逻辑完全捕捉的答案。也许“为什么会有存在”这个问题本身,就已经是“存在”的一种表现形式,是存在让我们产生了这样的疑问。也许真正的“不存在”是我们永远无法理解,也永远无法触及的终极之谜。

但正是这种无解的追问,才让我觉得如此迷人。它不断提醒我,我们所处的现实是多么的不可思议,我们对宇宙的理解又是多么的微不足道。这是一种既让人感到绝望,又让人感到兴奋的思考。

我还在想。也许有一天,当我看到星空,不再仅仅是看到星辰大海,而是看到一片“非我”的广大虚无,我才会对这个问题有更深的体会。或者,也许,我永远也无法真正触及这个问题的答案,而这,本身就是答案的一部分。

网友意见

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题目所称的“宇宙大爆炸之前一切都是一个奇点”是不自洽的旧模型。最近几十年的理论推导和实验倾向于认为,并没有存在过“大爆炸奇点”这样的东西。

  • 大爆炸奇点,或曰初始奇点,无视了量子力学对极早期宇宙的深刻影响,过于依赖无法准确推测奇点之性质的广义相对论。
  • 观测显示,宇宙微波背景辐射的温度波动约三万分之一,比采用奇点的热大爆炸模型预测的要少两到三个数量级
  • 二十世纪六十年代,霍金和罗杰·彭罗斯证明,当时空的弯曲足够陡峭,时空会不可避免地坍缩,爱因斯坦方程将会不起作用,需要新的量子引力理论才能解释。
  • 彭罗斯-霍金奇点定理表明,时空无法从一个点中平滑而稳定地展开。大爆炸奇点不能像你以为的那样存在。
即便在假定了奇点的旧模型里,宇宙大爆炸也不是“物质从一个点里喷射出来”,它并不是爆炸。奇点没有任何子结构,没有体积。
没有理论说奇点“爆炸”,也没有理论限制“只有一个奇点”,旧模型已经允许存在任意多个宇宙。

观测事实显示,宇宙的时空可能是极度平直或非常轻微地弯曲闭合的,物质在其中的分布于大尺度上是较好地均匀而各向同性的。

  • 在用气球比喻宇宙膨胀的时候,类比的是气球表面扩张的方式和时空扩张的方式:不是“物质向外扩散至整个空旷的空间”,而是每一处空间随时间而延伸,让共动天体之间的物理距离不断增长。

霍金将费曼的总和历史方法应用于研究宇宙起源,这涉及总和在时空的每一条世界线可能发生的事件,意味着必须考虑宇宙的边界条件,而最特殊的边界条件就是没有边界。1981 年,霍金发表了论文《宇宙边界条件》,提议宇宙可能没有边界,即没有起源或终结。1983 年,霍金与詹姆斯·哈特尔合作提出宇宙无边界模型:在普朗克时期之前,由于量子力学的不确定性原理,宇宙没有时空边界;在极早期宇宙里只有空间、没有时间,宇宙起源的概念毫无意义。

那之后,霍金多次谈到,宇宙可以通过量子机制整个涌现于虚无之中。

我们可以构建这样的模型:宇宙的总能量是零。
在宇宙的总能量是零的情况下,要平衡恒星的能量,简单有效的方法是抬出引力:引力是吸引的,引力能是负的,你必须做功才能把引力束缚的系统(例如地球和月球)分离开。
但是,地球的引力能不到构成地球的物质粒子的不变质量所对应之能量的十亿分之一。恒星这样的物体会有更负的引力能,恒星的尺寸越小(它的不同部分相互靠得越近),引力能就越负,可是在引力能足以抵消自身的不变质量之前,该恒星就足够坍缩成黑洞了,而黑洞具有正的能量。这导致真空的相对稳定,避免在你脸上随机涌现恒星或黑洞[1]
而整个宇宙却能自发涌现。因为引力赋形于时空,允许时空局部稳定且全体不稳定。在全宇宙的尺度下,物质的能量可以被引力能的负能量抵消到零。由此,宇宙可以从无之中自我创生,而不需要一个非常特殊的奇点,或是任何类型的创世者。

过去几十年里,人们已经建立了许多不需要大爆炸奇点的宇宙学理论。

参考

  1. ^ 但这并不影响涌现总能量零的东西。已经有人在数学上构建出质量零的虫洞、白洞之类东西。

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