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1楼 ——关于科学新发展与宇宙观的变迁（之一） 梁燕城 星河下的沉思 大约是四岁的时候，住在街市旁的旧楼宇中，父亲一天于凌晨回家，我睡在母亲身边，惺忪地张开眼睛，看见窗外是一宝蓝的天空，上有几颗闪烁明亮的星星，很深秀，很神秘。这大概是我第一次观星的经验，对一个童稚的心来说，这是无限之奥秘。 记得那段日子，常从厅跑入厨房，又由厨房跑回厅，中间有一小柜，放有玩具，时常拿一小车推来推去。在厨房挂了一幅画，是著名的客西马利园之祈祷，背景画有一灰沉黯淡的夜空。在一晚上，我在厨房问大人，我们所见的一切，当其未开始有的时候，究竟是怎样的一种情况？这个回答不了的问题，使我想到一种极大的虚无状态，在万物都未产生时，即所见的一切均为无有，一切形状、颜色、光暗都消失，是绝对的无有。 这是什么境界？我望向那画的背景，灰沉黯淡的天际，是否即无限的虚无？心中突呈现一种飘忽而玄秘的感觉，历久不去。 六岁之后搬到新屋，住在十二层顶楼，对面是军营及球场，绿草如茵，又可见远处的山丘。顶楼之上为一公众阳台，对孩子来说这是一奔放的天地，夏日常与哥哥在阳台放风筝，仰首见蓝天白云，风筝飘荡于大气来去之间。及至黄昏来临，西边一片金黄，令我看得目定口呆。宇宙竟是如此庄严壮伟。母亲有时提着饭菜上来，就在阳台上吃晚餐。渐渐夕阳西下，暮色苍茫，天上出现第一颗星星，母亲说此时许一个愿，必定应验。记得与哥哥共同高叫：「希望我年年考第一。」可惜没有应验。 夜空慢慢转为宝蓝色，颗颗明星在天上隐现，并见一片银河，彷佛在天上流过。母亲指点大熊星座给我看，我亦见天上众星又似真的排成大熊模样，又是一奥秘的深沉感觉，一切从何而来？往何而去？为何有这一切？为何有我的存在？去探索这些问题。 哥哥忽然问，如坐火箭飞向天空，什么地方是尽头呢？母亲回答谓没有尽头。那么火箭冲天而去，将永远飞行，没有边界？ 没有尽头，那是指无限，无限又是什么？心中又展开了一思索无限的空间，像四岁时那种飘忽感。仰首观天，星光灿烂，又重重深奥玄远。我开始相信，这一切隐藏极大的奇妙，也可能是极大的完美。 为何这一切如此庞大？ 巴斯噶(Pascal)在其著名的《深思录》中，提到对无限时空的一种惶恐，他说：「每当我考虑到自己一生全部被无限时间所吸纳，及我可见触的有限空间，被无限空间所包围时，想到这无限时空非我所能知，它也不知道我时，我就感到惶恐，惊奇于我为何在此地而不在彼地？……为何在现今而不在未来？」[注一] 巴斯噶是一位天才横溢的科学家、数学家及哲学家，当他越发现宇宙之庞大精妙，就越感到自己的渺小。假若设想宇宙之时空无限，人在这无限中就似乎是偶然地出现，又偶然地消失，只是刹那的即生即灭，由此而不能不惊惧于宇宙之无限，人生的短暂，并感到人在无限宇宙中的飘荡性、无根性，不能不感到玄奥无尽中一种敬畏，而不敢有任何傲慢自大。 自小观星空闪烁，是无际之美，心中有难以形容的震憾、惊叹和响往。但同时见人生之短暂无常，又会有惶惑与不安，千万金元，盖世权力，渊博学问，均不能解决人从何而来、往何而去的问题，亦难以明白万有之根源，天地之起始。 自古形而上学最大的问题，是「为何有各事物，而不是无？」(Why are there something rather than nothing着) 当我们张开眼睛，仰观天象，俯察大地，只见森罗万象，纷陈并列。这一切都是存有的，都是在那里的事物，是「有」，不是「无」。 或许认识论的反省，会分析所见一切是否真象，但在其分析之前，万有纷陈已呈现在眼前，而为生活所体会。在日常生活中，这一切是「有」，不是「无」。 「为何有各事物，而不是无呢？」这是千古以来为智者所困惑，也是一难以解开之谜。天地万物在生活世界中显示其存在，那么为何有这一切？万有是否从一些最后的原因而来？其本体是什么？其变化发展，是根据什么规律，什么力量来延续？万有各自的关系是什么？是各自独立，还是彼此牵连，成为一相关的整体？这看似无际的星空，究竟有没有边界？宇宙是一庞大的有限体，还是本是无限的自存？ |
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2楼 由于人知识的有限，近代哲学差不多已全放弃这些形而上学的问题，转而研究人知识之确实性，从方法上自我限制，其后又再退一步，去研究语言是否有意义，终带出一切是语言游戏的相对思想，哲学遂堕落为语理分析的技术，让位给分析力锐利而又思考浅薄的学者，拼弃了一切震憾人心灵的原初问题，一切反省已走入了死胡同。 幸得当代科学与科技的新发展，这些形而上学问题竟由科学家们重新提出，而答案也露出一些曙光。这展开了二十一世纪新时代的思想冒险，也打开了新的形而上思索空间。 宇宙有边抑无边 什么叫无限？宇宙是否一无限的物质世界？抑或有其边界？ 在人类初具理性，以规律的观点去组织所见的宇宙时，西方中世纪运用亚里士多德原理，结构了一个庞大而有限的宇宙观。佛教则从印度神话的须弥山世界，推想一个无限的大千世界观。随着科学的发展，一个个神话被消解，但宇宙是有限抑或无限，仍是一争论的焦点。 希腊时期开始，西方哲学家最先建立的，是以地球为中心的有限宇宙。柏拉图通过构想的哲学家 Timaeus of Locris 的口，认为宇宙中有一造物主名 Demiurge，从完美的理型世界形式，模构出各样事物，事物有生往异灭，由理性与必然性两大力量所主宰。地球是宇宙核心，天体为诸神所住，是完美的地方。柏氏认为球体是最完全的形式，因此认为宇宙是球形，天体像一大球包围地球，太阳、月亮及众星悬浮在空中，每天围地球转一次。从这观点看，宇宙是一有限的球体[注二] 。 但由于各行星的运动，并不随天球转动的规律，似乎不是固定在天球之上，而有其不规则的运动。故在柏拉图同代的天文学家乌多西奥斯(Eudoxos)认为真理不单须从纯理性建立，也应与观察一致。由于观察到行星的不规则运动，认为行星自身是围圆圈而转动，而又附在一围地球转的大球上，由于此大球在转，行星亦转，同时进行，即形成其不规则性。他认为地球是核心，天体最外层为众星所附的大球，中间还有很多层，为行星及日月的球体，他认为须要三十三个天体球，才可与观察一致。此为多层天体宇宙观，亦是科学史上第一个要求理性与观察并用的科学宇宙观。 亚里士多德顺这思想下去，认为地球和月亮属变幻的不完美世界，太阳与众星属不变的完美世界，其实体称为以太(ether)，依完美的球体而转动，不同于地球之为水、土、火、气四元素构成。这些星星附在水晶天(crystalline)上，围地球而转。 亚里士多德认为宇宙是有限的，天体是九个大球围地转动，一切转动都有定时，有规律。这有限的时间，不可能附在无限空间中。他亦认为宇宙只有一个，因若有多个宇宙，各自有其吸引力的中心，则地上的四大元素即可向不同中心移动，而不须附在地球，可能在众宇宙中乱飞，形成混乱。 到公元前一四○年左右，著名亚历山大学派的天文学家托勒密(Ptolemy)，综合各方之说，用精密数学与观察配合，算准了一切天体的运动，各行星围圆心(epicycles)转，附于众星天(celestial sphere)，围地球而转，解释了其不规则之运动[注三]。这有限宇宙观影响了西方及阿拉伯中世纪的天文学一千五百年。 科学新典范的契机 根据芝加哥科学史家格兰特(Edward Grant)的研究，中世纪科学上的突破，在靠巴黎主教谭平亚对亚里士多德的批评。 在一二七七年之前，科哲学家的研究，完全依靠亚里士多德及托密勒的观点，完全用自然原因来解释一切现象，没有考虑上帝力量的影响因素。但巴黎主教在一二七七年批判亚里士多德十三条命题，后增加至二百十九条命题，认为上帝有绝对大能，可以参与自然万物的发展，而且可以创造出自然原则不可能的事物，只要在逻辑上没有矛盾，上帝可造任何世界。 格兰特指出：「这提供了一个机会，使专业的亚里士多德派自然哲学家所产生的敌意，得到谦卑下来。」正因如此，知识分子才能从亚里士多得那天罗地网的哲学世界观中释放出来，也突破其地球中心的宇宙观，思考各样新可能的宇宙样相，包括以太阳为中心，及有多个世界同时存在的思想。格氏云：「结果，所谓自然上不可能的事物，可以通过思想实验(Thought Experiments)的形式而被安排登场……通过时常援引上帝绝对的大能这手法，可以成就各种假设的可能性(Hypothetical Possibilities)。事实上，基于超自然行动而建立之假设可能性，已成为中世纪后期士林思想的特质。」[注四] |
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3楼 此中最著名的，是在第三十四条，批判亚里士多德认为不可能有其它世界之说，认为上帝既是全能，有可能创造其它世界，宇宙不一定被限制以地球为中心，也不一定只有一个世界。 在一二九五年，Richard of Middleton 在其注释 Sentences一书时，认为如果上帝创造另一个类似我们的世界，那么亚里士多德宇宙观就不一定是对，而且宇宙也再无一个明确中心。 十四世纪神学家 Thomas Bradwardine, Jean de Ripa及Nicole Oresme等，均认为有一超出宇宙的无限虚空，由无所不在的神所充满，此中Oresme更认为这与上帝之无限相同。于是一个无限宇宙的观念产生了，对后现代科学的革命有极大影响，因为学者们可以设想无限宇宙之中，有各种不同的事物，不同的世界，而地球中心论已被无形中突破了[注五]。 从科学史的证据，恰恰与一些常识观点相反，神学并没有阻碍了科学的进步，反而使人从传统科学典范中释放出来，藉上帝的大能突破原有框框，而产生了自由和创新的思维，由此展开新典范的可能性，那就是哥白尼的革命性新宇宙观。 哥白尼的革命性思想 一二七七年神学扭转了亚里士多德宇宙观二千年来的独霸，中世纪后期思想非常活跃，宇宙观得到解放，不少科哲学家开始思考新的可能性宇宙，而地球中心论的观点渐渐受到质疑。如果上帝是无限的，他创造的宇宙也可以是无限的，那么就不必有一个中心，即不必以地球为中心了。 在普鲁士的Warmia，有一大教堂，面对着碧蓝的内海，后有青翠山坡，是一优美胜地。十六世纪时，教会中一位教牧行政工作者，名叫哥白尼(Nicolaus Copernicus)[注六]，他常在城堡高楼上远眺大海，也在教堂广场上观日落余晖后的漫天繁星，常常思考一问题，如何可以正确地预测教会的节期和圣日呢？哪一天才是真正的圣诞和复活节呢？只有仰观永恒地按规律运转的星空，才可对历法有准确的计算。 大主教Watzenrode原是哥白尼的叔父，推荐他在意大利读医学和法律，回来后负责教会的财政，行政上帮助管理附近农村的产品，及城堡的防御系统。作为一重要管理者，他十分重视圣日和节期。当时原用一千五百年前罗马以来的历法，因此他希望从天文观察和精密数学运算，来改革历法，并藉此来证明天体各运动是整齐划一的，故宇宙是由上帝的神圣法则来掌管。 自托密勒以来，行星如金木水火土等的不规则运动及明暗闪烁，早已成为天文学的讨论焦点。为何各大行星不依天球而转，却有自身行进的轨道呢？托密勒认为所有行星均有一圆形运动，围着一点来转，这称为Epicycle的中心点又依另一大轨道，围地球而转，两者一起转时，在地球就观察到其不规则的运动。 托密勒的观点是以物理上的经验观察为主，从肉眼看天体，日月众星均围地球而转，然后配合数学架构去解释，是十分合理，亦能解答各样问题，故一千多年来没有人怀疑，认为是自明的。 但哥白尼却承接一二七七年以来神学思想的革命性气氛，突破托密勒的权威架构，尝试以数学的理性思维为主，而不从经验观察为主去考虑，则可以采取全新的假设，去解释天体的各种现象。 哥白尼在意大利的时候，详细阅读古代的著作，发现罗马史家西塞罗曾引希西塔斯(Hicetas)之说，认为大地是在转动，引发他新的思考，而且在中世纪以来奥古斯丁的柏拉图主义，在意大利有一定影响，认为数学更接近真理，经验则流转不定，不可全信眼所见的。追寻真理必须从数学入手，数学的标准是越简单越好。依这思路，托密勒的体系太复杂了，当时天文学教授Maria de Novara评之为不合数学的标准。由是哥白尼即着手依新的地动假设，写下其震动世界的著作：《天体运行论》(De Revolutionibus Orbium Celestium)[注七]。其「运行」(Revolution)一辞，后来被用为「革命」之义，可见其思想革命性之大。 哥白尼的革命 |
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4楼 加州大学历史教授韦斯文(Westman)指出，哥白尼挑战亚里士多德及托密勒思想，在以数学的原理，高于物理学上的观察，提出的太阳中心假设，与我们一般的观察不一致。因观察所见，明明是地球为中心，太阳是围地球而转，但从数学来设想，则太阳为中心是更合乎几何的模型，完满地解释所有天体的现象及行星的不规则运动。这是一更合理性的数学模型，但却不合观察所见。此时哥白尼的选择，是以理性高于经验，这亦是西方文化重理性的精神，来自十三世纪多玛斯的理性思想，及其同代的柏拉图主义[注八]。 在一五三○年，哥白尼写了一篇论文，及发表了一个通俗的论文提要，受到教宗的赞赏，其时宗教改革已在附近的威丁堡(Wittenberg)展开。在威丁堡大学的一位年轻数学教授韦德格斯(Rheticus)听闻此新论，特别跑去拜访哥白尼，学习其理论，并得准许在一五四○年发表其书的一部分名Narration Prima，其后计划全部发表，将之交给宗教改革的重要神学家奥山德(Osiander)出版。在一五四三年出版的书交到哥白尼手上时，他已在临终的病床上。(历史上的哥白尼是寿终正寝，而非一般通俗流传所说是被教廷烧死，他根本一生未发表其说，至死前才出书，又有谁会研究和将他烧死？)他的说法已成为一个新理论，不论是教宗或新教徒，都有兴趣。 当《天体运行论》一书出版时，前面有人加了一个序论，可能是奥山德所加，认为这仍是一假设，而原本的各人文学科「是基于正确基础上，不应因之而导致混乱」。这序论仍是以地球中心观来看日心论，将这理论的剌激性淡化。史家韦斯文指出，奥山德是为了应付当时学界的敌意，而用这序论之淡化来保护此书的出版[注九]。 当时支持日心论的韦德格斯，在一五四二年成为威丁堡大学文学院院长，影响了著名神科学家米兰兹风(Molanchthon)及天文学大师巴勒哈(Brahe)。他们提出调和理论，认为众行星以太阳为中心，但太阳仍是围地球转。但到巴勒哈的大弟子克卜勒(Kepler)，却指出哥白尼的理论数学上简单而完美，日心论显明上帝的数学是何等完美。同期，在基督新教的科学家如Caesalpin, Digges, Records, Gilbert等均闻其风而悦之，人类宇宙观终进入革命之中。 哥白尼到伽利略 哥白尼虽把宇宙之中心转向太阳，宇宙仍被视为中世纪型态的大天球，天球由恒星组成，与土星、木星、火星、地球、金星及水星等各行星，围太阳而转，「太阳就坐在皇帝的宝座上，掌管了周围的恒星家庭……宇宙有一奇异的对称，轨道与各大小运动均有其固定的和谐关系」。其最外的恒星天球，各星均固定在那里不动，眼见的天球移动其实仅是地球自转所形成，故这宇宙观仍是一有限的宇宙，外有一大恒星天球限制了天体。 但哥白尼为了反对亚里士多德以地球为唯一引力中心，指出到处都有不同引力中心，因为「创造主赋与各天体以引力为其自然的倾向」。这思想似已指出众星体均有其引力，已构成无中心点的宇宙，亦即无限的宇宙。 哥白尼同时也认为，创造主的伟大和神圣工作，是可以展开一无限量而不可数算的众星世界，宇宙的空间应比亚里士多德的宇宙大两千倍，而且在这大天球之外，仍可能有无限的虚空存在。 如果宇宙没有地球为中心，则任何地方均可能为中心，处处为中心，就是无限的宇宙。哥白尼仍想维持有中心的观点，即以太阳为中心。但继承其观点的英国天文学家迪基斯(Digges)，在一五七六年即认为恒星天球之外的虚空相本不存在，恒星天不是一大球，却是一无限无的世界，众星散布罗列，于无限的上帝住所之中。道明会修士布鲁诺(Bruno)更认为无限宇宙中有无限多的世界，住有无数的不同生命，各自歌颂上帝的荣耀，这可说是外星人存在的最早观点。他又认为上帝是一切运动的内在原理，结果因他的理论太前卫，被教庭判为异端，最后交给罗马城政府，被总督判火刑而死。 |
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5楼 一六○九年，伽利略制成了第一架望远镜，最先在威尼斯的圣马可大教堂顶，望远方的船只，各官员和贵族们都极惊讶这新发明，于是下令选他为帕度亚大学的终身教授，其后他把望远镜改革到能放大一千倍，而后将之望向天空。 伽利略发现的是一个奇异宇宙，一个有无尽星宿的天空，原是肉眼所见不到的群星展现，原来猎户座不单有眼见的三十七星，却有八十星，昂宿星团不单有眼见的七星，竟有三十六星，银河不再是天上的一条河样的白带，却是无数闪烁灿烂的星群。此外，土星有光环，月亮有各种山谷和火山口，金星则有盈亏现象，证明其是绕日而转，因此日心论得到正确决定。 一六一○年，他写了《天文现状》一文，献给科西莫公爵(Sidera)，将其新发现记录下来，改变了世界的样貌，结果被聘任为比萨大学第一数学家并迁向佛罗伦斯。因为威尼斯的大学教授们，竟不肯用他的望远镜望天空。 克卜勒与伽利略 从希腊到中世纪，亚里士多德天文学相信，星光灿烂的夜空，为一大球体名水晶天，众星静止在天上，闪烁生辉，一切皆不变，显示宇宙的完美几何架构。然而哥白尼之后，有一著名天文学家巴勒希(Tycho Brahe)，他尝试综合哥白尼与亚里士多德的世界，认为众行星围太阳而转，但太阳仍是围地球而转，这亦是当时宗教改革神科学家常接受之观点。他是一观星家，在一五七二年，二十六岁的他发现有一极光之星出现，达一月之久，且非常遥远，在众行星之外，甚至似在水晶天以外。巴氏遂指出，天体常有变象，而非亚里士多德所论的不变。此明星其实是一超新星爆炸景象。 因巴氏对天体观察的成就，丹麦王十分高兴，给与他一小岛名Hveean，建一天文台，用当时最好的仪器观天二十年，绘下星图。他在一五七七年观察到彗星，发觉其运动慢于月亮，故必在月亮以外的游星，而非亚里士多德所认为的大气现象，再次证明亚氏的天体不变论是错误[注十]。 巴氏的学生即著名之克卜勒(Kepler)，一六○九年发表其新天文学(Gesammelte Werke)，他认为上帝依数学原理创造世界，人有上帝形象，可从数学和观察中，掌握上帝创造的规律。他原本接受亚里士多德的思想，以天体有几何的完美性，故行星轨道均为圆形，但经四年观察去考证巴勒希对火星观察的后果，写下了九百页的统计报告，最后证延貁星的轨道为椭圆形，而且太阳并非在正中位置，却略偏于一边。遂提出他著名的克卜勒三定律，包括行星轨道、速度及行进的力学规律，这发现彻底打破了亚里士多德的不变及完美数学天体观，但这不表示天体不完美，而是我们可能处身在一个远比我们想象为大的宇宙，此中的完美规律远大于肉眼所能见，这更大的宇宙是什么呢？[注十一] 当伽利略用望远镜观察到数以百万计的星宿时，无限的星空更展示一无边而灿烂的宇宙，传统的水晶天球观念自动取消，代之而起的是一无限的物质宇宙。再无水晶天上的天使推动宇宙机器，那么众星运转的力量又靠什么来维系呢？ 伽利略的发明与观点原被耶稣会士公开肯定，也得到教宗乌班八世所赞许，但因其思想的支持者Ciampoli在政治斗争中下台，反对他的人上台，结果在一六三三年迫其认错，收回太阳中心的观点，且软禁在Siena及稍后在弗罗伦斯。但他仍写了《新科学》一书，一六五八年得到基督新教区荷兰的Louis Elzevir所出版[注十二]。一六四二年伽利略带着抑郁与新时代的期望逝世。同年牛顿(Newton)出生，提出引力论，解决了长久悬疑的科学问题：众星运转的力量根源。 牛顿展开机械宇宙论 据说牛顿是因为一苹果掉下，而得到灵感去理解引力的秘密。其历史价值在从苹果掉下的规律，而领悟到万有均依同一规律，甚至天上的月亮星宿，亦因这规律而运转，这是万有引力的规律。 牛顿的思想来自宗教改革的一个神学传统，就是上帝把万有创造成一自动运作的机械系统，上帝远比中世纪所想象的为大，其对宇宙设计的精密，具有不可思议的自发性和准确性。 |
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6楼 原来马丁路德与加尔文两位神学大师，均视上帝具最高主权，超然独立于大自然与人之上，同时，人与大自然亦具相对独立性，上帝通过其道(Logos)来创造宇宙。这道成为一种规律，万物皆依规律运转，而没有亚里士多德所讲的内在目的与动力，一切均是被动的机械式的运作，而为上帝所推动，及为上帝创造的规律所掌管。上帝有能力改变规律，不过他在事实上却不太会改变自然律则。 牛顿在一六八七年发表其《自然哲学数学原理》(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica)一书，据他在一六九二年对Richard Bentley 的解释，是为了通过各种原理，使人相信有神，而他自己在结论时亦指出：「太阳、行星与彗星的无比美丽体系，只能从最高智能与权能的终极存有的扶持与掌管中产生出来」[注十三]。正因各规律不能自存，纯是机构式运动，故须以上帝来推动设计和掌管。 在牛顿的思想中，自然规律与上帝的存在是和谐的，上帝创造了规律，而万物即依规律而运作。宇宙就像一个大机器，每一零件都互相牵连，而依机构规律运动，宇宙也像一上了发条的时钟，一旦发条开始动，里面的零件都自动运作起来，形成一庞大机械体系。宇宙是依万有引力规律的互动系统，一切均是机械地自动运作，故法国科学家Trinh Xuan Thuan描述牛顿宇宙中的上帝是更有空间的上帝，不须天天看管着大群天使去运作天体运行的机器，这机器早已造成是自动的，上帝祇须在创造时轻轻一推，万物就依规律运作至今[注十四] 。 根据牛顿万有引力为本的机械宇宙观，物质宇宙必须是无限的，因为若是有限，则万有将有一中心，若有一中心，则成一强力点，把万有吸向中间，而宇宙即应压缩成一点，而不像我们观察所见的是张开的森罗万象世界。天体没有缩成一点，那么众星应是均匀分布，引力互相抵消，如此下去真到无边无际。无限宇宙观在十七世纪取得当时以牛顿力学为本的科学支持，因而被认为是科学的真理，而上帝的观念则变成遥远的宇宙设计者，不直接参与人间了。 理性主义三大师 自十七世纪牛顿提出其力学以后，已能全面解释可见的天体现象，展开一个奇异而又合理的新宇宙观，一个星空无限的世界，到十八世纪即成为显学。那亦是西方文化一个新时代的来临，人类发现宇宙远比想象中大，而且是一自动运作的系统。 十七和十八世纪之交，各大思想家开始作出各种新思考，去调节这不可思议新宇宙。欧陆的理性主义兴起，先有笛卡儿，将心灵与物质彻底区分。一面接受机械宇宙观，另一面则从心灵的反省能力去寻索精神与灵性基础。以「我思故我在」作为不可怀疑的起点，这是回到第四世纪奥古斯丁对自我存在的思考，而以自我存在的自明性，来建立确实的起点。同时用第六世纪安瑟伦(Anslems)的本体论证，从纯逻辑形式及上帝定义的独特性，来论证上帝存在亦是自明的。于是不必通过经验科学，纯由理性可以证延诇我和上帝，而这心灵之路又和物质是彻底二分的。他这新方法和二元论的思路，保障了传统灵魂与上帝的观念，也保障了价值与世界，为之提供了新的基础，不必被现实科学所发现的世界所挑战。 另一条路线的思考，则为史宾诺沙(Spinoza)，由于当时科技所发现的，可能是一个无限宇宙，那么就要面对上帝存在的问题。若宇宙万有是无限地延展下去，那么上帝还有什么位置呢？当时剑桥柏拉图主义者如Malebranche正主张上帝与无限空间等同，史宾诺沙则从形而上学认为无限宇宙必依于一无限实体，此无限实体即是上帝，而上帝亦即是无限宇宙，宇宙与上帝是一而二，二而一的，故上帝并非超越的实在，却是与宇宙等同的实体，也是一内在一切的无限心灵，为一切有限之心与物模式的基础，这就成为泛神论的思想。 还有莱布尼兹(Leibniz)，认为宇宙由充塞一切的无数形而上单子组成，这些单子也是一些能量单位，成为万有内在的动力。一切运动和变化，均是单子的显隐转变构成，时空则是相对的，所有规律都是在单子内在的潜能与显实来表达。宇宙一切机械秩序原是事物的内部动力，而一切都已事先安排，命定如此发展。所谓心灵，是清明的单子，物质是混浊的单子。 |
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7楼 莱布尼兹提出整套形而上学系统，去解释一切十七世纪发现的科学现象，而且从其能量即物质、及时空相对观，已有未来相对论的蓝图，不可谓不具洞见。他并且用形而上学理论，走出纯机械物质的世界，维持了一种精神价值。 至于上帝的位置如何呢？莱布尼兹认为一切单子的潜显变化，其内在规律的运作，及单子显隐之中所形成的运动表象，完全是事先安排好，使一切发展都有一和谐，这称为「先定的和谐」(pre-estubished harmony)。这须极大的智能去设计，故只能来自上帝的安排。上帝是超越宇宙的实体，对一切已有完美的设计。故莱氏不大赞成牛顿所讲的类似机械工程师的上帝，而由理性建立另一世界的图画，成为世纪之交的讨论课题[注十五]。随着宇宙观的改变，西方文化出现重大突破，对宇宙、上帝、星河，不断改变图画，人类面临一个全新的世界架构。很可惜同时期中国却仍持佛经的宇宙观，以为大地中间有一须弥山，日月围其旋转，太阳转山后，就成晚上，转出来就天亮，要改变其前现代宇宙观，付出的代价比西方还大。 十八世纪的辩论 对十七世纪有关机械宇宙的重大发现，及所展示的可能无限宇宙，在英国学界的反应又与欧陆不同。欧陆哲学家们企图在经验以外，纯从理性去寻索形而上学的法则，但在英国却想将形而上学奠基在经验及万有引力的宇宙观上。 莱布尼兹和Huygens 均曾批评牛顿不够哲学性，因他对一切机械规律均不提供最后的解释。牛顿却维持他以科学为本的立场，先从事实去建立理论。他并不同意万有内在有什么能量或动力在运作，一切物质都是依外在引力规律而运动，他亦不接受史宾诺沙那种泛神论，以上帝内在于万有及时空中。 牛顿提出绝对的时空，作为一切运动的空间，但他不认为上帝与绝对的时空等同，而是上帝本身之永恒无限性构成了永恒无限的时空，故在本质上超越时空，而又为万有的外在动因。他在一七一三年再版的《自然哲学与数学原理》书中，加上一注云：「他(上帝)不只是永恒与无限，却是永恒与无限地自有(He is not eternity and infinity, but eternal and infinite)。他不是时间延展或空间，却是持续与呈现，他永远持续，也至处呈现，因其存在是永远而又无所不在，他构作了时间延展和空间」。牛顿指出上帝不像时间空间之为现实地存在，而是实体地存在[注十六] 。 牛顿的思路，将科学与形而上学区分，万有原理是依经验可见之规律而建立，不依形而上的内在动力，各复杂有序的原理均是无情地依外在机械法则运作，其所以可能如此，不能靠其自身发展出来，故其根源当依于上帝。这上帝是超越外在设计而又推动一切的永恒无限智能，牛顿遂从神学保护了科学独立性，对付了形而上学。 莱布尼兹批判牛顿之说，使上帝变为一工程师，造了宇宙的大机器后，仍要常常修补零件，其创造不能事先安排好完美的宇宙。故莱氏提出其「先定的和谐」论，认为上帝从这形而上原则创造，保障了一切的完美。 这就形成十八世纪初的一大辩论，牛顿派的科学与科学家格兰(Samuel Clarke)牧师遂起而反驳，为牛顿护航。在一七○四至一七○五年的科学讲座Boyle Lectures中，他先批判笛卡儿的机械观，只能把上帝放在自我存在的论辩中，使上帝只成为一假设。但牛顿却提出超于机械的万有引力原理，成为宇宙整体的科学原理。这原理本身自动运作，但却不能自然地发生，须有上帝为根源与设计，上帝是在推动和掌管宇宙，而不是仅为一预设，也不是等同于万有。 另一面，格兰批判莱布尼兹的上帝永远在袖手旁观，宇宙则是一自动机器，不须上帝的护理。认为牛顿从科学论证的上帝，远比莱布尼兹从形而上学推论的上帝，与人类及世界更为亲密相关。因此牛顿派科学成功地调和了新宇宙观与上帝的观念。牛顿打开了宇宙和上帝的新视野，为西方文化预备了一个新时代的宇宙人生观，也突破了人类千百年来封蔽的眼界[注十七]。 |
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8楼 十八世纪的人仰首观天，已不再是庞大的水晶天球，由天使群去操作天体的运转，而是一深不可测的，可能无边无际的宇宙。人对宇宙感到更大的震惊和赞叹。 万有可能是一设计精深的机械系统。在十八世纪初，大部分思想家均将这伟大的天体世界和宗教感情连系起来，配合着宗教改革的自由思想，上帝的观念突破了传统中世纪那坐在天球上的统治者形象，却为无限宇宙的创造者和推动者。科学家、哲学家和神学家们，都在研究上帝和新宇宙图画的关系，欧陆的笛卡儿、史宾诺沙、莱布尼兹、巴斯葛等，均各展其逻辑思维或人生深思，构作新哲学体系，英伦的牛顿、格兰及韦思顿(Whiston)等，则从科学角度认为宇宙须由上帝所开创和护理。 十八世纪初的思潮，据科学史家Christopher Kaiser的分析，指出当时科哲学家认为大自然在大方面是上帝的作为，一是创造万物，依规律推动万物；二是构作现今世界的系统；三是事物之继续运作；四是事物之偶尔改造；五是有时在人间通过自然现象去作出灵性参与；六是神迹[注一]。 不过到十八世纪中期，思潮开始有转向，讨论上帝与宇宙关系的学说日渐减少，却倾向将对上帝的感情与科学的理性研究分开。 柏林科学家Louis Moreau de Maupertuis在一七五六年发表文章，讨论新宇宙论。他指出哲学界分为两派，一派认为万有之奇妙，完全可从纯自然和物质规律去解释，而不必通过智能的创造原理去理解。另一派则认为一切自然界的发现，其根源均可追溯到造物主，一切事物的最微小部分，均可显明上帝的能力、智能与美善。 Maupertuis 进而提出他自己的观点，他倾向认为一切都可由自然去解释，而不必像牛顿般推论有上帝为最后原因，他亦提出一种类似自然选择论(Theory of Natural selection)的原理，相信生命可以经过一些机械规则去偶然产生[注二]。 同期英国哲学家休谟(Hume)在其著名的自然宗教对话录中，通过对话提出一重要问题，即宇宙是否必须有开始呢？宇宙无始之假设在逻辑上并不矛盾，若果宇宙是永恒存在话，那么在永恒的时间中，万有可以无止境地不断碰撞，终于有可能撞出一个设计完满巧妙的世界来。故宇宙之复杂有序不必然须要假设有上帝，假设永恒宇宙也同样可以[注三]。 十八世纪中到十九世纪，是所谓启蒙运动的思潮兴起，对宇宙的玄思哲想，开始转向唯物主义或不可知论，又成为西方另一大文化发展。 勒比理斯与十九世纪 当十九世纪拿破伦兴起的时候，启蒙运动已发展到最成熟的阶段。科学家勒比理斯(Simon de Laplace)向拿破伦呈献其《天体力学》(Macanique Celeste)一书，拿破伦问为何里面未提及宇宙之工程师上帝，勒氏木无表情地说：「我并不需要这样的假设。」这也象征了一个完全以自然来解释一切的世纪来临。超自然的价值，形而上的法则，宗教的神圣，均被推入不可知的领域，或是仅为主观的经验，而非客观理性的真实。 在十八世纪初，牛顿派和莱布尼兹派的人，都仍在热烈地讨论上帝。但十八世纪中以后，科学的讨论转向少谈第一因问题，而强调第二因的研究。哲学家如休谟，科学家如Malebranche 及 Alembert等，均不像牛顿等追求第一因。当时巴黎学者 Charles Batteux 就曾出版《第一因研究的历史》(Histoire des Causes Premieres)一书，代表了十八世纪后期思想的重点。 勒比理斯在一七八六年提出理论，主张土星和木星的运行，是一力学上的平行，可从数学算出。其后在一八一四年，提出或然率的数学模型，从事物的知识中寻索出其或然率大的原因，并且对太阳系的起源提出理论，认为行星系统可从或然机遇中，一步步产生，此中并不须上帝来插手。科学史家Roger Hahn 认为，勒氏并非唯物论者，却是将物质世界与上帝分开了，这代表一新层次的思考。 在一个无限永恒的宇宙中，上帝好象没有位置，宇宙祇是一个荒凉的物质世界，祇有物质及其规律。故此黑格尔年轻时，写《信仰与知识》一书，在结尾时就引用德国圣诗的一句话，说「上帝自身死了」。这句话原是指耶稣死而复活，但黑格尔却用之指出当时的文化气息，就是上帝已死，在西方哲学与宗教所相信的上帝，已在新宇宙观中渐渐隐退，或者藏在更深远的神秘中，或者根本不存在。 |
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9楼 黑格尔的哲学雄心很大，他指出上帝之死，是无限的悲痛，但这祇有在于「文化形成的历史中」。但他要「重建哲学上的绝对自由，以及绝对之情怀，使思考上的复活节(Good Friday)取代历史上的复活节」[注五]。因此他要通过其新的辩证法，统贯古今中外的历史，视为是宇宙精神的发展，建立一伟大的形而上学体系，远远超过笛卡儿或莱布尼兹等的静态思想，并由宇宙精神的发展去重建基督教的意义，这即是他年轻时所讲的上帝复活。 然而到十九世纪中，后黑格尔派的人，费尔巴哈正式宣布了无神论，认为上帝是人心灵所创造出来的。而同时尼采亦宣布上帝死了，批判那时代的无神论者是如此肤浅，仍不明白失去上帝的人生，是何等之孤寂，祇能永恒地面对轮转而虚无的世界，在自我玄想中超越自己，成为所谓超人，结果尼采最终没有成为超人，却人超人的疯狂而变成一个白痴。 十九世纪末，面临二十世纪，似是一虚荒的世界，也似乎是一可以建立物质天堂的美丽新世界。价值悬在虚无之中，一切变得无意义。 然而尽管各大哲学家各出奇谋，科学所发现的宇宙观又在无情地转变。 十九到二十世纪的文化氛围 十九到二十世纪的新发展，似乎越来越显示，宇宙如十七世纪Digges等所推想的，是一无限无际的物质世界。无限宇宙暗示了物质以外一无所有，物质似是最后的真实，宇宙只有物质及其运动，任何心灵和精神的东西，都是以物质为基础来产生，是一些上层建筑，于是唯物论就成为十九到二十世纪初的哲学主流。 在这新宇宙观下，一切都似乎有了定论，科学的发展推翻了旧宇宙模式，展示一个牛顿的机械宇宙论。 在绝对时空之下，一切都在按机械宿命法则运行，物质世界永恒无限，一切的形成，如休谟所提的假设一样，在永恒之中，万有不断组合，终有可能偶合出一秩序森严的世界。配合十九世纪达尔文提出的进化假设，生命的根源也可合理地通过自然选择而被解释，于是上帝可以像勒比理斯所言的，不外是一无必要的假设。 在这处境下，这宇宙观被视为客观真理，而艺术、道德和宗教，均被打入主观的范围，康德的道德理性只能黏附在主体之中，克罗齐的美学仅为主观的架构，宗教信仰则归入巴斯噶的个人经验，及齐克果的信仰跳跃。价值被割离于万有之外，没有真理性，而心灵世界则打入无理无序的相对主义和虚无主义中。 当人类带着肤浅的乐观思想走入二十世纪时，以为凭所掌握的客观真理，可以克服一切难题，掌管宇宙，操控万有，建立一个物质天堂。 可惜二十世纪的发展却标示了一个残酷暴乱的时代，当上帝及一切价值均被打入主观世界以后，人并不能创造出普遍的新价值，人的普遍性已被消灭净尽，人只能被归约为孤离的个体，各依其偏见来创造自己观点，唯一的共通性只是动物的本能，人的价值变得虚无而可怜。 尼采所讲的超人，根本从来没有一个个体能完成，倒是尼采所批评的肤浅无神论者，那些嘲笑上帝而又肤浅地乐观的俗众观点，却成为主流。而尼采所讲的权力意志，则成为政客与暴君所接受的真理。而科技的操控大自然，更产生破坏和污染地球的后果。 二十世纪的两场大战，数十场小战，屠杀人的残暴，远超人类五千年历史的任何年代。十九世纪那否定宇宙有天理和价值，仅以物质为本的文化，结果并不带来人类理想处境。 然而历史的嘲弄是，当人人信奉无限宇宙观时，二十世纪初的科学发展，又惊人地发现，宇宙的真相并非如勒比理斯、尼采和费尔巴哈所想象的一样。 观星科技的发展 十八和十九世纪以来，人对那光彩灿烂的银河，仍是所知甚少。不过天文学家William Herschel在一七八○年尝试量度银河的广延有多长。 由于当时仪器不足，无法成功，但观察星空，有些地方星体云集，有些地方却稀松疏落，故认为银河在密集处应更长阔，稀疏处应更短窄，故其形状当是偏平而不规则的，想不到他这推测果真符合事实。 |
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10楼 究竟银河有多大呢？其边界何在呢？这首先须测量星的远近及运动状况。 测量星宿的距离，可以用简单的三角学，只要找到两个观察点，与观察的对象连成直线，两观察点的两条线形成一角度，再量度观察点的距离，即可掌握某星有多远。角度越小，星星越远。观察点越远，可测量之星星也越远。最长的观察点，是地球围太阳转时，从一边移到另一边的平衡点，须六个月。故六个月前拍下星宿的照片，六个月后再拍，比较两照片的不同，算出其角度，即可得到其距离。 用这三角学的方法，最远可测量到一百扔菳远的星星，而太阳系的边界远为接近，仅得五点二光速小时。大阳系原来仅是宇宙一渺小的角落而已。 但宇宙似乎远大于一百扔菳的距离，必须有新的方法去研究。一八四二年奥地利物理学家道普勒(Johann Christian Doppler)发现，声音走向观察者时，频率会越来越高，走离时则越来越低，这叫道普勒效应(Doppler effect)。而光的情况与声音一样，也以这效应为其规律，如果光走向观察者，其频率偏高，会移向蓝色，反之，则移向红色。 由此即可观察天上星星的移动方向及太阳系本身的运动。 对星的光谱掌握，需要更好的工具，即更精密的望远镜，这要到二十世纪才有更多的突破。在一八九七年，进入二十世纪的前夕，美国天文学家George Ellery Hale在威斯康辛州建造了一大望远镜，其镜片阔四十吋，由于镜片太厚，操作不易，后来在加里福尼亚州韦尔逊山(Mount Wilson)建两大反射望远镜，用反射镜接受星光，较大的一个建造于一九二二年，阔一百吋。一九四八年在南加州又建二百吋反射望远镜，可以看到四千万扔菳以外的星光。 此时星空展示一个远为美丽惊异的世界，一扔菳是九万四千六百亿公里，四千万扔菳的距离，简直不可思议。但单靠大望远镜观察，星空的立体深度仍不明显，银河系以外是否有世界呢？那也不易测度，天际仍是一个奇特奥秘的世界。 突破银河系核心 哲学家康德，在哲学上有一哥白尼革命，即把万有为中心的思维转向以人认知主体为中心。这转变曾主宰了哲学思想方向一个多世纪，其最后的继承者可能是中国哲学家牟宗三。 二十世纪后期哲学已慢慢走出康德主体为本的思维，不过康德这位对天上繁星与内心良知不断反省的大师，对天文学的观点，却被证明是正确的。 在一七七五年，康德提出银河系像一扁平的碟，中间有一中心，众星围此中心而转，银河系因此是有限的。但在其以外，仍有无数的星系，如岛一样的小宇宙，分布于无际的空间之中，宇宙有繁多像银河一样的星团。 康德的观点原只是一种想象，由其星云说推论出来。然而二十世纪的科技，配合道普勒效应，确实发现了银河以外的广大世界。首先被注意到的是巨大的星云，从肉眼看，这些星云只是一颗星，从巨型望远镜看，才发现那是一团新星，从一团气体中产生出来。一九一二年女天文学家Henrietta Leavitt研究南天际大小两个的麦哲伦星云，发觉仙王变星群(Cepheids)，有时较亮，有时较暗，凡暗淡期长的，其亮度就较大，显明其亮度与暗淡期之长短有关。从其明暗时间长度的测量，可从其平均值中的其原本亮度，由其原本亮度再依据近距离星宿之亮度和距离为坐标，即可计算其距离。 一九一六年用这方法测一些星云和星团的距离，令人震惊地发现，地球及太阳系所处的银河系，并不是唯一的星系，其外也不是无尽的太虚，却有无数星云和星系团，一如康德所言，有不少如岛一样的小宇宙，分布在浩瀚无际的太空间之中。 哥白尼打破了地球中心的宇宙观，但其后三百年，人仍以太阳为宇宙中心，至二十世纪的新科技发展，才让人明白，原来太阳不是中心。二十年代根据对银河中一百个左右的小球状星团(Globular Clusters)观察，其散布围银河中心的情况，显明银河系的中心不在太阳系，却在离地球三万多扔菳的地方，太阳是在较接近边缘的银河碟形的臂上。 |
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11楼 当哈勃(Edwin Hubble)登上天文学舞台时，整个宇宙观面临大转变。一九二三年用韦尔逊山的望远镜，肯定一些巨星，如仙女座星云(Andromeda Nebula)，原来是一星系团，距地球九十万扔菳，不可能在银河之内。 银河系是否宇宙的核心，结果新发现也打破了这想法，银河系以外又有无数星系团，最近的是大小麦哲伦星云，至于像银河一般的邻近星系是仙女座，其体积竟比银河大一倍。此外，这类星系原来还有很多。 红位移奇观 自古以来，天上众星，原只有审美意义，为诗人梦想的对象。对于科学家来说，那只是遥远而闪烁的光点，人只能观察天体转动与行星运行，而掌握其轨及几何结构，但对星的本身性质，很难了解。 然而在十八、九世纪，光谱分析的学问日渐进步。牛顿早就主张，三棱镜所析成的光带，是阳光的不同色彩。一八一四年Joseph Fraunhofer用多棱镜掌握光谱色散度中的暗线。一八二三年 John Herschel指出金属火焰的光，可以用来检验金属。一八五九年 Von Bunsen 及Kirchhoff创作了光谱分析法，从光谱分析可以知道是哪一种物质元素，也可知其辐射。 一八六七年神父 Secchi在罗马提出，恒星的光，可按一种光谱分类法来掌握，此时哈佛天文台从新发展的天文照相技术中，描述出众星的颜色，各有不同，而可将之分析成一系列的谱线，分为 O、B、A、F、G、K、M、N、R的不同恒星特性。O是最蓝的，R 是最红的。通过光谱分析，可了解其构成的元素，也可以从道普勒效应测量光波发射的移向，而知星星是移向地球还是移离地球。 一九一二年史聂赫(Vesto Slipher)观察仙女座星云M31的光谱，发觉向蓝色方向移去，即从道普勒效应来说，那表示其以每秒三十公里的高速飞来地球。史氏马上测量其它星星。一九一四年分析了十三个星云，发觉有十一个是向红的方位移动，两个向蓝的方位移动。一九二五年他已观察了四十一个巨星，另有四个被其它天文学家观察，四十五星云中，四十三个是红位移，两个蓝位移，这慢慢构成一模式，大部分星体是以秒速一千公里的速度飞离地球。 随后发现银河系本身是在转动中，太阳系正以每秒三十公里的速度移向仙女座星云，故有蓝位移的现象。其它整个天体的星星，都表现了红方位移动，称为红位移(Red Shifts)。 哈勃用韦尔逊山的一百吋望远镜，一九三四年印证了银河中的巨星，原来是其它庞大星系团，从天文相片中，算出约为一千万个星系(如今用二百吋望远镜，已发现超过一亿二仟万个星系)。 在这研究的同时，他在一九二九年发现到红位移的速度与其和地球距离的关系。他当时已测量出十八个星系及一巨星的距离，从其红位移速度看，其速度与距离刚好成正比，越远的星星，其飞离的速度越快。这现象显明了什么？显明了宇宙不是一静态而无限的事物，却是在高速膨胀当中[注六]。 胡美逊与爱因斯坦 天文学奇人胡美逊(Milton Humason)，由于少年时热爱天文学，十五岁就放弃学业，跑去韦尔逊山天文台做骡车夫，帮助运输，二十七岁成为清洁工人。由于他热心的投入工作，被委任为看管巨型望远镜的助理。 由于熟习运作望远镜，一九一九年升为助理天文学家。哈勃重用这位年轻的天文爱好者，在一九二八年指示他全面研究和观察众星的红位移，特别是极遥远而又昏暗的星系团，须长期观察和记录，在半吋阔的照片中记录星系团的光谱。 到一九三五年，他记录了一百五十个红位移的星体，其飞离速度达每秒四万公里。至一九五○年后期，用新的二百吋望远镜，发现速度达每秒十万公里。这一切均印证了哈勃定律(Hubble Law)，即红位移与距离成正比，越远的星星，其飞离速度越快。 这是令所有天文学家震惊的发现，物质宇宙并非一无限而稳静的世界，却是一高速膨胀中的宇宙。天上繁星，是从四方八面的方向飞离地球。 |
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12楼 然而根据广义相对论的方程式，指出引力常数是正值，宇宙应在减速当中，及宇宙尺度的值，显明其压力小于密度，则宇宙的尺度可能是在增加，或增加后收缩当中。那么，宇宙应是一个在膨胀或收缩的动态过程中。 爱因斯坦由于接受当时传统的概念，认为宇宙是稳态及无限的，故对自己理论引申的动态宇宙颇为犹疑，遂在一九一七年发表一论文名「广义相对论的宇宙论考虑」(Cosmological Considerations on the General Theory of Relativity )，提出一个「宇宙常数」(Cosmological Constant)的概念，来修正原先的方程式，以一种不可知的力量来抵销万有引力，维持一静态宇宙模式[注九]，不料却被后来的天文发现所推翻，爱氏承认这是他一生最不智之举。 探索起源 爱因斯坦因持守传统的静熊宇宙观，忽视了哈勃在同期对众星体光谱红位移的重大发现。一九一四年已观察到十一个红位移，到一九二五年有四十三个红位移。哈勃遂于一九二九年公布其定律，即星体对地球的距离，与其红位移成正比，这显示整个宇宙不是静态的机械世界，却是在膨胀之中。 爱恩斯坦在一九三○年参观韦尔逊山由哈勃负责的天文台，据说其太太见到那百吋多的巨大望远镜，是用来研究宇宙结构的，即笑说：「我丈夫只是用信封的背面去写研究」，意思是即爱因斯坦只是物理学理论家，随手拿起信封的后面，就可写下宇宙的框架。哈勃却是完全从观察来建立其对宇宙的观点，其所用的工具，如今是数十亿美元，爱恩斯坦只是用几毛钱的信封来做工具即可。 然而纯从理论来推演，总会有主观信念的误导，故爱氏犯了一次令其遗憾的错误，即自己的理论明明指向动态宇宙，其信念却迫他提出抵销动态的常数。故此科学不能单靠用信封背面来写出想法，仍须像哈伯一般，不断改进观察技术，以形成新的印证。 宇宙若果在膨胀，则整个浩大无匹的天体，将是发展过程中的一个阶段，而不再是一静态无限，古存在的唯物论宇宙。十九世纪初勒比理斯曾大言不惭地鼓吹的机械唯物宇宙论传统，原来也像中世纪的日心论一样，面临被淘汰的命运。 更进一步言之，宇宙既在膨胀的进程中，则必可推出其有一起源的时刻。想不到，宇宙的新模式，像十六世纪教会工作者哥白尼提出重大改变一样，同是来自一位神职人员。 比利时神父特梅勒(Lamaitre)，本身是一深思的理论物理学家，他在第一次大战时，接受军训，曾因指出教官在弹导学上犯了错误，而被赶离课堂。他在研究天文学时，刚刚是发现红位移、量子力学出炉，及知道有原子核及其放射衰变的时期。 特梅勒在一九二七至一九三三年期间，提出一个新的宇宙框架，假设宇宙原本有一太初的原子(Primoeval atom)，他说：「我们可以设想宇宙的起源来自一独特的原子，其原子重量就是宇宙的总质量」[注七]。其爆炸分裂，演化出我们如今的宇宙。现在的宇宙，是起源时宇宙的烟花表演以后所留下来的余烬。 他在一九二七年一学术会议遇到爱因斯坦，提出其想法，却被爱氏嘲笑为「没有物理常识」。而英国天文学大师爱丁顿(Eddington)续其手稿，亦爱理不理，反应冷淡，认为是「太过突兀和缺乏美感」。这种嘲笑正来自大师们已接受了静态及古存在的宇宙信念，不愿意承认宇宙有起源，因起源须涉及可能有上帝创造的问题，与十九世纪的唯物论宇宙观冲突。为了这些教条，这位年轻神父就像哥白尼一般被冷淡对待了。 |
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13楼 抗拒大爆炸论 哥白尼的新观点，被埋藏了一个半世纪，但勒梅特的观点只被冷淡对待了四年。一九三一年，他将其观点写成一信给《自然》(Nature)杂志发表，竟被《纽约时报》作了专题报导，并认为他是最杰出的当代数学与物理学家，而且由于哈勃等新发现，爱因斯坦及爱丁顿均已承认错误，接受其观点正确，爱氏更称之为最美丽而满意的解释。 勒梅特于一九三一年在《自然》杂志的信，企图将量子力学和热力学第二定律结合，认为宇宙能量不灭，分布于各量子中，但回溯时间，量子会递减，而终可推出起源时为一原始原子，具有所有能量，当其爆炸分裂，才开始时间和空间，而所谓正统的大爆炸论，就由此开始。 但这宇宙起源的理论，与一个多世纪以来建立的宇宙永恒无限观非常不一致，使很多深信唯物论的科学家不安。因为时间与空间若非永恒，则不能不迫出一时空的创始点。而且根据相对论，这创始点是一能量无限而时空等如零的奇异点(Singularity)。此中不可能有自然规律，科学的解释到这一点归于无能，而暗示宇宙可能有超自然的起源。 由十八世纪未到二十世纪初，科学家们逐步排除上帝在宇宙学中的位置。牛顿和莱布尼兹对上帝存在作了最后的科学上肯定，之后，康德已转从道德实践理性上讲上帝，宣布纯綷理性不能知道有关上帝之事。尼采宣布上帝死亡，费尔巴哈从人造神的观点建立无神论。无神论和唯物论，已成为文化的主流教条。在深受这种文化熏陶的科学家来说，这已成顽固的信念。大爆炸论的出现，与《圣经．创世记》是如此相应，而且又刚巧由一位神父所创，自然引起很大的抗拒。 「大爆炸」一辞，原不是由主张此说的科学家提出，却是由反此论的剑桥著名天文学家何伊(Hoyle)所提出。他在一九五○年的通俗天文学电台节目中，用这名辞去嘲笑支持这理论的华盛顿大学教授伽莫(Gamow)，他描述这是一可厌恶的观点，以为宇宙会「大砰」一声爆出来。 何伊之所以如此反对大爆炸论，正基于一神学原因。在一九八三年《合理性的宇宙》(The Intelligent Universe)一书中认为：「大爆炸论要求宇宙有一近期的起源，这是公开迎接了创造的概念。」显见他不愿意接受其神学的暗示。他又认为：「(宇宙)突然发生，是被审慎地认为属形而上学，在物理之外。……很多人对此说满意，因为有『某事物』在物理之外，而加入起始之零点中。从语意指示，所谓『某事物』可被神所取代，只有大写字头(Capital)的上帝，才可警戒我们，不要再研究下去。……但我不相信须要诉诸形而上学去解决现在的问题」[注八]。为了怕面对上帝，他宁愿否认大爆炸论。 宇宙稳态论出炉 与何伊同一立场的，还有其同事高特(Thomas Gold)及庞狄(Hermann Bondi) 一九四六年，这三位科学家观看一部鬼故事电影，名叫The Dead of the Night ，其结局与开始一幕一模一样，表示一个循环不息的世界，他们忽然产生灵感，认为宇宙的扩张不来自起源的大爆炸，却是有一源源不断创造性力场，从虚无中创造出新事物，生生不息，使宇宙膨胀下去，永无止境。 一九四八年，何伊发表论文，提出一个新概念，名Ｃ场。这是负面动力的能量场，作为宇宙生生不息之根源，不断创造新物质。同年高特和庞狄亦发表论文，提出完满宇宙论原理(The Perfect Cosmological Principle)，认为一个不断自我创造的宇宙，在宏观来看，是静止不变的，宇宙的膨胀来自物质的不断创造，全宇宙的物质密度应稳定一致[注九]。这就是著名的「稳态理论」(Stead state theory)。 琼斯(James Jeans)在二十年代已指出，由于银河系中集束星群须一万亿年去解散，如今已观察到这种解散，那么宇宙应有一万亿年以上的年龄。进一步言之，更可推想宇宙本是无始无终，在其一九二九年出版的《天文学与宇宙起源学》(Astronomy and Cosmogony)一书中认为：「虽然困难，但并非不可能地去相信，物质是在一继续创造的过程中……我们可以自由地设想众星及其它天文物质，是经过一无止境的稳定大化流行中，被创造而又消失」[注十]。这创造出来的物质，可能是由其它宇宙，或外来空间而来。一般稳态宇宙论的假设，新物质的产生速度，是在一百立方英哩中，每秒产生一个氢原子，整个宇宙每秒中有十的三十二次方那么多吨原子产生。 |
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14楼 虽然这理论颇不可思议，甚至可能破坏了质能不灭定律，但却能避免了起源问题，也不须花脑筋去想上帝创造天地的问题，故不少天文学家倾向赞成这理论。爱丁顿认为大爆炸论使宇宙突然一下子出现，只能设定一些原始条件，而不能用科学解释起源问题。这有点像魔术师从帽中突然变一只免子出来一样，基本上更不可思议。 比较起来，宇宙稳态论似乎比大爆炸论更易被科学理解。此外，从二十世纪的科学意识形态来说，一般科学家都接受进化论，特别当时流行的新达尔文主义。何伊特别指出，如果凭空地偶然撞出生命最基本结构氨基酸(amino acids)，机会率只有十的负四万次方，只有无始无终的宇宙，才能容许进化的出现。故大爆炸论使进化论不可能，因而必须推出稳态论，使进化论得以成立，一时这理论得占上风。 宇宙稳态论的崩溃 宇宙稳态论符合无神论和进化论，与当时流行的科学意识形态信念一致，这是辩论中较占上风的原因。何伊在其电台通俗科学节目中，嘲笑大爆炸论支持者伽莫的观点为可厌恶，以为宇宙在一声大砰中会出现，也讥讽大爆炸论者与基督教创世纪不谋而合。在美国的伽莫则反笑何伊等英国教授的观点与大不列颠想保持现状的残旧原则一致。 然而科学始终须由观察去印证或否证，不能单靠主观信念维持，也不能靠嘲笑对手而获胜。稳态论作出了不少预测，这都可在新科技的观察中得到印证。而三十年代开始，电波望远镜改变了观察天文的景观，而对繁星的夜空有了新的发现。 在三十年代，业余天文学家Grote Reber用自制的仪器，接收到太空中的一些无线电讯号，引起各方的注意。到雷达发明以后，发展出电波望远镜，接收太空的无线电波。 剑桥大学教授赖尔(Martin Ryle)与何伊是同事，不过却没有不经思索地接受稳态论，却多年从事雷达与电波天文学(radio astronomy)的研究，纯从观察来研究天体。 五十年代，赖尔在剑桥郊外布置了一英亩大的天线阵，研究天空的射线分布，显示了电波星系(radio galaxy)越远越多，那是说在较早时的数量比如今多，密度比如今高，与稳态论所预测的均匀分布不一致。 六十年代初，发现宇宙中较轻元素如氦的「丰存度」(abundance)达百分之二十八，且是一常数，显示是由大爆炸起始三分钟的核反应所产生，与大爆炸论预测一致，而稳态论对此无法解释。 更重大的突破，是在一九六五年发现的宇宙背景微波射线(cosmic background microwave Radiation)。早在一九四六年，俄裔物理学家George Gamow 提出宇宙由无限极热产生，冷却时中子和质子会结合而成重元素。其弟子Ralph Alpher 及Robert Herman计算中子和质子的比率应遗留成可被观察到的微波射线，在一九四八年发表论文，预斯蛦一背景射线留在宇宙，温度约为绝对零度五度。他们的说法结果受到冷漠响应，一是由于科技未能测量这微弱射线，另一是很多人关注稳态论的发展，想避免大爆炸论。 一九五九年美国发射回音一号(Echo I)卫星，用新的无线电天线侦测射线，联系新泽西州Holmdel的贝尔电话公司的巨型天线。 结果在一九六四年，贝尔实验室的两位研究员Arno Penzias及 Robert Wilson用这天线测量一些干扰杂音时，发现了持续而弥漫到处的射线，波长为七点三五公分，温度为绝对零度三点五度。其后与这方面专家 Robert Dicke，及games peebles联系，终于找到大爆炸论的证据。宇宙稳态论至此崩溃。 循环宇宙论 一九六五年，Penzias和Wilson将其发现的宇宙射线，写成论文，在学刊Astrophysical Journal 中发表，他们后来因这重大发现得到诺贝尔奖。同一期刊物中，追查背景射线的迪奇(Robert Dicke)及James Peables，因刚到普林斯顿大学演讲，提到大爆炸遗留的辐射。Penzias等与他们通了电话，故马上约好在同一刊物中发表论文[注十一]。两论文一出，成了《纽约时报》一九六五年五月二十一日头条新闻，宣布科学家已找到大爆炸的证据。那是等向地弥漫在全宇宙的黑体射线，波长七．三五公分，温度为绝对零度之上三．五度。 |
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15楼 这是世纪性的重大发现，显明了大爆炸论的模式正确，同时也正式宣布了稳态宇宙论的死亡。曾经气焰高张的何伊，也要改变立场，在其后来的新作中，改而承认有宇宙的理性原则(Principle of Intellerce)及上帝的存在，一反其初期的无神论信念。 不过无神论相信宇宙稳态和永恒的信念，仍有一线生机，那就是循环的宇宙论，所谓震恳菎宙(Oscillating Universe)的模式。 早在一九二二年，Alexander Friedmann 已提出，如果宇宙的密度高过一临界点，其吸引力可以把正在膨胀中的万有收回来，而至终形成宇宙大崩缩(big crunch)。如果宇宙的回旋形成膨胀或收缩的不对称，则在大崩缩时一个方向比另一边快，则宇宙可以弹向另一方向，而形成再次的膨胀，那么即可构成循环。 一九三一年Willem de Sitter及Richard Tolman同时提出宇宙循环的可能性，前者认为是每次循环都一样，后者认为由于热力学第二定律，熵(混乱度)不断增加，故每次循环的规模和方式都不一样[注十二]。 倾向无神论的英国科学家John Gribbin认为：「大爆炸论的最大问题，是涉及宇宙根源时，太过哲学性，甚至神学性，究竟爆炸之前是什么呢？单是这问题已足够我们优先倾向宇宙稳态论。然而这理论却很不幸地与现今的观察冲突，故此最佳的路向去避免这始初的困难，是提供一个模式，使宇宙由一个奇异点膨胀，而后崩缩回来，永远地重复这循环下去」[注十三]。 一九六五年迪奇(Robert Dicke)编纂的天体物理学季刊(Astrophysical Journal)中的来信指出，循环宇宙模式已开始成为被认真考虑的理论。当时无神主义的普及天文学家沙根(Carl Sagan)亦倾向上说，在其影响重大的电视节目Cosmos的结论，亦暗示这理论可能真确，而且亦倾向采印度教那无数劫的循环宇宙观，一时循环论即成为重要天文理论的假设。 科学在终极处与神学会面 二十世纪八十年代天文学界，十分倾向循环宇宙论，因宇宙永恒无限的信念己发展了两世纪，成为一顽固信念，而且从无神论的假设，必须从永恒无限宇宙，才能使复杂的宇宙秩序成为可能。十八世纪的休谟早已认为，今日所见的奇妙秩序，可以从永恒时间中不断碰撞而产生，不须经过上帝的设计。而当代大爆炸论起源时的奇异点，迫使时间有起源，科学解释至奇异点即要完结，转向神学解释，这令不少科学家十分头痛，而欲寻求其它可能去维持体统的永恒无限宇宙教条。循环宇宙论因此受到重视。 但若循环宇宙论是真的，必须假设所有物质的密度高达一个临界质量(Critical Mass)，才能有足够引力吸收万有，故预斯菎宙的密度必达临界质量。但不幸地，所有观察均证明与预测相反。一九八三年，加州大学一研究小组发表其对超新星的研究，发现可见和不可见物质加起来的密度，远低于临界质量。一九八二年的研究结果，也显示宇宙质量祇达临界质量的五分一。一九八六年在中国北京举行天文学会议，Hyron Spinrad及S. Djorgovski发表一九八六年哈勃图表的状况，亦是同样结论[注十四]。 后来因暴涨论(Inflationary Theory)而成名的Alan Guth与Marc Sher及Sidney Bludman在一九八三年自然学刊发表The Impossipility of a Bouncing Universe一文，指出终使宇宙的质量足够收回万有，根据热力学第二定律，其大崩缩将是一暴乱状态，形成像一堆湿泥的乱局，而非很有系统地像一皮球回弹[注十五]。 Arnold E.Sikkema和Werner Israel在一九九一年的自然学刊中指出宇宙大崩缩会形成黑洞，不可能形成一种假设的量子引力，使宇宙回涨[注十六]。 其实在一九八三年《科学的美国》学刊早已有文章提出这问题。 各方面的证据显示，循环宇宙论与观察不符，于是与宇宙稳态论一样，归向寿终正寝，剩下来的，还是那标准的大爆炸论。 Wilson山最大天文望远镜的主理者，及参与创辨美国太空总署的天文学家Robert Jastrow早就不接受稳态论及循环论的玄想，认为从已有的证据，显明大爆炸是真实的。在七十年代他已正视上帝存在问题。在其《上帝与天文学家》一书中，指出「天文学的证据引导向圣经对世界起源的观点，虽然所有细节有不同，但天文学及圣经创世纪的基本元素是一致的」[注十七]。 Jastrow在全书结尾写了一段著名的观点，显示了大爆炸论对神哲学的暗示：「科学家一向相信理性的力量，但故事却以一噩梦结束。他攀登无知的高山，就在其快要征服最高峰时，他爬越最后一块石头，竟被一群神学家所欢迎，原来他们已在此等了很多世纪了。」 二十世纪对宇宙的探索，结论竟是科学家化了两世纪去摒弃的神学，一切证据竟暗示了上帝存在，这也是西方文明发展中的一辩证过程。 |
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16楼 |
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