高度偏心的軌道在太空中很普遍,實際上普遍到了當在太空中發現了一個“正常”太陽係的時候,它成了 2003 年的報紙頭條新聞。美國和澳大利亞的天文學家都預言了會發現圍繞著 HD 70642 恒星旋轉的一顆木星大小的行星。這顆行星(大約是我們的木星的兩倍大)的不尋常之處在於,它有一個圓形軌道,其比例與我們的木星至太陽的比例大致相同。
但是將來,天文學家將能夠把附近所有的恒星都歸類,從中尋找與太陽係相近的恒星係。“我們正努力把所有距離最近的 2 000 顆類似太陽的恒星納入觀測,也就是所有 150 光年以內的類似太陽的恒星。”華盛頓卡內基研究所的保羅·巴特勒(Paul Butler)說。他參與了1995年第一次太陽係以外的行星的發現。他說:“我們的目標是雙重的,即,對我們在太空中最近的鄰居做偵察,做第一次普查;以及為解答我們自己的太陽係究竟有多普遍或者說有多罕見這個基本問題提供第一手資料。”
宇宙意外
要能夠創造生命,我們的行星必定經曆了幾億年相對穩定。但是,要想製造一個穩定幾億年的世界,其難度是驚人的。
首先從原子的結構來看,質子的重量略小於中子。這意味著中子最終會衰變為質子,質子的能態要低一些。隻要質子再多重1%,它就會衰變為中子,這樣所有的核子(nuclei)就會變得不穩定,並且解體。原子會飛散開來,生命也就不可能了。
另一項使生命成為可能的宇宙意外,是質子是穩定的,不會衰變為反電子(anti 2 electron)。實驗證明,質子壽命絕對是天文數字,它比宇宙的壽命要長得多。為了製造穩定的DNA,質子必須穩定至少幾億年。
如果強核力稍微弱一些,像氘那樣的核子就會飛散,那麼宇宙中就沒有一種元素可以通過核合成在恒星內部成功組合。如果核力稍微強一些,恒星的核燃料會燃燒得太快,生命就不會存在了。
如果我們改變弱力的強度,我們會發現,生命又不可能了。中微子是通過弱核力活動的,它們在承載爆發中的超新星的能量方麵起著關鍵作用。這種能量反過來又負責創造比鐵更高等的元素。如果弱力稍弱一些,中微子將很難起任何相互作用,這就意味著超新星無法創造超過鐵的元素。如果弱力稍強些,中微子就可能無法正常逃脫恒星的核心,因此又不能創造出構成我們的身體及世界的高等元素。
事實上,科學家列出了長長一份這類“驚喜的宇宙意外”的單子。當看著這份不得不接受的單子,看到有那麼多熟悉的宇宙常數處在使生命成為可能的非常狹窄的頻帶之中,真是令人震驚。這些意外中隻要有一個被改變,恒星就將永遠不會形成,宇宙就會灰飛煙滅,DNA 就不會存在,我們所知道的生命就成為不可能,地球就會翻轉或者凍結,等等。
為了說明這一切令人驚訝到了什麼程度,天文學家休·羅斯(Hugh Ross)把這與“龍卷風在襲擊廢車場時湊巧完整裝配成一架波音747飛機的可能性”相比。
人擇原理
所有上麵提出的這些論點回過來又被歸入到“人擇原理”的名下。關於這項有爭議的原理,你可以持幾種不同的態度和觀點。我前麵提到過,我的小學二年級老師覺得這些“驚喜巧合”說明存在著一個宏大的設計或規劃。正如物理學家弗裏曼·戴森(Freeman Dyson)一次說過的:“似乎宇宙知道我們要來了。”這是“強人擇原理”的一個例子,它認為,物理常數是經過精細調節的,它不是意外,而是暗示出存在著某種設計。(“弱人擇原理”隻是簡單地說,宇宙中的物理常數本來就有可能創造生命和精神意識。)
物理學家唐·佩奇(Don Page)對多年來提出的各種形式的人擇原理進行了歸納:
*弱人擇原理——“我們對宇宙所做的觀察,都限於我們作為觀察者所需要的生存條件。”
*強的弱人擇原理——“宇宙中存在許多世界……其中至少有一個世界必定會產生出生命。”
*強人擇原理——“宇宙必定具有在一定的時候產生出生命的特性。”
*最終人擇原理——“宇宙中必然會發展出智慧,它一旦產生就再也不會滅絕。”
維拉·吉斯蒂亞科夫斯基(Vera Kistiakowsky)是麻省理工學院的一位物理學家,很認真看待強人擇原理,宣稱這是存在上帝的一個標誌。她說:“我們對物理世界的科學認識所揭示的這種精妙秩序隻能由神性來解釋。”還有一位支持這一觀點的物理學家是約翰·波爾金荷恩(John Polkinghorne),他是一位粒子物理學家,放棄了在劍橋大學的職位,成了一位英格蘭教會的牧師。他寫道,宇宙不是“隨便一個什麼信手拈來的世界”,它是專門為生命而精確調試過的,因為它是造物主的創造,是他讓它成為這個樣子的。艾薩克·牛頓所提出的概念,是一些顛撲不破的法則,它們無須神的幹預就可以應用於行星和恒星,但事實上,他本人相信這些優雅的法則都指向上帝的存在。
但物理學家和諾貝爾獎獲得者史蒂文·溫伯格(Steven Weinberg)對此不相信。他承認人擇原理有其吸引人之處:“人類幾乎不得不相信我們與宇宙有某種特殊關係,不得不相信人類的生命不隻是宇宙最初3分鍾內一係列意外所造成的多少有些可笑的產物,不得不相信在某種意義上我們從宇宙一開始就被安排在其中。”然而他得出的結論是,強人擇原理“比神秘主義的信口胡說強不了多少”。
其他人對人擇原理的力量也不大信服。已故物理學家海因茨·帕傑爾斯(Heinz Pagels)一度被人擇原理所打動,但最終對它失去了興趣,因為它不具備預測功效。這個理論是無法測試的,也沒有任何辦法從中提取新信息。相反,它所能提供的隻是無窮無盡的空洞的同義反複,例如:因為我們存在,所以我們存在之類。
古思(Guth)也否定人擇原理,他說:“我覺得難以相信,會有什麼人在能對事物做更好的解釋時還會采用人擇原理。我倒是願意聽聽世界曆史的人擇原理……人擇原理是一種人們在想不出有什麼更有益的事情可做時才會做的事情。”
多重宇宙
另外一些科學家,像劍橋大學的馬丁·裏斯(Martin Rees)爵士,相信所有這些宇宙意外證明存在著多重宇宙。裏斯(Rees)相信,出現這幾百項“巧合”的頻率小到難以置信的程度,而我們正生活於其中,這是個事實,要解釋這個事實,唯一的辦法就是假定存在著幾百萬個平行宇宙。在這個由許多宇宙組成的多重宇宙中,多數宇宙都是死的。質子是不穩定的。原子從不凝縮。DNA 從來沒有形成。宇宙還未發育成熟就坍塌,或幾乎直接就凍結了。但在我們這個宇宙中,一係列宇宙意外發生了,這並不是因為上帝出手幹預了,而是統計學上的平均律使然。
從某種意義上來說,在推崇平行宇宙思想的人中,馬丁·裏斯爵士是最令人意想不到的一位。他是英格蘭皇家天文學家,在代表該機構對宇宙的看法方麵負有重大責任。裏斯滿頭銀發,儀表出眾,穿著方麵無懈可擊,他不論是談論宇宙的奇跡還是談論一般公眾關心的話題時都同樣雄辯在行。
他相信,宇宙是經過“精心調試”的,以便生命能夠存在,這決不是偶然。宇宙能夠存在於這樣狹窄的允許生命存在的頻帶中,所需要的意外實在太多了。“這種我們賴以存在的看起來經過精心調試的狀態有可能是個巧合,”裏斯寫道,“我一度這樣認為過。但這種看法現在看來過於狹隘……一旦我們接受這一點,我們宇宙中看起來很特殊的一些特性,那些一度為某些神學家引證為存在神性或有目的的設計的特性,就不再令人驚奇了。”
為了支持這些橫掃千軍的說法,裏斯量化了其中一些概念,以使自己的論點具體化。他宣稱宇宙似乎受到6個數字的支配,其中每一個都是可測度的,經過精心調節的。這6個數字必須滿足生命所需要的條件,否則就創造出了一個死的宇宙。
第一個數字是艾普西隆(ε。第五個希臘字母 Epsilon),它等於 0 1 007,這是氫的相對數量,在大爆炸時通過聚變轉化為氦。如果這個數字是0 1 006而不是0 1 007,核作用力就會被減弱,質子和中子就不能結合在一起。氘(帶有一個質子和一個中子)就不能形成,因而永遠不能在恒星中創造出更重的元素,我們身體中的原子不會形成,而整個宇宙則溶解為氫。核作用力哪怕稍微減少一點,就會在元素周期表中產生不穩定,能夠用於創造生命的穩定元素就會減少。