20世纪60年代初，普林斯顿物理学家罗伯特·迪克（Robert Dicke）援引了人择原理来解释宇宙的年龄。他认为，宇宙的年龄必须与生命的进化相兼容，而且，就此而言，也必须与能够思考宇宙年龄的、有感知能力的、有意识的生命相兼容。在一个生命没有足够时间进化的宇宙中，根本不存在这样的生命。几十年来，这一论证已被扩展到我们观察到的宇宙的其他参数，从而引发了如下问题：为什么电子的质量比质子小1836.153倍？为什么上夸克和下夸克的电荷，在电子电荷为-1的尺度上，分别恰好是2/3和-1/3？为什么牛顿的万有引力常数G等于6.67384 x 10^-11？以及，一个世纪以来（自1916年发现以来）一直困扰着许多物理学家的那个问题：为什么精细结构常数，它衡量电磁相互作用的强度，如此引人注目地接近1/137——一个素数的倒数？（我们现在知道它的精度远高于此：大约是1/137.035999。）理查德·费曼写道：“这是物理学中最伟大的该死的谜团之一：一个神奇的数字，对人类来说毫无来由。你可以说‘上帝之手’写下了这个数字，而‘我们不知道他是如何推笔的’”（《QED：光与物质的奇异理论》，第131页，普林斯顿，1985年）。伟大的英国天文学家亚瑟·爱丁顿（Arthur Eddington，他在1919年通过观测日全食期间星光掠过太阳的现象，证实了爱因斯坦关于时空会因大质量物体而弯曲的论断）围绕这个数字构建了完整的数字理论；甚至有一个笑话，说奥地利物理学家兼量子先驱沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli，他一生都痴迷于数字137），在他去世时（事实上是在137号病房）去了天堂，问上帝关于这个数字的问题，上帝递给他一叠厚厚的材料，说：“读我的预印本，我在这里都解释了。”但是，如果自然常数就是它们本身，就不能再说别的了，对吧？嗯，如果一项惊人的新发现能得到其他科学家独立研究的证实，我们的观点可能会突然改变。最近，澳大利亚悉尼新南威尔士大学的天体物理学家约翰·韦伯（John Webb）及其同事发表了新的研究结果，表明精细结构常数可能根本不是一个常数——它可能随空间或时间而变化。通过观测位于北方约120亿光年和南方相同距离的星系，该团队发现了精细结构常数的变化，大约为10万分之一。尚不清楚当诸如精细结构常数这样的基本常数发生如此微小的变化时，量子效应是否会发生剧烈改变。但如果它们确实发生了剧烈改变，并且这种变化是显著的，那么它可能意味着存在一些宇宙——或者我们自己宇宙的遥远部分——那里的物质，以及生命，将无法存在。这样的结论将极大地增强人择原理作为我们观察和测量物理参数的有力论证的权重。需要注意的是，这项发现仍然存在怀疑，例如在去年肖恩·卡罗尔（Sean Carroll）的这篇博文中表达了这种怀疑。但这种结果成真的可能性不能被忽视。美国物理学家、诺贝尔奖得主史蒂文·温伯格（Steven Weinberg）一直走在时代的前面。1998年，就在宇宙加速膨胀——导致“暗能量”弥漫空间的惊人天文发现公布前几个月——这一发现为今年的诺贝尔物理学奖。温伯格和他在德克萨斯大学的同事们发表了一篇关于“暗能量”的论文。（这篇论文是温伯格1987年关于人择原理和宇宙学常数的论文的延伸。）他们认为，如果存在“暗能量”（真空能量，也称为“宇宙学常数”，正如爱因斯坦最初提出的），它的值必须落在一个非常狭窄的范围内：否则，能量将太高，以至于星系无法通过引力聚集在一起；或者太低，在这种情况下，所有物质之间的引力将获胜——导致在星系和生命有时间进化之前发生引力坍缩。如果我们在此观察宇宙，那么“暗能量”，这个对抗引力的宇宙学常数，必须具有一个非常精细调节的值（正如牛顿常数、夸克和电子的质量和电荷、精细结构常数、控制强核力和弱核力的参数等等也必须如此）。因此，温伯格及其同事利用人择原理实际上预测了几个月后的一项发现。很久以前，我采访了温伯格，谈论了他的工作和人择原理，这让他做出了这个惊人的预测。“宇宙，”他告诉我，“很可能就像一个巨大的薛定谔的猫。宇宙中有一些地方，猫是活着的，宇宙学常数正好处于合适的水平，那里有科学家在观察它并提出问题。宇宙中也有一些地方，猫是死的——宇宙学常数太大或太小，因此没有生命，也没有科学家在提出关于宇宙的问题。”对我来说，这个巨大的猫的形象，是对一个受人择原理强大、但也许令人不安的思想所支配的宇宙的最佳类比。
阿米尔·D·阿泽尔是波士顿大学科学哲学与历史研究中心的や研究员，也是18本关于数学和物理学书籍以及众多研究文章的作者。他是一名古根海姆学者，经常在媒体上评论科学。更多信息请访问他的网站或在Twitter上关注他：@adaczel
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