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生命中心宇宙理论:生命创造了时间、空间和宇宙本身

干细胞专家 Robert Lanza 提出了一个关于宇宙及其一切的激进新观点。

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图片来源:Aphelleon/Shutterstock

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我们越深入探索太空,就越会意识到,我们无法仅仅通过观察旋涡星系或遥远的超新星来完全理解宇宙的本质。它的本质更加深邃,与我们自身息息相关。

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这种认识是在 Lanza 医生(本文作者之一)一次林中漫步时突然清晰起来的。他抬头望去,看到一只有着巨大金色身体的织网蜘蛛,悬挂在头顶的树枝上。蜘蛛在那根细丝上静坐着,伸出触角,感知着被困住的昆虫挣扎逃脱时产生的振动。蜘蛛审视着它的宇宙,但它之外的一切事物对蜘蛛来说都是无法理解的。对于蜘蛛来说,人类观察者就像望远镜中的天体对我们而言一样遥远。然而,两者之间存在着某种相似之处:我们人类也处于一个由空间和时间组成的伟大网络的核心,这个网络的“丝线”遵循着我们头脑中的法则而连接。

没有蜘蛛,这个网络可能存在吗?空间和时间是物理实体,即使将有生命的存在从场景中移除,它们还会继续存在吗?

数千年来,弄清楚真实世界的本质一直让科学家和哲学家着迷。三百年前,爱尔兰经验主义者乔治·贝克莱提出了一个特别有先见之明的观察:我们唯一能感知的是我们的感知。换句话说,意识是我们感知宇宙的基质。颜色、声音、温度等只存在于我们头脑中的感知,而非绝对的本质。从最广义上讲,我们根本无法确定外部宇宙是否存在。

几个世纪以来,科学家们将贝克莱的论点视为哲学上的旁枝末节,并继续建立基于“外部”独立宇宙的物理模型,认为我们每个人都是独立来到这个宇宙的。这些模型假定存在一个本质上的现实,无论我们是否存在,它都会普遍存在。然而,自 20 世纪 20 年代以来,量子物理实验一再证明恰恰相反:结果确实取决于是否有人在观察。这也许可以通过著名的双缝实验得到最生动的说明。当有人观察一个亚原子粒子或光子穿过狭缝时,粒子就像子弹一样,穿过其中一个或另一个缝隙。但如果没有人观察粒子,它就表现出波的性质,可以同时存在于所有可能性之中——包括以某种方式同时穿过两个缝隙。

一些最伟大的物理学家曾将这些结果描述为如此令人困惑,以至于完全无法理解,超越了隐喻、可视化和语言本身。但还有另一种解释,可以使它们变得合理。我们提出的不是一个先于生命甚至创造生命的现实,而是一种生物中心的现实图景。从这个观点来看,生命——尤其是意识——创造了宇宙,没有我们,宇宙就不可能存在。

干扰光线

量子力学是物理学家最准确的描述原子世界的模型。但它也为意识感知是宇宙运作不可或缺的一部分提供了最具说服力的论据。 量子理论告诉我们,一个未被观察到的微小物体(例如,电子或光子——光粒子)只存在于一种模糊、不可预测的状态,没有明确的位置或运动,直到被观察的瞬间。这就是 维尔纳·海森堡著名的 不确定性原理。物理学家将这种虚幻的、尚未显现的状态描述为波函数,这是一个数学表达式,用于计算粒子出现在任何给定位置的概率。当电子的某个性质突然从可能性转变为现实时,一些物理学家称其波函数发生了坍缩。

是什么导致了这种坍缩?干扰。用光线照射它以拍摄照片。仅仅是看它就能完成这项工作。实验表明,实验者脑中的单纯认知足以使波函数坍缩,并将可能性转化为现实。当粒子成对产生时——例如,一个原子中的两个电子一起运动或自旋——物理学家称它们是纠缠的。由于它们紧密的联系,纠缠的粒子共享一个波函数。当我们测量一个粒子从而使其波函数坍缩时,另一个粒子的波函数也会瞬间坍缩。如果一个光子被观察到具有垂直偏振(其波在一个平面上移动),观察行为会导致另一个光子瞬间从一种不确定的概率波转变为具有相反水平偏振的实际光子——即使这两个光子后来已经彼此远离。

1997 年,日内瓦大学的物理学家 Nicolas Gisin 将两个纠缠的光子沿着光纤以极高的速度发送出去,直到它们相距七英里。然后,一个光子撞到一个双向反射镜,在那里它有一个选择:要么被反射,要么穿过。探测器记录了它随机做出的选择。但无论它采取何种行动,其纠缠的孪生子总是执行互补的行动。两者之间的通信速度至少是光速的 10,000 倍。似乎量子信息传递是瞬时的,不受任何外部限制——甚至不受光速的限制。此后,其他研究人员也重复和改进了 Gisin 的工作。如今,没有人质疑光子或物质,甚至整个原子团之间的这种连接的瞬时性。

在这些实验之前,大多数物理学家都相信一个客观的、独立存在的宇宙。他们仍然坚持认为,物理状态在测量之前就已经以某种绝对的方式存在了。

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这一切现在都将一去不复返了。

与“金发姑娘”搏斗

量子现实的奇特性远非对抗旧有现实模型的唯一论据。宇宙的精细调节也是一个问题。许多基本特征、力以及物理常数——例如电子的电荷或引力的强度——似乎表明,宇宙的物理状态仿佛是为生命量身定制的。一些研究人员称这种发现为“金发姑娘原则”,因为宇宙不是“太这样”或“太那样”,而是“恰到好处”地适合生命。 “恰到好处”地适合生命

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目前,只有四种解释可以解释这个谜团。前两种从科学角度来说对我们帮助不大。一种是简单地归结为难以置信的巧合。另一种说法是“这是上帝所为”,即使这是真的,它也没有解释任何东西。

第三种解释援引了一个概念,称为 人择原理,该原理由剑桥天体物理学家布兰登·卡特于 1973 年首次提出。该原理认为,我们必须在宇宙中找到适宜生命存在的条件,因为如果不存在这样的生命,我们就不会在这里找到这些条件。一些宇宙学家试图将人择原理与近期的一些理论结合起来,这些理论认为我们的宇宙只是众多宇宙中的一个,每个宇宙都有其自身的物理定律。这样一来,通过庞大的数量,出现一个具有适宜生命质量的宇宙也就不足为奇了。但到目前为止,没有任何直接证据表明存在其他宇宙。

最后的选择是生物中心论,它认为宇宙是由生命创造的,而不是反过来。这是对爱因斯坦的学生、提出了“虫洞”和“黑洞”等术语的物理学家 约翰·惠勒所描述的参与性人择原理的一种解释和延伸。

探寻时空

即使是物理现实中最基本的元素——空间和时间——也强烈支持宇宙的生物中心基础。

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根据生物中心论,时间并不独立于注意到它的生命而存在。时间的实在性长期以来一直受到哲学家和物理学家的怀疑。前者认为过去只存在于头脑中的想法,而这些想法本身是严格发生在当下时刻的神经电活动。物理学家则指出,他们所有的工作模型,从艾萨克·牛顿的定律到量子力学,实际上并没有描述时间的本质。关键在于,在他们的方程中,并不需要实际的时间实体,它也不起任何作用。当他们谈论时间时,他们总是用变化来描述它。但变化与时间不同。

要精确测量任何物体在任何给定时刻的位置,就等于锁定其运动的某个静态画面,就像电影中的一帧一样。反之,一旦你观察到一个运动,你就无法分离出一帧,因为运动是许多帧的总和。一个参数的清晰度会导致另一个参数的模糊。想象一下,你正在观看一场射箭比赛的电影。一位弓箭手射箭,箭飞了出去。摄像机跟踪着箭从弓到目标的轨迹。突然,放映机停在了一帧静止的箭。你盯着空中飞行的箭的图像。电影的暂停让你能精确地知道箭的位置,但你失去了关于其动量的一切信息。在那一帧里,它哪里都没去;它的路径和速度不再为人所知。这种模糊性让我们回到了海森堡的不确定性原理,该原理描述了测量亚原子粒子的位置如何不可避免地模糊其动量,反之亦然。

从生物中心的角度来看,这一切都说得通。我们所感知的一切都在我们的大脑中通过一个有序的信息旋涡被主动地、反复地重建。在这种意义上,时间可以定义为心智中发生的空间状态的总和。那么,什么是真实的?如果下一个心理意象与上一个不同,那么它就是不同的,仅此而已。我们可以给这种变化赋予“时间”这个词,但这并不意味着存在一个实际的、不可见的基质,变化在其上发生。这只是我们自己理解事物的方式。我们看着我们所爱的人变老、死去,并认为一个叫做时间的外部实体是罪魁祸首。

空间也有着一种奇特的不可触及性。我们无法拿起它并将其带到实验室。像时间一样,在我们看来,空间既不是物理的,也不是根本真实的。相反,它是一种解释和理解的方式。它是动物精神软件的一部分,将感觉塑造成多维物体。

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我们大多数人仍然像牛顿一样思考,将空间视为一种没有边界的广阔容器。但我们对空间的看法是错误的。我们能列举多少种方式?1. 物体之间的距离会根据重力和速度等条件而变化,正如爱因斯坦的相对论所述,因此任何两个物体之间都没有绝对的距离。2. 根据量子力学描述,真空空间实际上并非真空,而是充满了潜在的粒子和场。3. 量子理论甚至对遥远物体是否真正分离提出了质疑,因为纠缠的粒子即使相隔一个星系,也能协同作用。

解锁牢笼

在日常生活中,空间和时间是无害的幻觉。问题之所以出现,是因为科学将它们视为基本且独立的实体,这导致在探索现实本质的研究中选择了完全错误的起点。大多数研究人员仍然认为他们可以从自然界的一侧——物理——构建,而忽略另一侧——生命。这些科学家出于本能和训练,痴迷于对世界的数学描述。如果他们下班后能同样认真地走到池塘边,观察鱼群游到水面,情况就会有所不同。鱼、鸭子和鸬鹚,在莲叶和香蒲之外游动,都是更宏大答案的一部分。

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最近的量子研究有助于说明新的生物中心科学将是什么样子。就在几个月前,Nicolas Gisin 宣布了他的纠缠实验的一个新进展;在这种情况下,他认为结果可以用肉眼看到。在维也纳大学,Anton Zeilinger 对一种叫做富勒烯的 巨大分子 的研究将量子现实推向了宏观世界。在这一工作的令人兴奋的延伸中——由著名的牛津物理学家 Roger Penrose 提出——不仅是光,就连反射光的一面小镜子也成为了一个纠缠的量子系统的一部分,这个系统比富勒烯大数十亿倍。如果这个提出的实验最终证实了 Penrose 的想法,它也将证实量子效应适用于人类尺度的物体。

生物中心论应该能打开西方科学无意识地将自己囚禁其中的牢笼。将观察者纳入方程应该能开辟理解认知的新途径,从解开意识的本质到开发体验世界的思维机器,就像我们一样。生物中心论还应该为解决与量子物理和宇宙大爆炸相关的难题提供更坚实的基础。将空间和时间视为动物感知的形式(也就是说,作为生物学的),而不是外部物理对象,为理解从微观世界(例如,双缝实验结果奇怪的原因)到塑造宇宙的力量、常数和定律,提供了一种新的视角。至少,它应该有助于停止弦理论等死胡同式的努力。

最重要的是,生物中心论提供了一种更有希望的方式来整合所有的物理学,就像自爱因斯坦八十年前试图统一场论但未成功以来,科学家们一直在尝试的那样。除非我们认识到生物学的重要作用,否则我们真正统一宇宙的尝试将是一列驶向虚无的火车。


摘自 Biocentrism: How Life and Consciousness Are the Keys to Understanding the True Nature of the Universe,作者:Robert Lanza 著,Bob Berman 合作,由 BenBella Books 于 2009 年 5 月出版。

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