宇宙不太可能存在。非常不可能。深度、令人震惊地不可能。
“这太奇妙了，”英国皇家天文学家马丁·里斯说，他挥手拨开从他的三文鱼土豆砂锅中升腾的热气。
一个随意的观察者可能会认为这个手势只包含这个房间，剑桥国王学院的餐厅，学者们在这里交流博学妙语已经近两个世纪了。里斯津津有味地吃着午餐，就像他自1973年以来在这里享用过的每顿饭一样。在这样一个舒适、私密的场所，关于宇宙起源的宣言似乎有些夸张。但里斯的手腕一挥，却涵盖了整个宇宙，这个宇宙，它孕育了地球并支持着生命，从海底的毛虫到翱翔于学院尖顶之上的燕子，再到人类——包括皇家天文学家。
在他的新书《仅仅六个数字》中，里斯认为，六个数字构成了宇宙的基本物理性质，并且每个数字都恰好是允许生命繁衍所需的精确值。在阐述这一前提时，他加入了一个漫长而富有智力胆识的宇宙学家和天体物理学家（更不用说哲学家、神学家和逻辑学家）的行列，他们一直追溯到伽利略，都敢于提问：我们为何在这里？正如里斯所说，“这六个数字构成了宇宙的配方。”他补充说，如果其中任何一个数字“哪怕是极其微小的不同，就不会有恒星，没有复杂的元素，也没有生命。”
这六个数字潜藏在宇宙最小和最大的结构中。我们从最小的一端选择一个：氦原子核的质量是构成它的两个质子和两个中子质量的99.3%。剩下的0.7%主要以热量的形式释放。因此，驱动太阳的燃料——其核心的氢气——在聚变为氦时，将其0.007的质量转化为能量。这个数字是“粘合”原子核各个部分的力的强度函数。
那又怎样？考虑一下：如果这个数字只小一点点——0.007而不是0.006——质子就无法与中子键合，宇宙将只由氢组成。没有化学，没有生命。如果它稍微大一点，仅仅0.008，聚变就会如此容易和迅速，以至于大爆炸后没有任何氢能幸存下来。没有太阳系，没有生命。所需的数字，岌岌可危、珍贵地，介于0.006和0.008之间。而这仅仅是里斯的六个数字之一。如果你把另外五个也考虑进去，生命和我们所知的宇宙结构变得荒谬地不可能。天文学家休·罗斯将这种状况比作“一架波音747飞机因龙卷风袭击废品站而完全组装起来的可能性”。
面对如此压倒性的低概率，宇宙学家们提出了几种可能的解释。最简单的是所谓的“蛮横事实”论。里斯说：“一个人可以简单地说：‘数字就是这样。如果不是这样，我们就不会在这里思考它了。’许多科学家对此感到满意。”这种类型的一个典型例子是西弗吉尼亚大学哲学教授西奥多·德兰格，他声称对我们这个适合生命存在的宇宙是“独一无二”的观点感到困惑是毫无意义的。正如德兰格所说，“无论存在何种物理常数组合，它都将是独一无二的。”
里斯提出异议，他借鉴了哲学家约翰·莱斯利的一个类比。“假设你站在一个行刑队面前，他们都射偏了。你可能会说，‘好吧，如果他们没有全部射偏，我就不会在这里担心了。’但这仍然是令人惊讶的事情，是无法轻易解释的。我认为这里有一些东西需要解释。”
与此同时，这些数字的精准性让一些科学家心生谦卑，转投神学。“我们对物理世界的科学理解所展现的精妙秩序呼唤着神性，”麻省理工学院物理学家维拉·基斯蒂亚科夫斯基断言。但里斯提出了另一种解释，既不带有听天由命的意味，也不涉及神学。他借鉴了最新的宇宙学——特别是斯坦福大学物理学家安德烈·林德的研究和他自己关于这六个数字本质的理论——里斯提出我们的宇宙是他所谓的“多元宇宙”中一个微小而孤立的角落。
这个想法是，一个可能无限多的独立大爆炸从一个原始的致密物质状态爆发。尽管这个概念看起来很奢侈，但它 nonetheless 吸引了宇宙学家中的广泛追随者。里斯如今是它的拥护者。“这里的类比就像一家成衣店，”里斯一边剥着他的甜点香蕉一边说。“如果有很多存货，你找到一件合身的衣服就不会感到惊讶。如果存在许多宇宙，每个宇宙都由一套不同的数字支配，那么就会有一个宇宙拥有一套适合生命的特定数字。我们就在那个宇宙中。”
里斯在他位于天文研究所内大约10乘12英尺的办公室里思考着宏大的想法，这个研究所坐落在一栋单层红砖建筑内，位于剑桥大学绿意盎然、宁静祥和的田园边缘。窗外，农业系的实验对象——马匹正在田里吃着三叶草。每天上午11点，身穿粉色围裙的女士们会为教职员工和学生提供茶点。对于这位皇家天文学家来说，这是一个简朴而文明的环境。这个头衔是伊丽莎白女王在1995年授予里斯的。查理国王于1675年设立了这个职位，当时他每年支付约翰·弗拉姆斯特德100英镑来解决航海问题。
如今，这个头衔只是荣誉性的，不支付任何报酬，而且似乎让里斯有些尴尬，他同时也是剑桥大学皇家学会的研究教授。他强调，称呼马丁·里斯为“爵士”完全没有必要。这种谦逊符合这个人的外表和举止：身材瘦小，说话轻声细语，总是乐于助人。
然而，里斯在思想上却与他外表的谦逊形成鲜明对比。“当今天文学的趋势是超专业化，但他是一个广义上的宇宙学家，”天文研究所研究员、里斯以前的学生普里亚·纳塔拉扬说。“他是最早提出星系中心存在黑洞概念的人之一，他认为几乎每个星系都应该有一个黑洞。直到最近，哈勃太空望远镜对大约40个星系进行了普查，结果每个星系都有一个黑洞。”纳塔拉扬对里斯的先见之明感到敬畏。“他看到了许多人看不到的联系，部分原因是他非常聪明，部分原因是他非常多才多艺。”
普林斯顿大学退休物理学教授菲利普·詹姆斯·皮布尔斯与里斯相识三十多年，他也同意这一观点。“和马丁在一起，”他说，“你永远不会错过大局。”
确实，要认识到将我们所知的宇宙维系在一起的不可思议的联系，需要撒下最广阔的智力之网，涵盖从量子怪异到生物必需品再到星系团聚的一切。在里斯的六个数字中，有两个与基本力有关，两个决定宇宙的大小和宏观结构，还有两个确定空间本身的性质。那个0.007的数字，描述了将原子核结合在一起的力的强度，并决定了地球上所有原子的构成方式。
**N** 等于 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000。这个数字衡量的是将原子束缚在一起的力与它们之间的引力之比。它意味着引力远远弱于原子内部的吸引力。如果这个数字小于这个巨大的量，“只能存在一个短暂的微型宇宙，”里斯说。这个数字衡量的是宇宙中物质的密度——包括星系、弥散气体和暗物质。这个数字揭示了引力在膨胀宇宙中的相对重要性。如果引力太强，宇宙会在生命演化之前就坍缩。如果它太弱，就无法形成星系或恒星。
这个数字是列表中最新的成员，于1998年被发现。它描述了一种以前未被怀疑的力量的强度，一种宇宙反引力，它控制着宇宙的膨胀。幸运的是，它非常小，对小于十亿光年的宇宙结构没有可辨别的影响。如果这种力量更强，它就会阻止恒星、星系——以及生命——的形成。
**Q** 代表膨胀宇宙中复杂不规则性或波动的振幅，这些波动是行星和星系等结构生长的种子。它的比率等于1/100,000。如果这个比率更小，宇宙将是一片死气沉沉的寒冷气体云。如果它更大，里斯说，“大量的物质将凝聚成巨大的黑洞。”这样的宇宙将如此暴力，以至于没有恒星或太阳系能够幸存。
**D** 代表我们宇宙的空间维度数量——即三个。“如果是二维或四维，生命将无法存在，”里斯断言。如果里斯所识别的六个数字中的每一个都相互依赖——就像一个家庭中手臂和手指的数量取决于家庭成员的数量一样——那么它们允许生命存在的事实就不会那么令人震惊了。然而，里斯说，“目前，我们无法从其他数字的值来预测它们中的任何一个。”因此，除非理论家们发现一些统一的理论，否则每个数字都会增加其他每个数字的不可能性。
在这些生命肯定值的众多可能解释中，里斯偏爱多元宇宙理论，因为它至少有潜力被检验和科学证实。他认为，从物理学家的角度来看，将任何理论贴上“形而上学”的标签“是一种毁灭性的贬低”，因为形而上学的概念无法被证明或证伪。另一方面，里斯说，多元宇宙“确实属于科学的范畴”，尽管他承认这个概念仍然是推测性的。
事实上，多元宇宙的概念远非新颖。在18世纪后期，哲学家大卫·休谟曾思索，其他宇宙可能在“永恒之中，在形成这个系统之前，曾被弄糟和搞砸”。当时的问题和现在一样，大多数理论都认为这些宇宙必须在原则上永远无法相互接触，这使得多元宇宙的说法似乎比“上帝创造”的假设更没有说服力。里斯承认，目前许多多元宇宙计算所依赖的前提“高度武断”，但他相信它们不必一直如此。“在未来20年内，”他说，“我们也许能够将多元宇宙建立在坚实的科学基础上，或者将其排除。”
当前的多元宇宙理论是宇宙起源大爆炸理论的最新进展。源于埃德温·哈勃1929年观察到每个星系都似乎在远离其他星系，大爆炸理论如今已有数十年的证据支持。例如，1965年，阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现了来自天空中各个方向的微弱微波辐射，并发现它与大爆炸爆炸残余物的理论预测相符。该理论还巧妙地解释了宇宙中各种元素的相对比例，例如氢和氦的丰度。
然而，该理论从一开始就存在严重的缺陷。除了其他谜团之外，天文学家们对微波背景辐射为何如此平滑，却仍能允许物质“团聚”形成恒星和星系感到困惑。麻省理工学院的艾伦·古斯在1981年发表的暴胀模型解决了这一问题以及其他技术上的不一致。古斯提出，在大爆炸后的最初极短瞬间——仅仅是1/100,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000秒——宇宙的膨胀速度远快于之后。根据古斯的理论，暴胀产生了拉伸的真空量子波，导致了非均匀区域，进而导致了密度变化，最终形成了星系。暴胀理论现在与大爆炸理论紧密结合；在充满争议的宇宙学领域，它们结合在一起，达到了接近教条的程度。
然而，由于各种原因，包括里斯等人引用的那些奇特地适合生命的数字所引发的问题，古斯的暴胀模型正在让位于斯坦福大学的安德烈·林德所称的“自我复制暴胀宇宙”。林德的模型基于先进的量子物理学原理，难以轻易可视化。简单来说，它暗示宇宙暴胀膨胀中的量子涨落具有波的特性。林德理论认为，这些波可以相互“冻结”，从而放大其效应。堆叠起来的量子波反过来可以在标量场——决定基本粒子行为的基础场——中产生如此强烈的扰动，以至于它们超过某种宇宙临界质量，并开始诞生新的暴胀区域。林德认为，多元宇宙就像一个不断生长的分形，萌发出更多的暴胀区域，每个区域又扩散并冷却成一个新的宇宙。
如果林德是正确的，我们的宇宙只是其中一个“萌芽”。这个理论巧妙地连接了关于我们宇宙起源的两个古老思想：它有一个确定的开端，以及它永远存在。在林德看来，多元宇宙的每个特定部分，包括我们所处的部分，都是在过去的某个奇点开始的，但那个奇点只是之前一系列无限奇点中的一个，并且在它之后还会继续产生。
要为林德的理论挖掘实验证据将是一个挑战，因为该模型规定多元宇宙中的每个宇宙都是一个独立的、封闭的时空体积。里斯说：“其他宇宙对我们来说是不可接触的，就像黑洞内部是不可触及的一样。”他补充说，我们甚至无法知道宇宙的数量是有限还是无限的。但他强调，某种形式的证据至少在理论上是可能的。“背景辐射中涟漪波动的某些细节可能有助于我们确定真相，”里斯说。“在那之前，该理论依赖于我们必须对极致密物质物理学做出的假设。”
里斯着迷的是，林德的理论允许这个不断发展的宇宙集合中存在不同的基本常数和不同的维度数量。宇宙A可以有六个维度，宇宙B可以拥有超弱引力。可能性确实是无穷无尽的。多元宇宙确实可能是一家成衣店。里斯认为，它所产生的绝大多数宇宙都不适合生命，但少数珍贵的宇宙，包括我们的宇宙，恰好通过纯粹的数字力量满足了我们所知生命的需求，这就像买光所有彩票就能保证中奖一样。
里斯还被一个事实所吸引：我们的宇宙展现出某种“丑陋和复杂性”，这与它是一个更大系列子集的想法相符。试想：地球以椭圆形而非圆形轨道运行。如果它的轨道是圆形——这虽然允许生命存在但并非生命所必需——就会让人怀疑是上帝或偶然性固定了它的轨迹；我们将不得不接受这种精确调整要么是蛮横事实，要么是天意。但是，一个椭圆形轨道，以及我们所发现的宇宙中类似的不那么优雅的方面，例如 l 仅仅略高于零，暗示着，正如里斯所说，“我们的宇宙可能只是所有可能宇宙集合中的一个，它允许我们出现。”换句话说，这个宇宙看起来更像是一个狭窄子集的居住者，而不是一个令人惊叹的独一无二的案例。正如里斯所说，这些数字“并不比我们的存在所要求的更特殊”。
他强调，这个谜团的整体最终很可能永远无法被宇宙学家的探索所揭示。“我们为何在此？”这是一个大问题，但里斯承认，一个更大的谜团可能完全超出了科学的范畴。“‘为什么存在，而非虚无？’这个根本问题仍属于哲学家们的研究范畴，”他承认，“即便他们，也可能更明智地遵循路德维希·维特根斯坦的说法，‘凡是不可言说的，必须保持沉默。’”
“自我复制暴胀宇宙”，安德烈·林德，《科学美国人》，特刊：《壮丽的宇宙》，1998年3月，第98-104页。也可访问：www.sciam.com/specialissues/0398cosmos/0398linde.html。
“微调论证”，西奥多·M·德兰格，1998年，可在以下网址找到：www.infidel.org/library/modern/theodore_drange/tuning.html。
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