0

1
1

文字

分享

0
1
1

宇宙的存在,是永無止境的奧祕——《機器人會變成人嗎?33 則最令現代人焦慮的邏輯議題》

PanSci_96
・2020/02/14 ・3466字 ・閱讀時間約 7 分鐘
  • 作者/彼得.凱夫(Peter Cave);譯者/丁宥榆

「好久好久以前,宇宙間空無一物……」

這故事不好發展下去。

如果我們接著說「……然後,有個東西出現了」,一定會有很多人要問:「那個東西是怎麼突然出現的?無中生有嗎?是嗎?」我們能給出的回答也只有:「就是出現了。」

「就是出現了。」圖/GIPHY

可是這樣聽起來很弱。有些物理學家提到有自然法則在「支撐」,但是我們要納悶,都空無一物了,是要支撐什麼?我們還要納悶,何以見得自然法則存在,而不是不存在。

我們試著把故事重講一遍。

「好久好久以前,宇宙間有個東西……」

終於有東西可以發揮了。但是很多人不禁又要問:「這東西哪裡來的?」對於這個問題,我們可以提出幾個暫時令人滿意的答案。我們可以宣稱這個東西是由另一個東西引發的,另一個東西又是由另另一個東西引發的,另另一個東西又是……云云,把解釋的責任全推到另一件事身上。

姑且不論這種「引發它」的串連鏈能否一直下去,不斷往回推,找不到起點,仍有一個問題存在:這種串連鏈,無論有無盡頭,怎麼會存在?為什麼不是什麼都沒有?

讓我們第三次把故事重來一遍。

「好久好久以前,宇宙間存在一切萬物……」

這會兒我們可能開始擔心,問題會不會出在一直被我們忽略的「好久好久以前」。

我們可能會指出,在好久好久以前的那個時候,並沒有什麼都已經存在。有在那之前就已經存在的所有事物,還有在那之後才出現的所有事物,即,所有那些過去事物和所有那些未來事物。

我們可能開始沉思是否只有現在存在,或只有現在和過去存在而尚未有未來,抑或是,過去、現在、未來三者都存在。在這裡我們先不考慮這麼複雜的問題。

「好久好久以前」的故事蘊含變動在內,常訴說著某些事件如何作為其他事件的結果出現。因此,我們要再來改一下故事的開頭。

「好久好久以前,宇宙間存在著直到並包括那個時候所存在的一切……」

為何萬物存在呢?

為何現在會存在這些存在的一切萬物?為何過去會存在那些已經存在的一切萬物?

即便這些「萬物」已經包含引發一連串已經發生的事物在內,上述問題仍然還是會被問起。我們還可以加問一句:「為何未來會存在即將存在的一切萬物?」

為何現在會存在這些存在的一切萬物?為何過去會存在那些已經存在的一切萬物?圖/Nejc Košir@Pexels

上述問題可歸類成兩個問題:「現在或過去為何會有萬物存在?『及』現在或過去萬物為何會帶著它們所具有的特質存在?

我們先來討論第一個問題,它有兩種理解。第一種理解中,這個問題經常被各種社會階層的人提出,人們想知道答案,也有人提出答案。另一種理解中,這個問題也常被各種人問起,不過大家不是真的想知道答案,也未曾有人提出過很好或很具體的答案。這兩種理解都聚焦在問題的「一切」或「萬物」。

  • 第一種理解認為「萬物」涵括整個宇宙,即科學家所研究的一切:恆星、行星、電、遊戲主機、汽車、中央暖氣、男人、女人、糖漿餡餅—所有的一切,包含心智、金錢等制度、法律和道德。

這裡需要留意複雜的用詞問題:近年來有部分哲學家以及物理學家認為,可能有好幾個宇宙存在。我們這裡所說的「宇宙」就是涵蓋這一切的全部。

當我們這樣理解「萬物」,有人便要問:「『萬物』是怎麼出現的?或為什麼會出現?」就算這個「萬物」是由一連串沒有起頭的事件所組成,那麼為何會有這樣的串連呢?有些人認為這才是個真正的問題,找不到答案就將之化為奧祕。

結果導致許多人主張,如此必有個作為造物主的上帝(或神明們)存在。他們說,唯有主張造物主存在,才能解釋宇宙之存在。

  • 第二種理解則是這樣子的。「萬物」的意思,說來奇怪(登楞!),就是一切萬物。它包含整個宇宙,也包含任何存在的上帝或神明。

那麼這個被認為已經涵蓋一切的「萬物」是怎麼來的?弔詭的是,有些人對這個問題反而不以為意。

祂既是萬物的一部分,也創造其他萬物。圖/GIPHY

他們回答,必須有個造物主(或神明們)存在,祂既是萬物的一部分,也創造其他萬物。宇宙也許只是偶然存在,可上帝不是。上帝必然存在。你我也許不曾存在;我們是有條件的存有,不是必要的存有。要不是我們的父母某天(某晚的可能性更高)從事了奇怪的身體交易,我們也不會存在。上帝不一樣。祂的存在不取決於祂自身之外,祂必然存在。

但是怎麼會有某件事物必然存在呢?有時答案也只是:「那是個奧祕。」

「到此為止吧,」我們很想這樣回答,「不要再說什麼唯有接受上帝存在,才能合理解釋這看似成謎的宇宙存在問題。」倘若我們提出宇宙本身也必然存在,不需要由上帝創造,一定會有人搖頭回答:「如果那樣就會是個奧祕了。」

會嗎?還有比必然存在一個行動奧祕的造物主還要奧祕的事情嗎?

環環相扣的充分理由定律

這些教人摸不著頭腦的思想之所以出現,也許是我們太期望得到解釋。

萊布尼茲採納「充分理由定律」:萬物之存在必有其充分理由。

當我們提出理由或解釋時,往往會訴諸於解釋對象以外的事物。我們用 B 來解釋 A,再用 C 來解釋 B,依此類推。以至於當我們成功解釋了一件事,無可避免須涉及另一件事,因此又需要另一個解釋,也就是還要再找出一個另一件事。

體認到必須在某處終結這些解釋,於是訴諸於造物主。然而一旦又體認到這一點,就沒有必要去索求是誰創造了宇宙,也許,宇宙就是偶然發生的吧。

如果「宇宙」就是個偶然……

假如宇宙就只是偶發,有沒有可能最初真的空無一物?或者必然已存在某個宇宙,唯獨不一定是我們這個宇宙。

一想到原本可能空無一物,真教人頭昏腦脹。當我們試著想像一個空無狀態,我們腦子裡可能把宇宙間所有的東西都拿掉,可縱使清空,不是還有時間和空間嗎?時間和空間要怎麼拿掉?然而不能因為我們無法想像「空無一物」(假如我們真的無法想像的話),便說宇宙最初不可能空無一物。

時間有可能是空的嗎?圖/GIPHY

時間與空間有可能是空的嗎?讓我們聚焦在時間上。假如沒有任何事情產生變化,沒有時鐘滴答響,沒有電子活動,沒有心臟跳動,如何定義時間流逝?也許時間之存在仰賴活動與事件之存在;當然,活動與事件也需要占據時間才能發生。

有沒有可能有某樣東西,既不存在於空間亦不存在於時間?

有人回答,上帝獨立於空間與時間之外。倒是有種非空間性與非時間性是我們可以理解的:數字,假如數字存在的話,既不存在於空間,也不存在於某一特定時間。

但是,假設上帝沒有時間性,另一個奧祕便要出現:創造乃為一種活動、一項事件,在時間中占據位置。假設上帝不存在於時間中,祂要怎麼進行創造?至少數字不用創造東西,可上帝卻往往被認為要創造東西。

還有其他更多奧祕。其中一個關注的焦點是:時間本身到底有沒有開端?

時間當然不可能找到起點,如果時間可以無限回推,是否代表至今已完成的「時間段」是個「無窮級數」,即沒有盡頭的序列呢?這怎麼可能?

即便某樣事物的存在可以不需要解釋,仍有人堅持這一樣事物是需要理由的,它便是充滿有意識、有智慧(偶爾啦)生命的宇宙。這個宇宙極可能不是經由精心設計而來的,不是嗎?

好多好多的奧祕在這裡。圖/GIPHY

我不大確定當我們探討宇宙時,對於何為可能、何為不可能有任何理解,對於宇宙我們知之甚少,亦只有單一宇宙作為參考。無論我們對可能性做出什麼樣的結論,何以宇宙只是偶發的可能性,會小於上帝創造宇宙的可能性?

毫無疑問,我們將繼續被灌輸上帝的行動是很奧祕的,那麼為什麼上帝的奧祕會比宇宙存在的奧祕來得不奧祕,還真是個奧祕。

好了,奧祕來奧祕去的,也夠了。不能再繼續製造奧祕,也不能再繼續解釋下去了,不過這倒是令我想到……我們的故事該如何作結呢?

「到最後,事情就這麼戛然而止」

「到最後,宇宙間將空無一物。」

「到最後,沒有最後。」

人們的關注往往圍繞在「萬物」的起源,但是也許「萬物」的結局也一樣成謎。果真又製造出更多奧祕。

——本書摘自《機器人會變成人嗎?33 則最令現代人焦慮的邏輯議題》,2019 年 10 月,EZ 叢書館出版

文章難易度
PanSci_96
948 篇文章 ・ 172 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

19
0

文字

分享

0
19
0

恐龍稱霸地球的秘訣,竟是牙齒自帶避震器?——《追光之旅:你所不知道的同步輻射》

天下文化_96
・2021/09/12 ・1747字 ・閱讀時間約 3 分鐘

《侏羅紀公園》系列電影掀起大家對恐龍的好奇,但其實科學家早就在研究遠古時代的各種生物。以恐龍為例,平均每星期會發現一種新種恐龍,每年大約會發現五十種新種恐龍。而在探討物種起源及鑑定遠古生物領域,同步輻射分析技術也展現了它的獨特價值。

例如,南非威特沃特斯蘭德大學(University of the Witwatersrand)領導的國際科學家團隊,針對一些世界上最古老的恐龍蛋胚胎頭骨,進行 3D 複製重建,發現牠們的頭骨生長順序與當今的鱷魚、雞、烏龜和蜥蜴相同,研究成果發表在《科學報導》(Scientific Reports)上。

美國自然歷史博物館收藏的恐龍蛋化石,內部留有胚胎構造。圖/WIKIPEDIA

在台灣,由加拿大多倫多大學教授賴茲(Robert Reisz)與台灣學者組成國際團隊,花費兩年時間,運用超高解析二維紅外光譜顯微術,在活躍於一億九千五百萬年前的雲南祿豐龍胚胎股骨化石中,發現殘留有機物,找到古化石內保存複雜有機物的最古老紀錄。這個破天荒的發現在 2013 年登上了《自然》(Nature)雜誌封面。

此外,在祿豐龍肋骨化石的微血管通道中,國輻中心研究員李耀昌也發現全球最古老且保存完整的膠原蛋白與赤鐵礦微粒聚晶。

「即使經過億萬年時空轉換,恐龍的軟組織經血液中鐵的氧化及碳酸鈣化包覆作用後,還是有機會被保存下來,」李耀昌表示,這將有助科學家進一步了解恐龍的生理機能與遺傳密碼。

李耀昌團隊將成果發表於《自然通訊》(Nature Communications)期刊,並獲選為《發現》(Discover)雜誌「 2017 年全球百大發現」第十二名,是近年來台灣學者主導的研究成果首度登上《發現》雜誌全球百大發現。

英國 Dinosaurland 化石博物館的鐮刀龍巢與蛋化石。圖/WIKIPEDIA

發現牙齒裡的避震器

恐龍胚胎裡有膠原蛋白,恐龍的嘴巴裡則是自帶「避震器」。

國輻中心團隊與台灣博物館、台灣石尚博物館、中國大陸北京自然博物館、加拿大安大略皇家博物館,以及中國大陸地質科學院地質研究所合作,蒐集十五種肉食性與植食性恐龍牙齒,利用同步輻射穿透式 X 光顯微術與現代的眼鏡凱門鱷牙齒進行研究比對,首度發現肉食恐龍牙齒具有避震結構。

在肉食性恐龍牙齒的琺瑯質與象牙質中間,存在一層相對柔軟且布滿微細孔洞的被覆牙本質層,可以保護牙齒,避免因撕裂骨肉造成牙齒瞬間斷裂。這項研究結果修正了過去對於原始爬蟲類牙齒結構的認知,因此登上國際知名期刊《科學報導》(Scientific Reports)與各大媒體。為了蒐集恐龍牙齒進行研究比對,國輻中心研究員王俊杰透露了一段小故事。

「當時我到桃園興仁花園夜市拜訪鱷魚攤,沒想到使用斜口鉗幫鱷魚拔牙時,斜口鉗當場應聲斷裂,只好再買一把硬度更高的老虎鉗,費了好大一番功夫才順利拔下鱷魚牙齒。」

透過同步輻射 X 光顯微鏡發現暴龍牙齒藏有「避震器」,保護牙齒不致斷裂。1:X光下的暴龍牙齒構造。2:暴龍牙齒外觀。 3:無避震結構的牙齒內部應力分布。4:有避震結構的牙齒內部應力分布。圖/王俊杰提供

牙齒的特殊結構,使得肉食恐龍成為頂尖獵食者,稱霸地表一億六千五百萬年。相較於人類咬合力約為 40 公斤、眼鏡凱門鱷咬合力約 1,000 公斤,以及咬合力可達 2,000 公斤、目前世上咬合力最大的動物—— 灣鱷,「暴龍的咬合力約 6,000 公斤,且拖行的獵物體重可能超過 1 公噸,但靠著微小的避震結構設計,便不致因巨大應力而造成牙齒斷裂,」王俊杰說。

遠古生物的活動型態一直是科學家亟欲解開的謎題,透過同步光源高解析度檢測技術,可以幫助我們了解古生物化石組織結構的細微差異,提供了一種嶄新的古生物分類與古生態研究檢測方法,而藉由恐龍胚胎化石中探測到的有機質殘留物,未來將可逐步解開更多遠古生物的奧祕。

——本文摘自《追光之旅:你所不知道的同步輻射》,2021 年 8 月,天下文化

天下文化_96
9 篇文章 ・ 2 位粉絲
天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策