宇宙的起源

◆ 黄达平

  “起初神创天地……”,圣经开宗明义地宣告神的创造。然而,很多人却不能接受创造事实,认为这与科学不相符。笔者在此试图以有限的知识与大家分享个人的看法。

  先让我们来了解什么是科学。英文Science 一词来源于拉丁文scientia 即“知识”,其动词为“认识”。Wikipedia百科全书是这样定义科学的:“科学是人类通过努力而发现,并不断增长的关于物质世界如何(How)运作的认识”1。

  这定义告诉我们:

  第一, 科学是人类对物质世界的认识。

  第二, 科学是探讨 “如何” 的问题,而不是“为什么”的问题。科学只能回答 “如何”,而不能回答 “为什么”。终极原因始终是上帝才能回答的。

  第三, 科学即人的认识,需要不断修正。因为人是极其有限的,人的认知与物质世界的本质总是存在很大差距。科学总是以现象为依据,所以永远不可能得到完全的本质。如果把本质比作一个物体,那么科学就是其影子而已。

  让我们回到宇宙起源的主题上。作为基督徒,我坚信圣经作为神的默示,当然是真理。科学(如果其理论正确的话)与我们的信仰不会矛盾。

  “宇宙”在中文和英文中都具有时空两个层次的含义。在中文中,“宇”为“上下四方”,即“六合”,指无穷无尽的三维空间;“宙”为“古往今来”,指时间的自始至终。

  圣经告诉我们:

  1. 宇宙有开始。创世记第一章1节:“起初,神(上帝)创造天地。”

  2. 宇宙也会有消亡。彼得后书3:10说:“那日,天必大有响声废去,有形质的都要被烈火销化,地和其上的物都要烧尽了。”启示录21:1说:“因为先前的天地已经过去了,海也不再有了。”马可福音13:31说:“天地要废去,我的话却不能废去。”

  3. 宇宙形成是从无到有的过程,即神的大能所为。诗篇33:9说:“他说有,就有;命立,就立。”

  在当代科学上,大爆炸学说企图解释宇宙的起源;物质形成过程却鲜有探讨,只有粒子结构标准模型稍能逆而推之。

  在近代科学史上,曾经认为宇宙是既无始也无终的,即恒定不变。我们可从最熟悉的一个叫物质不灭定律(或叫质量守恒定律)看到这到这个观点。这定律告诉我们:物质既不能被产生也不能被消灭,只能从一种物质或状态变成别一种物质或状态。依据这观点,宇宙是不被创造的或消灭的,因而否定神的创造。爱因斯坦无疑受到这观点的影响,他为了使广义相对论符合这个恒定宇宙观而引进宇宙常数。直到天文学上光的“红移现象”被发现后他才从相对论公式中移去该常数。

  其实,这个恒定不变宇宙观寿命不长。随着当代物理学发展,人们发现物质不灭定律只在化学反应中适用,在物理学上并不适用。例如正电子湮灭实验,即用正电子去轰击原子中的电子,那么正电子和负电子相互湮灭(即两者质量都消失)并放出能量和正反γ射线。正负电子的质量消失而转为能量。物质原来是可消灭的。后来爱因斯坦给出一个质能转换公式E=mc2。既然物质可以消亡当然就必有物质的产生,否则现在就不可能有物质存在。

  此外,放射性物质(放射性元素)具有衰变现象。如果这些物质没有开始,也就是讲这些物质已存在无穷长的时间,那么它必衰变至近乎为零。但事实并非如此。所以,这些放射性物质大量存在也证明这些物质是有开始的。

  现在科学理论认为所有星体都是有寿命的。例如太阳,其组成主要为氢和氦及少数重金属。氢产生聚合核反应生成氦并放出巨大能量和光。现在太阳中的氢只余一半多一点,太阳已到中年期。小到卫星、行星,大到星系,所有已知天体毫不例外,都有寿命。

  依据现在科学结论,所有物体都有终结的时候,当然也必有开始的时候。宇宙本身也不例外。也就是讲宇宙是有开始和终结的。现代科学理论的结论在这方面与圣经创世论完全一致。

  圣经并没有讲明宇宙是否无穷无尽,但神完全有能力创造出无穷无尽的宇宙来。在科学上,由于受光速极限制约(至今尚无发现哪一种物质其运动速度比光更快),人能观测到的天体极其有限。科学永远不能解决这一问题。不过在哲学上这个问题显得很简单。如果宇宙是有限,那么极限之外是什么?当然仍是宇宙空间。因而在哲学上说宇宙是无限的。

  从无到有是最难理解的。但现在科学已经发现这是可能的。

  如上己提及的正反粒子的湮灭现象具有普遍性。标准模型中的基本粒子,如夸克、轻子、规范玻色子和希格斯粒子等,其中前两种统称费米子,后两种统称玻色子。前三种己在粒子对撞机中产生出来,后一种也许将来能在强子对撞机产生出来。这些当代物理学意义上的基本粒子及其它射线(包括实验上已发现或标准理论模型中的概念粒子)多达几十种,均以正反两种形态存在,并且正反粒子可相互湮灭。既然粒子可以从有到无,其逆过程当然是从无到有。当然,严格说,正反粒子湮灭并非是完全消失,而是有些“残余”。例如正电子湮灭还放出正反γ射线。而正γ射线和反γ射线并不等价。实验发现正的部分比反的部分总是多了一点儿。这就是“宇称不守恒”。宇称不守恒无法从衰变得到解释,只能说大爆炸形成物质时就如此。

  为了解决宇称不守恒问题,人们设想有反物质的存在。即一切组成与现在正物质相反,而且,其反粒子内容比正的粒子多了一点。利用正氢的正反粒子可合成准反氢,但只能瞬间存在,很快就湮灭了。真正的反物质至今仍无法合成,因为反物质要求反粒子的内容要比正的多一点,而现在我们生活的正世界却刚好相反。因而不可能从现有世界物质中去取材。其实反物质在现有实验手段和设备条件下是不可能存在的。反物质和正物质如果相遇将会完全地湮灭,即两者同归于尽什么也不留下。依据生死互为充要条件的逻辑关系,物质有消亡过程,就必有从无到有的物质产生的过程。

  虽然物质从无到有的过程在科学上是不能求证的,但其可能已从正反粒子或正反物质湮灭得到支持。宇宙从无到有的上帝创造过程是完全可以理解的。

  由于人的局限性,科学也必有其局限性。当今最被认可的宇宙起源的学说即大爆炸理论乃有很多不足之处。

  1. 大爆炸理论认为大爆炸发生在一个点上而以超光速展开。如果这时物质是有质量的话,那么物质是可以超光速运动的。这与光速为物质的极限速度假定不符。

  2. 既然有唯一爆炸点,那就必有边界,那么边界之外是什么?当然仍是宇宙空间。因而这理论就自相予盾。也就是说这一大爆炸并不包括整个宇宙。人在处理无限的物理问题上是无能为力,为了研究也只好自设边界了。

  3. 大爆炸之前物质已以某种形式存在作为大爆炸的原料。因此我们可以说大爆炸理论描写的是宇宙不断产生和灭之的一个循环而已。本质上仍不能够回答物质来源问题。

  4. 大爆炸不能说明宇称不守恒。按理说大爆炸所产生的正反粒子的数量应该宇称才对。

  5. 在时间上把爆炸作为时间起点,是十足以人为中心的说法。对以在春天出生而在冬天死亡的昆虫来说春天就是时间的起点,冬天即为终点;而对人来说却不是这样。以此类推,对人来说大爆炸开始是时间起点而天体坍塌是时间终点,而上帝肯定不这样看。

  所以大爆炸学说仍无法说明“无限”或“终极”问题。

  综上所述,凡是从实验上能够得到的证实都与圣经没有矛盾,但科学无法使宇宙创造过程得到还原。如同蚯蚓不可能有智慧理解人间事情一样,人类是永远不可能全然了解属上帝范畴的宇宙起源问题的。愿上帝谅解我的无知论断。

  

  1.http://en.wikipedia.org/wiki/Science