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最近,加拿大物理学家丹·佩奇(Don Page)写了一篇文章,试图用量子力学来论证“上帝”的存在。

在基督教中,上帝是至善的,这就产生了一个两难问题。既然上帝是至善的,为什么他创造了一个充满苦难的宇宙?如果智慧生物存在,他们能够感受到苦难,那就和上帝创造世界的目的有所矛盾。他是至善的,为何不让有感觉的生命免于苦难?

苦难与恶都是坏的,都属于魔鬼,所以这个难题又叫魔鬼难题。这个难题还可以缩小范围。既然魔鬼给世界带来恶与苦难,上帝为何还让魔鬼存在?在基督教中,魔鬼是堕落的天使,上帝为何允许他堕落?

 

无穷多个世界,为何会有魔鬼出没? - 李淼 - 李淼的博客

多重宇宙和多世界

我在学生时代就知道佩奇了。我1978年上大学,他1978年以剑桥大学研究生的身份发表第一篇文章。他是霍金的学生,却在研究生期间独立发表文 章,直到毕业后去了宾州州立大学做博士后,才和霍金合作了一篇论文,成了他被引用次数最多的文章。近些年来,佩奇最感兴趣的问题是多重宇宙问题。

多重宇宙有两个完全不同的图像或理论。目前最受到注目的理论与弦论有关,也与暴涨理论有关。弦论一直被当作我们宇宙的终极理论,可惜的是,大约10 年前,人们发现弦论中存在几乎无限多个解。只有一个解对应于我们的宇宙,绝大多数解与我们的宇宙完全不同,包括大小、历史的长短、相互作用的种类,以及是 否有生命等。后来,一些人发现这种局面很好,可以用来解释我们为什么存在:因为众多宇宙都存在,而我们恰好生在一个允许生命存在的宇宙里,所以我们存在并 问我们为什么存在——这是人择原理的一种表述。

另一个理论是多世界理论,是休·艾弗雷特三世(Hugh Everett III)在1957年提出的量子力学的一种解释。在量子力学中,我们知道,任何一个事件是否发生是有概率的,由波函数决定。传统的哥本哈根学派解释认为, 当一个观测者作测量时,他以及仪器与被测量的系统发生相互作用,导致被测量的系统波函数发生塌缩,塌缩到某个物理量具有固定值的那个波函数。塌缩理论与量 子力学的其他要素完全不同,是一种非幺正过程,或者说损失信息的过程。在艾弗雷特的解释中,波函数没有塌缩,每作一次测量,测量者和被测量者将处于纠缠态 中,而且有无限多个纠缠态。测量一次,每个纠缠态都实现了,只是处于不同的世界。因此,这个解释叫做多世界解释。

举一个例子,一个光子进入我的眼睛,我的眼睛或者吸收它了,或者没有吸收。所以,世界分裂成两个世界:在一个世界中,我的眼睛吸收了光子;在另一个 世界中,我的眼睛没有吸收光子。一个更加离奇的例子是:在一个世界中,你和你女朋友结婚了;在另一个世界中,你们没有结婚。世界就这么不断地分裂着。

大家都知道薛定谔的猫。在多世界解释中,这只猫在一个世界活下来了,在另一个世界死去了。活下来的那个世界,是恶比较少的世界(对于猫来说),猫在其中死去的那个世界,又多了一个不幸事件。

在第一种多重宇宙理论下,我们用人择原理而不是上帝创造论来解释人类的存在。无神论者,如史蒂文·温伯格(Steven Weinberg),将多重宇宙当作没必要引入上帝的理由。

毫无疑问,如果我们生活的宇宙是唯一的,我们确实面对难以解释的问题。暗能量为什么这么小,恰好允许星系和太阳系的存在?核力为什么恰好这么大,允许重原子核的存在?要知道,重元素是人类存在不可或缺的。智慧设计论者认为,这些难题正好可以用智慧设计来解释。

在多重宇宙理论出现后,我们就不需要解释这些问题了,因为在众多的宇宙中,总有一个是我们的宇宙。

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在众多的宇宙中,总有一个是我们的宇宙,没必要引入上帝。来源:istockphoto.com

佩奇的“上帝”视角

佩奇从2006年起研究第一种多重宇宙理论,在2008年写了第一种多重宇宙与上帝的关系。那么,佩奇如何为上帝的存在辩护呢?他的主要论点是,多宇宙恰好比单一宇宙更简单,上帝创造多宇宙要比创造单一的、被微调的宇宙更简单。

到了2009年,佩奇开始研究量子力学的多世界理论,2012年12月写了一篇文章,从神学角度来论证量子力学多世界解释。我觉得佩奇的论点是对魔鬼难题的一个回答。他的出发点是,上帝是至善的,我们这个宇宙是最好的。

他觉得,这个出发点比科学中常用的出发点要好。科学的出发点是,最正确的理论是最简单的,换句话来说,我们的宇宙之所以存在,因为解释它的理论最简 单。然而,我们会问,什么是最简单?如何判断一个理论比另一个理论更简单?是弦论最简单,还是一个认为什么都不存在的理论更简单?

如果我们接受佩奇的建议,我们的世界是最好的,那么我们需要给“好”下一个定义。这离不开自觉生物的存在。对一个无生命的物体来说,无所谓好无所谓 坏。一个生物感到幸福,那么就是好的。更多的生物感到幸福,那么就是更好的。既然如此,我们这个世界为何存在不幸?为何存在恶的行为?人为何会死?

佩奇认为,如果上帝存在,那么他不会以单个个人的标准来定义好,他会以整体的感受为标准来定义好。也就是说,两个人都感到好比一个人感到好更好。如果上帝自己也感到好呢?那就更好。

上帝完全可以让这个世界没有苦难,这样,他就该设计一个动力学理论来代替量子力学。例如,可以设计一个新的量子力学,其中每次测量导致的波函数塌缩 是唯一的,并且这种塌缩总是给出好的结果。例如,在新量子力学中,薛定谔的猫不会死。假如这样,新量子力学能够保证人类会存在吗?这是一个问题。毕竟,人 类存在是一个非常偶然的事,很难通过决定论来实现。

在多世界解释中,凡是可能发生的都发生了,尽管不在一个世界中。所以,人类的存在是得到保障的。在存在得到保障的前提下,苦难却是不可避免的。

在一个世界中,你生活得很痛苦,但在另一个世界中,你很幸福,所以“好的总和”并不小。另外,一个简单的量子力学定律成立,在上帝看来是美的,他的感受是好的。上帝会作出一些牺牲让人类更幸福,但他不会牺牲自己的所有感受。

以上,就是佩奇觉得神学(单一神论)与多世界是吻合的主要原因。

 

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按照多世界解释:在一个世界中,你和女朋友结婚了,子孙满堂;在另一个世界中,你们没有结婚,孤独终老。来源:wordpress.com

在佩奇的论证中,自由意志问题也出现了。佩奇认为自由意志不存在,不过他也认为,无法用“我们的世界是最好的”这一前提来排除自由意志。我倒是觉得,自由意志与智慧息息相关,我对智慧是信任的,所以我也信任自由意志。自由意志以佩奇的论点来看,应该会增加好,而不是相反。

我觉得佩奇的这个论点很有趣,尽管还存在很多问题。例如,如何将“好”量化?如何猜度上帝的“好”?

最后,他的理论表面上还与费米悖论有关。如果感受到好的生命多了这个世界会更好,那为何我们至今没有看到外星人?还是说,我们不幸生活在多世界中一个非常贫乏的世界里?

 
 
 
 
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李淼

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男,1962年10月出生。中山大学天文与空间科学研究院院长,研究方向包括超弦理论、量子引力等。 1982年毕业于北京大学物理系,1984年在中国科技大学获理学硕士学位,1988年在该校获博士学位。1989年赴丹麦哥本哈根大学波尔研究所学习,1990年获哲学博士学位。1990年起先后在美Santa Barbara加州大学、布朗大学任研究助理、助理教授,1996年在芝加哥大学费米研究所任高级研究员。

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