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在实验室里创造一个新宇宙的想法不是开玩笑的

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本文是出版永旺2017年6月14日,并已在知识共享协议下重新发布

物理学家通常不会因为在学术论文中使用risqué幽默而受到谴责,但1991年,斯坦福大学的宇宙学家安德烈·林德(Andrei Linde)就遭遇了这种情况。他提交了一份草稿文章标题为“宇宙创造的硬艺术”核物理B.在书中,他概述了在实验室中创造一个宇宙的可能性:一个全新的宇宙,有一天可能会进化出自己的恒星、行星和智能生命。在接近结尾时,林德提出了一个看似轻率的建议,即我们的宇宙本身可能是由外星“物理学家黑客”拼凑而成的。这篇论文的审稿人反对这个“黄色笑话”;宗教人士担心,科学家试图从上帝手中窃取宇宙创造的壮举,这可能会冒犯到他们。林德改变了论文的标题和摘要,但坚持认为我们的宇宙可能是由外星科学家创造的。“我不太确定这只是一个玩笑,”他告诉我。

快进到四分之一个世纪,宇宙形成的概念——或者我称之为“宇宙起源”——似乎比以往任何时候都不那么滑稽了。我周游世界,与认真对待这一概念的物理学家交谈,他们甚至勾勒出了人类有朝一日如何实现这一概念的粗略蓝图。林德的裁判们的担心也许是对的,但他们问错了问题。问题不在于谁会被宇宙发生所冒犯,而在于如果宇宙发生真的可能会发生什么。我们如何处理它的神学含义?易犯错误的人类承担起宇宙创造者的角色会带来什么样的道德责任?

多年来,理论物理学家一直在努力解决相关问题,这是他们思考宇宙起源的一部分。20世纪80年代,马萨诸塞州塔夫茨大学(Tufts University)的宇宙学家亚历克斯·维伦金(Alex Vilenkin)提出了一种机制,通过这种机制,量子力学定律可以从没有时间、没有空间、没有物质的状态中产生一个膨胀的宇宙。在量子理论中有一个既定的原则,粒子对可以自发地,暂时地从真空中弹出。维伦金将这一概念更进一步,争论量子规则也可以使空间本身的微小气泡从无到有,然后膨胀到天文尺度。因此,我们的宇宙可能仅仅是通过物理定律而形成的。对维伦金来说,这个结果结束了大爆炸之前的问题:什么都没有。许多宇宙学家已经接受了宇宙没有原动力的概念,无论是神圣的还是其他的。

在哲学光谱的另一端,我遇到了唐·佩奇(Don Page),他是加拿大阿尔伯塔大学(University of Alberta)的物理学家和福音派基督徒协作与史蒂芬·霍金一起探讨黑洞的本质在佩奇看来,最重要的一点是上帝创造了宇宙无中生有——从无到有。相比之下,林德所设想的宇宙发生则需要物理学家在一个高技术的实验室里,用一个比日内瓦附近的大型强子对撞机强大得多的“兄弟”来炮制他们的宇宙。它还需要一种被称为“单极子”的种子粒子(一些物理模型假设它存在,但尚未被发现)。

的想法如果我们能给磁单极子足够的能量,它就会开始膨胀。膨胀的单极子不会在我们的宇宙中变大,而是会弯曲加速器内的时空,形成一个微小的虫洞隧道,通往一个单独的空间区域。在我们的实验室里,我们只能看到虫洞的口;在我们看来,它就像一个迷你黑洞,小到完全无害。但如果我们能进入那个虫洞,我们就能穿过一个入口,进入一个我们创造的快速膨胀的婴儿宇宙。(一个视频说明这个过程提供了一些进一步的细节。)

我们没有理由相信,即使是最先进的物理学黑客也能凭空变出一个宇宙,佩奇说。林德关于宇宙发生的概念,虽然大胆,但从根本上来说仍然是技术性的。因此,佩奇认为他的信仰几乎没有受到威胁。在第一个问题上,宇宙起源不一定会颠覆现有的神学观点。

但把问题转过来,我开始思考:人类甚至考虑有一天创造一个可以居住智能生命的宇宙的可能性,这意味着什么?正如我在书中讨论的《小房间里的大爆炸(2017),目前的理论表明,一旦我们创造了一个新的宇宙,我们几乎没有能力控制它的进化或任何居民的潜在痛苦。这难道不会让我们成为不负责任、不计后果的神吗?我向以色列本古里安大学的物理学家爱德华多·古德尔曼提出了这个问题,他是20世纪80年代宇宙成因模型的建筑师之一。今天,Guendelman正在从事研究这可能会使婴儿宇宙的制造变得触手可及。我惊讶地发现,道德问题并没有给他带来任何不适。Guendelman把科学家思考他们创造一个婴儿宇宙的责任比作父母决定是否要孩子,知道他们将不可避免地引入一个充满痛苦和欢乐的生活。

其他物理学家则更加谨慎。日本山口大学的酒井伸行,他是一位理论家提出了单极子可以作为婴儿宇宙的种子,他承认宇宙发生是一个棘手的问题,我们作为一个社会在未来应该“担心”。但他今天免除了任何道德上的顾虑。尽管他正在进行的计算可能允许宇宙发生,但他指出,这样的实验可能还需要几十年才能实现。道德方面的担忧可以等一等。

我接触的许多物理学家都不愿涉足这种潜在的哲学困境。于是我求助于牛津大学的哲学家安德斯·桑德伯格(Anders Sandberg),他思考了在计算机模拟中创造人工有知觉生命的道德含义。他认为,无论形式如何,智能生命的激增都可以被视为具有内在价值的东西。在这种情况下,宇宙起源实际上可能是一种道德义务。

回顾我与科学家和哲学家在这些问题上的无数次对话,我得出的结论是核物理B对物理学和神学都是有害的。他们小小的审查行为只会扼杀一场重要的讨论。真正的危险在于在双方之间培育了一种敌对气氛,使科学家们害怕诚实地谈论他们工作的宗教和伦理后果,因为他们担心受到专业报复或嘲笑。

我们不会在短时间内创造婴儿宇宙,但所有研究领域的科学家必须感到能够自由地表达他们工作的含义,而不担心引起冒犯。宇宙发生是检验这一原理的一个极端例子。例如,在创造人工智能或开发新型武器等更近期的前景中,类似的伦理问题也处于危险之中。正如桑德伯格所言,尽管科学家回避哲学是可以理解的,因为他们害怕跳出自己的舒适区而被认为是奇怪的,但他们中的许多人在真正重要的事情上保持沉默,这是他们不想看到的结果。

在我们花了一天时间反复讨论上帝的本质、宇宙和婴儿宇宙之后,我正要离开林德在斯坦福大学的办公室时,他指着我的笔记,沮丧地说:“如果你想毁了我的名声,我猜你有足够的材料。我遇到的许多科学家都表达了同样的观点,不管他们是无神论者、不可知论者、信教者还是以上都不是。具有讽刺意味的是,如果他们觉得能够像和我一样公开地分享他们的想法,他们就会知道,在思考我们存在的一些最大问题的同事中,他们并不孤单。

写的Zeeya Merali他是一名自由科学作家,著有《《小房间里的大爆炸:探索创造新宇宙》(2017)。她的作品已发表在自然,科学美国人,发现,科学,新科学家,以及BBC。她还出版了两本教科书国家地理并参与了NOVA的电视连续剧宇宙的结构(2012)。她拥有理论宇宙学博士学位,现居伦敦。