宇宙的無限與虛無

原子內部包含着一個無限小的宇宙，而在我們的望遠鏡之外，存在着一個無限大的宇宙。在這想象的兩端之間，是我們人類，脆弱而短暫，緊緊攥着眼前那一小部分現實的一角。

藝術中的想象力爲人熟知，科學中的想象力則不然，但其想象之大膽、應驗之頻繁，令人驚歎不已。麥克斯韋根據自己的方程組的邏輯線索，想象出穿梭於空間的電磁能量波——肉眼不可見的X射線和無線電波。愛因斯坦曾設想，相對於彼此而運動的時鐘並不以相同的速率走時，儘管這種近乎荒謬的現象從未被觀察到過。（要想觀察到它，需要敏感度極高的儀器，或接近光速的相對速度。）

整個這座可見的世界只不過是大自然廣闊懷抱中一個難以覺察的痕跡……我們儘管把我們的概念膨脹到超乎一切可能想像的空間之外，但比起事情［宇宙］的真相來也不過成其爲一些原子而已。它就是一個球，處處都是球心，沒有哪裡是球面……一個人在無限之中又是什麼呢？但是爲了給他展示同樣可驚可訝的另一幅壯觀，讓他能探討一下他所認識的最細微的東西吧。讓我們給他一枚身軀微小而其各個部分還要更加微小無比的寄生蟲吧，……並且把這些最後的東西再加以分割，讓他竭盡這類概念之能事，並把他所可能達到的最後的東西當作我們現在討論的對象；他或許會想，這就是自然界中極端的微小了吧。可是我要讓他看到這裡面仍然是無底的……誰能不讚嘆我們的軀體呢？它在宇宙中本來是不可察覺的……而與我們所不可能到達的那種虛無相形之下卻竟然一下子成了一個巨靈、一個世界，或者不如說成了一個全體！凡是這樣在思考着自己的人，都會對自己感到恐懼，並且當他思考到自己是維繫在大自然所賦給他在無限與虛無這兩個無底洞之間的一塊質量之內時，他將會對這些奇蹟的景象感到戰慄的……［他］所由之而出的那種虛無以及他所被吞沒於其中的那種無限，這二者都同等地是無法窺測的。（帕斯卡）

帕斯卡出生在法國奧弗涅地區克萊蒙費朗的一個富裕又虔誠的家庭。父親在政府工作，是一名稅收官。年輕的帕斯卡在數學和機械方面展現出了不凡的天賦。在他十幾歲時，爲了幫助父親計算稅款，他開始着手製造機械計算器。在造出50餘臺原型機之後，年輕的帕斯卡成功地製造了一臺成品機器，如今被稱爲“帕斯卡計算器”（又稱“滾輪式加法器”）。這個小機器外觀看起來像一個銅製鞋盒，上面有6個顯示數字的窗口，每個窗口下方都有一個帶輻條的金屬撥盤。如果要輸入數字，你可以將筆插入輻條之間以轉動撥盤，直到撥盤上方相應的窗口出現你想要的數字。接下來，在下一個撥盤上輸入另一個數字，在傳動裝置的作用下，兩個數字之和就會出現在另一個窗口中。

16歲時，年輕的帕斯卡在石板地上用炭筆畫圖，自學了幾何。不久後，他便發現瞭如今被稱爲“帕斯卡定理”的東西。

1650年，帕斯卡的父親去世，帕斯卡繼承了一大筆錢，繼續與最上流的社會人士往來，因爲這才與他的財富相稱。有一段時間，他曾擁有一輛配着6匹馬的馬車。生活在時髦的社交圈，參加巴黎的各式沙龍，帕斯卡是一個世俗之人。與此矛盾的是，他還與奉行禁慾主義的“詹森教派”扯上了干係，該教派的名稱來自伊普雷斯主教科內利斯·詹森。詹森教徒和清教徒一樣需要嚴守教會法規，癡迷於原罪、人的墮落和宿命論。T.S.艾略特曾這樣描述帕斯卡：“他是禁慾者中的世俗人，也是世俗人中的禁慾者；他有着世俗主義的認知，也有着禁慾主義的熱情，二者在他身上融爲一體。”

帕斯卡一生多病，於1662年8月去世，很可能是死於胃癌。在晚年，他評論道：“疾病是基督徒的自然狀態……一個小時的病痛是比世間所有哲學家加在一起還要好的老師。”

由於量子物理不穩定、不確定的特性，在普朗克長度的維度上，時間和空間是無序變幻的，任何兩點之間的距離每時每刻都在劇烈變動，時間隨機地加速和減速，甚至可能倒退和快進。在這裡，時間和空間超越了我們的常規認識，不再有任何意義。我們在宏觀世界所看到的房屋樹木，感受到的平穩的時間和空間，只是普朗克長度上極端的攢動和混亂達到平衡後的結果，就像從300米的高地俯瞰海灘，無法看清上面的一粒粒沙。

普朗克的世界是一個幽靈般的世界，是一個沒有“時間”和“空間”的世界。

對今天的科學家，特別是物理學家來說，他們的想象已經遠遠超過了實驗可以證實的程度。物理學家們設想，自然界最小的元素不是電子那樣的粒子，而是極其微小的一維能量“弦”，其大小要用普朗克長度來衡量，若想探索它，恐怕得造一個比地球還大的粒子加速器才行。物理學家們還猜想可能存在着無數個其他宇宙，但這些宇宙永遠不會和我們的宇宙產生聯繫，因此也就無從證實。宇宙學家們就我們宇宙的起源進行了理論研究。時間和空間是從大爆炸開始的嗎，還是在那之前就存在於某種量子迷霧中了？雖然有各種各樣的理論來回答這些問題，但我們不太可能知道哪種理論是正確的，前提是其中真的有正確的理論。

愛因斯坦曾寫道：“我們所能擁有的最美好的體驗是對奧秘的體驗。它是堅守在真正的藝術和真正的科學的搖籃上的基本情感。”我認爲愛因斯坦所說的“奧秘”，並不是指可怕的事物或者超自然的東西。我相信他說的是已知與未知的邊界。站在這條邊界上是一種令人振奮的體驗，一種深刻的人類體驗——關於人類的頭腦所理解的和尚未理解的事物的體驗。已知和未知之間的邊界並不是靜態的，它會隨着我們的新認知和新理解而擴展。

許多年來，愛因斯坦就像他的前輩亞里士多德和牛頓一樣，堅信宇宙是一座宏偉而不朽的大教堂，永遠保持着原本的樣子，時間從無限的過去延伸到無限的未來，並不會帶來什麼變化。一位俄羅斯物理學家提出了進化宇宙論，愛因斯坦對此予以否定，認爲其在形式上雖然正確，但沒有任何物理學上的意義。當某位傑出的比利時科學家在1927年提出宇宙像一個膨脹的氣球一樣正在擴張時，愛因斯坦對此直呼“可惡”。

然而，擺在這位偉大的物理學家面前的，是望遠鏡最近發現的證據——星系正在飛離我們。也許對他來說更有說服力的是，他的靜態宇宙數學模型被證明就像一支立着的鉛筆，輕輕碰一下，它就倒了。在到達帕薩迪納時，愛因斯坦就準備好承認宇宙是處於不斷變化中的。面對周圍穿着西裝打着領帶的人，他操着濃重的德國口音說道，觀察到的星系運動“像錘子一樣砸碎了我原有的構想”。說着還朝下砸了砸拳頭以加重語氣。而從這堆碎片中崛起的是大爆炸宇宙論：宇宙並不是靜止且永恆不變的；相反，它“開始”於大約140億年前，此後便一直在膨脹。根據目前的數據，我們的宇宙會永遠膨脹下去。

卡羅爾與麻省理工學院的宇宙學先驅阿蘭·古斯合作，提出了一個尚未發表的理論，名爲“雙向時間”理論。該理論認爲，時間是永遠存在的。但與亞里士多德、牛頓和愛因斯坦等人的靜態宇宙模型不同的是，在這一理論中，宇宙會隨着時間而改變。並且，宇宙的演變在時間上是對稱的，大爆炸之前的宇宙演變與大爆炸之後的宇宙演變幾乎是呈鏡像的。直到大約140億年前，宇宙一直處於收縮階段。在大爆炸發生的那一刻，宇宙收縮到最小尺寸，之後便開始膨脹，就像會翻着跟頭下樓梯的彈簧玩具一樣，在碰撞時被壓縮到最小，然後又會反彈回更大的尺寸。一些其他的量子宇宙學家也提出了相關模型。不過，由於在量子物理中，量子會不可避免地隨機波動，所以在他們的模型中，收縮階段的宇宙不會完全是膨脹階段的宇宙的鏡像，因此，在收縮宇宙中，可能不會存在一位名叫阿蘭·古斯的物理學家。但這兩種階段的宇宙會極其相似。

關於有序和無序的科學，衆所周知的一點是，在其他條件相同的情況下，空間越大則無序性越高，本質上是因爲物體可以分散的地方更多。同理，空間越小則有序性越高。由此可見，在卡羅爾—古斯的科學圖景中，宇宙的有序性在大爆炸那一刻達到頂峰，之前和之後都在向無序狀態演變。

如果把時間看作一條長長的路，而大爆炸是這條路上的一個坑，坑裡有一塊路牌指示着去往未來的方向，你會發現，路牌有兩個箭頭，分別指向相反的方向。“雙向時間”因此得名。而在坑中心、夾在兩個相反方向的箭頭之間的區域，時間沒有明確的方向性，時間在此是混沌的。

另一種主流的觀點是，大爆炸之前不存在宇宙和時間。時間是伴隨大爆炸出現的。這一假說的支持者認爲，宇宙實際上是從虛無中產生的，它源自一個極其微小（普朗克長度）但有確切體積的小點，並在此後一直擴張。這在量子物理中是有可能的。不過在那個時候，時間還不存在。在宇宙處於最小尺寸之前，不存在任何時間，因爲根本不存在“之前”這個概念。同樣地，也不存在“創造”宇宙一說，因爲“創造”一詞本身就意味着存在時間上的先後。正如霍金所描述的：“宇宙既沒有被創造，也沒有被毀滅，它只是‘存在’。”

維連金所說的“量子隧穿”指的是量子物理中的一種幽靈般的現象，在這種現象中，物體可以完成一些奇妙的壯舉，比如穿過一座山，突然出現在另一邊，而無須越過山頂。這種讓人費解的能力已經在實驗室裡得到了證實，因爲亞原子粒子似乎可以同時出現在多個地方。量子隧穿常見於微小的原子世界，但在人類的眼中完全可以忽略不計，這也是爲什麼這種現象在我們看來如此荒謬。但在宇宙還處於量子時代，即無限接近t=0之時，整個宇宙只有一個亞原子粒子那般大。因此，在人類永遠無法理解的量子迷霧的可能性中，整個宇宙可能在某個“瞬間”從事物起源之處出現了。（我給“瞬間”兩個字加上了引號，是因爲那時根本不存在時間；我剛剛反應過來，在上一句話裡我又用了“那時”……）

儘管哈特爾是世界級量子理論方面的專家，但他也承認自己對量子物理是否能應用於整個宇宙而感到困惑。“這對我來說是個謎，”他告訴我，“當宇宙只有一種狀態時，我們還要量子物理幹什麼？”也就是說，當我們的宇宙只存在一種條件時，爲什麼還會有其他條件下的可能性？那些潛在的條件是否真的存在於其他宇宙的某個地方？

人們會想當然地認爲，大部分量子宇宙學家和大多數科學家一樣都是無神論者。但唐·佩奇顯然是個例外，他既是阿爾伯塔大學的前沿量子宇宙學家，也是一位福音派基督徒，還是一位計算大師。我和他是加州理工學院物理系的博士生同學，那時，每當遇到複雜的物理難題，他就會不聲不響地掏出纖細的圓珠筆，然後一頭鑽進數學的密林中，寫下一個又一個潦草的方程式，直到得出答案。雖然他與霍金合作完成了一些重要的論文，但他們在關於上帝的問題上產生了分歧。佩奇最近對我說：“作爲一名基督徒，我相信在宇宙之外有着一個創造出宇宙及一切事物的存在。上帝纔是真正的造物主。整個宇宙都出自上帝之手。”

值得注意的是，大多數量子宇宙學家不相信宇宙的誕生是由什麼東西導致的。正如維連金對我說的那樣，量子物理可以推導出一個不需要起因的宇宙——就像其展現了原子內的電子是如何毫無緣由地改變軌道一樣。量子世界中不存在明確的因果關係，只存在可能性。卡羅爾是這樣解釋的：“在日常生活中，我們會談論前因後果。但我們不必將這種思維應用到整個宇宙之中。‘宇宙就是如此’，我覺得這樣說沒有任何不妥。”

佩奇和一些物理學家們認爲，如果因果關係在宇宙起源之時的量子迷霧中消融了，那我們生活的世界裡的因果關係還可靠嗎？雖然如今的世界與大爆炸在時間上相隔久遠，但二者肯定同屬於一個現實之中。“因果關係不是宇宙的基本法則，”佩奇說道，“它只是我們從經驗中總結出來的粗略的概念。”絕對的因果關係可能只是一種錯覺，是我們的大腦和科學用以理解世界的一種方式。

我們似乎遭受了猛烈一擊。因果關係這塊基石之上出現裂縫，會給哲學、宗教、倫理學等諸多其他領域帶來震動。如果沒有絕對的因果關係，那我們人類該如何做決定呢？先前的事件和條件，與突然的衝動，甚至是無因可循的行爲之間又是什麼關係呢？責任制呢？做決定是微妙而又複雜的心理過程，倘若前因後果只是一種模糊的關係，而我們又不知道它的觸發臨界點在哪裡，那我們的決定將因爲沒有確切的依據而顯得脆弱不堪。

金字塔的最底部是滿足生存條件的物質需求，如食物和水。往上是對安全的需求。再往上是愛和歸屬，然後是自尊，最後是自我實現的需求。馬斯洛所提出的需求的最高層次是充分發掘自身，成爲最好的自己。我認爲，金字塔的頂端之上還應再加一層：想象與探索——想象新的可能性的需求，超越自己，進而探索周遭世界的需求。這種需求不正是驅動馬可·波羅、達·伽馬和愛因斯坦取得成就的動力之一嗎？我們不僅要滿足自身對物質生存條件、人際關係或發掘自我價值的需求，更要認知、理解我們身處的這個陌生宇宙，探索量子宇宙學家們提出的那些真正重大的問題的答案。這一切是如何開始的？答案遠遠超脫於我們的生活，遠遠超脫於我們的社區、國家、地球，甚至太陽系。宇宙是怎麼誕生的？能夠提出這樣的問題對人類來說是一種奢侈，但又何嘗不是一種需求。

我自己對虛無最深切的體會，不是出現在我劃分自己的王國或思考量子物理中不存在三維空間的時候，而是來自我9歲那年的一次奇妙體驗。那是一個星期日的下午，在位於田納西州孟菲斯的家中，我獨自站在臥室裡，望着窗外空蕩蕩的街道，遠處傳來微弱的火車駛過的聲音，恍惚間，我感覺自己正從身體之外看着自己。在那短暫的瞬間，我彷彿看到了自己的生命，乃至整個地球的生命，都不過是時間深淵中短暫的一瞬，在我存在之前，時間沒有盡頭，在我存在過後也是如此。在那短暫的瞬間，我還感受到了無限的空間。我好似離開了身體，也沒有了思想，漂浮於浩瀚無垠的太空，太陽系，甚至銀河系早就被拋在了後面，只見太空在我眼前一直、一直、一直延伸。我覺得自己是浩瀚宇宙中的一粒微塵，是微不足道的一個小點，宇宙對我、對任何卑微地存在着的小點毫不關心。宇宙就是如此。那時，我覺得在我年幼時經歷的一切，歡愉也好、悲傷也罷，以及在那之後將要經歷的一切，在宇宙的宏偉安排裡都毫無意義。那是一種既解脫又可怕的領悟。然後，那一刻結束了，我回到了自己的身體中。

這段奇妙的幻覺只持續了1分鐘左右。從那以後我再沒有過如此體驗。雖然虛無似乎應該將包括意識在內的一切排除在外，但那次的童年經歷確實有意識的參與，不過那不是在我腦中1000克重的灰質裡存在着的尋常的意識，它有所不同。我不信宗教，也不相信超自然現象。我知道自己的思想一刻也未曾離開過身體。但有那麼一會兒，我確實體會到某種深度的缺失，那是周遭熟悉的環境和我們爲錨定生活而創造的思想的缺失。這也是一種虛無。或許和帕斯卡的虛無不同，這是一種個人體驗的虛無。

雖然在不同的條件下，虛無可能會有不同的含義，但我想強調的是一個顯而易見的事實：無論是哪種含義，都涉及與我們所知的物質或者條件的比較。也就是說，虛無是一個相對的概念。我們無法想象出任何與我們賴以生存的物質、思想以及環境不相關的東西。比如，如果不參照快樂，悲傷就沒有意義；貧窮是根據最低的收入和生活標準來定義的；飽腹感是相對於空腹的感覺纔有的。在自然界中，許多現象的產生都由環境差異所致。飛機能夠在空中飛行，是因爲機翼上方的氣壓與機翼下方的氣壓不同。倘若機翼上下的氣壓相同，無論數值幾何，飛機都飛不起來。蒸汽機是利用蒸汽鍋爐和周圍材料之間的溫度差異來驅動的。假設各處溫度相同，那麼蒸汽機也就無法工作。一個人是高，是重，還是聰明？與什麼相比爲高？又較之何物而聰明？絕對值是沒有意義的。同樣地，“無”只在與“有”相比較時纔有意義。

我第一次在科學的物質世界中認識虛無，得追溯到我還在加州理工學院攻讀理論物理學博士學位的時候。讀博的第二年，我選修了一門名叫“量子場論”的艱深課程，主要內容是講解空間是如何被“能量場”填滿的。引力有能量場，電、磁等也都有能量場。我們所認爲的“物質”，不過是基礎能量場的激發態。重要的一點是，根據量子物理定律，這些能量場處於持續攢動的狀態——完全靜止的能量場是不存在的——這種攢動狀態會導致像電子和光子這樣的亞原子粒子短暫地出現，然後馬上消失，即使那片區域沒有任何固定存在的物質。物理學家將太空中能量最低的區域稱爲“真空”。但是真空中不可能不存在能量場，因爲能量場必然會滲透到所有空間。而能量場又在不斷地攢動，從而產生物質，雖然它們存在的時間非常短。因此，現代物理學中的“真空”，和古希臘人所說的“空”並不相同。“空”根本不存在。（帕斯卡所說的“真空”可能更接近於物理學家們所說的概念。）宇宙中每1立方厘米的空間，實際上都是一個喧鬧的馬戲團，無論它看起來多麼空空如也，在亞原子粒子的尺度上，能量場在攢動，還有粒子於其中忽隱忽現。因此，在物質層面上，不存在虛無這回事。

一開始，人們認爲以太充滿空間，然後愛因斯坦抹去了以太，留下了真空。接下來，其他物理學家又在真空中填入了量子能量場，但是量子能量場並不能成爲絕對靜止的參照系，因爲它們不是靜態的物質。愛因斯坦的相對論原理仍然成立。

他還很厭惡哲學。儘管他很聰明，但看待物質世界的方式常常很直接，不屑於去思考純粹的假設和主觀推測的東西。他可以就量子真空的活動大談幾個小時，也確實這樣做了，但不會在虛無的哲學或神學思考上浪費一分鐘。和費曼相處的經歷教會了我一件事，一個人儘可以成爲偉大的科學家而不必關心“爲什麼？”這類問題——這些問題超出了科學可證明的範圍。不過，費曼確實明白思想可以影響現實。1974年，我從加州理工學院畢業，他在我畢業典禮上發表的講話透露出了這一點。那是5月底炎熱的一天，典禮當然是在戶外舉行的，我們畢業生都戴着博士帽，穿着禮袍，熱得滿頭大汗。在演講中，費曼提出，在發表任何科學成果之前，我們應該考慮到所有可能出錯的情況。“首要原則，”他說，“就是你不能欺騙你自己——自己是最容易被欺騙的人。”

我們人類確實取得了一些在自己看來可謂非凡的成就。我們有可以精準預測未來的科學理論，創造了我們認爲美妙且有意義的繪畫、音樂和文學，有一整套法律和社會規範體系。但是這些東西一旦脫離於我們思想之外，其本身不存在任何內在價值。可我們的思想又只是原子的集合，註定會分解和消散，對我們每個人來說，這意味着所有的意識和思想就此終結。從這個意義上說，我們和我們的制度都在向虛無靠攏。

那麼，這種發人深省的想法給我們帶來了什麼樣的啓示呢？既然現實只是暫時的、自我構建的，那麼我們該如何生活？是作爲個人去生活，還是作爲社會羣體去生活？在接近個人體驗的虛無時，我仔細思考過這些問題，並得出了一些初步的結論來指導自己的生活。每個人都必須自己去思考這些深刻的問題，因爲它們沒有正確的答案。我認爲，若是作爲社會羣體去生活，我們必須認識到，我們有強大的力量能將法律和其他制度塑造成我們理想中的樣子。沒有外部權威，也沒有外部約束。唯一能夠制約我們的就是想象力。所以，我們應該開闊思維，花些時間去思考我們是誰，我們想成爲什麼樣的人。

至於作爲個人去生活，在實現能將思想上傳至電腦之前，我們都只能被束縛在身體和大腦之中。我們不得不接受自己的精神狀態，無論它是好是壞，是快樂的還是痛苦的。不管我們如何看待現實，快樂和痛苦都無可避免，因爲我們能夠感知。笛卡爾有句名言：“我思故我在。”我們也可以說：“我感故我在。”我所說的快樂或者痛苦並不僅僅指身體上的，而是如古代伊壁鳩魯主義者所想的那樣，包含了所有形式：思維的、藝術的、道德的、哲學的等等。這些就是我們身體和思想的現實，是內在的現實。所以我的觀點就是：何不這樣，最大化我的快樂，最小化我的痛苦。因此，我嘗試美味的食物，供養我的家庭，創造美好的事物，幫助那些沒有我幸運的人，因爲這些能給我帶來快樂。同時，我儘量不去做讓自己痛苦的事，避免過枯燥的生活，避免放縱自己，避免傷害他人。這就是我應該有的生活方式。

我所感和所知的是，時間洪流中的此刻，我就在這裡。我不是虛空的一部分，不是量子真空的波動。儘管我知道有一天我的原子會消散在土壤和空氣中，我將不復存在，但我現在還活着。我正在感受此刻。

哲學家德謨克利特和盧克萊修說，原子保護我們免受神明隨心所欲的處置，因爲原子不能被創造也不能被毀滅，即使神明拿它也沒有辦法。牛頓也讚揚原子，不過他將原子看作上帝的傑作，而不是用來抵抗上帝的武器。牛頓比任何前人都更瞭解自然的邏輯，他寫道：“我認爲似乎這是很可能的，上帝最初用實心的、有質量的、堅硬的、不可穿透的和可運動的粒子構造物質……它們堅硬到絕不可能磨損和破碎。沒有什麼普通的力量能分割上帝在初創萬物時親自造出的原子。”

原子中心的硬核，即原子核，其大小是整個原子的十萬分之一。打個比方，如果一個原子像波士頓紅襪隊主場芬威球場那麼大，那麼其密集的中心核就只有一粒芥菜籽的大小，而電子則在外層的看臺上優雅地繞着軌道運行。事實上，除了幾乎沒有重量的電子構成的薄霧，原子體積的99.9999999999999%都是空的。因爲我們和其他物體都是由原子構成的，所以我們的身體也基本上都是空的，這是事實。這種巨大的空虛也許是分割不可分割事物所帶來的最令人不安的結果。

在2001年刊登於頂尖科學雜誌《自然》上的一篇論文中，紹斯塔克和他的同事們確定了判斷物質是否爲“活體”的4個重要因素：一是要有隔室；二是要有如RNA或DNA這樣的可複製的嵌入分子；三是要有複製的手段；四是可複製分子和隔室的壁膜之間要存在某種相互作用，以便它們可以互相幫助，對達爾文進化論中的驅動力做出迴應。

2003年，紹斯塔克和他的同事們證實，有一種名爲“蒙脫石”的常見黏土礦物，它由火山灰堆積而成，如今多用於製作貓砂。它能夠在原始地球上只存在簡單分子的條件下，加速生命所需的細胞“隔室”的形成。蒙脫石似乎是一種不同尋常的催化劑。人們已經知道，它可以助力RNA分子的構成。現在，紹斯塔克和他的同事們又發現，脂肪酸在與這種黏土接觸時會結合到一起形成膜。這些膜會自動閉合並組裝成充滿液體的小囊，即“隔室”，其中可能包含像RNA或DNA這樣的可複製分子。此外，由於這種黏土的存在，那些微小的囊體能通過吸收其他脂肪酸而自行生長。顯然，這種黏土的表面具有特殊的幾何和化學特性，可以促進這些反應的發生。另外，紹斯塔克和他的同事還發現，如果讓這些微小的囊體通過帶有細孔的物質，就會導致它們分裂，從某種意義上來說，這就是“繁殖”。因此，他已經演示了一個細胞“隔室”的誕生、生長和繁殖的過程。

20世紀80年代初，生物學家托馬斯·切赫和西德尼·奧特曼分別證明，RNA並不單單是被動的信息傳遞者，它還可以催化反應，並且獨立進行自我複製，這讓“RNA世界”的假說得到了極大的推動。這一發現解決了長期以來存在的“雞和蛋”的問題：DNA的產生需要某些蛋白質的參與，而合成這些蛋白質又需要DNA的參與。RNA可以同時做到這兩點：爲細胞儲存遺傳信息，同時自我複製。RNA既可以是地圖的載體，也可以是地圖的製作者。

紹斯塔克認爲，原始細胞的內部不會太複雜，只需要RNA和其他一些簡單的化學物質作爲基礎構建材料。這種構建的過程尚不清楚，這也是理解如何從非生命中創造生命的一個主要障礙。紹斯塔克說：“在我看來，當務之急是要弄清楚早期促使RNA複製的化學過程。”

我們大腦中神經元的數量，差不多等於一個星系所有恆星數量的總和：1000億。

我們不僅是宇宙中的物質，更是產自恆星的精密物質。我們體內的每一顆原子，都是在恆星的核反應熔爐中鍛造出來的，之後隨着這些恆星的爆炸被拋向太空，經過幾百萬年的旋轉凝結而形成行星，然後變成單細胞生物，並最終成爲人類。我們的的確確就是宇宙的一部分。人們普遍認爲宇宙中存在兩種物質——一種是無生命的物質，如岩石、水、行星和恆星；另一種是有生命的物質，它們被賦予了一些超自然的、超凡的品質。可事實上，宇宙只有一種物質，那就是原子。岩石、水、空氣、樹木，及其人類，所有這一切都是由相同的原子構成的。

儘管如此，我們的知覺、喜愛或憎恨的情感、自我意識和自我反思、記憶，以及那些畫家、哲學家和科學家的微妙感受，所有這一切僅是一堆原子結合的結果，這怎能不令人震驚？這怎麼可能呢？英國哲學家柯林·麥金認爲，我們永遠無法理解意識，因爲我們永遠無法走出自己的思維去分析意識。我們必然會被困在1000克重的溼潤的灰質中，帶着這種限制去思考和感知。無論麥金是對是錯，我們必須承認，任何關於物理宇宙的討論，都是以我們的感知、語言以及我們建造的儀器爲基礎的。任何對世界的體驗，都離不開記憶以及記憶的動態多變。我們人類的思想必然是我們所描述的現實的一部分。不論我們研究什麼，動物、植物、核反應、細胞分裂、DNA、行星、恆星，我們自身必然會參與其中，因爲我們無法跳出自己的思維進行思考。

每時每刻，我們的大腦都要受到來自內部和外部的信息轟炸。每秒光雙眼就要向大腦傳遞上千億個信號。雙耳接收到的聲音信息也如雪崩般鋪天蓋地。大腦內部還有思想碎片，有些是有意識的，有些是無意識的，它們沿着神經元四處遊蕩。這些信息大多是隨機的，無意義的。要保持頭腦清醒，我們就必須要忽略掉其中的大部分。但顯然不能忽略全部。我們的大腦是如何選擇有用信息的呢？

在我的拜訪即將結束時，我向德西蒙詢問了“意識”這一看似奇特的體驗，在我看來，這也是人類存在中最深刻、最令人不安的方面。一團由血液、骨骼和膠狀組織組成的綿軟物質，怎麼就能變成有知覺的生物呢？它又是怎樣意識到自己與周圍環境的不同，如何發展出“自性”、“自我”和“我”這些觀念的？德西蒙毫不猶豫地回答說，“意識”這一問題被過分神秘化了。“隨着我們對大腦的詳細機制瞭解得越多，”他說，“‘什麼是意識？’這種問題將變得無用且抽象，最終會不再被人提起。”在德西蒙看來，意識只是用以概括心理參與體驗的一個模糊指代，我們正一步步地根據單個神經元的電和化學活動對其進行剖析。他拋出一個比喻。想象我們看見一輛疾馳的汽車，有人可能會問：驅動這輛汽車的東西是什麼？但當他了解了汽車的發動機、火花塞點燃汽油的過程以及汽缸和齒輪的運動後，他就不會再問這個問題了。

我是一名科學家，也是個唯物主義者，即便如此，在走出德西蒙的辦公室時，我卻感到莫名地失落。儘管我無法道出確切原因，可我總不願見到我的思想、我的情緒、我的自我意識淪爲神經元發出的電刺激。

我寧願我的存在，至少有一部分是神秘的。

我開始相信，死亡是逐漸發生的，是意識消失的過程。

儘管我們已知大腦本質上是物質的，但意識的感覺——“自我”與“我性”——是如此強大和令人信服，是我們存在的根本，卻又如此難以描述，以至於我們賦予自己和其他人以某種神秘的品質，某種宏偉的、非物質的本質，遠非其他非生物的原子集合體所能及。有人說，這種神秘的東西就是靈魂。也有人說，它是“自性”。還有人說，它是意識。

我們無法通過科學去討論人們通常所理解的靈魂。但意識及與之密切相關的自我則不然。人們感受到的意識和自我，難道不是由無數個神經元連接，無數次電流和化學元素的流動而引起的幻覺嗎？如果你不喜歡“幻覺”這個詞，大可以用“知覺”來代替。你可以說，神經元中某些電流和化學元素的流動所引起的精神知覺，我們冠之以“自我”之名。這種感覺植根於物質性的大腦之中。

如果我們把死亡設想爲虛無，我們就無法想象它。但是如果我們把死亡設想爲意識的完全喪失（理解身體是物質原子的排列的人會支持這種看法），那麼我們就會隨着意識的消退和溶解而逐漸接近死亡。生與死之間也就不再有絕對的界限了。

神經科學家安東尼奧·達馬西奧提出，意識具有不同的層次。最低層次爲“原我”，擁有“原我”的有機體能夠執行生存的最基本過程，但再無其他能力。阿米巴蟲就屬於此類。這一層次的有機體與意識沒有什麼關係。幾乎可以肯定的是，阿米巴蟲的神經元還遠遠夠不到產生思想和意識所需的最低數量。接下來是“核心意識”，它是自我意識以及在當下進行思考和推理的能力，但不包括幾分鐘前的記憶。擁有“核心意識”的生物體，遠比阿米巴蟲高級得多，它可能會對周圍的世界以及自己在這個世界所處的位置有所瞭解，但這種瞭解僅存在於當下這幾分鐘之內。

意識的最高層次是“擴展意識”，是所有健康的人都擁有的意識。有了擴展意識，我們既可以生活在當下，也能夠記住過去的大部分生活。我們可以記住基於過去經驗而形成的世界觀，也能記住這些經驗帶給我們的價值體系，我們可以記住自己喜歡什麼，不喜歡什麼，去過哪裡，遇見過誰。正如大多數心理學家所理解的那樣，自我同一性的形成可能需要擴展意識——也就是長期記憶——的參與。

早期癡呆症患者的親身描述，能最好地幫助我們掌握以這種方式接近死亡的知識。癡呆症早期，大腦還有足夠的能力去理解和表達正在發生的事情。到了後期階段，意識已經衰退、消失於混亂的深淵。在這片中間地帶的某個地方，自我意識溶解不見了。這是一個嚴峻的課題。

在唯物主義者眼中，一個原子集合體曾經擁有一個排列有序且正常運作的神經元網絡，而現在這個神經網絡不在了，我們給這種情況起了個名字，叫“死亡”。

雖然我相信自己只是一個原子的集合體，相信我的意識正隨着一個個神經元的消逝而消逝，但我仍然對意識抱有幻想。我會接受這種錯覺。100年後，甚至1000年後，我體內的一些原子仍將留在這裡，留在我躺着的地方，對此，我十分欣慰。未來，這些原子不知道自己是從哪裡來的，可它們曾經是我的一部分。有些曾組成了我腦袋裡關於母親跳波薩諾瓦舞的記憶；有些曾是我住過的第一間公寓裡的酸臭味的記憶；有些曾經是我的手的一部分。如果此刻我可以給我身體中的每一個原子貼上標籤，在每一個原子上印上我的社會保障號碼，那麼在接下來的1000年裡，不管它們如何在空氣中飄浮、與土壤混合、成爲某種花草或樹木的一部分、在海洋中溶解然後再次漂浮到空中，它們都有跡可循。有些無疑將成爲其他人——某個具體的人——的一部分。有些將成爲其他生命的一部分，其他記憶的一部分。或許這也是一種永生。

如果你的記憶和眼前3米外的景象不匹配，那它們哪一個是真實的？椅子。氣味。兄弟。你真正熟悉的是什麼？你如何證明今天早上打開的抽屜和昨天晚上關上的是同一個？數十億的神經元編造出了它們的故事。

我認爲，對精神宇宙的信仰，在很大程度上源於人類對意義的渴望，這裡面不僅包含了個人生活的意義，還有整個宇宙的意義。雖然科學在秩序、理性和控制等方面爲人類提供了心理安慰，但它沒有爲人類闡明意義。諸如“我爲什麼在這裡？”“我人生的意義是什麼？”“我置身於這個陌生宇宙的意義是什麼？”等哲學問題，以及“在戰爭中殺死敵人是對是錯？”“爲了養活家人而偷竊是對的嗎？”等道德問題，科學是無法回答的。可這些問題對我們的心理和情感生活至關重要。我們轉而在精神宇宙中求索這些問題的答案，與短暫平凡的生命不同，這是一片包含着永恆真理和指引的領域，是一處擁有某種永恆存在的領域。在這裡，沒有所謂邏輯、理性或者規律。

我承認，我是不相信神蹟的。有時我也納悶，爲什麼這種懷疑的感覺總是如此強烈，甚至從很小的時候就有了。在一定程度上，我想這是由我從證明物質世界充滿規律中得到滿足所致。

每個夏天，我都會和我的妻子在緬因州的一個小島上度假，遠離所有的城市。夜晚，天空很暗。有時，風平息了，潮汐沉寂，海水平靜，我能看見水面上閃爍着無數的點點星光，隨着海水的波動輕輕起伏、盪漾。儘管我十分清楚其中的科學原理，但我仍對這一切感到敬畏併爲之深深着迷。在我眼中，這已經是神蹟了。

開普勒在銀河系中考察了約15萬個類太陽系恆星系統，發現了1000多個類地行星。

依據開普勒的探測結果，可以推斷出約有10%的恆星攜有一顆宜居行星，這是一個很大的比例。僅銀河系就有1000億顆恆星，更不用說其他那麼多星系了，所以極有可能存在着許多其他有生命的太陽系。從這個角度來看，生命在宇宙中是普遍存在的。

然而，從另一個更宏大的角度來看，生命在宇宙中是罕見的。這是一種參考了所有物質比例的視角，包括有生命的物質和無生命的物質。即便（由開普勒探測器所確定的）所有的宜居行星上都存在生命，宇宙的所有物質中以生命形式存在的比例也是非常小的。以地球上生命物質（即所謂生物圈）佔地球總物質的比例爲參考，假設其他所有宜居行星生命物質比例都是如此，我估計宇宙中所有生命物質約佔宇宙總物質的100億億分之一。形象一點來說，如果戈壁沙漠代表宇宙的所有物質，那麼生命物質僅是其中的幾粒沙。

1828年，德國化學家弗里德里希·維勒用無機化學物合成了有機物尿素。尿素是許多生物體內新陳代謝的副產品，在維勒之前，人們認爲尿素與生命體有着獨特的聯繫。到了19世紀晚期，德國生理學家馬克斯·魯布納證明，人類在運動、呼吸和其他形式的活動中消耗的能量，正好等於所消耗的食物中含有的能量。也就是說，不存在任何隱藏的、非物質的能量來源爲人類提供動力。近年來，即便蛋白質、激素、腦細胞和基因的結構已經被拆解到了原子層面，仍沒有發現非物質存在的跡象。

然而，對美國公衆的民意調查顯示，3/4的人相信生命在死後仍以某種形式存在。

如何測量銀河系的大小呢？在牛頓之後的近250年的時間裡，沒有人知道答案。直到1912年，雙耳幾乎失聰的哈佛大學天文臺天文學家亨麗愛塔·勒維特想出了一種全新的方法來確定遙遠恆星的距離。某些恆星的亮度，會隨時間呈週期性變化（即“光變週期”），這類恆星被稱爲“造父變星”。勒維特發現，造父變星的光變週期與其本徵光度（瓦數）有關，光度越高則光變週期越長。測得某顆造父變星的光變週期時長，便可知它的本徵光度。然後，將其本徵光度與其在夜空中的亮度做對比，便可推測出它離我們有多遠，就好比在夜晚有一輛汽車正向你駛來，如果你知道這輛車的前照燈瓦數，就可以估測出它離你有多遠。造父變星分佈在宇宙各處，就像太空高速公路上的宇宙距離指示牌。勒維特常被人稱作“勒維特小姐”，她的一生默默無聞，沒有得到任何榮譽或認可，天文學界之外幾乎無人知曉她。

20世紀20年代，正是利用了勒維特的研究成果，天文學家們才能測量出銀河系這根白絲帶的大小，我們現在才能知道它的直徑爲10萬光年。

古印度教認爲，提婆的壽命約爲100提婆年，每一提婆年相當於地球上的360年，所以每位提婆的壽命爲36000歲。而創造之神梵天生命中的一天是提婆壽命長度的10萬倍，約40億地球年，這一漫長的時間單位被稱爲一“劫”。

印度教相信宇宙運行是循環往復的，相信整個宇宙的生命週期約爲100梵天年（梵天的壽命），即約300萬億地球年。巧合的是，這一數字與所有恆星燃燒殆盡所需的時間很接近。

20世紀20年代，科學家們第一次科學地、相對準確地確定了大尺度的時間。當時，地質學家利用鈾及其他放射性元素的衰變率，估算出地球的歷史約有幾十億年。接着，在20世紀三四十年代，在認識到太陽和其他所有恆星的能量都來自其中心的核聚變之後，天文學家和物理學家們推測出了太陽的年齡：約50億年。

顯然，生命在宇宙中只是曇花一現，是宇宙伸展出的浩瀚時空中的一瞬。我們該如何看待這一事實？對於筆者來說，意識到生命的稀有性，讓我感覺自己與其他生物有着某種從未感受過的、無法言說的聯繫。也許這主要是一種認知上的聯繫，但並非僅此而已。同爲宇宙沙漠中的珍貴沙粒，共存於宇宙有限時空裡相對短暫的生命時代之中，讓我們和其他生命的聯結顯得更爲緊密。儘管我可能無法接觸或瞭解到地球以外的生命，但我也是罕有且獨特的生命之一，且不會再有第二次機會。幾乎可以肯定的是，在無垠的宇宙中還存在着其他有思想的生命，他們有自己的天文學家、物理學家和生物學家（還有畫家和作家），他們也會得出同樣的結論。我們可能永遠不會有交流，但我們都意識到，自身的存在是罕見的，生命之間的聯結是珍貴的。我們之間的聯結體現在我們同爲宇宙中的“觀察者”。不過，僅僅是時間和空間上的稀有性，就足以令彼此達成這種聯結。

“生命”的一般定義是：有着將我們自己與周圍環境分開的能力，利用能源的能力，生長、繁殖、進化的能力。而我認爲，在宇宙短暫的“生命時代”中，我們“有意識”的生命之間應該有着更多共同之處——見證和反思生命存在的奇觀的能力。生命奇觀是神秘的、歡樂的、悲痛的、顫抖的、雄偉的、困惑的、滑稽的、生長的、不可預測和可預測的、狂熱的、美麗的、殘酷的、神聖的、破壞的、令人振奮的。在所有生命都消失後，宇宙仍將在很長一段時間內冷酷地、無情地、堅定地繼續向前。

我詢問林德教授關於無限的看法，以及是否試圖將其可視化。他說：“無論你走得有多遠，你都還可以走得更遠。”然後他指着花園的方向說道：“沒有圍欄能擋住你。”一週前，麻省理工學院的理論物理學家羅伯特·賈菲告訴我，他覺得“較之無限的概念，隨之而來的虛無的概念才更加令人不安”。林德說，在一個無限大的宇宙中，他不會因爲在外太空有許多自己的副本而感到特別困擾。然而，他也承認，“如果這些副本有着和我一樣的思想，那將具有深遠的意義”。

阿那克西曼德的無限概念是抽象的，不能合理地與物理空間聯繫起來。事實上，雖然早期的希臘哲學家沒有表述過宇宙具體有多大，可他們認爲宇宙的大小是有限的，有一個外部邊界。

第一個具體提出宇宙有着無限空間這一假設的人，似乎是16世紀英國數學家和天文學家托馬斯·迪格斯。1576年，迪格斯出版了他已故父親所著的天文年鑑《永恆的預言》的修訂版。由於老迪格斯早已離世，他的兒子便擅自在書後增加了一個附錄，題爲“畢達哥拉斯學派對天體的描述近期因哥白尼而恢復了生機，並通過了幾何學的論證”。在附錄中，迪格斯打破了恆星的固有格局。他所畫的天體圖以發出耀眼光芒的太陽爲中心，周圍是一圈一圈的行星“軌道”。在這一區域之外，恆星延伸到頁面的邊緣，它們分佈在四面八方，宇宙看起來無邊無際。

不過在一件事情上，迪格斯與哥白尼和亞里士多德達成了一致，即宇宙總體上處於靜止狀態，就像一座宏偉而不朽的大教堂。從無限的過去到無限的未來，它一直存在，並將永遠存在。自迪格斯之後，這一認知又默默地持續了300年。甚至阿爾伯特·愛因斯坦在1917年根據他的新引力理論提出的宇宙學模型所描繪的也是一個靜態和永恆的宇宙。

林德本人不是一個謹慎的人。他的同事形容他隨口就能說出很多想法，有些是對的，有些是錯的。他還是一個極度自信的人，在他的講座或文章受到大衆歡迎時，他會表現出較強的表演慾。

林德的一個觀點是，在早期宇宙中，由於量子效應，標量場能量會以不同量級持續地產生。量子物理的一個奇怪之處在於，能量和物質可以在短時間內突然憑空出現。如果你能用足夠倍數的顯微鏡觀察空間，你會發現它是不斷波動的，幽靈般的粒子和能量在其中翻滾，一會兒出現，一會兒又消失。量子現象通常只能在原子這個微觀世界裡才能觀察到，但在t=0附近，整個可觀測的宇宙比原子還要小。如果在早期宇宙的某一時刻，產生了足夠多的標量場能量，那麼它的排斥性引力效應會使空間迅速膨脹，從而產生整個宇宙。由於這樣的量子波動會在任意的地點和時間發生（即林德的永恆混沌暴脹理論中的“混沌”），新的宇宙會不斷形成。

事實上，根據林德的理論，我們不得不重新定義宇宙。如今的一些物理學家用“宇宙”一詞來指代一個孤絕於無限未來的空間區域。這片空間可能在之前與宇宙的其他部分有聯繫，但之後這種聯繫便會斷絕。根據愛因斯坦的理論，引力以令人費解的方式改變了空間的幾何形狀，因此可以想象存在多個宇宙，每個宇宙的範圍都是無限的。物理學家們預測，量子波動所創造的新宇宙具有多種特性：一些可能是無限的，另一些可能是有限的；一些可能有合適的條件來孕育出恆星、行星和生命，另一些可能只是一片荒漠，沒有生命存在，只有未成形的亞原子粒子和能量；還有一些甚至可能與我們的宇宙有着不同的維度。

如果空間是無限的，那麼我們在空間和時間上就毫不重要。倘若我們在空間上微不足道，在時間上毫不重要，我們短暫的生命是在一顆小小的星球上度過的，而這個小星球本身只是宇宙中無數顆星球之一，我們這個宇宙可能是無限大的，而它又只是林德的宇宙樹籬上的一顆球莖，那麼，我們所做的任何事情怎麼可能有意義呢？可即便如此，作爲這個深不可測的存在鏈的一部分，哪怕是很小的一部分，也可能產生一些偉大的東西。

林德告訴我：“一開始，我只是像個小孩子一樣，不斷地發現新東西。現在我感到責任重大。有成百上千的人在研究暴脹理論，還要投入很多［昂貴的］實驗來檢驗它。我覺得自己身負重任……我不願意一輩子只做一個物理學家。我喜歡攝影。攝影讓我能感受到自己另外一部分的大腦。有一些物理學之外的東西是無法測量的……攝影是我的藝術。你需要有自己的第一重心，然後是第二重心。在我60歲的時候，有人給了我一臺相機。有了相機，就可以創造美。我可以拍出比我在博物館裡看到的更美好的東西。你看，我現在說話就像一個傲慢的美國人。我正在製作一些讓我內心澎湃的圖像，這裡面既包括我自己拍攝的照片，也有用以闡釋暴脹理論的計算機合成的圖像。我是最先看見其中美的人之一。如果我沒有物理學之外的那一部分的思維，我就無法創造出描繪宇宙起源的計算機圖像。”