创造论与大爆炸宇宙论

Creation and Big Bang Cosmology
作者：William Lane Craig（威廉克雷格）

译者：余创豪
http://seamonkey.ed.asu.edu/~alex/
asumain@yahoo.com.hk

（余创豪，美国思科公司心理测量师（Psychometrician），拥有Arizona State University的心理学博士学位，专门于统计、测量与研究方法，现于Arizona State University修读哲学博士，专攻宗教与科学之关系。）

译者按：有些宗教（如佛教）主张宇宙是无始无终的大循环，Hoyle的宇宙恒定论（steady-state theory）与此说吻合。假如宇宙永恒，进化论提出任何微小或然率的事件都可以发生，而且，若果宇宙没有开始，那么世界似乎就不需要创造主。然而，现在多数科学家都接受「大爆炸论」，这理论提倡宇宙有一个起始点，此观点与基督教的创造概念十分接近。美国哲学兼神学家William Lane Craig在这篇文章中讨论宇宙起源的形上学意义，此文主要讨论大爆炸论提出的「奇异点」(Big bang singularity)，就是宇宙源形成之一剎那的奇异物理现象。在1965到1970年间，以【时间简史】（A short history of time）驰名的英国天文物理学家Stephen Hawkins和数学家Roger Penrose，证实了大爆炸奇异点的存在。

摘要：最近的学术讨论提出了关于标准大爆炸宇宙论引申出来的形而上学问题，（译者按：一些哲学家倾向否认大爆炸宇宙论中的「宇宙有起源」的主张。）Grünbaum 辩称因果原则不能应用在宇宙起源上，这说法是建基于虚假的矛盾，因为「因由」(cause)不需要发生在t=0之前或之后，而是发生在t=0（译按：即发生在当时）。Lévy-Leblond重新衡量宇宙时间，并将「奇异点」（singularity）推为负数，这种说法牵涉种种概念上的困难，在多数情况下此举只是枉然，因为这并不能取消「字宙有起源」的讲法。Maddox 不喜欢标准大爆炸模式可能带来的形上学意义，这种态度显示出一种狭窄的科学主义。看来，建基于标准大爆炸的宇宙起源论确实具有形上学意义，而这看法却令有些人感到不安。

Source: "Creation and Big Bang Cosmology." Philosophia Naturalis 31 (1994): 217-224.

数年前，通俗科学作家 Robert Jastrow 在科学界挑起一阵小涟漪，在他的小书【神与天文学家】（God and astronomers, 1978, pp.113-116）中，他指出很多宇宙论家在心底处排斥由古典大爆炸（宇宙起源）论引申而来的形而上学和神学意义。最近一些寄往英国科学杂志【自然】（Nature）的信函印证了以上说法（Maddox, 1989, Lévy-Leblond, 1989, Grünbaum, 1990），J. Maddox 热衷地预测大爆炸模式将会失势，因为创造论者在大爆炸论中找到大量支持神学信条的理由；J. M. Lévy-Leblond则尝试推倒大爆炸论的形上意义，他提出重新量度宇宙时间，从而将宇宙起源推回无限，他认为「无限才是宇宙所依归」；A. Grünbaum则认为没有迫切需要去重新衡量宇宙时间，因为在宇宙「奇异点」中，「因由」(cause)这概念是自相矛盾的，所以什么是宇宙起源是一个虚假的难题。

在思考这些辩论中，我认为：Grünbaum尝试由大爆炸成因的概念带出矛盾，这进路是失败的，Maddox 主张的古典大爆炸模式确实会引申出形上学意义，这才是正确。另一方面，Maddox与Lévy-Leblond 企图去推翻那些形上意义，亦属失败之举。

Grünbaum的论证是这样：即使我们假设宇宙起源（t0）是一个清楚定义的时刻，大爆炸奇异点的确在那时发生，可是，那所谓「事件」不能够有前因，因为在宇宙起源（t0）之前，什么也没有。大爆炸奇异点「在宇宙中不可能有任何的成因」（这是假设了倒序因果关系 backward causation完全没有可能，译者按，倒序因果关系指出现在和将来的事件，可以影响过去），宇宙起源「也不可能是任何因的果」（因为在宇宙起源之前没有时间）。在其它地方Grünbaum将这论点解释得很清楚（1991, p.248），这论证不需要假设宇宙起源是时间史上的第一个时刻，时间不需要由某一点去定下边界，它好像一系列向零靠近的份数，故此，奇异点只是构成时间的界限──意思是，它好像一系列向零靠近的份数，故此，在宇宙起始奇异点前并没有所谓「第一个」时刻。在两种t0的定义下，其反对「第一个」时刻的理由也是一样：由于在t0前没有任何时间，奇异点没有时间上的前因。所以，奇异点一定是没有因的独特存在，而Maddox提出的宇宙起源问题就变成不适当。

不幸地，Grünbaum的反驳明显是一个虚假的两难，因为他没有考虑到在宇宙起源中其他大爆炸的因由，那就是「同步因果」（simultaneous or coincidental causation[1]）。关于因果方向性的问题，哲学讨论经常涉及同步因果，这就是当甲和乙两事件同时发生时，怎样去分辨出甲是因、乙是果（Dummett & Flew, 1954; Mackie, 1966; Suchting, 1968-69; Brier, 1974; Brand, 1979）[2]。于日常生活里面，我们时常经验到同步因果，姑且借用康德的一个例子：当软垫上有一个很重的球，其结果会是软垫下陷[3]。事实上，有些哲学家认为所有有效的因（efficient cause）都是同步的，因为如果令E事件发生的因素条件在时间t之前酝酿成熟，那么E事件就会在t之前发生，同样地，若那些因素条件在t之前已烟消云散，E事件就不会发生。在任何情况下，说宇宙起源的因，和宇宙起源这事件同步，看来并没有概念上的困难。所以，我们应该说：宇宙起源之因虽然在时间上并不先于(temporally prior)大爆炸，在因果关系上却是在前(causally prior)。在此情况下，这因由并不存在于宇宙时空之内，但是在宇宙被创造之一剎那与时间连接。

然而，为什么我们要相信这种因由是存在的呢？简单来说，因果推论是基于一个形上学直觉：不能绝对地无中生有。一种纯粹只有潜质的东西，不可能自己将自己变成实质的东西，同理，在宇宙起源上，由于没任何物质（包括界限点）在时间上先于起始奇异点[4]，宇宙的潜在(potentiality)不可能由宇宙本身实现(existence)，因为在奇异点之前它并不存在。有关这宇宙的潜在，在神学假设上，是神的能力将它由潜在变成实在；在无神论之假设上，根本就没有宇宙的潜在。这无神论的主张实在令人难以理解：倘若没有宇宙的潜在，又何来宇宙的实在？这样看来，以上思考导向一个结论：宇宙起源必有一个因。

由这宇宙起源的性质来看，这个成因一定是超越时间和空间的（至少不在宇宙之内 sans the universe 译者按：sans 是古英文，意思是「没有」 absent from，Craig指出宇宙之成因必在宇宙之外。），所以这个因并不由其它因所产生，而且是不变、永恒、非物质、大有能力。再者，正如我在其它著作所论证（Craig, 1979, pp. 149-153; 1991, pp. 104-108），将这个因素看成是人格化(personal)，较为合理，因为似乎只有当这因是人格化主体，时间效应才可以出自永恒不变的因，即是说，他在永恒中选择了在时间里创造一种效应。一个不会变通、机械式的开导因素，只会制造并不恒久的效应、或者是什么也造不出来。可是，一个拥有自由意志的主体，就可以在永恒里决定以因果关系的形式，成为时间第一刻的因，由此而制造出时间上的第一个效应，所以，将宇宙起因视为人格化主体是可信的，再加上宇宙起始状况的复杂性实在十分惊人，由此而引申了「智慧设计」的说法（Leslie, 1990），以上人格化因素的结论就更得到宇宙起始状况的印证，这些人格化的特质，就是有神论者所说的「上帝」的一些重要特性。

Lévy-Leblond 为了避免这形上意义，于是采纳Misner对宇宙时间的重新衡量，这就是将物理时间的涵盖领域(range)，由「起点」至「无限」，[t0, ∞]，改为由「负无限」至「正无限」，[-∞, +∞]，看来，他以为将宇宙起始奇异点的量度变成无限地遥不可及，就可以安全地抹煞宇宙起源带出来的形上学问题，但是，为什么我们要接受Misner的时间衡量方法，才是对宇宙过去客观事实的描述，而不接受标准的衡量方法呢？Lévy-Leblond提出以下三个理由：
第一， 因为奇异点不属于宇宙的过去，它是在宇宙潜在与实在之交界点，这遥不可及之一刻可以说是无限地遥远。
第二， 打个比方说，一个物体之极限速度是c，这个物体加速之最先一刻，其速度却绝对是零，故此，我们应该接受在时间存在之前，「时间」这个概念并没有意义。
第三， 因为根据「普遍可反向时间模式」（General Time Reversible Model，简称GTR），描述宇宙座标的方法是随意的，我们大有自由去采用Robertson-Walker的方法修改宇宙座标，所以，宇宙起源可以退回负无限（译者按：GTR由爱因斯坦提出，在这种时间模式下，有无穷可能的方法去分开时空片段）。

但是，我们并没有足够基础去接受Misner的重新衡量：
第一，如果我们以开放式间隔（open intervals）看奇异点，那么奇异点就是遥不可及，可是，如果我们以等距非零的间隔（equal non-zero temporal intervals）的步伐回到过去，那么我们应能够以有限步伐，达到一个绝对的宇宙起源，或是一年、或是一小时、或是一秒、或任何我们想像到的时间，不论那些时间片段有否欠缺第一时刻（Smith, 1985）。因此，奇异点既是第一时刻的界限，就不是无限地遥不可及了。
第二，在标准衡量裡面，我们已经有一个在时间起源之前「毫无意义」的时间观念，所以这观念不容我们重新衡量时间。
第三，当以抽象角度来考虑GTR时，它并没有建立任何方程式去分割时空点，有些时空模式如Friedman model，却具有一个动态的、演进的物理几何学（译者按：一九二八年俄罗斯科学家Friedman根据爱因斯坦理论和GTR模式，指出宇宙起源于一点），而Friedman这物理几何学是基于宇宙流变之均匀性 （homogeneity）和各向同性（isotropy）（译者按：均匀性指宇宙物质在极大尺度下观察，其分布是均匀的，各向同性指宇宙在各方向的性质相同），此均匀性与各向同性与宇宙起始的范围条件关系密切（译者按：宇宙之太初有起始条件 initial conditions，在扩张过程中有范围条件 boundary conditions，例如物理常数 constant），我们由此可得出一些自然和直接的量度方法，就是将时空逐格定位，将宇宙时间对号入座（Misner et al., 1973, p.714），简单地说，抽象地考虑GTR，即使没有确定哪一个模式，却没有为我们提供理据，舍弃标准时间量度方法，接受非标准的时间量度方法。

另一方面，我有正面原因去拒绝Lévy-Leblond的分析：
第一， 虽然时间度量衡只是约定俗成的产品，只须符合所有普通的物理数量(physical quantities)便可，但是我们的选择仍被限制于未被理论影响的「时间吻合」（temporal congruence）。在这种度量衡方法下，我吃午餐的时间和星系形成的时间，有可能得到同等的时间分隔，这种方法可能满足了所有时间吻合的形式公理（formal axioms），但这仍然不一定是一个时间吻合的理论（译者按：根据数学家兼哲学家Alfred North Whitehead所说，所谓「吻合」或者「相同」，是在时空中衡量而来的结论，但这往往与衡量而得的数字numerical measures难以分割，因为衡量本身隐含了「相同」这预设）；所有我吃午餐和星系形成的时间等距特质，都不算是时间流逝（temporal duration）（Friedman, 1973, pp. 231-232）。同样道理，採用另一种度量衡方法，例如Milne（1948）提出的τ (tau)，将宇宙看为无限，将过去之时间流逝看成无限，这样做不是描述客观事实，而是提倡一个数学理论。
第二， 正如G. J. Whitrow（1980）已论证，说过去是无限的，将宇宙起始的奇异点推向负无限，是不可能的。Lévy-Leblond将现在事件倒退回无限遥远的过去，根本就是一个谬论。对Whitrow说法的典型回应是：无限过去(infinite past)并不包含无限遥远的事件(event infinitely distant in the past)；但是，对于Lévy-Leblond来说，这种答辩并不适用，因为他已经将宇宙起源视为一个无限遥远的「事件」里面，或者是一个处于过去界限的整体。
第三， 同出一辙地，尽管Misner不接受这批评，Misner对时间的重新衡量，的确陷入了Zeno的「物体运动弔诡」（Paradoxes of motion）；物体运动不可能既在一个无限时间分隔（time intervals）的系列中发生，但这时间分隔又要将时间t与宇宙奇异点分隔开（译按：即该间隔不等于零）。通常的消解方法是：那些时间分隔的大小趋于零，但是这种辩护并不适用于Misner，因为当他重新定义时间吻合来开展他的宇宙历史无限说，他已经将时间分隔的大小定义为同等距离，所以，Misner的主张在Zeno弔诡面前是站不住脚的。
第四， 由于Misner的时间范围(time scale)并未能抹煞宇宙起始奇异点的物质性(physical)开始，只是重定它的日期，这理论始终仍不能避免有关宇宙绝对起源的形上学问题，我们应该说，按这时间范围，我们仅可以说，宇宙曾经变为实有，是在无限遥远的过去中被创造。[5]Lévy-Leblond的分析极力逃避Maddox所惧怕的形上学意义，看来只是徒劳无功。

以上分析将我们带回Maddox关注的问题：那些形上学推论，是否不值得相信呢？Maddox认为那种推论混乱了「一个重要课题，那就是世界的终极起源」，但是，我个人以为，他已经预先定意只容许某类答案才可被接受，这是他哲学上的偏见。正如Jastrow强调，科学家追寻宇宙的过去，只能去到宇宙被创造的那一刻；但是，在人类追溯生命意义和宇宙起源时，纵使面对着看来可信的形而上结论，是否仍要先验地拒绝这些结论呢？

当然，正如Grünbaum提醒我们，到底古典大爆炸式宇宙起源论是否真确地描述了宇宙起源，是一个经验性质的问题（empirical question）（译者按：这里所指的「经验」，并不是说人类能回到过去经历宇宙起源，而是说物质宇宙的起源，在理论上可以观察的，所以这是一个具体问题，而不是数学这类抽象的研究），然而，其它宇宙起源模式，不论是量子模式（Quantum models）（Craig, 1993），抑或是电浆模式（Plasma models）（Kevles, 1991），仍没有令人信服的证据，所以我认为，不管你喜欢与否，今天仍为人所接纳的宇宙论，对有神论里「从无有创造出万物」（creatio ex nihilo）的主张，的确提供了实质的支持。（译者按：量子模式基于量子力学，这理论不需要假设奇异点，它指出宇宙以量子跳跃的形式出现，物理定律和宇宙同时产生，请参巧Tryon, Edward P. "Is the Universe a vacuum Fluctuation," in Nature, 246. (1973), pp.396-397. 与Vilenkin, Alexander. "Quantum creation of Universes," in Physical Review D, 30. (1984), pp.509-511.；电浆模式在一九六六年由Hannes Alfén 提出﹛Worlds-antiworlds; antimatter in cosmology. San Francisco, W. H. Freeman﹜，根据这理论，太初是一团混沌的云，在当中粒子与反粒子互相消灭对方，后来混沌云收缩，粒子与反粒子互销的压力迫使混沌云扩张，最后形成这宇宙。）

在同步性（simultaneity）的情况下，偶然一致（coincidentally）被严格定义为发生在同一时间，因为奇异点并非一剎那或者瞬间，而是一段时间范围，所以一个在奇异点导致效应的因由，并不能严格地说成是与效应同时。无论如何，他们偶然一致地发生（按照字面意思），那就是说，它们发生在 t0。

在神创造宇宙的情况下，当然证据确凿地彰显出何者是因由、何者是效应，因为在形上学来说，神不可能有外在因由。

有人反对同步因果这提议的解决方案，指出由于物理因果影响的增殖之速率有限，因而同步因果并不可能，这种反驳是徒劳无功的。因为(i)这种反驳论调没有认清以下事实：远因和事件的近因由因果连锁联系起来，这样，在任何任意选择非零分隔时间中，事件与原因同步发生，你可以将非零的次分隔除开，这样远因、中间原因、近因能够在因果连锁中被确认出来，结果是，同步因果永不会被抹煞。还有(ii)这反对论调跟创造论无关痛痒，因为神并不是一个依赖有限速率因果信号的物体，身为超越空间的那一位，他可以通过其知识和能力，立刻地出现在空间每一点（或者在其范围）。

这不能被解释為在奇异点之前有腾空的时间（empty time），因为时间前设地开始于创造自一剎那，我的意思是：以为有些东西在奇异点之前存在是错误的。

请注意，所以Lévy-Leblond的文章起了一个错误的题目，因为以他的观点而言，宇宙有一个无限遥远的起始点。

参考书目

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Whitrow, G.J. [1980]. The Natural Philosophy of Time. 2d ed. Oxford: Clarendon Press.

转自Snowball博客

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