宇宙的无限与虚无

原子内部包含着一个无限小的宇宙，而在我们的望远镜之外，存在着一个无限大的宇宙。在这想象的两端之间，是我们人类，脆弱而短暂，紧紧攥着眼前那一小部分现实的一角。

艺术中的想象力为人熟知，科学中的想象力则不然，但其想象之大胆、应验之频繁，令人惊叹不已。麦克斯韦根据自己的方程组的逻辑线索，想象出穿梭于空间的电磁能量波——肉眼不可见的X射线和无线电波。爱因斯坦曾设想，相对于彼此而运动的时钟并不以相同的速率走时，尽管这种近乎荒谬的现象从未被观察到过。（要想观察到它，需要敏感度极高的仪器，或接近光速的相对速度。）

整个这座可见的世界只不过是大自然广阔怀抱中一个难以觉察的痕迹……我们尽管把我们的概念膨胀到超乎一切可能想像的空间之外，但比起事情［宇宙］的真相来也不过成其为一些原子而已。它就是一个球，处处都是球心，没有哪里是球面……一个人在无限之中又是什么呢？但是为了给他展示同样可惊可讶的另一幅壮观，让他能探讨一下他所认识的最细微的东西吧。让我们给他一枚身躯微小而其各个部分还要更加微小无比的寄生虫吧，……并且把这些最后的东西再加以分割，让他竭尽这类概念之能事，并把他所可能达到的最后的东西当作我们现在讨论的对象；他或许会想，这就是自然界中极端的微小了吧。可是我要让他看到这里面仍然是无底的……谁能不赞叹我们的躯体呢？它在宇宙中本来是不可察觉的……而与我们所不可能到达的那种虚无相形之下却竟然一下子成了一个巨灵、一个世界，或者不如说成了一个全体！凡是这样在思考着自己的人，都会对自己感到恐惧，并且当他思考到自己是维系在大自然所赋给他在无限与虚无这两个无底洞之间的一块质量之内时，他将会对这些奇迹的景象感到战栗的……［他］所由之而出的那种虚无以及他所被吞没于其中的那种无限，这二者都同等地是无法窥测的。（帕斯卡）

帕斯卡出生在法国奥弗涅地区克莱蒙费朗的一个富裕又虔诚的家庭。父亲在政府工作，是一名税收官。年轻的帕斯卡在数学和机械方面展现出了不凡的天赋。在他十几岁时，为了帮助父亲计算税款，他开始着手制造机械计算器。在造出50余台原型机之后，年轻的帕斯卡成功地制造了一台成品机器，如今被称为“帕斯卡计算器”（又称“滚轮式加法器”）。这个小机器外观看起来像一个铜制鞋盒，上面有6个显示数字的窗口，每个窗口下方都有一个带辐条的金属拨盘。如果要输入数字，你可以将笔插入辐条之间以转动拨盘，直到拨盘上方相应的窗口出现你想要的数字。接下来，在下一个拨盘上输入另一个数字，在传动装置的作用下，两个数字之和就会出现在另一个窗口中。

16岁时，年轻的帕斯卡在石板地上用炭笔画图，自学了几何。不久后，他便发现了如今被称为“帕斯卡定理”的东西。

1650年，帕斯卡的父亲去世，帕斯卡继承了一大笔钱，继续与最上流的社会人士往来，因为这才与他的财富相称。有一段时间，他曾拥有一辆配着6匹马的马车。生活在时髦的社交圈，参加巴黎的各式沙龙，帕斯卡是一个世俗之人。与此矛盾的是，他还与奉行禁欲主义的“詹森教派”扯上了干系，该教派的名称来自伊普雷斯主教科内利斯·詹森。詹森教徒和清教徒一样需要严守教会法规，痴迷于原罪、人的堕落和宿命论。T.S.艾略特曾这样描述帕斯卡：“他是禁欲者中的世俗人，也是世俗人中的禁欲者；他有着世俗主义的认知，也有着禁欲主义的热情，二者在他身上融为一体。”

帕斯卡一生多病，于1662年8月去世，很可能是死于胃癌。在晚年，他评论道：“疾病是基督徒的自然状态……一个小时的病痛是比世间所有哲学家加在一起还要好的老师。”

由于量子物理不稳定、不确定的特性，在普朗克长度的维度上，时间和空间是无序变幻的，任何两点之间的距离每时每刻都在剧烈变动，时间随机地加速和减速，甚至可能倒退和快进。在这里，时间和空间超越了我们的常规认识，不再有任何意义。我们在宏观世界所看到的房屋树木，感受到的平稳的时间和空间，只是普朗克长度上极端的攒动和混乱达到平衡后的结果，就像从300米的高地俯瞰海滩，无法看清上面的一粒粒沙。

普朗克的世界是一个幽灵般的世界，是一个没有“时间”和“空间”的世界。

对今天的科学家，特别是物理学家来说，他们的想象已经远远超过了实验可以证实的程度。物理学家们设想，自然界最小的元素不是电子那样的粒子，而是极其微小的一维能量“弦”，其大小要用普朗克长度来衡量，若想探索它，恐怕得造一个比地球还大的粒子加速器才行。物理学家们还猜想可能存在着无数个其他宇宙，但这些宇宙永远不会和我们的宇宙产生联系，因此也就无从证实。宇宙学家们就我们宇宙的起源进行了理论研究。时间和空间是从大爆炸开始的吗，还是在那之前就存在于某种量子迷雾中了？虽然有各种各样的理论来回答这些问题，但我们不太可能知道哪种理论是正确的，前提是其中真的有正确的理论。

爱因斯坦曾写道：“我们所能拥有的最美好的体验是对奥秘的体验。它是坚守在真正的艺术和真正的科学的摇篮上的基本情感。”我认为爱因斯坦所说的“奥秘”，并不是指可怕的事物或者超自然的东西。我相信他说的是已知与未知的边界。站在这条边界上是一种令人振奋的体验，一种深刻的人类体验——关于人类的头脑所理解的和尚未理解的事物的体验。已知和未知之间的边界并不是静态的，它会随着我们的新认知和新理解而扩展。

许多年来，爱因斯坦就像他的前辈亚里士多德和牛顿一样，坚信宇宙是一座宏伟而不朽的大教堂，永远保持着原本的样子，时间从无限的过去延伸到无限的未来，并不会带来什么变化。一位俄罗斯物理学家提出了进化宇宙论，爱因斯坦对此予以否定，认为其在形式上虽然正确，但没有任何物理学上的意义。当某位杰出的比利时科学家在1927年提出宇宙像一个膨胀的气球一样正在扩张时，爱因斯坦对此直呼“可恶”。

然而，摆在这位伟大的物理学家面前的，是望远镜最近发现的证据——星系正在飞离我们。也许对他来说更有说服力的是，他的静态宇宙数学模型被证明就像一支立着的铅笔，轻轻碰一下，它就倒了。在到达帕萨迪纳时，爱因斯坦就准备好承认宇宙是处于不断变化中的。面对周围穿着西装打着领带的人，他操着浓重的德国口音说道，观察到的星系运动“像锤子一样砸碎了我原有的构想”。说着还朝下砸了砸拳头以加重语气。而从这堆碎片中崛起的是大爆炸宇宙论：宇宙并不是静止且永恒不变的；相反，它“开始”于大约140亿年前，此后便一直在膨胀。根据目前的数据，我们的宇宙会永远膨胀下去。

卡罗尔与麻省理工学院的宇宙学先驱阿兰·古斯合作，提出了一个尚未发表的理论，名为“双向时间”理论。该理论认为，时间是永远存在的。但与亚里士多德、牛顿和爱因斯坦等人的静态宇宙模型不同的是，在这一理论中，宇宙会随着时间而改变。并且，宇宙的演变在时间上是对称的，大爆炸之前的宇宙演变与大爆炸之后的宇宙演变几乎是呈镜像的。直到大约140亿年前，宇宙一直处于收缩阶段。在大爆炸发生的那一刻，宇宙收缩到最小尺寸，之后便开始膨胀，就像会翻着跟头下楼梯的弹簧玩具一样，在碰撞时被压缩到最小，然后又会反弹回更大的尺寸。一些其他的量子宇宙学家也提出了相关模型。不过，由于在量子物理中，量子会不可避免地随机波动，所以在他们的模型中，收缩阶段的宇宙不会完全是膨胀阶段的宇宙的镜像，因此，在收缩宇宙中，可能不会存在一位名叫阿兰·古斯的物理学家。但这两种阶段的宇宙会极其相似。

关于有序和无序的科学，众所周知的一点是，在其他条件相同的情况下，空间越大则无序性越高，本质上是因为物体可以分散的地方更多。同理，空间越小则有序性越高。由此可见，在卡罗尔—古斯的科学图景中，宇宙的有序性在大爆炸那一刻达到顶峰，之前和之后都在向无序状态演变。

如果把时间看作一条长长的路，而大爆炸是这条路上的一个坑，坑里有一块路牌指示着去往未来的方向，你会发现，路牌有两个箭头，分别指向相反的方向。“双向时间”因此得名。而在坑中心、夹在两个相反方向的箭头之间的区域，时间没有明确的方向性，时间在此是混沌的。

另一种主流的观点是，大爆炸之前不存在宇宙和时间。时间是伴随大爆炸出现的。这一假说的支持者认为，宇宙实际上是从虚无中产生的，它源自一个极其微小（普朗克长度）但有确切体积的小点，并在此后一直扩张。这在量子物理中是有可能的。不过在那个时候，时间还不存在。在宇宙处于最小尺寸之前，不存在任何时间，因为根本不存在“之前”这个概念。同样地，也不存在“创造”宇宙一说，因为“创造”一词本身就意味着存在时间上的先后。正如霍金所描述的：“宇宙既没有被创造，也没有被毁灭，它只是‘存在’。”

维连金所说的“量子隧穿”指的是量子物理中的一种幽灵般的现象，在这种现象中，物体可以完成一些奇妙的壮举，比如穿过一座山，突然出现在另一边，而无须越过山顶。这种让人费解的能力已经在实验室里得到了证实，因为亚原子粒子似乎可以同时出现在多个地方。量子隧穿常见于微小的原子世界，但在人类的眼中完全可以忽略不计，这也是为什么这种现象在我们看来如此荒谬。但在宇宙还处于量子时代，即无限接近t=0之时，整个宇宙只有一个亚原子粒子那般大。因此，在人类永远无法理解的量子迷雾的可能性中，整个宇宙可能在某个“瞬间”从事物起源之处出现了。（我给“瞬间”两个字加上了引号，是因为那时根本不存在时间；我刚刚反应过来，在上一句话里我又用了“那时”……）

尽管哈特尔是世界级量子理论方面的专家，但他也承认自己对量子物理是否能应用于整个宇宙而感到困惑。“这对我来说是个谜，”他告诉我，“当宇宙只有一种状态时，我们还要量子物理干什么？”也就是说，当我们的宇宙只存在一种条件时，为什么还会有其他条件下的可能性？那些潜在的条件是否真的存在于其他宇宙的某个地方？

人们会想当然地认为，大部分量子宇宙学家和大多数科学家一样都是无神论者。但唐·佩奇显然是个例外，他既是阿尔伯塔大学的前沿量子宇宙学家，也是一位福音派基督徒，还是一位计算大师。我和他是加州理工学院物理系的博士生同学，那时，每当遇到复杂的物理难题，他就会不声不响地掏出纤细的圆珠笔，然后一头钻进数学的密林中，写下一个又一个潦草的方程式，直到得出答案。虽然他与霍金合作完成了一些重要的论文，但他们在关于上帝的问题上产生了分歧。佩奇最近对我说：“作为一名基督徒，我相信在宇宙之外有着一个创造出宇宙及一切事物的存在。上帝才是真正的造物主。整个宇宙都出自上帝之手。”

值得注意的是，大多数量子宇宙学家不相信宇宙的诞生是由什么东西导致的。正如维连金对我说的那样，量子物理可以推导出一个不需要起因的宇宙——就像其展现了原子内的电子是如何毫无缘由地改变轨道一样。量子世界中不存在明确的因果关系，只存在可能性。卡罗尔是这样解释的：“在日常生活中，我们会谈论前因后果。但我们不必将这种思维应用到整个宇宙之中。‘宇宙就是如此’，我觉得这样说没有任何不妥。”

佩奇和一些物理学家们认为，如果因果关系在宇宙起源之时的量子迷雾中消融了，那我们生活的世界里的因果关系还可靠吗？虽然如今的世界与大爆炸在时间上相隔久远，但二者肯定同属于一个现实之中。“因果关系不是宇宙的基本法则，”佩奇说道，“它只是我们从经验中总结出来的粗略的概念。”绝对的因果关系可能只是一种错觉，是我们的大脑和科学用以理解世界的一种方式。

我们似乎遭受了猛烈一击。因果关系这块基石之上出现裂缝，会给哲学、宗教、伦理学等诸多其他领域带来震动。如果没有绝对的因果关系，那我们人类该如何做决定呢？先前的事件和条件，与突然的冲动，甚至是无因可循的行为之间又是什么关系呢？责任制呢？做决定是微妙而又复杂的心理过程，倘若前因后果只是一种模糊的关系，而我们又不知道它的触发临界点在哪里，那我们的决定将因为没有确切的依据而显得脆弱不堪。

金字塔的最底部是满足生存条件的物质需求，如食物和水。往上是对安全的需求。再往上是爱和归属，然后是自尊，最后是自我实现的需求。马斯洛所提出的需求的最高层次是充分发掘自身，成为最好的自己。我认为，金字塔的顶端之上还应再加一层：想象与探索——想象新的可能性的需求，超越自己，进而探索周遭世界的需求。这种需求不正是驱动马可·波罗、达·伽马和爱因斯坦取得成就的动力之一吗？我们不仅要满足自身对物质生存条件、人际关系或发掘自我价值的需求，更要认知、理解我们身处的这个陌生宇宙，探索量子宇宙学家们提出的那些真正重大的问题的答案。这一切是如何开始的？答案远远超脱于我们的生活，远远超脱于我们的社区、国家、地球，甚至太阳系。宇宙是怎么诞生的？能够提出这样的问题对人类来说是一种奢侈，但又何尝不是一种需求。

我自己对虚无最深切的体会，不是出现在我划分自己的王国或思考量子物理中不存在三维空间的时候，而是来自我9岁那年的一次奇妙体验。那是一个星期日的下午，在位于田纳西州孟菲斯的家中，我独自站在卧室里，望着窗外空荡荡的街道，远处传来微弱的火车驶过的声音，恍惚间，我感觉自己正从身体之外看着自己。在那短暂的瞬间，我仿佛看到了自己的生命，乃至整个地球的生命，都不过是时间深渊中短暂的一瞬，在我存在之前，时间没有尽头，在我存在过后也是如此。在那短暂的瞬间，我还感受到了无限的空间。我好似离开了身体，也没有了思想，漂浮于浩瀚无垠的太空，太阳系，甚至银河系早就被抛在了后面，只见太空在我眼前一直、一直、一直延伸。我觉得自己是浩瀚宇宙中的一粒微尘，是微不足道的一个小点，宇宙对我、对任何卑微地存在着的小点毫不关心。宇宙就是如此。那时，我觉得在我年幼时经历的一切，欢愉也好、悲伤也罢，以及在那之后将要经历的一切，在宇宙的宏伟安排里都毫无意义。那是一种既解脱又可怕的领悟。然后，那一刻结束了，我回到了自己的身体中。

这段奇妙的幻觉只持续了1分钟左右。从那以后我再没有过如此体验。虽然虚无似乎应该将包括意识在内的一切排除在外，但那次的童年经历确实有意识的参与，不过那不是在我脑中1000克重的灰质里存在着的寻常的意识，它有所不同。我不信宗教，也不相信超自然现象。我知道自己的思想一刻也未曾离开过身体。但有那么一会儿，我确实体会到某种深度的缺失，那是周遭熟悉的环境和我们为锚定生活而创造的思想的缺失。这也是一种虚无。或许和帕斯卡的虚无不同，这是一种个人体验的虚无。

虽然在不同的条件下，虚无可能会有不同的含义，但我想强调的是一个显而易见的事实：无论是哪种含义，都涉及与我们所知的物质或者条件的比较。也就是说，虚无是一个相对的概念。我们无法想象出任何与我们赖以生存的物质、思想以及环境不相关的东西。比如，如果不参照快乐，悲伤就没有意义；贫穷是根据最低的收入和生活标准来定义的；饱腹感是相对于空腹的感觉才有的。在自然界中，许多现象的产生都由环境差异所致。飞机能够在空中飞行，是因为机翼上方的气压与机翼下方的气压不同。倘若机翼上下的气压相同，无论数值几何，飞机都飞不起来。蒸汽机是利用蒸汽锅炉和周围材料之间的温度差异来驱动的。假设各处温度相同，那么蒸汽机也就无法工作。一个人是高，是重，还是聪明？与什么相比为高？又较之何物而聪明？绝对值是没有意义的。同样地，“无”只在与“有”相比较时才有意义。

我第一次在科学的物质世界中认识虚无，得追溯到我还在加州理工学院攻读理论物理学博士学位的时候。读博的第二年，我选修了一门名叫“量子场论”的艰深课程，主要内容是讲解空间是如何被“能量场”填满的。引力有能量场，电、磁等也都有能量场。我们所认为的“物质”，不过是基础能量场的激发态。重要的一点是，根据量子物理定律，这些能量场处于持续攒动的状态——完全静止的能量场是不存在的——这种攒动状态会导致像电子和光子这样的亚原子粒子短暂地出现，然后马上消失，即使那片区域没有任何固定存在的物质。物理学家将太空中能量最低的区域称为“真空”。但是真空中不可能不存在能量场，因为能量场必然会渗透到所有空间。而能量场又在不断地攒动，从而产生物质，虽然它们存在的时间非常短。因此，现代物理学中的“真空”，和古希腊人所说的“空”并不相同。“空”根本不存在。（帕斯卡所说的“真空”可能更接近于物理学家们所说的概念。）宇宙中每1立方厘米的空间，实际上都是一个喧闹的马戏团，无论它看起来多么空空如也，在亚原子粒子的尺度上，能量场在攒动，还有粒子于其中忽隐忽现。因此，在物质层面上，不存在虚无这回事。

一开始，人们认为以太充满空间，然后爱因斯坦抹去了以太，留下了真空。接下来，其他物理学家又在真空中填入了量子能量场，但是量子能量场并不能成为绝对静止的参照系，因为它们不是静态的物质。爱因斯坦的相对论原理仍然成立。

他还很厌恶哲学。尽管他很聪明，但看待物质世界的方式常常很直接，不屑于去思考纯粹的假设和主观推测的东西。他可以就量子真空的活动大谈几个小时，也确实这样做了，但不会在虚无的哲学或神学思考上浪费一分钟。和费曼相处的经历教会了我一件事，一个人尽可以成为伟大的科学家而不必关心“为什么？”这类问题——这些问题超出了科学可证明的范围。不过，费曼确实明白思想可以影响现实。1974年，我从加州理工学院毕业，他在我毕业典礼上发表的讲话透露出了这一点。那是5月底炎热的一天，典礼当然是在户外举行的，我们毕业生都戴着博士帽，穿着礼袍，热得满头大汗。在演讲中，费曼提出，在发表任何科学成果之前，我们应该考虑到所有可能出错的情况。“首要原则，”他说，“就是你不能欺骗你自己——自己是最容易被欺骗的人。”

我们人类确实取得了一些在自己看来可谓非凡的成就。我们有可以精准预测未来的科学理论，创造了我们认为美妙且有意义的绘画、音乐和文学，有一整套法律和社会规范体系。但是这些东西一旦脱离于我们思想之外，其本身不存在任何内在价值。可我们的思想又只是原子的集合，注定会分解和消散，对我们每个人来说，这意味着所有的意识和思想就此终结。从这个意义上说，我们和我们的制度都在向虚无靠拢。

那么，这种发人深省的想法给我们带来了什么样的启示呢？既然现实只是暂时的、自我构建的，那么我们该如何生活？是作为个人去生活，还是作为社会群体去生活？在接近个人体验的虚无时，我仔细思考过这些问题，并得出了一些初步的结论来指导自己的生活。每个人都必须自己去思考这些深刻的问题，因为它们没有正确的答案。我认为，若是作为社会群体去生活，我们必须认识到，我们有强大的力量能将法律和其他制度塑造成我们理想中的样子。没有外部权威，也没有外部约束。唯一能够制约我们的就是想象力。所以，我们应该开阔思维，花些时间去思考我们是谁，我们想成为什么样的人。

至于作为个人去生活，在实现能将思想上传至电脑之前，我们都只能被束缚在身体和大脑之中。我们不得不接受自己的精神状态，无论它是好是坏，是快乐的还是痛苦的。不管我们如何看待现实，快乐和痛苦都无可避免，因为我们能够感知。笛卡尔有句名言：“我思故我在。”我们也可以说：“我感故我在。”我所说的快乐或者痛苦并不仅仅指身体上的，而是如古代伊壁鸠鲁主义者所想的那样，包含了所有形式：思维的、艺术的、道德的、哲学的等等。这些就是我们身体和思想的现实，是内在的现实。所以我的观点就是：何不这样，最大化我的快乐，最小化我的痛苦。因此，我尝试美味的食物，供养我的家庭，创造美好的事物，帮助那些没有我幸运的人，因为这些能给我带来快乐。同时，我尽量不去做让自己痛苦的事，避免过枯燥的生活，避免放纵自己，避免伤害他人。这就是我应该有的生活方式。

我所感和所知的是，时间洪流中的此刻，我就在这里。我不是虚空的一部分，不是量子真空的波动。尽管我知道有一天我的原子会消散在土壤和空气中，我将不复存在，但我现在还活着。我正在感受此刻。

哲学家德谟克利特和卢克莱修说，原子保护我们免受神明随心所欲的处置，因为原子不能被创造也不能被毁灭，即使神明拿它也没有办法。牛顿也赞扬原子，不过他将原子看作上帝的杰作，而不是用来抵抗上帝的武器。牛顿比任何前人都更了解自然的逻辑，他写道：“我认为似乎这是很可能的，上帝最初用实心的、有质量的、坚硬的、不可穿透的和可运动的粒子构造物质……它们坚硬到绝不可能磨损和破碎。没有什么普通的力量能分割上帝在初创万物时亲自造出的原子。”

原子中心的硬核，即原子核，其大小是整个原子的十万分之一。打个比方，如果一个原子像波士顿红袜队主场芬威球场那么大，那么其密集的中心核就只有一粒芥菜籽的大小，而电子则在外层的看台上优雅地绕着轨道运行。事实上，除了几乎没有重量的电子构成的薄雾，原子体积的99.9999999999999%都是空的。因为我们和其他物体都是由原子构成的，所以我们的身体也基本上都是空的，这是事实。这种巨大的空虚也许是分割不可分割事物所带来的最令人不安的结果。

在2001年刊登于顶尖科学杂志《自然》上的一篇论文中，绍斯塔克和他的同事们确定了判断物质是否为“活体”的4个重要因素：一是要有隔室；二是要有如RNA或DNA这样的可复制的嵌入分子；三是要有复制的手段；四是可复制分子和隔室的壁膜之间要存在某种相互作用，以便它们可以互相帮助，对达尔文进化论中的驱动力做出回应。

2003年，绍斯塔克和他的同事们证实，有一种名为“蒙脱石”的常见黏土矿物，它由火山灰堆积而成，如今多用于制作猫砂。它能够在原始地球上只存在简单分子的条件下，加速生命所需的细胞“隔室”的形成。蒙脱石似乎是一种不同寻常的催化剂。人们已经知道，它可以助力RNA分子的构成。现在，绍斯塔克和他的同事们又发现，脂肪酸在与这种黏土接触时会结合到一起形成膜。这些膜会自动闭合并组装成充满液体的小囊，即“隔室”，其中可能包含像RNA或DNA这样的可复制分子。此外，由于这种黏土的存在，那些微小的囊体能通过吸收其他脂肪酸而自行生长。显然，这种黏土的表面具有特殊的几何和化学特性，可以促进这些反应的发生。另外，绍斯塔克和他的同事还发现，如果让这些微小的囊体通过带有细孔的物质，就会导致它们分裂，从某种意义上来说，这就是“繁殖”。因此，他已经演示了一个细胞“隔室”的诞生、生长和繁殖的过程。

20世纪80年代初，生物学家托马斯·切赫和西德尼·奥特曼分别证明，RNA并不单单是被动的信息传递者，它还可以催化反应，并且独立进行自我复制，这让“RNA世界”的假说得到了极大的推动。这一发现解决了长期以来存在的“鸡和蛋”的问题：DNA的产生需要某些蛋白质的参与，而合成这些蛋白质又需要DNA的参与。RNA可以同时做到这两点：为细胞储存遗传信息，同时自我复制。RNA既可以是地图的载体，也可以是地图的制作者。

绍斯塔克认为，原始细胞的内部不会太复杂，只需要RNA和其他一些简单的化学物质作为基础构建材料。这种构建的过程尚不清楚，这也是理解如何从非生命中创造生命的一个主要障碍。绍斯塔克说：“在我看来，当务之急是要弄清楚早期促使RNA复制的化学过程。”

我们大脑中神经元的数量，差不多等于一个星系所有恒星数量的总和：1000亿。

我们不仅是宇宙中的物质，更是产自恒星的精密物质。我们体内的每一颗原子，都是在恒星的核反应熔炉中锻造出来的，之后随着这些恒星的爆炸被抛向太空，经过几百万年的旋转凝结而形成行星，然后变成单细胞生物，并最终成为人类。我们的的确确就是宇宙的一部分。人们普遍认为宇宙中存在两种物质——一种是无生命的物质，如岩石、水、行星和恒星；另一种是有生命的物质，它们被赋予了一些超自然的、超凡的品质。可事实上，宇宙只有一种物质，那就是原子。岩石、水、空气、树木，及其人类，所有这一切都是由相同的原子构成的。

尽管如此，我们的知觉、喜爱或憎恨的情感、自我意识和自我反思、记忆，以及那些画家、哲学家和科学家的微妙感受，所有这一切仅是一堆原子结合的结果，这怎能不令人震惊？这怎么可能呢？英国哲学家柯林·麦金认为，我们永远无法理解意识，因为我们永远无法走出自己的思维去分析意识。我们必然会被困在1000克重的湿润的灰质中，带着这种限制去思考和感知。无论麦金是对是错，我们必须承认，任何关于物理宇宙的讨论，都是以我们的感知、语言以及我们建造的仪器为基础的。任何对世界的体验，都离不开记忆以及记忆的动态多变。我们人类的思想必然是我们所描述的现实的一部分。不论我们研究什么，动物、植物、核反应、细胞分裂、DNA、行星、恒星，我们自身必然会参与其中，因为我们无法跳出自己的思维进行思考。

每时每刻，我们的大脑都要受到来自内部和外部的信息轰炸。每秒光双眼就要向大脑传递上千亿个信号。双耳接收到的声音信息也如雪崩般铺天盖地。大脑内部还有思想碎片，有些是有意识的，有些是无意识的，它们沿着神经元四处游荡。这些信息大多是随机的，无意义的。要保持头脑清醒，我们就必须要忽略掉其中的大部分。但显然不能忽略全部。我们的大脑是如何选择有用信息的呢？

在我的拜访即将结束时，我向德西蒙询问了“意识”这一看似奇特的体验，在我看来，这也是人类存在中最深刻、最令人不安的方面。一团由血液、骨骼和胶状组织组成的绵软物质，怎么就能变成有知觉的生物呢？它又是怎样意识到自己与周围环境的不同，如何发展出“自性”、“自我”和“我”这些观念的？德西蒙毫不犹豫地回答说，“意识”这一问题被过分神秘化了。“随着我们对大脑的详细机制了解得越多，”他说，“‘什么是意识？’这种问题将变得无用且抽象，最终会不再被人提起。”在德西蒙看来，意识只是用以概括心理参与体验的一个模糊指代，我们正一步步地根据单个神经元的电和化学活动对其进行剖析。他抛出一个比喻。想象我们看见一辆疾驰的汽车，有人可能会问：驱动这辆汽车的东西是什么？但当他了解了汽车的发动机、火花塞点燃汽油的过程以及汽缸和齿轮的运动后，他就不会再问这个问题了。

我是一名科学家，也是个唯物主义者，即便如此，在走出德西蒙的办公室时，我却感到莫名地失落。尽管我无法道出确切原因，可我总不愿见到我的思想、我的情绪、我的自我意识沦为神经元发出的电刺激。

我宁愿我的存在，至少有一部分是神秘的。

我开始相信，死亡是逐渐发生的，是意识消失的过程。

尽管我们已知大脑本质上是物质的，但意识的感觉——“自我”与“我性”——是如此强大和令人信服，是我们存在的根本，却又如此难以描述，以至于我们赋予自己和其他人以某种神秘的品质，某种宏伟的、非物质的本质，远非其他非生物的原子集合体所能及。有人说，这种神秘的东西就是灵魂。也有人说，它是“自性”。还有人说，它是意识。

我们无法通过科学去讨论人们通常所理解的灵魂。但意识及与之密切相关的自我则不然。人们感受到的意识和自我，难道不是由无数个神经元连接，无数次电流和化学元素的流动而引起的幻觉吗？如果你不喜欢“幻觉”这个词，大可以用“知觉”来代替。你可以说，神经元中某些电流和化学元素的流动所引起的精神知觉，我们冠之以“自我”之名。这种感觉植根于物质性的大脑之中。

如果我们把死亡设想为虚无，我们就无法想象它。但是如果我们把死亡设想为意识的完全丧失（理解身体是物质原子的排列的人会支持这种看法），那么我们就会随着意识的消退和溶解而逐渐接近死亡。生与死之间也就不再有绝对的界限了。

神经科学家安东尼奥·达马西奥提出，意识具有不同的层次。最低层次为“原我”，拥有“原我”的有机体能够执行生存的最基本过程，但再无其他能力。阿米巴虫就属于此类。这一层次的有机体与意识没有什么关系。几乎可以肯定的是，阿米巴虫的神经元还远远够不到产生思想和意识所需的最低数量。接下来是“核心意识”，它是自我意识以及在当下进行思考和推理的能力，但不包括几分钟前的记忆。拥有“核心意识”的生物体，远比阿米巴虫高级得多，它可能会对周围的世界以及自己在这个世界所处的位置有所了解，但这种了解仅存在于当下这几分钟之内。

意识的最高层次是“扩展意识”，是所有健康的人都拥有的意识。有了扩展意识，我们既可以生活在当下，也能够记住过去的大部分生活。我们可以记住基于过去经验而形成的世界观，也能记住这些经验带给我们的价值体系，我们可以记住自己喜欢什么，不喜欢什么，去过哪里，遇见过谁。正如大多数心理学家所理解的那样，自我同一性的形成可能需要扩展意识——也就是长期记忆——的参与。

早期痴呆症患者的亲身描述，能最好地帮助我们掌握以这种方式接近死亡的知识。痴呆症早期，大脑还有足够的能力去理解和表达正在发生的事情。到了后期阶段，意识已经衰退、消失于混乱的深渊。在这片中间地带的某个地方，自我意识溶解不见了。这是一个严峻的课题。

在唯物主义者眼中，一个原子集合体曾经拥有一个排列有序且正常运作的神经元网络，而现在这个神经网络不在了，我们给这种情况起了个名字，叫“死亡”。

虽然我相信自己只是一个原子的集合体，相信我的意识正随着一个个神经元的消逝而消逝，但我仍然对意识抱有幻想。我会接受这种错觉。100年后，甚至1000年后，我体内的一些原子仍将留在这里，留在我躺着的地方，对此，我十分欣慰。未来，这些原子不知道自己是从哪里来的，可它们曾经是我的一部分。有些曾组成了我脑袋里关于母亲跳波萨诺瓦舞的记忆；有些曾是我住过的第一间公寓里的酸臭味的记忆；有些曾经是我的手的一部分。如果此刻我可以给我身体中的每一个原子贴上标签，在每一个原子上印上我的社会保障号码，那么在接下来的1000年里，不管它们如何在空气中飘浮、与土壤混合、成为某种花草或树木的一部分、在海洋中溶解然后再次漂浮到空中，它们都有迹可循。有些无疑将成为其他人——某个具体的人——的一部分。有些将成为其他生命的一部分，其他记忆的一部分。或许这也是一种永生。

如果你的记忆和眼前3米外的景象不匹配，那它们哪一个是真实的？椅子。气味。兄弟。你真正熟悉的是什么？你如何证明今天早上打开的抽屉和昨天晚上关上的是同一个？数十亿的神经元编造出了它们的故事。

我认为，对精神宇宙的信仰，在很大程度上源于人类对意义的渴望，这里面不仅包含了个人生活的意义，还有整个宇宙的意义。虽然科学在秩序、理性和控制等方面为人类提供了心理安慰，但它没有为人类阐明意义。诸如“我为什么在这里？”“我人生的意义是什么？”“我置身于这个陌生宇宙的意义是什么？”等哲学问题，以及“在战争中杀死敌人是对是错？”“为了养活家人而偷窃是对的吗？”等道德问题，科学是无法回答的。可这些问题对我们的心理和情感生活至关重要。我们转而在精神宇宙中求索这些问题的答案，与短暂平凡的生命不同，这是一片包含着永恒真理和指引的领域，是一处拥有某种永恒存在的领域。在这里，没有所谓逻辑、理性或者规律。

我承认，我是不相信神迹的。有时我也纳闷，为什么这种怀疑的感觉总是如此强烈，甚至从很小的时候就有了。在一定程度上，我想这是由我从证明物质世界充满规律中得到满足所致。

每个夏天，我都会和我的妻子在缅因州的一个小岛上度假，远离所有的城市。夜晚，天空很暗。有时，风平息了，潮汐沉寂，海水平静，我能看见水面上闪烁着无数的点点星光，随着海水的波动轻轻起伏、荡漾。尽管我十分清楚其中的科学原理，但我仍对这一切感到敬畏并为之深深着迷。在我眼中，这已经是神迹了。

开普勒在银河系中考察了约15万个类太阳系恒星系统，发现了1000多个类地行星。

依据开普勒的探测结果，可以推断出约有10%的恒星携有一颗宜居行星，这是一个很大的比例。仅银河系就有1000亿颗恒星，更不用说其他那么多星系了，所以极有可能存在着许多其他有生命的太阳系。从这个角度来看，生命在宇宙中是普遍存在的。

然而，从另一个更宏大的角度来看，生命在宇宙中是罕见的。这是一种参考了所有物质比例的视角，包括有生命的物质和无生命的物质。即便（由开普勒探测器所确定的）所有的宜居行星上都存在生命，宇宙的所有物质中以生命形式存在的比例也是非常小的。以地球上生命物质（即所谓生物圈）占地球总物质的比例为参考，假设其他所有宜居行星生命物质比例都是如此，我估计宇宙中所有生命物质约占宇宙总物质的100亿亿分之一。形象一点来说，如果戈壁沙漠代表宇宙的所有物质，那么生命物质仅是其中的几粒沙。

1828年，德国化学家弗里德里希·维勒用无机化学物合成了有机物尿素。尿素是许多生物体内新陈代谢的副产品，在维勒之前，人们认为尿素与生命体有着独特的联系。到了19世纪晚期，德国生理学家马克斯·鲁布纳证明，人类在运动、呼吸和其他形式的活动中消耗的能量，正好等于所消耗的食物中含有的能量。也就是说，不存在任何隐藏的、非物质的能量来源为人类提供动力。近年来，即便蛋白质、激素、脑细胞和基因的结构已经被拆解到了原子层面，仍没有发现非物质存在的迹象。

然而，对美国公众的民意调查显示，3/4的人相信生命在死后仍以某种形式存在。

如何测量银河系的大小呢？在牛顿之后的近250年的时间里，没有人知道答案。直到1912年，双耳几乎失聪的哈佛大学天文台天文学家亨丽爱塔·勒维特想出了一种全新的方法来确定遥远恒星的距离。某些恒星的亮度，会随时间呈周期性变化（即“光变周期”），这类恒星被称为“造父变星”。勒维特发现，造父变星的光变周期与其本征光度（瓦数）有关，光度越高则光变周期越长。测得某颗造父变星的光变周期时长，便可知它的本征光度。然后，将其本征光度与其在夜空中的亮度做对比，便可推测出它离我们有多远，就好比在夜晚有一辆汽车正向你驶来，如果你知道这辆车的前照灯瓦数，就可以估测出它离你有多远。造父变星分布在宇宙各处，就像太空高速公路上的宇宙距离指示牌。勒维特常被人称作“勒维特小姐”，她的一生默默无闻，没有得到任何荣誉或认可，天文学界之外几乎无人知晓她。

20世纪20年代，正是利用了勒维特的研究成果，天文学家们才能测量出银河系这根白丝带的大小，我们现在才能知道它的直径为10万光年。

古印度教认为，提婆的寿命约为100提婆年，每一提婆年相当于地球上的360年，所以每位提婆的寿命为36000岁。而创造之神梵天生命中的一天是提婆寿命长度的10万倍，约40亿地球年，这一漫长的时间单位被称为一“劫”。

印度教相信宇宙运行是循环往复的，相信整个宇宙的生命周期约为100梵天年（梵天的寿命），即约300万亿地球年。巧合的是，这一数字与所有恒星燃烧殆尽所需的时间很接近。

20世纪20年代，科学家们第一次科学地、相对准确地确定了大尺度的时间。当时，地质学家利用铀及其他放射性元素的衰变率，估算出地球的历史约有几十亿年。接着，在20世纪三四十年代，在认识到太阳和其他所有恒星的能量都来自其中心的核聚变之后，天文学家和物理学家们推测出了太阳的年龄：约50亿年。

显然，生命在宇宙中只是昙花一现，是宇宙伸展出的浩瀚时空中的一瞬。我们该如何看待这一事实？对于笔者来说，意识到生命的稀有性，让我感觉自己与其他生物有着某种从未感受过的、无法言说的联系。也许这主要是一种认知上的联系，但并非仅此而已。同为宇宙沙漠中的珍贵沙粒，共存于宇宙有限时空里相对短暂的生命时代之中，让我们和其他生命的联结显得更为紧密。尽管我可能无法接触或了解到地球以外的生命，但我也是罕有且独特的生命之一，且不会再有第二次机会。几乎可以肯定的是，在无垠的宇宙中还存在着其他有思想的生命，他们有自己的天文学家、物理学家和生物学家（还有画家和作家），他们也会得出同样的结论。我们可能永远不会有交流，但我们都意识到，自身的存在是罕见的，生命之间的联结是珍贵的。我们之间的联结体现在我们同为宇宙中的“观察者”。不过，仅仅是时间和空间上的稀有性，就足以令彼此达成这种联结。

“生命”的一般定义是：有着将我们自己与周围环境分开的能力，利用能源的能力，生长、繁殖、进化的能力。而我认为，在宇宙短暂的“生命时代”中，我们“有意识”的生命之间应该有着更多共同之处——见证和反思生命存在的奇观的能力。生命奇观是神秘的、欢乐的、悲痛的、颤抖的、雄伟的、困惑的、滑稽的、生长的、不可预测和可预测的、狂热的、美丽的、残酷的、神圣的、破坏的、令人振奋的。在所有生命都消失后，宇宙仍将在很长一段时间内冷酷地、无情地、坚定地继续向前。

我询问林德教授关于无限的看法，以及是否试图将其可视化。他说：“无论你走得有多远，你都还可以走得更远。”然后他指着花园的方向说道：“没有围栏能挡住你。”一周前，麻省理工学院的理论物理学家罗伯特·贾菲告诉我，他觉得“较之无限的概念，随之而来的虚无的概念才更加令人不安”。林德说，在一个无限大的宇宙中，他不会因为在外太空有许多自己的副本而感到特别困扰。然而，他也承认，“如果这些副本有着和我一样的思想，那将具有深远的意义”。

阿那克西曼德的无限概念是抽象的，不能合理地与物理空间联系起来。事实上，虽然早期的希腊哲学家没有表述过宇宙具体有多大，可他们认为宇宙的大小是有限的，有一个外部边界。

第一个具体提出宇宙有着无限空间这一假设的人，似乎是16世纪英国数学家和天文学家托马斯·迪格斯。1576年，迪格斯出版了他已故父亲所著的天文年鉴《永恒的预言》的修订版。由于老迪格斯早已离世，他的儿子便擅自在书后增加了一个附录，题为“毕达哥拉斯学派对天体的描述近期因哥白尼而恢复了生机，并通过了几何学的论证”。在附录中，迪格斯打破了恒星的固有格局。他所画的天体图以发出耀眼光芒的太阳为中心，周围是一圈一圈的行星“轨道”。在这一区域之外，恒星延伸到页面的边缘，它们分布在四面八方，宇宙看起来无边无际。

不过在一件事情上，迪格斯与哥白尼和亚里士多德达成了一致，即宇宙总体上处于静止状态，就像一座宏伟而不朽的大教堂。从无限的过去到无限的未来，它一直存在，并将永远存在。自迪格斯之后，这一认知又默默地持续了300年。甚至阿尔伯特·爱因斯坦在1917年根据他的新引力理论提出的宇宙学模型所描绘的也是一个静态和永恒的宇宙。

林德本人不是一个谨慎的人。他的同事形容他随口就能说出很多想法，有些是对的，有些是错的。他还是一个极度自信的人，在他的讲座或文章受到大众欢迎时，他会表现出较强的表演欲。

林德的一个观点是，在早期宇宙中，由于量子效应，标量场能量会以不同量级持续地产生。量子物理的一个奇怪之处在于，能量和物质可以在短时间内突然凭空出现。如果你能用足够倍数的显微镜观察空间，你会发现它是不断波动的，幽灵般的粒子和能量在其中翻滚，一会儿出现，一会儿又消失。量子现象通常只能在原子这个微观世界里才能观察到，但在t=0附近，整个可观测的宇宙比原子还要小。如果在早期宇宙的某一时刻，产生了足够多的标量场能量，那么它的排斥性引力效应会使空间迅速膨胀，从而产生整个宇宙。由于这样的量子波动会在任意的地点和时间发生（即林德的永恒混沌暴胀理论中的“混沌”），新的宇宙会不断形成。

事实上，根据林德的理论，我们不得不重新定义宇宙。如今的一些物理学家用“宇宙”一词来指代一个孤绝于无限未来的空间区域。这片空间可能在之前与宇宙的其他部分有联系，但之后这种联系便会断绝。根据爱因斯坦的理论，引力以令人费解的方式改变了空间的几何形状，因此可以想象存在多个宇宙，每个宇宙的范围都是无限的。物理学家们预测，量子波动所创造的新宇宙具有多种特性：一些可能是无限的，另一些可能是有限的；一些可能有合适的条件来孕育出恒星、行星和生命，另一些可能只是一片荒漠，没有生命存在，只有未成形的亚原子粒子和能量；还有一些甚至可能与我们的宇宙有着不同的维度。

如果空间是无限的，那么我们在空间和时间上就毫不重要。倘若我们在空间上微不足道，在时间上毫不重要，我们短暂的生命是在一颗小小的星球上度过的，而这个小星球本身只是宇宙中无数颗星球之一，我们这个宇宙可能是无限大的，而它又只是林德的宇宙树篱上的一颗球茎，那么，我们所做的任何事情怎么可能有意义呢？可即便如此，作为这个深不可测的存在链的一部分，哪怕是很小的一部分，也可能产生一些伟大的东西。

林德告诉我：“一开始，我只是像个小孩子一样，不断地发现新东西。现在我感到责任重大。有成百上千的人在研究暴胀理论，还要投入很多［昂贵的］实验来检验它。我觉得自己身负重任……我不愿意一辈子只做一个物理学家。我喜欢摄影。摄影让我能感受到自己另外一部分的大脑。有一些物理学之外的东西是无法测量的……摄影是我的艺术。你需要有自己的第一重心，然后是第二重心。在我60岁的时候，有人给了我一台相机。有了相机，就可以创造美。我可以拍出比我在博物馆里看到的更美好的东西。你看，我现在说话就像一个傲慢的美国人。我正在制作一些让我内心澎湃的图像，这里面既包括我自己拍摄的照片，也有用以阐释暴胀理论的计算机合成的图像。我是最先看见其中美的人之一。如果我没有物理学之外的那一部分的思维，我就无法创造出描绘宇宙起源的计算机图像。”