熊逸 13.2 | 歐幾里得的遺產(chǎn)和伽利略的新知
霍布斯從伽利略式的“運(yùn)動(dòng)”概念出發(fā)，重新定義哲學(xué)范疇里的諸多概念。對(duì)于當(dāng)時(shí)穩(wěn)居學(xué)術(shù)正統(tǒng)的經(jīng)院哲學(xué)而言，這是釜底抽薪的凌厲手段。
霍布斯認(rèn)為幾何學(xué)是唯一可靠的知識(shí)體系，所以他的哲學(xué)論證完全借鑒幾何學(xué)的證明手法，嚴(yán)格定義概念，環(huán)環(huán)相扣地推衍結(jié)論。
接下來是今天的正文。
（1）從“運(yùn)動(dòng)”出發(fā)，重新定義一切
今天繼續(xù)聊聊霍布斯的《利維坦》。昨天留下的問題是：霍布斯的哲學(xué)也在效法天地自然之理。天地自然之理既然從“靜止”變成了“運(yùn)動(dòng)”，那么，人間應(yīng)該做出什么相應(yīng)的改變呢？
《利維坦》在開篇不久就有這樣一段話說：
「當(dāng)物體靜止時(shí)，除非有他物擾動(dòng)它，否則就將永遠(yuǎn)靜止，這一真理是沒有人懷疑的。但物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，除非有他物阻止，否則就將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)。這話理由雖然相同（即物體本身不能自變），卻不容易令人同意。因?yàn)槿藗儾坏鶕?jù)自己衡量別人，而且根據(jù)自己衡量一切其他物體。人們自己在運(yùn)動(dòng)后發(fā)生疲倦和痛苦，于是便認(rèn)為每一種其他物體都會(huì)逐漸厭倦運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)尋求休息。他們很少考慮到，人類在自己身上發(fā)現(xiàn)的尋求休息的欲望，是不是存在于另一種運(yùn)動(dòng)中。因此，經(jīng)院學(xué)派便說：重物體之所以下降，是由于它們有著尋求休息并在最適當(dāng)?shù)奈恢蒙媳３制浔举|(zhì)的欲望；這樣便把怎樣才有利于自身的保存這種（連人類也無法具有的）知識(shí)與欲望荒謬地賦予無生命的物體了。
物體一旦處于運(yùn)動(dòng)當(dāng)中（除非受到他物阻擋），就將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)。不論是什么東西阻擋它，總不能立即完全消失它的運(yùn)動(dòng)，而只能逐步地慢慢地將其完全消失。（用商務(wù)印書館1986年譯本，黎思復(fù)、黎廷弼譯，楊昌裕校，下同）」
需要解釋一下，霍布斯在這段話里提到的經(jīng)院學(xué)派，是指當(dāng)時(shí)的學(xué)術(shù)主流經(jīng)院哲學(xué)，那是一種披著哲學(xué)外衣的神學(xué)，今后我會(huì)講到的。霍布斯讀牛津大學(xué)，學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容就是經(jīng)院哲學(xué)和亞里士多德主義。他對(duì)這一套牛津教育深惡痛絕，一有機(jī)會(huì)總要奚落幾句。所以我們必須理解，霍布斯在當(dāng)時(shí)人們的眼里肯定是一個(gè)很喜歡給社會(huì)添亂的異端分子。
霍布斯從“運(yùn)動(dòng)”出發(fā)，推論出一些讓人不快的結(jié)論。比如說印象或想象就是感覺的衰退，繼續(xù)衰退下去就變成了記憶。霍布斯對(duì)夢(mèng)的解釋非常獨(dú)到：“又如當(dāng)我們?cè)谇逍褧r(shí)，激怒會(huì)引起身體的某些部分發(fā)熱。于是，在睡眠中如果這些部分過度受熱，便也會(huì)引起怒感，從而在大腦中形成敵人的想象。同樣的道理，人類天賦的愛情使我們?cè)谇逍褧r(shí)產(chǎn)生欲念，而欲念又使身體的某些其他部分發(fā)熱。于是這些部分要是在睡眠中過熱，便也會(huì)在大腦中形成出現(xiàn)過的愛情的想象。總而言之，我們的夢(mèng)境都是我們清醒時(shí)的想象的倒轉(zhuǎn)。當(dāng)我們?cè)谇逍褧r(shí)，運(yùn)動(dòng)由一端起始，在夢(mèng)中則由另一端起始。”
今天我們當(dāng)然不會(huì)覺得這種見解有多么高明，但在十六、十七世紀(jì)，說這種話真需要一番膽色才行。我們?cè)O(shè)身處地來想，《圣經(jīng)》里記載了那么多夢(mèng)，難道不是神啟，而是“運(yùn)動(dòng)”的結(jié)果？
霍布斯小心翼翼地講道：“以往崇拜林神、牧神、女妖等等的異端邪教，絕大部分就是由于不知道怎樣把夢(mèng)境以及其他強(qiáng)烈的幻覺跟視覺和感覺區(qū)別開來而產(chǎn)生的。現(xiàn)在一般無知愚民對(duì)于神仙、鬼怪、妖魔和女巫的魔力的看法也是這樣產(chǎn)生的。”
當(dāng)時(shí)的讀者如果看到這里，會(huì)不會(huì)生出一種想法：“上帝難道也是這樣產(chǎn)生的嗎？”
霍布斯絕對(duì)要矢口否認(rèn)的。但無論他再怎么否認(rèn)，也瞞不過明眼人，因?yàn)閺乃倪壿嬂锿蒲芟氯ィ叩浇K點(diǎn)，一定是無神論站出來踢翻上帝，再?zèng)]有別的可能。而在那個(gè)時(shí)代，“無神論者”幾乎可以和魔鬼劃等號(hào)，人人得而誅之，何況樹大根深的經(jīng)院學(xué)派早就被霍布斯激怒了。
我們不妨從霍布斯的一段奚落文字里了解一下當(dāng)時(shí)經(jīng)院哲學(xué)是如何理解天地自然之理的：
「如果能消除這種鬼怪的迷信恐怖，隨之又將占?jí)粜g(shù)、假預(yù)言以及那些狡猾不軌之徒根據(jù)這些搞出的愚弄誠(chéng)樸良民的許多其他事情予以取締，那么人民就會(huì)遠(yuǎn)比現(xiàn)在更能克盡服從社會(huì)的義務(wù)。這種事情正是經(jīng)院學(xué)派所應(yīng)做的工作，但他們反而滋長(zhǎng)上述邪說。他們由于不知道想象和感覺是什么，只知道人云亦云地傳授師說，于是有些人便說：想象是自動(dòng)產(chǎn)生的，不具有造成的原因。還有一些人則說，想象最常見的是由意志中產(chǎn)生的——善念是上帝吹入（以靈氣灌入）人們心中的；惡念則是魔鬼吹入的。或者說，善念是上帝注入（灌入）人們心中的，惡念則是魔鬼灌入的。有些人說，感覺接受事物的“感象”，然后把它傳給一般意識(shí)，一般意識(shí)又傳給幻象，幻象傳給記憶，記憶傳給判斷，就像一手一手地傳遞東西一樣。他們說了一大堆廢話，但什么也沒有讓人聽懂。」
現(xiàn)代人理解這些話很要費(fèi)費(fèi)腦子，而我之所以摘選這段話，是為了展示一下霍布斯生活時(shí)代的思想土壤。霍布斯的觀念在今天看來當(dāng)然有不少荒唐的地方，但放在當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐谋尘跋拢R上就顯得光芒四射了。
霍布斯連篇累牘，用了好大的篇幅逐個(gè)擊破經(jīng)院哲學(xué)的語詞迷霧，重新定義“感覺”、“記憶”這類的各種概念，而一切的基礎(chǔ)，都在“運(yùn)動(dòng)”。一路推衍下來，最后落到人性的問題上。
人的“意象”就是一種“運(yùn)動(dòng)”，當(dāng)它朝向某個(gè)目標(biāo)的時(shí)候，我們稱之為“欲望”或“愿望”，當(dāng)它逃避某種事物的時(shí)候，我們稱之為“嫌惡”。霍布斯甚至從詞源上做出考證，說“欲望”和“嫌惡”都是從拉丁文來的，原本都是描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的詞，一個(gè)是“接近”，一個(gè)是“退避”。如果繼續(xù)推衍下去，就觸及了道德意識(shí)的來源。霍布斯是這樣講的：
「任何人的欲望的對(duì)象就他本人來說，他都稱為善，而憎惡或嫌惡的對(duì)象則稱為惡；輕視的對(duì)象則稱為無價(jià)值和無足輕重。因?yàn)樯啤汉涂奢p視狀況等語詞的用法從來就是和使用者相關(guān)的，任何事物都不可能單純地、絕對(duì)地是這樣，也不可能從對(duì)象本身的本質(zhì)之中得出任何善惡的共同準(zhǔn)則。這種準(zhǔn)則，在沒有國(guó)家的地方，只能從個(gè)人自己身上得出，有國(guó)家存在的地方，則是從代表國(guó)家的人身上得出的；也可能是從爭(zhēng)議雙方同意選定，并以其裁決作為有關(guān)事物的準(zhǔn)則的仲裁人身上得出的。」
我知道這些話很枯燥，很乏味，好像費(fèi)了很大力氣來給一些細(xì)枝末節(jié)下定義似的。但這就是霍布斯最典型的行文風(fēng)格，用幾何證明式的手法來做哲學(xué)推理。這種學(xué)術(shù)腔調(diào)，是中國(guó)人特別不習(xí)慣的。如果你看過牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，就會(huì)驚奇于它的行文結(jié)構(gòu)和《利維坦》是多么相似。事實(shí)上，牛頓和達(dá)爾文，這兩位自然科學(xué)家，正是近現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)的重要奠基人。其中的緣故，恰恰就是老莊哲學(xué)“師法自然”的邏輯。
（2）哲學(xué)論證里的幾何學(xué)手段
霍布斯深愛歐幾里得幾何，認(rèn)為幾何學(xué)是唯一可靠的知識(shí)體系。我們都學(xué)過歐式幾何，它的本質(zhì)大體說來就是從很少的幾則公理出發(fā)，經(jīng)過嚴(yán)格的邏輯推導(dǎo)，得出很多定理，解決無數(shù)具體問題。這種方法，也叫演繹法，和歸納法一起構(gòu)成人類認(rèn)知的兩大經(jīng)典工具。而在哲學(xué)傳統(tǒng)上，歐洲大陸更重視演繹法，英國(guó)更重視歸納法。霍布斯做過培根的秘書，培根就是“知識(shí)就是力量”這句名言的版權(quán)所有人，他的學(xué)術(shù)路線就是拓展歸納法。因?yàn)檎軐W(xué)工具的不同，所以歐洲大陸形成理性主義傳統(tǒng)，英國(guó)形成經(jīng)驗(yàn)主義傳統(tǒng)，兩邊的社會(huì)發(fā)展走向就形成了很大的差異。所以說，哲學(xué)雖然死了，但如果不了解一點(diǎn)哲學(xué)，就看不清許多社會(huì)大事件的底層邏輯。
霍布斯的哲學(xué)工具太有歐陸風(fēng)，后來他長(zhǎng)期在國(guó)外生活，墻里開花墻外香，在國(guó)外的聲譽(yù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)，這雖然有很多現(xiàn)實(shí)政治的因素，也有哲學(xué)工具的緣故。
霍布斯的幾何風(fēng)格的推理證明，讓今天的“得到”用戶來看，肯定要大呼頭痛的。我這里不妨簡(jiǎn)明扼要一下：霍布斯的“公理”就是“運(yùn)動(dòng)”，邏輯證明一路做下去，最后揭示人性——人的一切欲求都是持續(xù)不停的追求，除非受到外力的阻礙，否則就是停不下來。這就像我們中國(guó)的老話說的：“欲無止境，既得隴，又望蜀。”
我們中國(guó)人講這樣的格言，一般都是為了達(dá)到道德勸誡的目的，要人認(rèn)識(shí)到得隴望蜀的荒唐，好好克制自己的欲望。但霍布斯不是道德家，在他看來，得隴望蜀既然是天地自然之理，人類既然天生就是具有侵略性的，那么合理的政治結(jié)構(gòu)就應(yīng)該因勢(shì)利導(dǎo)。就像《老子》的方法論一樣，順應(yīng)天地自然之理的政治才是好的政治。
所以在霍布斯看來，政府應(yīng)該是經(jīng)由所有欲無止境、得隴望蜀的人達(dá)成的某種契約而形成的。在西方政治哲學(xué)的社會(huì)契約論里，霍布斯的《利維坦》是當(dāng)之無愧的開山之作。但是，《利維坦》的契約國(guó)家非常另類，它竟然不是正常人在正常想象中的民主國(guó)家，而是貨真價(jià)實(shí)的集權(quán)國(guó)家。
懷特（John Michael Wright，1671-1694）為霍布斯繪制的肖像。
今日思考
霍布斯的邏輯是：人人生而平等，所以應(yīng)該建立集權(quán)國(guó)家，讓集權(quán)政府主宰一切。
從“人人平等”這個(gè)前提到底該怎么推導(dǎo)出“集權(quán)國(guó)家”，這就要考考你的想象力和邏輯推理能力了。這就是今天的思考題，答案將在明天揭曉。
今日得到
現(xiàn)在讓我們告一段落，回顧一下今天的知識(shí)要點(diǎn)：
霍布斯從伽利略式的“運(yùn)動(dòng)”概念出發(fā)，重新定義哲學(xué)范疇里的諸多概念。對(duì)于當(dāng)時(shí)穩(wěn)居學(xué)術(shù)正統(tǒng)的經(jīng)院哲學(xué)而言，這是釜底抽薪的凌厲手段。
霍布斯認(rèn)為幾何學(xué)是唯一可靠的知識(shí)體系，所以他的哲學(xué)論證完全借鑒幾何學(xué)的證明手法，嚴(yán)格定義概念，環(huán)環(huán)相扣地推衍結(jié)論。
就到這里吧，我們明天見！
李翔 為什么中國(guó)人越來越焦慮
社會(huì)學(xué)
現(xiàn)在有一種很普遍的現(xiàn)象：相比從前，我們?cè)谖镔|(zhì)上更豐富了，知道的事情也更多了，但是很多人卻越來越焦慮和困惑。為什么會(huì)這樣？一位文化人類學(xué)家給出了一個(gè)解釋。
閻云翔是美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校中國(guó)研究中心主任。他是一位文化人類學(xué)家，曾經(jīng)對(duì)東北一個(gè)農(nóng)村下岬村做了長(zhǎng)達(dá)10年的田野調(diào)查，出版過《禮物的流動(dòng)》和《私人生活的變革》兩本著作。
他在復(fù)旦大學(xué)的一個(gè)演講中，提出了開頭說的命題：同三十年前相比，每一個(gè)中國(guó)家庭的財(cái)富都是增長(zhǎng)的；每一個(gè)人的知識(shí)積累也都成倍增加。但是，絕大多數(shù)人會(huì)感覺自己在精神領(lǐng)域經(jīng)歷的是一個(gè)相反的過程。更有錢了、知道的也更多了，但是感覺卻更差了。
為什么出現(xiàn)這種情況？這就是閻云翔教授的研究想回答的問題。
首先，了解一下閻云翔教授建立的研究框架。閻云翔教授認(rèn)為，用人格來概括一個(gè)人并不準(zhǔn)確，更準(zhǔn)確的說法是“為人的狀況”，或者用中國(guó)的說法：做人。閻云翔教授建立了一個(gè)做人框架，把做人分成三個(gè)部分。他用了一個(gè)比方，稱之為生活在一個(gè)人頭腦中的三個(gè)小人。這三個(gè)小人分別是：代表欲望和直覺的個(gè)體（Inpidual）、代表反思能力的自我（Self）、代表社會(huì)的關(guān)系人（Person）。
第一個(gè)小人個(gè)體代表著欲望，是對(duì)自我利益近乎本能的追求，用閻云翔教授的話說，它不需要任何教育和刺激，“以近乎生物性的存在寄于身體當(dāng)中”。
第二個(gè)小人自我，是一種反思性和倫理性的存在，會(huì)用價(jià)值規(guī)范作為衡量標(biāo)準(zhǔn)來看待自己和各種事物。自我具備反思能力，它會(huì)在我們的頭腦中跳出來，觀照其他小人。閻云翔教授說：“這個(gè)小人不一定給你帶來幸福，反而會(huì)帶來更多困擾。但是一旦有了這個(gè)小人，你很難再將它塞回去，它有自我生長(zhǎng)的機(jī)制。”
第三個(gè)小人是關(guān)系人。顧名思義，這個(gè)小人主要是基于社會(huì)生活發(fā)揮作用和采取行動(dòng)的，它希望不斷尋求社會(huì)認(rèn)可。
閻云翔教授把個(gè)體、自我和關(guān)系人的做人框架用于分析中國(guó)社會(huì)。
在他看來，從1949年到1978年改革開放，這三十年，中國(guó)人做人框架中的主線是“自我反對(duì)個(gè)體”；改革開放后到現(xiàn)在，做人框架中的主線是“自我反對(duì)關(guān)系人”。這個(gè)轉(zhuǎn)變，就回答了為什么現(xiàn)在中國(guó)人雖然在物質(zhì)上和知識(shí)上比過去都更好，但在精神生活上卻感到糾結(jié)和焦慮。
什么叫自我反對(duì)個(gè)體？中國(guó)人一直喜歡強(qiáng)調(diào)集體和關(guān)系。用孔子的話說叫“禮”。晚清時(shí)，梁?jiǎn)⒊岢鰜怼靶∥摇焙汀按笪摇保簿褪莻€(gè)體利益和群體利益。1949年之后，國(guó)家也提倡個(gè)體服從集體。中國(guó)人頭腦中代表著反思和倫理的第二個(gè)小人，不斷在打壓代表個(gè)體欲望和個(gè)體利益的第一個(gè)小人，目的是為了做更好的關(guān)系人，也就是第三個(gè)小人。而且，在改革開放以前，幾乎每一個(gè)個(gè)體都是處在“單位”中的。個(gè)體被深深鑲嵌在組織之中。
自我反對(duì)關(guān)系人是指，改革開放之后，個(gè)體開始從單位和組織中脫離，變得越來越重要。比如，人們稱最早的商人是“個(gè)體戶”。第一個(gè)小人，“欲望在中國(guó)經(jīng)歷了羞羞答答地登臺(tái)，到完全合法化，然后極度膨脹。”第二個(gè)小人自我不是去壓抑第一個(gè)小人，而是對(duì)第三個(gè)小人，也就是關(guān)系人產(chǎn)生了深刻的質(zhì)疑，“我活得這么累難道就是為了滿足他人對(duì)我的期待嗎？”
漢語里有一個(gè)詞叫“對(duì)得起”。它可以理解為，在倫理上要對(duì)某些人負(fù)責(zé)，要對(duì)自己的行為負(fù)責(zé)，要向其他人解釋自己的行為。以前是對(duì)得起別人、家庭甚至更大的國(guó)家。現(xiàn)在出現(xiàn)的新的現(xiàn)象卻是，“我要對(duì)得起自己”。以往是自我對(duì)關(guān)系人的負(fù)責(zé)；現(xiàn)在，是自我向個(gè)體負(fù)責(zé)，要更真實(shí)的做自己。
閻云翔教授說：“現(xiàn)在每一個(gè)人都說自己活得不容易，有各種各樣的原因。其中有一個(gè)原因就是在我們的文化中，‘自我’這個(gè)概念一直處于上升成長(zhǎng)階段。但理性化、反思性的‘自我’的增長(zhǎng)和幸福無關(guān)。我們的‘自我’越強(qiáng)大，很可能感受到的痛苦就越多，因?yàn)槲覀円虼丝吹酶宄紤]得更多。”
不過，閻云翔教授認(rèn)為，這種自我的增長(zhǎng)帶來的是人的多樣性。 “感到空虛”其實(shí)正表現(xiàn)出一個(gè)人在進(jìn)行精神追求，只是暫時(shí)沒有得到滿足。而這種試圖讓自己精神層面發(fā)生變化的努力，是一種可喜的變化。感到困惑和焦慮，說明你正在進(jìn)步。
萬維鋼 日課213丨幸運(yùn)是這個(gè)宇宙的通行證
今天開始我們說一本新書，《給忙碌者的天體物理學(xué) 》（ Astrophysics for People in a Hurry ）。作者是一位天體物理學(xué)家，但他更著名的身份則是科普達(dá)人，有個(gè)拍得特別漂亮的系列紀(jì)錄片叫《宇宙》就是他主持的，他就是尼爾·德格拉斯·泰森（Neil deGrasse Tyson）。
“天體物理學(xué)”似乎是個(gè)有點(diǎn)不明覺厲的題目，但是這本書目前在《紐約時(shí)報(bào)》暢銷書排行榜排名第二！它是一本寫給普通讀者看的天體物理學(xué)。你整天忙著要成功，還要平衡工作和家庭！但是忙歸忙，每個(gè)人內(nèi)心深處，都想知道我們生活的這個(gè)宇宙到底是怎么回事。
宇宙是完全不可知的嗎？我們可能是生活在一個(gè)電子游戲之中嗎？物理學(xué)家對(duì)這個(gè)宇宙到底知道多少呢？
答案是很多很多。我們今天對(duì)宇宙的了解，跟一百年之前、甚至幾十年之前都非常不一樣。我們已經(jīng)有很大的把握知道這個(gè)宇宙是怎么回事，而你也有權(quán)知道。
偶爾仰望天空的時(shí)候，你會(huì)想到什么呢？你可能覺得理科生沒有什么情趣，看見天空無非就是想想“ 光譜 ”之類的物理學(xué)知識(shí)。文藝青年卻可能想到宇宙之博大和個(gè)人之渺小，想到真理，想到公平和正義……
但事實(shí)上，現(xiàn)代天體物理學(xué)比文藝青年想象的東西要豐富很多很多倍，也精彩很多很多倍。讀了這本書，下次仰望天空的時(shí)候，你會(huì)是個(gè)更有內(nèi)涵的人。
比如說，當(dāng)你看太陽的時(shí)候，你應(yīng)該想什么呢？
你首先應(yīng)該想……光譜 。
1.哪里都好使
牛頓之前的人一般認(rèn)為天上有天上的法則，跟地球上是完全不同的。牛頓的萬有引力定律是歷史上第一個(gè)宣稱不僅僅適用于地球，而且適用于整個(gè)宇宙的理論。他的理論還真的解釋了天體運(yùn)行！天上和地上在這個(gè)定律眼中是平等的！你可以想象，對(duì)當(dāng)時(shí)的人來說，這是一個(gè)多么震撼的知識(shí)。
這個(gè)震撼一直持續(xù)到十九世紀(jì)。那時(shí)候物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，每個(gè)化學(xué)元素的光譜都有自己唯一的特征。隨便給一堆氣體，物理學(xué)家拿光一照，看看吸收光譜，就能準(zhǔn)確判斷這里面都有些什么元素。
這個(gè)工具可太厲害了，物理學(xué)家馬上就分析了太陽的光譜。
到這時(shí)候物理學(xué)家才知道，原來太陽里的各種元素基本都是地球上也有的，無非是氫、碳、氧、氮、鈣等等。只有一個(gè)元素地球上沒有，那就是“氦”（He）—— 不過元素周期表里已經(jīng)給它留了位置，而且現(xiàn)在我們也可以在地球上制造氦。
這是人類第一次得知，原來構(gòu)成太陽的物質(zhì)不是什么神秘的東西，就是我們地球上也能找到的普通元素！你再分析遠(yuǎn)處那些星星發(fā)光的光譜，結(jié)果也都是平常的元素。
這是一個(gè)非常了不起的發(fā)現(xiàn)。我們并未離開地球，但是我們知道了，別處的物質(zhì)跟我們這兒的并沒有什么不同。那么如果真有外星人造訪地球，他們乘坐的那個(gè)飛碟，也應(yīng)該是用“普通”元素建造的。
而且別處的物理定律也跟我們這里是一樣的。你考察太空深處的一個(gè)雙星系統(tǒng)，他們的軌道在引力作用下互相影響 —— 你一算，軌道正好能用牛頓力學(xué)解釋。
而且過去的物理定律也跟我們現(xiàn)在是一樣的。我們知道光是有速度的，我們看幾十億光年以外的地方的星體，看到的其實(shí)是那些星體幾十億年以前的樣子。這就讓物理學(xué)家能觀察到早期的宇宙。物理學(xué)家測(cè)量很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的地方發(fā)來的星光的光譜，發(fā)現(xiàn)它們跟地球上元素的譜線完全一樣，紋絲不差。這就意味著早期宇宙的原子物理學(xué)跟我們現(xiàn)在完全一樣！更進(jìn)一步，考察太陽發(fā)光的情況，物理學(xué)家知道引力常數(shù)（G）也從來都沒變過。
昨天、今天和明天，東方、南方和北方，這里、那里和所有地方，構(gòu)成這個(gè)宇宙的物質(zhì)和物理定律都是一樣的！
對(duì)想要殖民太空的人來說這可能不是個(gè)好消息，這意味著你走到哪也開采不到我們認(rèn)知范圍以外的元素。
可是對(duì)物理學(xué)家來說這是個(gè)好消息 —— 物理定律到處都管用，“普天之下莫非王土”。
既然如此，我們就可以用同樣的物理定律計(jì)算……宇宙的起源。
2.宇宙的起源
物理學(xué)家的觀測(cè)和計(jì)算結(jié)果是我們這個(gè)宇宙起源于137億年以前的一次“大爆炸”。
我們已知的物理定律只能從宇宙起源10^(-43)秒之后開始起作用 —— 這就是“普朗克時(shí)間”，也是咱們《精英日課》專欄的更新時(shí)間：晚上10:43分。物理學(xué)一共有四種基本相互作用：引力、強(qiáng)相互作用、弱相互作用、電磁相互作用。在普朗克時(shí)間之前，四種相互作用是統(tǒng)一在一起的，描述那樣的狀態(tài)需要把廣義相對(duì)論和量子力學(xué)統(tǒng)一在一起，而這個(gè)工作現(xiàn)在還沒做好。
從10^(-43)秒開始，引力就脫離出來，單獨(dú)起作用了。那時(shí)候宇宙還是個(gè)直徑為10^(-35)米的一個(gè)小點(diǎn)，但溫度無比的高。
到10^(-35)秒的時(shí)候，強(qiáng)相互作用和“弱電相互作用”分開了。到稍微更晚的時(shí)候，弱相互作用和電磁相互作用分開了。
到一萬億分之一秒的時(shí)候，宇宙里有了粒子 —— 夸克和輕子已經(jīng)出現(xiàn)了。電子就是我們最熟悉的“輕子”。這時(shí)候宇宙里有夸克和電子，還有反夸克和反電子。2012年的時(shí)候，物理學(xué)家知道，在當(dāng)時(shí)那個(gè)高溫條件下，夸克和電子都可以自由行動(dòng)，宇宙就好像是一鍋夸克輕子粥。
這鍋粥里的主要活動(dòng)是正反物質(zhì)的產(chǎn)生和湮滅。夸克和反夸克，電子和反電子一旦相遇就會(huì)湮滅并且釋放兩個(gè)極高能量的光子，而在這個(gè)時(shí)候宇宙的高溫之下，光子又會(huì)再產(chǎn)生正反夸克和電子。一個(gè)正電子剛剛產(chǎn)生之后，又馬上跟另外一個(gè)電子相遇，又湮滅成光。
這是一個(gè)非常有意思的機(jī)制。如果正反物質(zhì)總是成對(duì)產(chǎn)生、成對(duì)消失，那為什么我們現(xiàn)在的宇宙里都是正物質(zhì)，沒有反物質(zhì)呢？出于某種還不為物理學(xué)家完全理解的原因，每十億對(duì)夸克和反夸克湮滅，會(huì)留下一個(gè)正夸克作為幸存者 —— 我們今天的世界，都是這樣的幸存者組成的。這些幸存者實(shí)在太幸運(yùn)了，如果每個(gè)人都是早期宇宙中的一個(gè)正夸克，這就等于說今天活著的全體中國(guó)人中，只有一個(gè)人能幸存！
到百萬分之一秒的時(shí)候，整個(gè)宇宙已經(jīng)膨脹到像太陽系這么大了，溫度進(jìn)一步下降，? 夸克們會(huì)被三個(gè)一組束縛在一起，形成“重子” —— 也就是質(zhì)子和中子。
但與此同時(shí)，質(zhì)子和反質(zhì)子，中子和反中子之間也要不停地發(fā)生碰撞湮滅變成光子，光子再生成正和反的質(zhì)子和中子。正物質(zhì)的質(zhì)子和中子的幸存率，也是十億分之一。
到一秒的時(shí)候，宇宙已經(jīng)膨脹到幾光年這么大了。更低的溫度使得質(zhì)子和中子被結(jié)合在一起形成原子核，其中90%是氫原子核，剩下的10%是氦原子核，其他元素極少，都可以忽略不計(jì)。
這個(gè)時(shí)候，光子溫度只夠它產(chǎn)生正電子和反電子，但是電子和反電子之間也在不停地發(fā)生湮滅 —— 同樣的道理，因?yàn)槭畠|分之一的幸存率，最后剩下的全是電子。
等到宇宙年齡是三十八萬年的時(shí)候，溫度低到讓所有電子都被原子核捕獲，變成氫原子和氦原子。
到十億年的時(shí)候，這些原子在引力的作用下結(jié)合在一起，就會(huì)變成恒星，然后這些恒星又會(huì)組成星系。那個(gè)時(shí)候，我們已經(jīng)有了一千億個(gè)星系，每個(gè)星系里面會(huì)有幾千億個(gè)恒星。
其中有些比太陽大十倍的恒星，在高溫高壓之下，可以生產(chǎn)一些更重的元素，比如氧和碳之類。這些恒星最后會(huì)爆炸，重元素被傳播出來，散布在整個(gè)宇宙之中。正因?yàn)檫@樣，今天我們才會(huì)有這些重元素，否則宇宙中就幾乎全是氫和氦。
又過了九十億年，在宇宙中某個(gè)不起眼的地方產(chǎn)生了一個(gè)不起眼的恒星，這個(gè)恒星就是太陽。太陽所處的位置正好有很多重元素構(gòu)成的氣體，這些氣體在引力作用下慢慢凝聚在一起，形成了行星。
其中某一顆行星，距離太陽不遠(yuǎn)不近，正好允許液態(tài)水的存在，這個(gè)行星就是地球。此后又經(jīng)過無數(shù)機(jī)緣巧合，地球上有了生命，生命演化，最后終于有了你。
有個(gè)著名的說法說，我們每一個(gè)人都是一億分之一的幸運(yùn)者。這因?yàn)楫?dāng)初精子和卵子結(jié)合，是一億個(gè)精子中只有一個(gè)最終能進(jìn)入卵子形成受精卵，在這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，我們每個(gè)人都打敗了一億個(gè)精子。
但是你想想宇宙的起源！我們的幸運(yùn)度其實(shí)比這要嚴(yán)重得多 —— 構(gòu)成你身體的、你周圍環(huán)境的每一個(gè)原子，都是這么幸運(yùn)。每一個(gè)原子身上的每一個(gè)質(zhì)子、中子、電子，都是正反物質(zhì)湮滅中十億分之一的幸存者！
我們能有今天難道不是奇跡嗎？
不過，如果你是天體物理學(xué)家的話，你會(huì)更幸運(yùn)。
3.天體物理學(xué)家的禮物
比“存在”更幸運(yùn)的是，我們不但存在，而且還可以回過頭去*理解*這個(gè)宇宙。大爆炸不但創(chuàng)造了宇宙，而且還給天體物理學(xué)家留下一個(gè)禮物。
這個(gè)禮物就是“微波背景輻射”。
前面說了，原子是在宇宙年齡是38萬年的時(shí)候形成。在此之前的宇宙你就算去了也看不遠(yuǎn)，因?yàn)闇囟忍撸庾与S時(shí)都會(huì)被電子碰撞，走不遠(yuǎn)。
從那個(gè)時(shí)候開始，光子終于自由了。它們?cè)谟钪嬷酗w翔，一直存在到今天。隨著宇宙膨脹，這些光子的能量變得越來越低，到今天它們的能量已經(jīng)降低了一千倍，變成了微波，遍布于整個(gè)宇宙。這就是“ 宇宙微波背景輻射 ”。
1948年的時(shí)候，幾個(gè)美國(guó)物理學(xué)家使用三個(gè)理論，預(yù)言了微波背景輻射的存在。這三個(gè)理論是 ——
1916年愛因斯坦提出的廣義相對(duì)論；
1929年哈勃發(fā)現(xiàn)宇宙正在膨脹；
二戰(zhàn)前后，美國(guó)為搞原子彈的曼哈頓計(jì)劃中一系列原子物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
他們僅僅利用這個(gè)三個(gè)知識(shí)，就推算出來，“宇宙微波背景輻射”的溫度應(yīng)該是5°K。
到1964年，兩個(gè)貝爾實(shí)驗(yàn)室的工程師偶然測(cè)量到了“宇宙微波背景輻射” —— 現(xiàn)在最精確的結(jié)果，這個(gè)溫度應(yīng)該是2.72°K。
這是物理學(xué)的偉大勝利！你想想，當(dāng)初我們用了三個(gè)在地球上發(fā)現(xiàn)的物理知識(shí)，只是用一個(gè)模型去推測(cè)宇宙應(yīng)該起源于大爆炸，然后算出這個(gè)大爆炸有個(gè)溫度是5°K的遺跡。……然后你找了找，居然果然找到了這個(gè)遺跡，而且數(shù)值相差不到兩倍？！
有個(gè)天文學(xué)家形容，這就好比你坐在房間里算卦，說某月某日將會(huì)有個(gè)直徑50英尺的飛碟降落在白宮草坪 —— 而到了那一天，居然真有個(gè)飛碟降落在了白宮草坪，只不過飛碟的直徑不是50英尺，而是27.2英尺 —— 飛碟能來就是奇跡了好嗎？！
更慶幸的是，宇宙中遍布一種叫做“氰”（符號(hào)是CN，cyanogen）的氣體分子，這個(gè)分子受到微波輻射會(huì)被激發(fā)。物理學(xué)家從它被激發(fā)的情況，就可以判斷宇宙微波背景輻射在各處的溫度有什么細(xì)微的差異。
現(xiàn)在借助衛(wèi)星觀測(cè)，天文學(xué)家可以精確繪制整個(gè)宇宙的微波背景輻射地圖 ——?
我們看到，這張圖并不是完全均勻的。“宇宙微波背景輻射”帶來的，是宇宙剛剛產(chǎn)生38萬年時(shí)候的信息。我們可以據(jù)此推測(cè)當(dāng)時(shí)的物質(zhì)在宇宙的分布情況。再根據(jù)這一點(diǎn)，我們就可以推測(cè)宇宙現(xiàn)在的物質(zhì)是怎么分布的，宇宙的未來將會(huì)怎么演變。
泰森說， 正因?yàn)橛辛恕坝钪嫖⒉ū尘拜椛洹边@個(gè)東西，天文學(xué)才變成真正的科學(xué)！ 現(xiàn)在你有任何理論模型，都可以計(jì)算一番去跟微波背景輻射信息做個(gè)比對(duì)，驗(yàn)證不了就只能淘汰。 宇宙學(xué)成了精確科學(xué)！
| 由此得到
過去這一百多年間，物理學(xué)家做了非常了不起的事情。我們通過地球上得到的物理學(xué)，居然能精確了解這個(gè)宇宙的早期是怎么回事。以人類的生存偏見眼光去看，這個(gè)大歷史的主題應(yīng)該是幸運(yùn)—— 我們經(jīng)歷的是動(dòng)不動(dòng)就十億分之一的中獎(jiǎng)機(jī)會(huì)。
今天說的是宇宙這么動(dòng)人的故事，我想學(xué)學(xué)和菜頭，來個(gè)“禪定時(shí)刻” ——?
| 禪定時(shí)刻
因?yàn)槲⒉ū尘拜椛涞拇嬖冢钪嬷心呐伦羁諘绲牡胤剑膊皇峭耆涞慕^對(duì)零度，至少有2.72°K的溫度。你知道宇宙中最冷的地方在哪嗎？就在我家附近。
從我家開車走25分鐘，就是科羅拉多大學(xué)物理系。其中有個(gè)實(shí)驗(yàn)室，為了研究玻色-愛因斯坦凝聚，物理學(xué)家在里面制造了比宇宙微波背景輻射還低的溫度。
現(xiàn)代物理學(xué)就這么厲害。但這個(gè)厲害的背后是慶幸。
如果正反物質(zhì)湮滅沒有十億分之一的幸存率，那上帝創(chuàng)造宇宙的時(shí)候說完“要有光”……也就只能有光。如果沒有大恒星生產(chǎn)重型元素，宇宙中就只能有氫和氦。如果沒有后來的一系列“如果”，我們就不會(huì)站在這里仰望天空。
如果微波背景輻射在今天測(cè)不到，如果物理定律和物質(zhì)在別處跟在我們這里不一樣，如果元素光譜沒有那么簡(jiǎn)潔漂亮的性質(zhì)，我們就不可能理解這個(gè)宇宙。
所以泰森有句名言： “這個(gè)宇宙根本沒有義務(wù)讓你理解。”?
所幸的是宇宙還是給物理學(xué)家提供了“知識(shí)服務(wù)”。我們今天居然能在這么大程度上理解這個(gè)宇宙，而且還理解得如此精確，你說這生活是多么美好。
當(dāng)然，物理學(xué)家還有很多不知道的事兒。咱們下次再說。
