人類是地球上唯一懂得發展科學的生物,民生福祉和世界繁榮皆賴以成就,但科學追求的終極境界是什麼?
愛因斯坦跨出了一大步,提出願景並主張,以基本粒子間的作用力推導出包括的電場、磁場和重力在內的力場基本原理,並以簡潔的方程式來呈現,世稱統一場論。
早年宏觀的科學家們似乎認為,物質與力場清楚了以後,宇宙的格局大致底定。
不幸的是,愛因斯坦的終極理論迄無實現的跡象,而且不支持的科學家與支持的一樣多。
雖然如此,科際整合的理想並未宣布破局,即使持懷疑立場的人也不可否認,假如能實現,那將是科學的美好境界。
至於美夢能否成真,恐怕不是這一代的人說了算。
基本上,科學做的是歸納,如果要演繹,就必須予以證明,然而證明也是歸納相關事實取信於人的過程。
所有的發明與應用,都是宇宙原貌在形式上的轉變,其本質與規律未變,在目前看來,也沒有可以人為改變的跡象。
大自然允許人就地取材建造/更易世界的面貌,但嚴格講,人類不具有無中生有的原創能力。
科學從頭到尾都是序列性的連續發展,沒有跳躍,也沒有斷層。
科學是一層層知識/實驗堆疊上去的,每一層都可以攤開來談,原本無序的資訊/數據經整理而成系統,部分素材來自實驗結果。
科學的威力來自累積、會聚(Convergence),而非無端超越。
到此,容我嘗試給科學下個註腳:
「科學在求瞭解所在的宇宙,並嘗試可能的運用。」
有科學家主張我們所在的宇宙之外還有(超大)宇宙,也有人認為有多重宇宙,凡此進入宇宙學的研究範疇。
宇宙範圍迄未明確定義,包山包海下結論可能言之過早,對未知場域保留所有的可能性或許是較為正確的態度。
我們所在的地球只是宇宙的一個微點,視野自有一定限度。
太陽系以外的天地對地球人來講,要確切掌握的困難度何止千萬倍於鄰近地球的太空?
因此,奢言太遠大未免落入坐井觀天之譏,即使有先進工具的協助,試想在井底推測井外動靜的清晰度/正確率/完整性會有多高?至少,那會是一條很長很長的路。
然後,是自然律的問題。
科學的一切研究,皆依附在自然律之上,就地球人所見,自然律普遍存在而恆久不變。
此一前提可無條件適用於全宇宙嗎?有何依據?
已經有科學家主張,太陽系以外的星系,運行規則可能有所不同,而且差異超乎想像。
其依歸不必然是相同的自然律,至少不能就地外插斷定。
即使我們熟知的自然律,比如說萬有引力,物理學試以電子、正子間的吸引力來說明,但仍未交代正負/陰陽間的相互引力從何而來?基本上還是先承認/將就事實的描述而非原理的真正參透。
到此,筆者提出異想,會不會存在著根本無所謂自然律的時空?一切隨機發生,真正的生滅無常?
這不是宗教言論,而是不想漏掉任何可能的竭盡研究。
用習以為常的自然律/經驗法則去類比外太空遠處,猶如以華盛頓DC來想像野性非洲,不僅是本位武斷,同時也不切實際。
至於為什麼會有自然律?則是更難回答的大哉問。
當然,把一切不可知歸諸神,是最省事的回答。只不過,科學不談怪力亂神。
科學對宗教沒有不敬的意思,相反地許多科學家都有虔誠的信仰,包括愛因斯坦本人晚年都慨嘆浩瀚宇宙的偉大、和諧與不可思議,他只差沒說出來,如果沒有造物者何以致此?
科學的發展沒有止境,然而人所能探究的宇宙範圍可能不是永無限制。
動輒數十萬光年以外的時空都鉅細靡遺納入科學的整編?至少在目前完全無法想像。
經過月球、火星的登陸/探測,幾乎可以確定人類無法離開地球久居,器材能放到多遠也有一定的限度,補給/維修更是問題重重。
沒有器材,就沒有探測;無線電波到不了的時空,就沒有訊號。
能看多遠,取決於能跑多遠,我們依稀感覺到地球人所能觸及的宇宙邊緣了。
不論人類未來如何,宇宙依然跟過去億萬年一樣存在/運行。
太遠看不見,太小也看不見,微觀世界的情況也有類似情況。
分子以下的粒子世界,都只能靠儀器/模擬間接觀察,靠群體現象間接推測證明。
假如一切都要眼見為憑,那就無法談現代科學。
科學是緩慢的漸進式揭露,每一代人只能參與極其微小的段落,我們有必要明白自己的歷史位置與視野。
物理學、化學、生物學並非自始平行發展,最早的科學研究大抵從物理開始,大家都熟悉牛頓和他的蘋果,地質學的歷史也很久遠,動機源自想了解人類所在的地球。
化學與物理學在理念/邏輯上最大的不同在於,化學比較傾向先承認事實,再歸納為理論,即使不成理論也沒關係,因為實驗結果就代表事實。
物理學,尤其是理論物理,比較傾向尋求宇宙萬物背後的終解/原理,而且堅信必定有那把鑰匙,愛因斯坦說,上帝不會擲骰子。
隨著人類求知的渴望,愈來愈多現象無法以傳統物理知識來解釋,科學家暫時依其屬性臚列出來而成週期表,成為化學最重要的門面與律例。
進入微觀領域後因為再也無法直接觀察,而有粒子模型的提出,進入所謂的近代物理,而有量子力學,部分前瞻科學從此步入模型化、抽象化。
近代化學在微觀粒子層次已與物理充分融合,雙方終於相互認識可以講一樣的語言了。
儘管殊途,終歸一體。最令我驚異的是,生物學居然也是物理學家最早起步研究的,這完全顛覆了學科各行其是的印象。
分子生物學日益重要,每處微觀世界都是個小宇宙,結構性與大宇宙一致,而且從未改變過。
科學從頭到尾都是序列性的連續發展,沒有跳躍,也沒有斷層。
所謂陽光底下沒有新鮮事,科學是一層層知識堆疊上去的,每一層都可以攤開來談,其威力來自累積、會聚(Convergence),而非無端超越。
人腦儘管可以幻想,可以創新,但在理性思維中不會跳tone,否則成不了系統性的科學。
自然律不是最神奇的,神奇的是它的恆定不變
為什麼美洲的水和非洲的水都是H2O?其組成非一模一樣不可嗎?為什麼?
倘若月球、火星上的元素完全不同於地球,你我所見的自然科學都要全部改寫/瓦解。
基於宇宙有恆定性,才得以發展各種科技包括太空科學。
然而恆定只是人的假設,可能永遠無法證明。
沒有人懷疑定律恆定,否則一切理論都會破產。
最新的太空計畫,是太空船到達目的地以後再就地取材合成太空人存活需要的物質,和太空艙的回程燃料,因為出發時就帶足糧草的火箭根本飛不起來。
假使登陸小艇著地後才發現那裏的水跟地球上不一樣,太空人就要當場渴死異鄉。
雖然如此,全宇宙的水都一樣嗎?恐怕無人能回答這個問題。
宇宙謎底最終會不會揭開沒人知道,古人有言天機不可洩漏,不主張穿透式無窮盡的鑽探,即使知道答案也不能講,也許老祖宗已經看到了一些極限/禁忌?
無論如何,人類已進入太空時代,在無重力狀態飄浮中志得意滿,然而那真是很小很小的一步。
知識沒有盡頭,每次的太空探測都有驚奇。人究竟想怎樣,移民外太空?還只是滿足好奇/求知慾,誰能講個清楚?
人,可能真的只是過客,曠古固然沒有人類,未來也不保證恆久長存,無數物種在亙古宇宙出現又滅絕,人類只是其中之一,我們要珍惜走這一趟。
James KC Yang 2021. 9. 6 facebook