精細調節的宇宙

 精細調節宇宙是這樣一種假設:如果自然常數(例如電子電荷引力常數等)有哪怕是稍有不同,「我們所知的生命」就不可能存在,所以宇宙一定是專門為生命而調節的。[ 1 [ 2 [ 3 [ 4 ]實務中,此假設是用無量綱物理常數來表述的。[ 5 ]

歷史

編輯

1913 年,化學家 勞倫斯·約瑟夫·亨德森 (Lawrence Joseph Henderson)撰寫了《環境的適應性》,這是第一本探索宇宙微調的書籍之一。亨德森討論了水和環境對生物的重要性,指出地球上的生命完全依賴地球非常特殊的環境條件,尤其是水的普遍性和特性。[ 6 ]

1961 年,物理學家羅伯特‧迪克 (Robert H. Dicke)提出,物理學中的某些力,例如引力電磁力,必須經過完美調節,生命才可以在宇宙中存在。[ 7 [ 8 ] 弗雷德‧霍​​伊爾也在 1983 年出版的《智能宇宙》一書中主張宇宙是經過精細調節的[ 9 ]他寫道:「人為特性,即明顯的非生物性質的偶然事件,如果沒有這些特性,碳基生命以及人類生命就不可能存在,這種特性的清單很長,令人印象深刻」。[ 10 ]

對精細調節宇宙的信念使人們期待大型強子對撞機能發現超出標準模型的物理證據,例如超對稱性[ 11 ]但到 2012 年,它還沒有在其可探測的能量尺度上發現超對稱性的證據。[ 12 ]

動機

編輯

物理學家保羅戴維斯說:“現在物理學家和宇宙學家普遍認為,宇宙在多個方面都為生命進行了‘微調’。但結論並不是說宇宙為生命進行了微調,而是為生命所需的構件和環境進行了微調。” [ 13 ]他還表示,原理無法區分最低限度親生命宇宙(在最低限度親生命宇宙中,生命是被允許的,但可能性很小)和最佳親生命宇宙(在最佳限度親生命宇宙中,生命之所以繁榮,是因為生物發生的頻率很高)。” [ 14 ]一些科學家認為這些證據具有說服力,並提出了各種自然的解釋,例如,多重宇宙的存在會在人擇原理引入倖存者偏差[ 5 ]

精細調節宇宙論斷的前提是,幾個物理常數的微小變化會使宇宙發生根本性的變化。史蒂芬霍金指出:「我們目前所知的科學定律包含許多基本數字,例如電子電荷的大小以及質子和電子的質量比。…令人驚訝的是,這些數字的值似乎經過了非常精細的調整,以使生命的發展成為可能」。[ 4 ]

例如,如果強核力比現在強 2%(即代表其強度的耦合常數大 2%),而其他常數保持不變,則雙質子將是穩定的;根據戴維斯的說法,氫將會融合到它們中,而不是[ 15 ]這將徹底改變恆星的物理特性,並且可能排除類似地球上觀察到的生命的存在。雙質子的存在會阻止氫與氘緩慢的聚變。氫聚變如此容易,以至於宇宙中的所有氫很可能在大爆炸後的最初幾分鐘內被消耗掉。[ 15 ]其他物理學家對這種「雙質子論證」提出質疑,他們計算得出,只要強度的增幅小於 50%,儘管存在穩定的雙質子,恆星聚變仍然有可能發生。[ 16 ]

由於尚不知道有多少個獨立的物理常數,因此該想法的精確表述變得困難。粒子物理學的標準模型25 個可自由調整的參數,而廣義相對論還有一個參數,就是宇宙常數已知它非零,但值非常小。由於物理學家尚未發展出已證實成功的量子重力理論,因此目前還無法將標準模型所依賴的量子力學與廣義相對論結合。[ 17 ]

如果不了解這個被懷疑是標準模型基礎的更完整的理論,就不可能確切地計算出真正獨立的物理常數的數量。在某些候選理論中,獨立物理常數的數量可能只有一。例如,宇宙常數可能是一個基本常數,但也有人嘗試透過其他常數來計算它,根據一次計算的作者所說,「宇宙常數的微小值告訴我們,在粒子物理標準模型的所有參數、裸宇宙常數和未知物理學之間存在著非常精確且完全出乎意料的關係」。[ 17 ]

範例

編輯

馬丁·里斯用以下六個無量綱物理常數來表達宇宙的微調[ 1 [ 18 ]

  • N為一對質子之間的電磁力與引力之比,約 10 36。根據里斯的說法,如果宇宙明顯更小,那麼就只能存在一個小而短暫的宇宙。[ 18 ]如果它夠大,它們就會劇烈地排斥這些原子,以致於永遠不會產生更大的原子。
  • 衡量氫和氦聚變核效率的單位為埃普西隆ε ) ,即 0.007:即當四個核子聚變成氦時,其質量的 0.007(0.7%)會轉化為能量。ε的值在某種程度上取決於強核力的強度。[ 19 ]如果ε為0.006,質子就無法與中子結合,只能存在氫,複雜的化學反應就不可能發生。根據里斯的說法,如果它高於 0.008,就不會存在氫,因為所有的氫都會在大爆炸後不久融合。其他物理學家不同意這種觀點,他們計算得出,只要強力耦合常數的增加不超過 50% 左右,氫元素就會大量存在。[ 16 [ 18 ]
  • 歐米茄(Ω),俗稱密度參數,是宇宙中引力與膨脹能量的相對重要性。它是宇宙質量密度與「臨界密度」的比率,約為 1。如果引力太弱,就不會形成恆星。[ 18 [ 20 ]
  • Lambda(Λ)通常稱為宇宙常數,它描述了暗能量密度與宇宙臨界能量密度的比率,假設某些合理假設,例如暗能量密度是一個常數。就普朗克單位而言,作為自然無量綱值,Λ 的數量級為10−122 [ 21 ]這個數字非常小,以至於對直徑小於 10 億光年的宇宙結構沒有顯著影響。宇宙常數的值稍大一點就會導致空間迅速膨脹,以至於恆星和其他天文結構無法形成。[ 18 [ 22 ]
  • Q是將一個大星系拉開所需的引力能與其質量當量能量之比,約 10 −5。如果太小,就無法形成恆星。里斯表示,如果宇宙太大,就沒有恆星能夠存活,因為宇宙太過劇烈。[ 18 ]
  • 時空中的空間維數D為 3。[ 18 ]里斯認為,這並不排除十維弦的存在。[ 1 ]

馬克斯·泰格馬克認為,如果時間維度超過一個,那麼物理系統的行為就無法根據相關偏微分方程的知識來可靠地預測。在這樣的宇宙中,能夠操縱科技的智慧生命不可能出現。此外,質子電子不穩定,會衰變成質量比自身更大的粒子。如果粒子的溫度夠低,這不是問題。[ 23 ]

碳和氧

編輯

一個較老的例子是霍伊爾態,這是碳-12原子核的第三低能量態,其能量高於地面 7.656 MeV。[ 24 ]根據計算,如果該態的能階低於 7.3 MeV 或高於 7.9 MeV,則碳不足以維持生命。為了解釋宇宙中碳的豐富程度,霍伊爾態必須進一步調整到 7.596 至 7.716 MeV 之間的數值。一個類似的計算,重點關注產生各種能階的基本常數,得出結論:強力必須調整到至少 0.5% 的精度,電磁力必須調整到至少 4% 的精度,以防止碳產量或氧氣產量大幅下降。[ 25 ]

解釋

編輯

對於微調的一些解釋是自然主義的[ 26 ]首先,微調可能只是一種假象:更基礎的物理學可以透過限制物理參數可能取的值來解釋當前理解中物理參數的明顯微調。正如勞倫斯·克勞斯所說,「某些量似乎無法解釋且經過了微調,而一旦我們理解了它們,它們似乎就不再那麼微調了。我們必須有一些歷史視角」。[ 22 ]有些人認為,最終的萬物基本理論可能會解釋每個參數明顯微調的根本原因。[ 27 [ 22 ]

然而,隨著現代宇宙學的發展,各種不假設隱藏秩序的假設已經被提出。一個是多元宇宙,其中基本物理常數被假定在已知宇宙之外具有不同的值。[ 28 [ 29 ] : 3–33 根據這個假設,現實的不同部分將具有截然不同的特徵。在這種情況下,微調的出現被解釋為弱人擇原理選擇偏差(特別是倖存者偏差)的結果。只有那些具有適合生命存在的基本常數的宇宙,例如地球,才可能包含能夠觀察宇宙並思考微調問題的生命形式。[ 30 ]王志偉與山繆‧布朗斯坦(Samuel L. Braunstein)認為,基本常數的明顯微調可能是由於對這些常數缺乏理解。[ 31 ]

多元宇宙

編輯

如果宇宙只是眾多甚至無限個宇宙中的一個,每個宇宙都有不同的物理現象和常數,那麼存在一個適合智慧生命生存的宇宙也就不足為奇了。因此,多元宇宙假說的某些版本為任何微調現象提供了簡單的解釋,[ 5 ]而王和布勞恩斯坦的分析則挑戰了這個宇宙在支持生命方面具有獨特能力的觀點。[ 31 ]

多元宇宙的概念引發了對人擇原理的大量研究,並引起了粒子物理學家的特別興趣,因為萬物理論顯然會產生大量物理常數差異很大的宇宙。儘管沒有證據表明多元宇宙的存在,但該理論的某些版本做出了預測,一些研究M 理論和引力洩漏的研究人員希望很快看到一些證據。[ 32 ]勞拉·梅爾西尼-霍頓(Laura Mersini-Houghton)認為WMAP冷點可以為平行宇宙的存在提供可檢驗的經驗證據[ 33 ]這種想法的變體包括李‧史莫林的宇宙自然選擇概念、火宇宙理論泡沫宇宙理論[ 32 ]:220-221 

有人提出,用多元宇宙來解釋微調是逆賭徒謬誤的一種形式。[ 34 [ 35 ]

自上而下的宇宙學

編輯

史蒂芬·霍金托馬斯·赫托格提出,宇宙的初始條件由許多可能的初始條件疊加而成,其中只有一小部分對今天所見的條件有貢獻。[ 36 ]依照他們的理論,宇宙的「微調」物理常數是不可避免的,因為宇宙只「選擇」那些導致目前狀況的歷史。這樣,自上而下的宇宙學提供了一種人擇解釋,解釋了為什麼這個宇宙允許物質和生命的存在,而不需要引用多元宇宙。[ 37 ]

碳沙文主義

編輯

關於生命形成的某些形式的微調論證假設只有碳基生命形式才是可能的,這種假設有時被稱為碳沙文主義[ 38 ]從概念上講,替代生物化學或其他生命形式都是可能的。[ 39 ]

模擬假設

編輯

模擬假設認為,宇宙之所以被微調,只是因為技術更先進的模擬操作員對其進行了程式設計。[ 40 ]

並非不可能

編輯

格雷厄姆·普里斯特 (Graham Priest)馬克·科利萬 (Mark Colyvan)傑伊·L·加菲爾德 (Jay L. Garfield)和其他人都反對這樣的假設:「物理定律或宇宙邊界條件可能與現在不同」。[ 41 ]

宗教辯護

編輯

一些科學家、神學家哲學家以及某些宗教團體認為,天意創造負責微調。[ 42 [ 43 [ 44 [ 45 [ 46 ]基督教哲學家阿爾文·普蘭丁格 (Alvin Plantinga)認為,隨機性應用於唯一的宇宙,只能引發一個問題:為什麼這個宇宙會如此“幸運”,擁有至少在某個地方(地球)和時間(距今數百萬年內)支持生命的精確條件。

對於這些明顯的巨大巧合,人們的反應是,它們證實了有神論者關於宇宙是由一個個人的神創造的主張,並為適當克制的有神論論證提供了素材——因此才有了微調論證。就好像我們的宇宙中存在大量的錶盤,必須在極其狹窄的範圍內進行調節,才有可能存在生命。這種事情偶然發生的可能性極小,但如果有上帝這樣的人存在,那麼發生這種事情的可能性就大得多。

—— 阿爾文‧普蘭丁格,《道金斯的困惑:自然主義的荒謬[ 47 ]

哲學家、基督教護教者威廉·萊恩·克雷格 (William Lane Craig)認為,宇宙的這種精細調節是上帝存在的證據,或者可以證明存在某種能夠操縱(或設計)主宰宇宙的基本物理規律的智慧。 [ 48 ]哲學家、神學家理查‧斯溫伯恩利用貝葉斯機率得出了設計結論[ 49 ]科學家、神學家阿利斯特‧麥格拉斯觀察到,碳的微調甚至是大自然自我調節能力得以在一定程度上實現的原因。

整個生物進化過程依賴於碳的獨特化學性質,這種化學性質使得碳能夠與自身以及其他元素結合,形成高度複雜的分子,這些分子在普遍的陸地溫度下保持穩定,並能夠傳遞遺傳訊息(尤其是 DNA)。 [...] 儘管有人可能會說,大自然創造了它自己的微調,但這只有當宇宙的原始組成部分能夠啟動進化過程時才能做到。碳的獨特化學性質是自然界自我調節能力的最終基礎。[ 50 [ 51 ]

理論物理學家、英國國教牧師約翰·波金霍恩 (John Polkinghorne)表示:「人擇微調太過引人注目,以至於不能被僅僅視為一次幸福的意外」。[ 52 ]

神學家和哲學家安德魯·洛克(Andrew Loke)認為,關於精細調節和秩序的假設只有五類可能:(i)偶然性,(ii)規律性,(iii)規律性和偶然性的結合,(iv)無因性,以及(v)設計,並且只有設計才能對宇宙秩序給出完全合乎邏輯的解釋。[ 53 ]他認為,卡拉姆宇宙論證透過回答「誰設計了設計者? 」這個問題,強化了目的論論證[ 53 ]

創世論者休‧羅斯提出了許多精細調節假說。[ 54 [ 55 ]一是羅斯所說的「重要毒素」的存在,它們是一些基本營養物質,大量存在對動物有害,但少量存在對動物生命至關重要。[ 56 ]

哲學家兼神學家羅賓‧柯林斯 (Robin Collins)認為,有神論包含著這樣的期望:上帝會創造一種現實,這種現實的結構能夠實現善與惡之間的積極平衡,如果可能的話,是最佳平衡。因此,柯林斯認為,我們可以在世界的特徵中找到道德或美學價值,例如自然法則的優雅與和諧,這並不奇怪。[ 57 ]


參見

編輯



地球是宇宙中一個更大的結構——太陽系——的一部分。

太陽系包括太陽及其周圍的一切——即地球、其他行星、小行星、彗星等。

上帝在太陽系中安排了幾種特殊的設計,以允許地球上的生物存在。

這些設計種類繁多,以至於它吸引了大多數人——甚至是非信徒——去理解一個叫做宇宙人擇原理(或稱人擇原理,本文中我們將其縮寫為AP)的概念。

根據人擇原理,宇宙看起來似乎是以人類為中心被創造出來的。

在這段影片中,懷斯博士詳細闡述了太陽系、星系和宇宙的一些特徵,這些特徵甚至對非信徒來說都表明,宇宙的設計初衷是為人類而生。 

「生物學:學習敬拜生物的創造者」是個絕佳的機會,

讓學生從世界頂尖的創世科學家之一

——古生物學家庫爾特·懷斯那裡學習生物。

懷斯博士設計了這門獨特的課程,將基督教世界觀與生物科學完美融合,從而創造出一種全新的生物學教學方式。

懷斯博士擁有芝加哥大學地質學學士學位,

以及哈佛大學古生物學碩士和博士學位。

他創立並領導了布萊恩學院的起源研究中心,並在該學院教授生物學長達17年。隨後,他在南方浸信會神學院領導神學與科學中心 3 年,之後創立並領導創造研究中心,並在特魯特麥康奈爾大學教授生物學 7 年。他的實地考察包括研究死亡谷地區的早期洪水岩石、懷俄明州的晚期洪水岩石以及田納西州的洪水後洞穴。

人擇原理:宇宙為生命而設計

這段內容出自古生物學家庫爾特·懷斯博士(Dr. Kurt Wise)的課程,他從地球、太陽系、星系到整個宇宙的各種獨特特徵出發,闡述了人擇原理(Anthropic Principle)。此原理認為,宇宙的物理參數似乎經過精確微調,才能允許人類等生命的存在。懷斯博士認為,這些證據都指向一位在人類出現之前,就已為我們的存在而精心設計宇宙的造物主。


人擇原理的證據

1. 地球與月球的完美比例

  • 穩定的氣候: 地球的月球相對於地球的質量比例是太陽系中最大的。這使得月球能穩定地球的自轉軸,防止氣候劇烈變化。

  • 潮汐效應: 月球的引力產生潮汐,這對地球上某些生物的生存至關重要。

  • 日全蝕奇觀: 月球的直徑約為太陽的 1/400,而它與地球的距離也正好是太陽與地球距離的 1/400。這種**「400 倍」的巧合,讓從地球上看,太陽和月球在天空中呈現出幾乎相同的大小。這個獨特的比例使日全蝕**得以發生,月球能剛好完全遮住太陽,展示出太陽大氣層(日冕)的壯觀景象。

2. 地球與太陽的完美距離

  • 「金髮女孩區」: 地球位於太陽周圍一個狹窄的宜居帶,又稱**「金髮女孩區」(Goldilocks Zone)**。這段距離恰到好處,既不會因離太陽太近而過熱導致液態水蒸發,也不會因太遠而過冷導致水結冰。這個完美的溫度範圍是液態水和生命存在的必要條件。

3. 太陽的獨特穩定性

  • 穩定性與色彩: 我們的太陽是一顆極其穩定、平靜的恆星,其溫度和亮度變化很小,為地球提供了穩定的氣候。此外,太陽的淡黃色是植物進行光合作用的最佳光譜,這是地球生態系統的基礎。

4. 太陽系在銀河系中的完美位置

  • 避開危險: 我們的太陽系位於銀河系中心的三分之二處,而不是中心。這能避免銀河系中心因恆星過於密集而產生的強烈輻射和引力干擾,為地球提供一個安全的生存環境。

5. 宇宙的基本物理參數

  • 三維空間: 我們的宇宙是三維的。如果宇宙是四維或更高維度,重力、電磁力等基本力將不穩定,行星或電子的軌道無法維持,生命將無法存在。

  • 精確的自然法則: 宇宙的運行依賴於萬有引力、電磁力以及熱力學第二定律等精確的自然法則。這些法則中的基本力常數必須經過極其精確的微調,才能讓原子結合成分子,並維持生命運作。任何微小的偏差,都將導致生命無法存在。


 月球的直徑大約是太陽的1/400,而月球到地球的距離也大約是太陽到地球距離的1/400。 這兩個比例的巧合,使得月球在地球上看起來和太陽大小相近,造成了日食的現象。 
詳細說明:
太陽的直徑: 太陽的直徑大約是139萬公里。
月球的直徑: 月球的直徑大約是3474公里,大約是太陽直徑的1/400。
地球到太陽的距離: 地球到太陽的平均距離大約是1.5億公里,也就是1天文單位(AU)。
地球到月球的距離: 地球到月球的平均距離大約是38萬公里,大約是地球到太陽距離的1/400。 
由於這兩個比例的巧合,當月球運行到地球和太陽之間時,它遮擋了太陽的光線,形成了日食現象。



人擇原理:微觀世界的精妙設計

前文我們探討了從地球、太陽系、銀河系到宇宙等宏觀層面的人擇原理證據。現在,我們將轉向微觀世界,從原子和亞原子粒子的層次,探究宇宙是如何為生命的存在進行了精妙的微調。


微觀世界的「人擇原理」證據

1. 質子與電子的完美比例

  • 電性平衡: 電子帶有負電荷,質子帶有正電荷,兩者的電量完全相同,但電性相反。這種平衡確保了原子整體呈中性。

  • 質量懸殊: 儘管電量相同,但質子的質量卻是電子的 1836 倍。這種巨大的質量差異至關重要:

    • 質子和中子(質量與質子相近)聚集在原子核中,形成一個緊密、穩定的核心。

    • 質量輕、運動快的電子則被吸引並圍繞著原子核運轉,形成廣闊的電子雲。

  • 分子形成: 這種質量的懸殊讓電子既能被原子核束縛,又有足夠的自由度在不同原子間共享,從而形成分子。如果質子和電子的質量比例不符,分子這種生命所需的複雜結構便無法形成。

2. 元素與週期表的奇妙規律

  • 原子序數: 每個元素由其原子核中的質子數量(即原子序數)所定義。例如,擁有一個質子的原子是氫,擁有兩個質子的原子是氦,以此類推。

  • 門得列夫的發現: 在1869年,科學家門得列夫(Dmitri Mendeleev)發現,如果將已知的元素依照質量排列,其化學性質會每隔一段週期性地重複。他據此繪製了元素週期表,將性質相似的元素排在同一列,並預測了當時尚未發現的元素。

  • 電子軌道的填充規律: 元素的化學性質主要由其最外層電子軌道(或稱「電子殼層」)的電子數量決定。這個規律可以用一個有趣的**「劇院座位」類比**來解釋:

    • 第一排(軌道)有2個座位(電子)。

    • 第二排有8個座位。

    • 第三排也有8個座位。

    • 原子都傾向於讓最外層的「座位」坐滿電子,達到穩定狀態。

  • 稀有氣體的「惰性」: 氦、氖、氬等元素的最外層電子軌道已完全填滿,因此它們非常穩定,不傾向於與其他原子結合,被稱為稀有氣體

  • 化學鍵的形成: 那些外層電子不滿的原子(如氫、氧、鈉、氯等)會透過共享或轉移電子,來讓最外層電子軌道達到飽和。這就是化學鍵形成的原因,也是水(H₂O)、食鹽(NaCl)等分子得以產生的基礎。

3. 碳元素的特殊角色

  • 四個「連接臂」: 碳原子位於元素週期表的第四族,其最外層有四個電子。這意味著碳可以與四個不同的原子結合,就像擁有四個「連接臂」一樣。

  • 形成複雜分子: 這種獨特的結構讓碳能形成各種複雜、多樣的分子,包括長鏈、環狀或三維結構。這使得碳成為建構生命所需複雜分子的完美**「積木」**。

  • 生命基石: 雖然矽等其他元素也有類似的潛力,但碳的化學鍵強度和結構多樣性使其成為最適合建構生命體的元素。如果沒有碳,生命所需的複雜分子將無法形成。

懷斯博士總結道,當我們深入觀察這些微觀世界的基本粒子和元素時,會發現它們的性質和規律似乎都經過了精心的設計。如果這些微小的參數有任何偏差,我們所知的生命便不可能存在。這進一步強化了「宇宙是為生命而設計」的人擇原理。



人擇原理:分子與化學鍵的精妙設計

延續前文對微觀世界的探討,除了單一的亞原子粒子和元素之外,生命的存續還取決於一系列特殊的分子。這些分子的獨特性質,同樣是人擇原理在微觀層面的重要證據。分子是透過原子間的化學鍵形成的,而化學鍵的類型決定了分子的性質。


化學鍵的三種類型

  1. 共價鍵(Covalent Bonds): * 形成方式: 兩個原子透過共享彼此的電子,來填滿各自的外層電子軌道。

    • 鍵結強度: 這是原子間最強的鍵結。例如,兩個氫原子會共享電子形成氫分子(H₂),三個氮原子會形成非常強的雙共價鍵。

    • 重要性: 這種穩定的鍵結是構成生命所需基本分子的基礎。

  2. 離子鍵(Ionic Bonds):

    • 形成方式: 一個原子(通常是電負性較強者)從另一個原子(電負性較弱者)上奪走一個或多個電子,形成帶負電的陰離子和帶正電的陽離子。這些帶相反電荷的離子因靜電吸引而結合。

    • 鍵結強度: 雖然比共價鍵弱,但仍能將原子穩固地結合在一起。

    • 常見例子: 食鹽(氯化鈉,NaCl)。鈉原子(Na)會將電子給氯原子(Cl),形成帶正電的 Na⁺ 和帶負電的 Cl⁻,兩者透過離子鍵結合。

  3. 弱鍵(例如氫鍵):

    • 形成方式: 這是最弱的鍵結。在某些共價鍵中,電子在原子間共享的時間並不平均。例如,在水分子中,氧原子比氫原子更具電負性,因此電子更常圍繞氧原子,使得氧原子一端帶有部分負電荷,而氫原子一端帶有部分正電荷

    • 重要性: 這種電荷不平衡使得水分子之間產生微弱的吸引力,使水分子能互相**「黏」在一起,這就是氫鍵**。這種黏性賦予了水一系列對生命至關重要的獨特性質。


水的獨特性質:生命存在的關鍵

水(H₂O)分子因其獨特的極性而產生氫鍵,從而展現出以下對生命不可或缺的性質:

  1. 優秀的極性溶劑

    • 水分子帶有微弱的電荷,能夠輕易溶解或懸浮其他帶電(極性)或離子的物質。

    • 這使得溪流、湖泊、海洋中能充滿生命所需的各種營養物質。

    • 生物體內的血液和植物的樹液,主要由水組成,能夠運輸養分、氧氣和廢物到全身各處。

  2. 高比熱容

    • 定義: 升高一克物質溫度所需吸收的熱量。

    • 重要性: 水分子的黏性使其很難升溫或降溫,因此需要吸收或釋放大量熱量才能改變溫度。

    • 對氣候的影響:

      • 地球表面70%被水覆蓋,這些水體成為巨大的熱量儲存庫。它們能緩衝地球日夜溫度的劇烈變化,避免像沙漠那樣白天酷熱、夜晚嚴寒的極端氣候。

      • 高比熱容也調節了沿海地區的氣候,使其冬暖夏涼。

  3. 高汽化熱

    • 定義: 物質從液態轉為氣態所需的熱量。

    • 重要性: 由於水分子黏性強,需要吸收大量額外熱量才能掙脫彼此而蒸發。

    • 對生命的影響: 蒸發(例如出汗)能帶走大量熱量,是許多生物體調節體溫的重要機制。例如,人類透過排汗降溫,蜜蜂會透過蒸發水來為蜂巢降溫。

  4. 高表面張力

    • 定義: 水分子之間強烈的吸引力使水面形成一層「堅韌的薄膜」。

    • 重要性:

      • 水滴能維持球狀,是因表面張力將分子凝聚在一起。

      • 一些昆蟲(如水黽)能利用水的表面張力在水面上行走。

  5. 毛細作用

    • 定義: 水分子不僅互相吸引(內聚力),也傾向於附著在其他物質表面(附著力)。當附著力大於內聚力時,水會沿著狹窄的通道向上爬升。

    • 重要性: 這種作用使得植物能不需額外能量,便可將水分從根部輸送到葉子。

  6. 結冰時體積膨脹

    • 獨特特性: 與大多數物質不同,水在結冰時體積會膨脹,導致冰的密度比液態水小,因此冰會浮在水面上

    • 對生命的影響: 如果冰像其他物質一樣下沉,湖泊和海洋將會從底部結冰,最終完全凍結。但冰浮在水面上,形成一個隔熱層,保護了水面下的生物,使水生生命得以存續。


結論

水分子,連同二氧化碳、氨和磷酸等其他對生命至關重要的分子,都具備了獨特的性質,使生命在宇宙中成為可能。這些化學鍵的類型、元素的組合方式,以及由此產生的分子特性,都非偶然。它們共同構成了人擇原理在微觀世界的又一強有力證據,表明宇宙在最基本的層面上,似乎就是為生命而設計的。



人擇原理:不為生存,只為理解

我們已經探討了許多人擇原理的特徵,它們似乎是生命存在所必需的。然而,還有另一類人擇原理的特徵,它們對於我們的生存並非必要,但卻是我們能夠理解和欣賞宇宙的關鍵。懷斯博士認為,這些特徵為創造論世界觀提供了更強的證據,因為它們不僅關乎生存,更關乎我們與創造者之間的關係。


為理解而設計的宇宙

這些不必要的「人擇原理」特徵,為人類發展文化、探索宇宙提供了獨特的條件:

  1. 宇宙與人類語言的相容性:

    • 宇宙的運作法則與數學這種人類語言高度契合。我們能用數學精確地描述宇宙的起源、運行和演化。

    • 宇宙的規律是如此宏大和古老,但人類卻能在短短一生中理解這些法則。這種便利性並非生存所必需,卻讓我們能探索宇宙的奧秘。

  2. 銀河系中的獨特位置:

    • 太陽系位於銀河系邊緣約三分之二處。如果我們位於銀河系中心,周圍過於密集的恆星會讓我們無法看清銀河系之外的宇宙。

    • 我們目前的位置讓我們能觀測到遠方的星系、星雲,從而有機會了解整個宇宙的結構,這對生存沒有直接幫助,卻滿足了人類對知識的渴望。

  3. 大氣層的透明性:

    • 地球大氣層能有效阻擋有害輻射,這是生命存活的基礎。

    • 值得注意的是,大氣層並非完全不透光。它允許某些波長的光線(如可見光、無線電波等)自由穿過。這使得人類能夠:

      • 進行交流: 透過無線電波和電視波等進行通訊。

      • 發展文化: 視覺和光線的傳播讓我們能觀察周遭、發展科學和藝術。


自然主義與創造論的解釋差異

  • 自然主義(Naturalism): 自然主義者會認為,宇宙之所以具有這些適合生命的特徵,是因為如果宇宙不適合生命,我們就不會在這裡觀察到它。這是一種「倖存者偏差」的解釋。然而,這種說法無法解釋那些不為生存、只為理解而存在的特徵。這讓自然主義的世界觀面臨難以解釋的困境,需要訴諸於一個「極不可能」的宇宙巧合。

  • 創造論(Creationism): 創造論的觀點則能更合理解釋這些現象。它認為,宇宙看起來像是為人類而設計,因為它確實是被設計的。上帝不僅為了人類的生存而創造了宇宙,也希望人類能夠理解祂的創造,從而認識祂。


身為「祭司」與「君王」的責任

懷斯博士認為,我們作為受造物,在了解這些精妙的設計後,有兩個主要責任:

1. 身為「祭司」的責任

  • 敬拜與讚美: 這些人擇原理的特徵,揭示了上帝在數千年前就已預見並滿足我們一切需求的愛、智慧和能力。這種超乎想像的設計應當引導我們去敬拜創造主。

  • 傳播知識: 我們應當將這些關於上帝創造的知識傳播給他人,帶領更多人進入對神的敬拜。

2. 身為「君王」的責任

  • 保護與管理: 大多數人擇原理的特徵(如宇宙維度、物理常數等)我們無法改變。但有些部分,例如水和大氣,我們能夠影響。我們有責任:

    • 避免污染: 水是極佳的溶劑,它會溶解好東西,也會溶解壞東西。我們必須避免污染水、大氣和土地,保護上帝賦予我們生存的環境。

    • 善用資源: 水是有限的,我們應當小心使用,避免過度開採,以免影響下游地區的生命。

    • 謹慎行事: 過去我們曾使用可能破壞臭氧層的化學物質(如氯氟烴),雖然問題後來得到解決,但這提醒我們在開發新技術時,必須謹慎考量其對地球環境的影響。我們也應尋找替代能源,以減少不必要的二氧化碳排放,保護地球的溫度平衡。

總而言之,這些不為生存而存在的精妙設計,不僅讓我們能夠存在,更讓我們能夠理解宇宙,並從中窺見上帝的智慧與慈愛。而我們的責任,就是去敬拜祂,並妥善管理祂所創造的一切。


沒有留言:

張貼留言

Love the Lord your God with all your heart and with all your soul and with all your mind.

耶 穌 對 他 說 : 你 要 盡 心 、 盡 性 、 盡 意 愛 主 ─ 你 的 神 。

—— Matthew 22:37 —— 馬 太 福 音 22:37