在实验室中制造一个新宇宙的想法并非玩笑
2017/8/3 17:33:35 中国科普博览
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本文授权转载自公众号“原理”(ID：principia1687)
作者：Zeeya Merali / 译：二宗主
严谨的物理学家在学术著作中偶尔也会幽默的表达自己的想法，在1991年，斯坦福大学著名的宇宙学家安德烈?林德(Andrei Linde)就做过这样的事。
他向期刊 Nuclear Physics B 提交了一稿题为“宇宙创造的硬派艺术”的文章[1]，在文中他概述了在实验室中创建宇宙的可能性：一个有可能有一天能演变出自己的恒星、行星和智慧生命的全新的宇宙。
在文章最后，林德发表了一个看似草率的建议，即我们的宇宙可能是由来自外星的“物理学家黑客”搭建的。
当时这篇文章的评审拒绝了这个“低级的笑话”，担心这样的玩笑会冒犯到宗教人士，给他们一种科学家要从上帝手中夺走创造宇宙的功绩的印象。于是林德修改了论文的标题和摘要，但坚持保留那句话：我们的宇宙是可以由一个外星人科学家所创造的。
他对我说： “我不确定这只是一个笑话。”
现在，创造宇宙这个概念似乎不再像过去那么滑稽了，我们可以称它为：
“宇宙发生论”(cosmogenesis)
世界上许多物理学家都很认真的对待这个想法，有的物理学家甚至已经大致描绘出人类如何实现这一目标的蓝图。或许当年林德论文的评审的考虑是正确的，但他们提出的问题却是错误的。
问题的关键不是谁可能被宇宙发生论所冒犯，而是如果这是真的，那会发生什么？我们要如何处理神学含义？又有什么样的道德责任应让由容易犯错的人类所扮演的宇宙创造者来背负？
理论物理学家多年来一直在研究相关问题，作为对宇宙起源的思考的一部分。
在1980年代，马萨诸塞州塔夫茨大学的宇宙学家亚历克斯·维伦金(Alex Vilenkin)提出了一种机制，通过这种机制，量子力学的定律可以从一个没有时间、没有空间、也没有物质的状态产生一个膨胀的宇宙。
在量子理论中有一个确定的原理，即成对的粒子可以自发地、短暂地从空的空间中出现。维伦金将这个概念更进一步[2]，认为量子理论也可以使空间本身的微小气泡从无到有，然后再膨胀到天文尺度。
因此，我们的宇宙可能只通过物理学的定律而产生。对于维伦金来说，这个结果意味着终结了大爆炸之前是什么的问题，答案是：空无。
加拿大阿尔伯塔大学的物理学家唐·佩奇(Don Page)是一位新福音派基督徒，早期他曾与霍金合作过关于黑洞性质的研究[3]。
对佩奇来说，上帝创造宇宙是个“无中生有”的过程。相比之下，林德设想的宇宙形成则要求物理学家在一个高科技实验室中，如使用比日内瓦附近的大型强子对撞机更加强大的机器来制造宇宙。
同时它还将需要一种被称为“单极子”的种子粒子——这是一种在某些物理模型中假设存在、但并未得到证实的粒子。
这个想法是[4]，如果我们能够为单极子传输足够的能量，那么它将开始膨胀。
膨胀的单极子在加速器内弯曲时空，从而形成一个通向独立的空间区域的微型虫洞隧道。从我们在实验室的角度看，我们只能看到虫洞的入口，它看起来就像是一个迷你的黑洞，如此之小，又全然无害。
但是，如果我们能够进入这个虫洞，我们将穿过一个通道进入一个由我们创造的快速膨胀的婴儿宇宙。(以下视频能够更好的帮助大家理解这个想法。)
佩奇认为这实在让人无法信服，即使是最厉害的物理黑客也无法从无到有的创造一个宇宙。
林德的宇宙发生论的概念虽然大胆，但归根结底还是技术难题。因此，佩奇觉得这对他的信仰几乎没有威胁。在这一问题上，宇宙发生论不一定会破坏现有的神学观点。
但是反过来想，人类对于能创造一个成为智慧生命栖息的宇宙的可能性的思考意味着什么？
现有的理论表明，一旦我们创造了一个新的宇宙，我们对其演变的控制能力将非常小，也无法控制其中任何一个居民所面临的潜在痛苦。
这不会使我们变成不负责任和鲁莽的神吗？以色列班古里安大学的物理学家爱德华多·圭德尔曼(Eduardo Guendelman)是1980年代宇宙发生论的缔造者之一，他正在进行研究如何实际创造婴儿宇宙[5]。
我很惊讶地发现其中涉及的伦理问题并没有引起他的任何不适。圭德尔曼将科学家衡量自己在创造婴儿宇宙上的责任，比作父母在因人世间充满了悲欢离合而考虑是否要生孩子。
其他物理学家更加谨慎，日本山口大学的物理学家坂井伸之(Nobuyuki Sakai)是提出一个单极子可以作为一个婴儿宇宙的种子粒子的理论家之一[6]，他承认宇宙发生论是一个棘手的问题，也是今后社会应该担心的一个问题。
但现在他先为自己卸下那些伦理包袱，他正在进行可能使宇宙发生论成真的计算。但他指出，即便如此，这样的实验将在数十年之后才可行，因此伦理问题可以暂时搁置。
我接触到的大部分物理学家都不太愿意陷入这种潜在的哲学困境，因此我转向一位哲学家，牛津大学的安德斯·桑德伯格(Anders Sandberg)。
他思考了在计算机模拟中创造的有情感的生命的伦理含义。
他认为，无论以何种形式存在的智能生命体增殖，都可被看作是具有固有价值的东西。在这种情况下，宇宙生成可能实际上是一种道德义务。
当我回想起与科学家和哲学家就这些问题进行的对话，得出的结论是，那年核物理期刊 Nuclear Physics B 的编辑的行为对物理学和神学都是一种伤害。
他们小小的审查举动扼杀的是一场重要的讨论，真正的危险在于这促成双方的敌对气氛，使科学家因为担心职业报复和嘲笑，而不能坦率的说出他们的工作对宗教和伦理道德能造成的后果。
我们在短时间内不会创造出婴儿宇宙，但所有研究领域的科学家都必须能够自由地阐明其工作的意义，而不用担心会对谁造成冒犯。
宇宙发生论是测试这一原则的一个极端例证。在近期的人工智能和开发新型武器方面，伦理问题更是大家担心的重大议题。
正如哲学家桑德伯格所说的那样，尽管我们可以理解科学家们回避哲学问题，害怕因超越了他们的舒适区而被认为是奇怪的，而造成的不必要的结果是，许多人对真正重要的事情也保持沉默。
当我离开林德在斯坦福大学的办公室时，在我们花了一天时间来讨论了上帝、宇宙和婴儿宇宙之后，他指了我的笔记并可怜的说道：“如果你想让我声誉扫地，你已经有足够的材料了。”
在我遇到的许多科学家中，这种回应并不是第一次遇到，无论他们被认定为是无神论者、不可知论者，宗教信仰者还是其他。
但讽刺的是，如果他们能够更自由公开的分享他们的想法，他们就会知道，他们思考人类存在的大问题上并不孤单。
如果你有能力制造一个新的宇宙，
你会这么做吗？
参考来源：
[1] https://arxiv.org/pdf/hep-th/9110037.pdf
[2] https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.27.2848
[3] https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.42.2655
[4] https://www.thelittlebangtheory.com/cosmogenesis/
[5] https://arxiv.org/abs/gr-qc/0611034
[6] https://arxiv.org/abs/gr-qc/0602084
[7] https://aeon.co/ideas/the-idea-of-creating-a-new-universe-in-the-lab-is-no-joke
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