死亡、物理学和一厢情愿的想法

对死亡的恐惧可能是一些物理学家喜爱人择原理、多元宇宙、超决定论和其他站不住脚的观点的潜在原因

Drawing of a woman, seen from behind in silhouette, standing on a diamond-shaped platform with mountains and sky in the background.

我们古怪的思维方式阻碍了心理学家们找到持久理论的努力。但自三位心理学家在 30 多年前提出恐怖管理理论以来,该理论一直保持着良好的势头。该理论认为,对死亡的恐惧是我们许多行为和信念的基础。当我们被提醒终有一死时,我们会更加紧紧抓住我们的信仰,特别是当这些信仰将我们与超越我们渺小凡躯的事物联系起来时。

恐怖管理理论可以解释一些令人费解的政治趋势,例如我们对古怪阴谋论和独裁领导人的吸引力。去年,我曾援引该理论来解释为什么唐纳德·特朗普的支持率在 COVID-19 大流行初期飙升。最近,我开始思考恐怖管理理论是否也可以解释物理学领域的趋势

物理学家以其理性自豪,但他们和我们其他人一样容易产生对存在的恐惧,甚至可能更甚。他们的研究迫使他们在日常工作中面对无限和永恒,而不仅仅是在深夜。此外,物理学家的方程式描述了被非人格力量推拉的粒子。其中没有爱、友谊、美丽、正义——这些使生命值得活下去的东西的位置。从这种冷酷的角度来看,整个人类的存在,更不用说个体的生命,都可能显得可怕地短暂而毫无意义。


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斯蒂芬·温伯格,可以说是过去半个世纪最伟大的物理学家,他敦促我们接受物理学令人沮丧的含义,并拒绝试图将其变成宗教的替代品。在《终极理论之梦》(Dreams of a Final Theory)中,温伯格说,科学无法取代“宗教在面对死亡时提供的慰藉”。 温伯格于 7 月去世,他异常抵制一厢情愿的想法(除了他对终极理论的思考)。我怀疑,其他物理学家之所以坚持某些假设,正是因为这些假设使死亡更容易忍受。以下是一些例子。

我们注定要来到这里

有一整类猜想,像宗教一样,赋予我们在宇宙计划中特权的地位。称它们为“我们注定要来到这里”的理论。它们暗示我们不是自然界中偶然的、附带的部分;我们的存在在某种程度上是必要的。没有我们,宇宙可能就不存在。人择原理就是其中一个例子,它可以追溯到 20 世纪 60 年代。人择原理表明,自然规律必须采取我们观察到的形式,否则我们就不会在这里观察它们。

人择原理是一个伪装成真理的同义反复,但它已被证明具有非凡的韧性。斯蒂芬·霍金认真对待它温伯格也是如此。人择原理持久存在的一个主要原因是多元宇宙理论的扩散,该理论认为我们的宇宙只是众多宇宙之一。如果您认同多元宇宙(我将在下文回到这一点),人择原理可以帮助解释为什么我们发现自己处于这个具有这些特定规律的特定宇宙中。

量子力学启发了许多“我们注定要来到这里”的提议,因为它表明我们观察到的事物取决于我们如何观察它。这样看电子,它表现得像一个粒子;那样看,它又像波。物理学家,特别是尤金·维格纳和约翰·惠勒,推测意识远非物质的简单副现象,而是现实的重要组成部分。您的个人意识可能无法持久,但某种形式的意识将与宇宙同在。我在这里批判了这些“我们注定要来到这里”的命题,以及在这里批判了这些命题

永无止境

理查德·费曼在《物理定律的本性》(The Character of Physical Law)中称之为“伟大的守恒原理”,它是更微妙的安慰来源。根据这些定律,自然的某些特征保持不变,无论自然发生多大变化。最著名的守恒定律涉及能量。能量可以采取多种形式——动能、势能、电能、热能、引力能、核能——并且可以从一种形式转变为另一种形式。物质可以变成能量,反之亦然,正如爱因斯坦用他的著名方程式 E = mc2 所揭示的那样。但是,如果您将任何给定时刻的所有能量类型加起来,总和将保持不变。

其他守恒定律适用于角动量和电荷。这些定律在哪些方面令人欣慰?因为作为人类,我们知道失去。当我们观察世界——以及镜子中自己的脸庞时——我们看到了事物可怕的短暂性。我们所爱的事物迟早会消失。知道在某种程度上,事物保持不变是令人安心的。根据守恒定律,没有终结或开始,只有转变。

最令人欣慰的守恒定律涉及信息。物理学家伦纳德·萨斯坎德说,信息守恒“支撑着一切,包括经典物理学、热力学、量子力学、能量守恒,这是物理学家数百年来一直相信的”。根据该定律,发生的一切都会在宇宙中永久留下印记。在您去世后的亿万年后,在地球和太阳消失之后,您一生中的每一个微小细节都将以某种形式据称 存续下去。

回到多元宇宙理论,它规定我们的宇宙只是众多宇宙之一。物理学家提出了受量子力学、弦理论和暴胀(一种推测性的宇宙创造理论)启发的不同多元宇宙理论。这些理论的共同点是缺乏证据——甚至缺乏获得证据的希望。那么是什么解释了它们的流行呢?

这是我的猜测:物理学家们被我们小宇宙的死亡率吓坏了。有生必有死,根据大爆炸理论,我们的宇宙诞生于 140 亿年前,它将在遥远的未来某个不确定的时间死去。多元宇宙就像上帝一样,是永恒的。它没有开始;它也不会有结束。如果您发现这个命题令人安心,那么您或许不应该阅读这篇对多元宇宙理论的批判

决定论的积极一面

物理学式的决定论假定现实严格来说是物质的。发生的一切,包括我们的选择,都是物理力的结果,例如重力推拉物理物体。此外,每个当下都与一个独特的过去和一个独特的未来相关联。我不喜欢决定论,因为它颠覆了自由意志,并使我们更倾向于接受事物的现状就是它们必须如此的状态

但我可以看到决定论的积极一面。世界常常显得令人不安地失控。我们感觉在任何时刻都可能发生坏事,无论大小。当您心不在焉地沉思量子力学过马路时,可能会被卡车撞到。附近的超新星可能会用致命的辐射沐浴地球。数百万我的同胞可能会被一个暴徒小丑所吸引。一种突变病毒可能会突然从不知名的地方出现并杀死数百万人。

我们迫切希望相信,在表面上的随机性之下,有人或物在控制着一切。对许多人来说,上帝是运营这家看似混乱的宇宙公司的严厉但公正的首席执行官。我们很难看到她/他/他们的计划,但她/他/他们肯定知道她/他/他们正在做什么。

如果您觉得上帝假设难以置信,那么也许极端形式的决定论,称为超决定论,可以作为替代品。超决定论试图消除量子力学的几个令人费解的特征,包括量子事件的明显随机性和测量的不必要作用。两位我钦佩的物理学家,萨宾娜·霍森菲尔德杰拉德·特·胡夫特,都提倡该理论。

根据超决定论,宇宙并非疯狂地冲向不可知的未来。它沿着时间开始时铺设的刚性轨道,平静而坚定地滑行。作为一个自由意志狂热者,我并没有觉得这种观点令人安慰,但我理解为什么其他人会这样认为。如果决定论是真的,那么您就无法改变任何事情,所以请坐下来享受旅程。一切都应该是这样——或者必须是这样。

唯一难以积极看待的物理学原理是热力学第二定律。它规定宇宙中所有的创造性能量最终都会消散,变成无用的热量。我们周围看到的奇妙而复杂的结构——恒星、行星、大教堂、橡树、蜻蜓、人类——都将消失。宇宙将陷入热寂,一种什么都不会发生的状态。聪明的物理学家已经想象出我们可以逃脱这种黯淡命运的方法,但他们的提议似乎并不比天堂假设更可信。

我发现任何物理学假设都不是非常令人安慰。我希望如此。最近我一直在思考死亡,因为我的年龄大了,而且世界处于岌岌可危的状态。我也有我的安慰。我是一位作家和父亲,所以我幻想人们在我去世后阅读我的书,并且我设想我的儿子和女儿过上美好、充实的生活,并可能拥有他们自己的孩子。这些一厢情愿的景象需要文明继续下去,所以我说服自己,尽管文明有明显的缺陷,但它相当好并且正在变得更好。这就是我管理我的恐惧的方式。

延伸阅读:

我在我的最新两本书中深入探讨了科学的哲学和精神含义:《关注:性、死亡和科学(Pay Attention: Sex, Death, and Science)和《身心问题:科学、主观性和我们真正的身份(Mind-Body Problems: Science, Subjectivity and Who We Really Are)

请观看我的播客《身心问题(Mind-Body Problems),特别是最近我与萨宾娜·霍森菲尔德的聊天:“物理学的慰藉(Consolations of Physics)

另请参阅“元帖子:关于物理学的帖子”,这是我关于物理学的专栏文章的合集。

这是一篇观点和分析文章;作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》(大众科学)的观点。

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