万物皆假设（1）

书名：万物皆假设

作者:埃里克斯·伯依斯

前言

这是一本讲述有史以来最不可思议、离奇古怪和著名的反主流理论的书。在接下来的篇章里，我们将探究诸如此类的新奇问题：我们是生活在电脑虚拟世界中的吗？疾病会不会来自外太空？行星如果偶尔爆炸将会怎样？恐龙有没有可能死于一场核战争？人类会是水猿猴的后代吗？另外，耶稣其实是恺撒大帝吗？

这些念头或许听起来过于离谱，以至于没人能把它们当真，但是它们并非玩笑。长久以来，学者们以绝对认真的态度提出这些古怪的猜测，他们声称：不论这些猜测对普遍观念的挑战有多大，实际上它们都有可能是真的。对于这一观点，主流科学家自然强烈反对。他们坚持这些想法都是胡说八道。有人提出这些想法已经使一些主流科学家怒火中烧了，更别提去相信这些“胡言乱语”了。虽然如此，奇怪的理论仍然在科学史中长久地存在着。它们就像古怪而奇异的植物一样，持续不断地从知识文化的土壤中涌现。

作为对非正统观念的探索，本书的题材属于一种非常古老的类别—关于错误的历史。在传统上，这一题材的目的在于描述和批评愚蠢或错误的信念，所以才列举这些有缺陷的思想作为案例，以便在未来避免此类情况的出现。然而，我在本书中并无此意。另一方面，我并不想为这些奇怪的理论辩护或代言。我与它们的关系更加复杂。我承认这些主张都十分离谱，也愿意承认其中的大多数，抑或全部可能都是彻头彻尾的错误。然而，我对这些理论并不反感。事实上，它们还令我着迷，这也正是我写下这本书的原因。

在某个层面上，我被这些“错误”所吸引是缘于我个性中的一种怪癖。一直以来，历史中的怪人怪事都令我颇为着迷，尤其是那些涉及局外人和古怪者的内容。从这个角度来说，这些理论的吸引力就很明显了，因为它们都是奇特想象的产物。其创建者大多都是传说中的怪咖，由于他们坚持主张反常的观念，最终被科学界排斥。

对于我受这些理论吸引的原因，还有一点是它们提供了一窥科学文化的独特窗口，科学文化本身就十分迷人。具体来说，它们展现了科学文化核心中的叛逆主义和建立共识两者之间的紧张关系。

科学是一种独特的知识形式，其独特之处在于：它鼓励对其主张持怀疑的态度，反对所谓完全确定的理念，总是承认存疑是有可能的，并且积极地将他们的主张付诸检验。为此，它给叛逆主义—正如著名的苹果公司广告语所说的那样—“不同凡想”赋予了巨大的价值。想想那些科学天才，如哥白尼、达尔文和爱因斯坦，他们正是因为以全新的方式看待自然世界，变革了我们对世界的理解而闻名于世。

但同时，科学也要求建立共识。如果研究者们永远相互反对，无休止地创造出新的相违背的解释，一切也就毫无用处了。在某一刻，他们必须聚到一起，并且认同对证据的其中一种解读比其他所有的解读更有说服力。换句话说，尽管科学有时会将最高荣誉赋予那些思维独特的人，但大多数科学家在大部分的时间里，需要思维一致。正如历史学家托马斯·库恩在他1962年出版的书《科学革命的结构》（The Structure of Scientific Revolutions）中所写的那样，他们共享的解读或者范式，指导着日常的研究，同时催生了他们提出的问题和他们认为正确的答案。

因此，叛逆者和共识建立者都在科学中扮演着必要的角色。但正如我们即将看到的，他们之间经常会发生冲突—尽管这种说法或许太轻描淡写了。其实，说他们经常在最后落得彻底厌恨彼此也不为过。

就共识建立者看来，其问题在于，尽管叛逆主义有其存在的意义，但它很容易被用过火。他们宣称，如果支持一种范式的证据是压倒性的，那么坚持拒绝接受它，选择宣扬自己激进的理论去替代它的做法，会很快变成愚蠢和疯狂，而这就等同于拒绝科学本身。

另一方面，叛逆者强调，解读证据的不同方式一向存在，而且证据甚至可能还是不完整的，或许是因为拼图缺失了一块最关键的拼板。他们警告说，僵化的依从对科学构成的威胁或许要严重得多，因为它令研究者无法看到可能的新解释。

在这场辩论中，我对两方皆怀有同情和同感。我承认，现实地说，传统科学智慧几乎一定是正确的。毕竟科学家们在评估证据方面受过高度训练。如果证据是说服了他们大多数人偏好一种解释，那很可能因为这真的就是最佳解释。但我身体里住着叛逆者，令我乐于见到那些反传统者在搅动局面，询问着棘手的问题。即使有时他们会被彻底当成疯子。偶尔—也许没到经常的程度，但时不时地—那些看起来违背常识、疯狂、非正统的理论最终被证明是正确的。

这由此引出了我着迷于奇怪理论的主要原因—纯粹的好奇。当有人想出完全有悖于正统观念、真正离谱的点子时，我就克制不住想知道他们的论点是什么。而且，有时会好奇，他们有没有可能是对的？他们另类的观点是一种疯狂的念头，还是天才的想法呢？

这就是这些理论的好玩之处。它们提供了放肆而激动人心的猜想。它们应对的是科学中最大的一些问题—关于世界万物、宇宙的本质、生命的起源和我们的物种、意识的出现以及文明的诞生—同时，给这些问题提供看似荒谬的答案。考虑到围绕这些话题的有多少是未知的事物，我们应该思考：这些答案真的显得那么疯狂吗？不确定性恰恰就是这些理论的吸引力所在，令它们得以赢得拥护者。

通过了解这些异见，你可以造访知识国度的塞外边疆，可以看看（有没有可能）其中哪个理论能诱惑你改旗易帜。也许它们会使你对原本毋庸置疑的主题产生疑惑，抑或这些理论对你完全构不成问题。

我确实有意给这些理论一个说服你的机会。因此，我尝试清晰地重现论证它们的过程，甘冒有时看似过分赞同它们的风险。尽管每一例我都必定会附上解释，说明为何这些理论被一些行业的专业人士所否定，但我并不会告诉你，我本人对任何一条正确与否的判断。因此，判断其价值的决定权在你自己。

如果你最终的确得出结论，认为普遍观念是对的，这些理论真的很疯狂，那我仍然要说，思索它们所花去的时间不会白费。古典学者玛丽·比尔德曾在探讨“荷马是一位女性”的理论（我们会在本书的最后一章谈到它）时主张：有一个想法有可能是“错而有用”的。我完全同意她的观点。我相信一个具有煽动性的想法，即使完全错误，也能引导我们跳出固有思维的框架。那些跳出熟悉的知识领域的练习，能够撼动我们的思维，引发我们对自己的假设提出质疑，使我们认识到，以全新的方式看待我们原以为理所当然的事物是有可能的。

而且，在更实际一些的层面，这些奇怪的理论的确提供了一种另类的途径，帮我们学习不少正统的科学知识，因为它们不断提及主流科学学派，虽然同时也在驳斥它们。这就像借助哈哈镜审视科学史一样。理念参考体系或许极为另类，但你还是会接触到大量被认为“正确”的科学知识—与不正确的混在一起。这其中的某些理论甚至有望激发你涉猎该主题的更多信息，抑或促使你就某个学科更深入地研读下去。

“奇怪理论”这一题材的内容广博而芜杂。想要全面涉猎，得花上数卷才写得完。为了让一切变得更简单，我使用了一些过滤手段。

首先，我去掉了所有我认为缺乏真正叛逆精神的理论。这样就排除掉人们经常拿来与反叛正统科学联系在一起的理论：神创论和气候变化否定论。我们将在本书中谈及的很多理论都曾被评论家指出与这两种理论的相似之处，但我认为这种对比是错误的。

神创论是人们对于一种古老的宗教传统僵化地信奉之下出现的理论。这恰恰是叛逆主义的反面。类似地，气候变化否定论者也代表着一个强有力的利益群体—化石燃料产业与其所有同盟者。

在我心里，一名真正的科学叛逆者未曾简单地接纳一种另类、固有的正统观念。他们并不从属于某个根深蒂固的派系，并认为自己的派系被科学共识威胁，而与人展开口舌之争。相反，他们是真正的怪咖，开辟出属于他们自己的奇怪天地。不管人们对他们作何评价，在他们的立场背后，并没有隐含愤世嫉俗的观念或者秘而不宣的动机。他们对寻求他们所理解的真理有着诚挚的热忱。然而，当他们明显反对特定科学观念时，他们也不反对科学；恰恰相反，他们把自己看作科学价值正义的守护者，对抗着日渐抬头的趋同思维。

由此推论，我相信叛逆主义并不等同于无知。一名真正的叛逆者必须了解他们所否定的科学结论是怎么回事。世界上有整个一个类别的怪诞科学，人们构想出烦冗的理论，显然从未阅读过其所属主题下任何相关的科学文献。我把这看作另外一种现象—它自有其趣味，但这并非我想在本书中审视的东西。我认为：本书涉及的理论提出者都为理解他们所否定的范式而付出了一番努力。事实上，他们之中还有很多人，之前在其所在的学科还极受人敬重，后来他们似乎完全脱离了正轨，这令他们的同事感到十分困惑。

就算有了这层过滤，我们的主题仍然相当宽泛。因此，我进一步将范围缩小到历史科学学科：宇宙学、地质学、演化生物学、古生物学、人类学、社会科学、考古学和历史学等。这与实验科学学科，诸如物理学和化学（我选用了两个物理学理论，因为它们都与宇宙学相关）相对应。

我选择这些学科是出于对我钱包的考虑，这些历史学科可以产出最好的（也是最离谱的）奇怪理论。它们是该类别下一些历来最经典的奇怪理论的出处。它们天然就比那些实验科学学科的理论更具猜测性，因此理论的提出者能让他们的想象力尽情翱翔。

聚焦于历史学科，也使我能够为本书构建起一定的结构。虽说每一章都各自独立，你想以怎样的顺序阅读都可以，但同时，如果你选择从头到尾依序阅读，各个主题会以大致的逻辑顺序展开。我们会从最宽广的视角开始，探讨整个宇宙的话题，随后我们将不断拉近视野：来到太阳系，接着是地球—生命的起源，人类的演化，最终探究文明的出现。我以这样的方式设计本书，让它为你提供某种宇宙的另类历史，从其诞生一直聊到现代的开端。

为了丰富全书的多样性，我顺带还提及了几个古怪却正确的理论的例子：这些概念一开始被科学界否定，但最终作为正确（或者至少是可能正确）的理论而被接受。我这样做是为了向你展示：理论确实有可能从被排斥最终发展成被人们接受。

最后，让我再加上一些对本书术语的说明。“理论”一词在科学中有特定的含义。它被定义为得到证据的强有力支持，并且大致被科学界接受的解释。这与“假说”相对，“假说”更像是在一定知识基础上，根据有限的证据做出的猜测。

由此，出现了一个问题—因为在大众用语当中，一个“理论”指任何推测或者观点—理论一词与“假说”或者“猜测”是可以互换的。这就产生了一个矛盾的源头，因为一些科学家会对这些词语的用法特别挑剔。事实上，他们还曾经发起过长达两个世纪的运动，试图让人们不再将“假说”描述为“理论”。他们担心如果公众将一个科学理论当成是任何旧观念或者猜想，公众就没法充分认识到它的分量和重要性了。最终，公众有可能会认为进化论不过是达尔文坐在马桶上想象出来的半吊子理念罢了。

我害怕自己会招来用词挑剔者的愤怒，因为我选择使用“理论”世俗的而非科学上的含义。我的理由是，本书是为更广泛的大众读者所写，因此我认为运用公众所熟识的用法比较合宜。我试着坚持用最普遍使用的词语来描述每个观念。如果大多数人把它称为“理论”（不管这样是否确切），那我也这么做；同样地，如果大多数人把某个特定的理念称为“假说”，我也照此称呼它。

说了这么多绕圈子的话，我还得补充，我可能把接下来书中的一些观念称为“理论”，但这并不意味着它严格来说就是理论。其中一些倒确实接近了，你会在书中发现不同程度的合理性。我猜想你甚至可能会最终同意其中的一些主张。然而，其他的甚至连假说也算不上，大概仅仅把它们称为猜想比较确切吧。继续阅读时请持适当谨慎的态度。

第一章宇宙难题

如果你从市中心出发，穿行经过摩天大楼和城市街灯，越过市郊，来到郊外开阔的田野，请记得一定要抬头看看夜空。你会看到广阔的宇宙在你的头顶伸展开来。这景象令人惊叹，或许它会引起你思考：宇宙到底是什么，又从哪里来？群星和星系是如何出现的？我们该如何解释这广袤无垠的存在呢？

人类从史前时期就一直在思考这类问题，那时他们从神话中获得答案。中国古代神话故事里提到：一个名叫盘古的巨人从一颗巨蛋中醒来，试图走出巨蛋而打碎了它，宇宙也由此诞生；在雷纳佩族和易洛魁族的创世故事中，一只海龟将整个世界驮在背上；根据古巴比伦史诗《埃努玛·埃立什》中的描述，风暴之神马尔杜克用被杀死的巨大海龙提亚玛特的尸体塑造了天空和大地。

如今，宇宙学是研究宇宙整体问题的学科。其本质决定了它研究的都是些抽象而奇特的概念，如黑洞、更高的维度以及在太空的真空中闪现和湮灭的虚粒子。因此，宇宙学家很能容忍古怪的观点。他们当作正统观念的理论有时颇令人费解。至于那些我们在本章中审视的非正统理论，姑且说它们对我们心中真实世界的某些最基本的方面提出了质疑吧。

若宇宙大爆炸从未发生？

宇宙是如何诞生的？主流科学告诉我们，宇宙是在大约138亿年前，从一个极热、致密的状态爆炸形成的。随着这个火球一样的宇宙不断扩张，它冷却了下来，首先形成了原子，然后形成恒星和星系，最后它的一小部分转变成地球以及包括你我在内的所有地球居民。

这就是大爆炸理论，它首先于20世纪20年代成形，尽管它未被立即广泛地接受。20世纪中叶的数十年里，一种名为“稳态模型”的理论对它构成了严峻的挑战。这种替代性的宇宙论于20世纪40年代被提出，并且提出了迥异的宇宙起源说—认为宇宙没有开端，宇宙大爆炸从未发生。事实上，稳态说的支持者主张：科学的一个最基本的原则令宇宙大爆炸不可能发生。

然而，他们倒并未提出，缺少开端意味着宇宙的诞生本身就从未发生。正相反，他们主张—这是该理论最古怪的部分—宇宙的诞生一直在持续。他们想象在太空边界，物质持续从虚无中产生。这种新生物质具体是何种形式并不清楚。该理论的提出者猜测，它可能是弥散的氢原子，从虚无中冒出来。尽管他们之中还有个人异想天开地提出，它甚至有可能是自然产生的肥皂块，但他们主张，不管新物质属于何种形式，宇宙永无止境地以这种方式更新自身—如果可能的话—就跟一个人通过永无止境地获得新生的健康细胞而永生一样。

翻开任何一本科学教科书，你都找不到任何关于弥散的原子，或者从虚无中冒出肥皂块的内容。现代科学绝不会相信这样的现象可能存在，说它更像魔法还差不多。那么，稳态理论的提出者们是如何说服他们自己相信，这种所谓持续诞生的想法有可能是真的呢？为便于理解，让我们退一步，先来看看大爆炸理论的产生，因为彼理论的出现正源于此。

大爆炸理论的灵感来源于观测证据。20世纪20年代，在美国加州的威尔逊山天文台，天文学家爱德文·哈勃运用刚安装好的大型天文望远镜，发现可见宇宙中几乎所有星系都在快速地远离彼此，就好像在向外逃逸一样。这使他得出结论：宇宙一定正在膨胀。

这一发现反过来很快让比利时物理学家（同时也是罗马天主教神父）乔治·勒梅特推测：如果宇宙在不断变大，那么在过去它一定相对较小，而且小得多。他推测，如果令时间倒退得足够久远，你最终会抵达一个原初时刻，那时宇宙中所有的物质都被压缩在一起，呈一丁点大的单个物质，他称之为“原始原子”。他主张，宇宙中存在的一切，肯定都来自这一源头。此解释深具说服力，令大爆炸理论很快成为关于宇宙起源的主要科学理论。

稳态理论在此之后发展起来，但它的灵感来源于更抽象、更具哲学意味的思考。它是三位剑桥研究者：赫尔曼·邦迪、托马斯·戈尔德和弗雷德·霍伊尔思想的产物。邦迪和戈尔德都是逃离了纳粹德国、客居奥地利的流亡者，霍伊尔则是英国约克郡人。二战期间，英国军队为发挥他们的科学才智，安排他们研究雷达，其时三人得以相遇。他们在战后都成了年轻的教授，继续着这段友谊。

三个人都同意哈勃做出的“宇宙正在膨胀”的发现十分重要，但是他们认为勒梅特的结论肯定不对，因为他们相信，这违背了科学的一个最基本的原则—自然法则是普遍适用的，应当在任何地方及任何时间都一致地发挥作用。他们坚称这是不能妥协的绝对概念。他们提出警告：如果你开始与这个概念过不去，比如你认为万有引力定律也许只在周二有效，周三无效，那么整个科学大厦都会倒塌，知识将不复存在。

这一原则本身并无争议。他们说这是科学信念最基本的一部分，这点没错。但是，若将它死板地用在宇宙起源这一问题上时，就导致他们得出了惊人的结论，认为物质和能量的产生不可能像勒梅特所想的那样，是一次性发生的，因为如果宇宙诞生能够发生一次（它显然已经发生过一次，因为我们存在），那么它一定在过去的任何时间都可能发生，未来也随时都可能发生。宇宙诞生一定是一个持续不断发生的过程。如果自然法则自始至终恒定不变，那么又怎么会有其他解释呢？

他们批驳勒梅特的理论极不科学，因为它违背了这一原则，未对宇宙诞生的问题加以解释，使它成了时间之初的一个神秘的一次性事件。邦迪批评道：“将整个宇宙诞生的问题推到过去，是在限制科学，使人们只能讨论宇宙诞生之后的情形，从而阻碍了科学研究宇宙的诞生本身。”

简而言之，这就是两种宇宙论模型之间的论争。大爆炸理论的支持者依据的是使人想到一次性宇宙诞生事件的观测证据；而稳态理论的拥护者作为回应，援引了一个哲学原则来坚称宇宙诞生一定是持续不断发生的。

邦迪、戈尔德和霍伊尔承认，物质在持续不断地被创造出来的观点可能会让许多人感到奇怪，毕竟还有其他需要考虑的科学法则，如能量守恒定律。该定律指出：能量只能转变形式，不能被创造或者消灭。因此，物质作为一种形式的能量，不应该凭空产生。

同样重要的是，丝毫没有观测证据能够为宇宙持续诞生的主张提供支持。科学家从未观察到此类现象。物理学家赫伯特·丁格尔（Herbert Dingle）气愤地将这一概念比作利用超自然魔法，将铅转化为金子的炼金术信念。然而，“剑桥三人组”依然坚持认为：把宇宙诞生当成持续发生的过程比当成一次性事件要更合理。为支持这一论点，他们仔细地基于宇宙持续诞生的理论，推导出宇宙模型的各项细节，以展示它可能是如何运作的，并由此得出他们的稳态模型。

故事是这样展开的，三名研究者在看过一部1945年的恐怖电影《死亡之夜》后，想出了他们宏大的替代性宇宙论。电影讲述了一个人被困在不断重复的梦魇中，并且以这个人再次从其噩梦的开头醒来而结束。这种周而复始循环的叙述结构，使研究者们想到无始无终的宇宙概念。这一联系或许对大多数人来说并不明显，但是三个人看完电影之后坐在邦迪的公寓里共饮的朗姆酒显然帮他们看出这一类比的合理性。

大爆炸理论中的宇宙，以剧烈的爆炸为开端，并随着时间推移，经历了急剧的变化；与此相反的是，他们的稳态宇宙一直处于平静和安宁的状态。它提供了一幅令人安心的图景：在足够大的范围内，宇宙过去一向并且未来也将一直保持稳定。

邦迪在1950年出版的宇宙论教科书中解释道：“‘稳态’这个词用来形容一直在广大范围内维持原样的宇宙。”他将其与一条河流相比拟，河中的水在向下游流动时持续变化着，但是日复一日，河流整体上是恒定不变的，它流动的速率是稳定的；与此相似，稳态宇宙一直会在小范围内发生变化，但是其整体始终保持一致。

维持这种稳态的关键在于物质的持续产生。如果现存的物质就是一切，不会再有新物质产生，那么随着恒星燃尽所有可用的燃料而变暗，宇宙最终会步入冰冷的死亡，但是如果物质持续产生的话，它们就会提供无尽的燃料，即使在衰老的恒星燃尽之后，仍然能够有新生的恒星形成。

根据他们的计算，维持宇宙运转甚至不需要用到很多的物质，而且这一需求量小到一个人可能永远无法观察到它在发生，也不会有任何已知的实验能探测到它。以提供简单朴素的解释而著称的霍伊尔是这样描述的：“每十亿年里，在相当于一品脱容量的牛奶瓶大小的范围内，大约会产生一个原子。”（前文中，那个半开玩笑地声称物质有可能以肥皂块的形式出现的也是霍伊尔。）

至于规定了物质不可能凭空产生的物质守恒定律所涉及的问题，霍伊尔辩称：“事实上，宇宙的持续诞生，有可能是在不违反此定律的情况下发生的，而实现它的关键就是‘负能量’。”霍伊尔假设全宇宙范围内存在负能量场—他称之为“创造场”。他说，任何的扰动都会令该场的体积增加，随后就会触发了等量的正能量（即物质）产生。同时产生的正负能量相互抵消，令宇宙中能量的总和保持恒定。

批评家们将这种解释驳斥为“数学把戏”，但霍伊尔回应道，即使如此，它也能说得通，因为能量守恒定律仅要求能量总量保持不变。有多少正负能量产生根本无关紧要，只要总量维持平衡，那么能量守恒定律就没有被违反。

物质的生成还起到了另一个作用。随着物质形成，创造场会扩张，而且因为其能量是负的，它有一种反引力的效应，造成宇宙膨胀。这与哈勃早期的观测相符，宇宙膨胀本身就会起到某种清除宇宙垃圾的作用。衰老的恒星和星系被向外推，推出可观测宇宙的边界，使新生的恒星和星系得以取代它们的位置。由此，稳态系统的各部分一起运作，如同顺畅运转的机械装置一样，永远不断地运行着，无始亦无终。

1948年，“剑桥三人组”发表了他们的新宇宙论的细节，以两篇文章的形式展现：一篇由邦迪和戈尔德合写，另一篇单独由霍伊尔所写。随后，他们开始推广自己的理论。在推广过程中，霍伊尔意外地为大爆炸理论定了名，也算是历史上的一桩不大的奇事。在那之前，勒梅特的理论通常被冠以“演化宇宙论”模型的名字，但在1949年英国广播公司（BBC）的一次广播讲座中，霍伊尔语气略带不屑地将之描述为物质“在久远的过去一个特定时刻的一次大爆炸中”被创造出来的观点，而这个说法就这样被沿袭了下来。

一段时间里，稳态理论获得了不少人的追随，特别是在英国研究者群体中。科学史学家曾记录，该理论让整个宇宙保持不变、稳定、平静，似乎对热爱传统和稳定性的英国人很有吸引力。霍伊尔同时也是一位实力卓著、颇具影响力的成功人士。在20世纪50年代，他所领导的一支团队研究出了恒星核合成的原理—太阳内的氢和氦是如何形成诸如碳和铁等元素的。这一发现被认为是“20世纪天体物理学界最出色的成就之一”。

然而，最终令该理论退出历史舞台的是观测证据。这些观测证据一向更符合大爆炸理论。随着天文学家继续探索宇宙，他们发现宇宙与稳态模型的预测并不相符。

20世纪50年代，天文学家开始使用射电望远镜的新技术来探索宇宙最遥远之处—也是最古老的区域—他们发现，那些区域的星系比更“年轻”区域的星系聚得更紧密。这直接与稳态理论所预测的—宇宙应该总是和它的现在有一致的样貌（因此也应有同样的密度）相违背。

然而，真正的致命一击来自1965年，宇宙微波背景辐射的发现。这是一种微弱的电磁辐射，充斥着宇宙中的每个角落。大爆炸理论家们曾精确地预测这样的现象，是早期宇宙极热的初始状态遗留下来的辐射。另一方面，稳态理论的支持者却落得措手不及，他们并没有理论可以拿出来解释为什么会存在宇宙微波背景辐射。

就大多数科学家看来，这些观测证据放在一起，使天平决定性地倾向了大爆炸理论一方。它们清晰地表明宇宙肯定曾有一个开端。其结果是，稳态理论的支持者迅速减少，到20世纪70年代，大爆炸理论已经被接受成为宇宙论的标准模型。

20世纪90年代，不认输的霍伊尔试图为稳态理论拼凑一次重回历史舞台的机会。他与天体物理学家贾扬特·纳利卡和杰弗里·伯比奇合作，一起提出了他们称为准稳态宇宙论的理论。

在这一新版本中，他们承认，观测证据的确表明大约在140亿年前，某种重大、宇宙规模的事件曾经发生，但他们辩称：这一事件并不一定是宇宙的起源；相反，他们提出宇宙经历过500亿年收缩和膨胀的无限循环。他们倒并未想象宇宙一直收缩到勒梅特的原始原子那么大。他们声称，在最近的一次收缩中，宇宙仍维持足够大小，使所有星系都保持完整。这就将他们的观念与大爆炸理论的一些模型—它们构想宇宙历经坍缩和重生的循环—区分开了。但他们宣称，宇宙收缩到足以令上次收缩期结束，和当前膨胀期的开端看起来如同大爆炸。这就令所有作为大爆炸证据被引用的观测，能够在宇宙持续诞生的框架内，被重新加以解读了。

对大多数天文学家来说，这一新模型看起来不过是为挽救失败理论而做的绝望尝试罢了。对此，他们大都采取了无视的态度。当然，这也丝毫没有影响大爆炸理论的流行。遗憾的是，霍伊尔于2001年去世，稳态模型失去了最强有力和最著名的宣扬者。

纵观这段历史，将稳态理论看作一次雄心勃勃却误入歧途的、试图基于哲学原则而非观测证据找出宇宙论模型的尝试而弃之不顾的行为似乎轻而易举。当然，它注定失败，但重要的是，实际上该理论的确提出一个合理的问题：物质和能量的产生到底是怎样发生的？物质是如何凭空出现的？如果物质在整个外太空随机产生是错误答案，那么正确答案是什么？大爆炸理论对该现象的解释又是什么呢？

直到20世纪70年代，大爆炸理论支持者中，占主导地位的学派单纯地将宇宙诞生当成了一个越限话题。其证据也强有力地表明：一次单独的宇宙诞生事件曾发生过，但是没有线索说明它为何发生或什么引发了它，因此去猜想它的原理似乎并无意义。但当大爆炸理论被奉为正统观念，忽视宇宙诞生的问题已开始让人无法满足。正如科学史学家约翰·汉兹所说，它开始变得像现代宇宙学房间里的大象一样。许多科学家感到有必要给出某种解释。

当然，我们一向可以拿上帝来作为一切的答案。也许某位神祇打了个响指，开始了创造。这个解释看似与大爆炸理论奇怪地相容，这一点并没有逃过大爆炸反对者的眼睛，也没逃过教皇庇护十二世的注意，后者于1951年称赞了大爆炸理论，称其为宇宙有一位造物主提供了科学证明。随着时间流逝，许多大爆炸理论坚定的无神论批评者指责该理论不过是迷信的人偷偷把神学混进科学的工具罢了。他们指出：勒梅特既是物理学家，又是一名神父。

大爆炸理论的支持者愤怒地否认这一指控，并提出他们许多人也是无神论者。无论如何，他们并不想为宇宙诞生的谜题找一个宗教性的答案；他们想要一个真正的科学答案。但是，当他们沉思于如何在大爆炸背景下解释宇宙诞生的时候，他们遇到的问题在于，由稳态理论支持者提出的批评，其实是对的。迄今为止，只发生过一次宇宙诞生的确非常奇怪。自然界的基本力—如引力和电磁力—都是持续存在的。它们不会被开启或被关闭。因此，为什么某种力会让宇宙诞生只发生一次，随后却禁止它再次发生了呢？

这就是谜题所在，这个逻辑引导人们得出了一个看似矛盾却可能的答案：如果宇宙诞生不可能发生在我们的宇宙，那它曾必然发生在其他地方。这尽管听起来非常古怪，但我们的宇宙外一定还有宇宙，宇宙诞生肯定曾经（有可能目前仍在）以某种方式，在我们视野外的其他地方发生。

这一解释要求我们重新定义“宇宙”这个词。传统上，该词指的是存在的一切，但现在它被给予了一个有限的含义。我们用“全宇宙”来指代一切时空。而“宇宙”则被重新定义，以表示大爆炸所创造的一切。这暗示了形成我们这个宇宙诞生事件的外部，可能还存在着广大的区域。事实上，也许在我们居住的这个宇宙之外，还存在许多个其他的宇宙。

自20世纪70年代起，大多数主流宇宙学家都采纳了这一答案的某种变体。它是对勒梅特最初提出的大爆炸模型的重大修改，原模型宣称它描述了所有一切事物的诞生。而新大爆炸理论仅仅描述了我们这个宇宙诞生于此前存在的某种形态的情形。然而，关于这种形态可能是什么并无共识。或许是一种量子真空，其中随机的能量波动偶尔产生新的宇宙。也许是一种五维超空间，里面存在着飘浮的能量膜，每次它们相撞时会孕育新的宇宙。又或者（这是目前最流行的观念）是一个“多元宇宙”，里面充斥着迅速膨胀的负能量场，从这里持续不断地形成新的宇宙，这个过程就像水蒸气冷凝成水滴一样。

但是想想这些猜想意味着什么吧。它们暗示了，如果大爆炸的确曾发生过，那么全宇宙肯定是一个非常奇怪、我们所知甚少的地方，比我们的宇宙要广大得多，而且特性也与我们的宇宙极为不同。相对地，如果大爆炸从未发生，那么正如稳态理论所设想的那样，无论何时何处，我们所见到的宇宙的样子，应与全宇宙实际的样子差不多。

从这个角度来看，稳态理论就成了一个极为保守的理论。它接受了一点点的奇怪之处（在我们的宇宙中，物质持续不断地产生），来使总体达成大规模的常态，使我们的宇宙仍作为全宇宙存在。另一方面，大爆炸理论否定了奇怪的宇宙持续诞生的概念，但结果是，它的支持者最终将宇宙诞生的发生地，推到了我们的宇宙之外。他们把我们的宇宙重新想象成了一个大得多的整体的一小部分—某种泡泡宇宙，在某种无限而陌生的太空中飘浮，四周围绕着其他的泡泡宇宙。

这就是具有反讽意味的稳态模型。它提出物质杂乱无章地到处生成的概念，被看作一个非正统的、奇怪的理论，但其宇宙模型可能比当前大爆炸理论的支持者们所想的要保守得多。所以说，到底哪个才算是更奇怪的理论呢？也许真实情况是，解决宇宙诞生的问题并没有不奇怪的法子。解开这一谜团的所有努力都会引向一些非常古怪的结果吧。

怪论成真：射电天文学

20世纪后半叶，射电望远镜彻底改变了天文学，开启了通向宇宙的全新窗口。它使研究者得以发现宇宙中的一些天体。这些天体甚至在以往从未有人猜想过它们的存在，如被称为“类星体”的高能星系和被称为“脉冲星”的高速自转的中子星。因此，天文学家必定曾展开双臂欢迎射电天文学的到来吗？其实并非如此。事实上，他们起初的反应更像是集体耸了耸肩，没把它当回事。

暗示这种技术可行的最初迹象，实际上根本没出现在天文学界内部。它来自美国电话电报公司（AT&T）的研究部门—贝尔电话实验室。20世纪30年代早期，他们对使用无线电进行跨大西洋的电话通话产生了兴趣。然而，在电话测试的过程中，通话一直被来自未知源头的噪声干扰打断。该公司安排了一位年轻的工程师，二十六岁的卡尔·央斯基找出干扰的源头。

为此，央斯基在位于美国新泽西州霍尔姆德尔镇的贝尔实验室总部附近，一座废弃的土豆农场的田地里，建了一台高百英尺的无线电转向天线。他的同事们给这台设备起了个别名叫“央斯基的旋转木马”。经过两年的研究，他得出结论，当地和远方的雷电是干扰的一个原因，除此之外，还有一个他无法识别的源头。这是一种充斥着噪声的无线电信号，大约每24小时就会达到强度峰值。

通过转动天线朝向，央斯基能够确定信号来自哪个方向，而令他惊讶的是，起初信号显示来自太阳—单单这一件事就已属意义重大了，因为从未有人考虑过无线电来自太空的可能性。但随着继续跟踪这一信号，央斯基意识到信号并非来自太阳。在一年的时间里，该信号缓慢地在天空中移动位置：开始时，它处于太阳的方向；六个月后，它已经在天空中相反的位置了；在一年的末尾，它又回到了太阳的方向。

虽然央斯基没有天文学背景，但是他的天文学知识足以令他意识到：这一有趣的位置变化意味着该信号的源头在天空中占据着一个固定的位置，而地球在一年里围绕太阳的公转，使信号看起来好像在移动位置一样。反过来，这意味着信号必然来自太阳系外的源头。比如说，一颗恒星，因为太阳系内没有天体能保持在固定的天文位置上。在查阅星图之后，他发现信号似乎来自太阳系所在的星系—银河系的中心。

央斯基的发现成了报纸上激动人心的新闻头条，记者们急于了解央斯基是不是收到了来自外星文明的信号。央斯基向记者们保证，信号看起来是由自然现象引发的，因为该信号声是连续且纯粹的，完全是一种噪声，听起来就像用平底锅煎培根一样。尽管如此，媒体还是找到了一种引爆这条新闻的方法—“进一步猜测，这股无线电波可能是从银河系中心流出的无限电力的一个源头（遗憾的是，根本没这种好事）”。

另一方面，对专业天文学家而言，央斯基的发现似乎并没有什么影响。他们不过把这一发现当成偶遇的奇闻趣事罢了。产生这一想法的原因在于，20世纪30年代，那些一般意义上的天文学家，几乎对无线电工程学一无所知。他们只通过光学天文望远镜观测太空，从不鼓捣无线电。因此，央斯基出人意料的发现，正处于他们的专业领域之外。另外，传统的知识认为，恒星只产生光，除此之外无其他产物。虽然有些人提出了，信号的真正来源或许是射入地球大气的恒星辐射；但大多数人只是把这一报告束之高阁，弃之于不顾罢了。

这就是射电天文学虎头蛇尾的诞生过程。央斯基试图说服贝尔实验室资助自己探究这种神秘的“恒星噪声”，但是贝尔实验室并没看出这一研究有什么赚头。最后，央斯基的上司让他改做其他的项目，他也照做了。

尽管天文学专家们没怎么为央斯基的发现而激动，但对天文学来说幸运的是，有个年轻人因此兴奋不已，他就是二十一岁的格罗特·雷伯，住在芝加哥地区，是一名拥有电学工程学学位的无线电业余爱好者。像央斯基一样，他也没有天文学背景，但他认为恒星噪声是他听过的最神奇的东西，所以他决定把这个谜题研究个透。

一开始，雷伯试图通过与专家联系来满足他的好奇。他写信给央斯基，想取得一份做他助理的工作，但央斯基告诉他贝尔实验室已经砍掉了这个项目的资金。随后，雷伯确认了一遍有没有哪位天文学家正在研究这个问题。哈佛天文台礼貌地回应道，央斯基的发现很有意思，但他们还有更紧迫的研究项目需要开展。芝加哥大学的天文学教授杰拉德·柯伊伯态度则轻鄙得多。他向雷伯保证：央斯基的发现“最好也不过是个错误，最坏也许是一场骗局”。

然而，雷伯身上有一种叛逆的个性，这种个性会贯穿他的一生。他的一位传记作家在后来写道：“雷伯并不关心权威科学，在表达其鄙弃情绪的时候除外。”如果专家们不打算探究“恒星噪声”的谜题，雷伯决定他会自己去做。

1937年，雷伯住在他母亲位于美国伊利诺伊州惠顿的房子里。在房子旁的一块空地上，他着手开始建造世界上第一台射电望远镜。与央斯基的天线不同，这是一台正规的射电望远镜，拥有一个直径三十二英尺的抛物面“锅”，将无线电波汇聚在一起。这台望远镜坐落在巨大的脚手架结构上，他的母亲之后用它晾起了衣服，邻居的孩子们则把它当作攀爬架玩了起来。

1938年，雷伯完成了望远镜的建造，随后开始绘制有史以来第一幅射电天图。他只能在深夜工作，主要因为他白天得去芝加哥的一家电子技术公司上班，但有时也因为夜晚路上车比较少，毕竟汽车引擎产生的噪声会干扰他敏锐的接收器。

在接下来的一年中，他将自己工作的细节寄给了一些天文学期刊，但正如在他之前的央斯基的遭遇，他得到的回应即使不是彻底的怀疑，也是缺乏兴趣的回应。毕竟，在天文学的研究上，他基本上属于自学成才，并非任何一家学术机构的成员。这些期刊的编辑们无法判断他是真的在做研究，还是只是一个不知哪来的疯子。最终，《天文物理期刊》的编辑下决心进一步审视这名年轻人，万一他的主张真的有分量呢。于是，这位编辑派出了一支天文学家队伍，前往惠顿查看这台射电望远镜。

天文学家们惊讶地绕着这台设备走来走去，不时捅捅这儿戳戳那儿，最终发回报告说“它看起来是真家伙”。1940年，该期刊发表了一篇由雷伯撰写的短文，这是在天文学期刊中发表的第一篇关于射电天文学的文章。由此，多亏了雷伯的恒心，天文学家们终于了解到无线电波能怎样帮助他们探索宇宙了。

可即使如此，直到二战后，得益于军方对发展雷达技术的兴趣，射电天文学才被全面确立为一门学科。然而，原先那种漠视的态度，仍在天文学家群体中延续了许多年。据说，在20世纪50年代的一场学术会议中，一位备受尊敬的天体物理学家在介绍接下来将演讲的一位年轻的射电天文学家时说道：“好，接下来将介绍的是一篇关于射电天文学的论文，不管那是什么东西。”

当然，射电望远镜如今已成为天文学家最重要的工具之一，他们中间再也没有人会做出这样的评论了。有史以来最大的射电望远镜阵列—平方公里阵列，计划在澳大利亚和南非建造，将于2024年上线运行。这一计划最初的开支预算逾七亿美元，人们预计它将对爱因斯坦的广义相对论做出迄今为止最精确的验证，对宇宙的性质做出根本性的发现，甚至有可能探测到外太空生命的存在—当然，如果它们确实存在的话。

我们的宇宙其实是电脑虚拟世界？

科学家们耗费了漫长的岁月，试图理解世界的运行规律，但如果宇宙中的一切不过是一场宏大的幻觉，他们所有的研究不过是在白费力气呢？如果我们并不是生活在地球上的血肉之躯，而是一块硅芯片处理器中穿梭的电子数据呢？如果我们的意识以及我们感知和体验到的一切都由一台电脑生成，而这台电脑也许正放在“真实”世界里某人的桌上呢？

2003年，牛津大学的哲学家尼克·博斯特罗姆发表了一篇文章，并且在文中提出这一令人不安的理念并不仅仅是凭空猜想。他坚称确有理由相信它是真的；我们所有人及整个可观测到的宇宙，或许都是电脑虚拟出来的。

认为人类生活在虚拟世界的观点已在哲学圈回荡良久。你可以在古代的文献中找到相关的内容。柏拉图写道：“我们都如同笼中的囚犯，凝视墙上的投影，以为这些投影就是真实世界，却对外面更丰富的真实世界一无所知。”类似的看法也出现在印度教和佛教最早的文献中。但是这种认为我们的知觉欺骗了我们的传统观念，在它流行的漫长时间里，一直未曾说清这种欺骗是如何发生的。也许是哪位神把世界设计成这样的吧。

20世纪，电脑的发明为这些怀疑的思想增添了新的情节，因为突然间人们可以想象出一种创造虚假现实的物理手段了。技术的高速发展使研究者将来能造出人工、非生物的智能，拥有与人类相当的知觉这件事越来越有可能了。本质上说，它就是生活在硅芯片中的大脑。并且如果他们能够创造出这样的东西，那么想必他们也能控制其感官输入。他们可以构建电脑生成的虚拟环境，供其生活其中。该造物将生活在虚拟世界中，但它却没办法知晓此事。

这种可能性构成了一种矛盾的局面：如果令一个有知觉的造物生活在虚拟世界中从技术上可行，那么我们如何知道我们自己的情况并非如此呢？我们怎么能确定我们自己不是电脑处理器里的某个人工大脑呢？

一些研究者曾试着寻找辨识差别的方法，设想我们能以这种方式，用科学的方法解开这一矛盾谜题。他们相信虚拟世界必然包含暴露真相的缺陷，只要查验得足够仔细，就会发现它们。差别在最小的尺度上或许显得不甚清楚，就像你把数字图片放得太大，它会被像素化一样。或者，它也许会在程序中包含错误和故障，令欺骗曝光。

但这种思路真的不会出错吗？首先，这些研究者认定我们了解真实世界应有的样子。可如果实际上我们一生都生活在虚拟世界中，我们也就无法知道真实世界是什么样的了。我们会缺乏“真实的”参考标准以评判自己所处的虚假世界。

研究者的主张同时假设：我们有可能比虚拟世界的编程者更聪明，但显然编程者在这场游戏中手握着所有的牌，只要他们乐意，他们有许多方法从我们的眼前隐藏事实。如果我们确曾撞见无可否认的证据，证明世界是虚拟的，那么他们可以轻易地将程序倒转，把我们的发现抹去。更不用说，我们根本无从知晓自己有没有被给予审视世界的自由意志。我们只知道，人们采取的或许都是预设好的行为，而我们天真地以为自己所做的决定全凭自己。你能确定你今天早晨真的想要第二杯咖啡，还是仅仅是在服从命令呢？

换句话说，我们似乎逃不开虚拟世界的矛盾谜题。如果人工智能有可能存在于电脑生成的环境中，那么我们就永远无法避开这个世界可能来自虚拟的不确定性。

博斯特罗姆的主张就是从这里切入的。他认定“确无科学方法能够判定我们宇宙的真相”，还认为我们可以代之以概率分析，弄清哪种情况的可能性更大：我们到底生活在虚拟世界还是真实世界。

坏消息是：他认为如果我们就这样，把它当成统计学和概率问题，那么自然会得出结论，我们有相当大的概率生活在虚拟世界里。

他的推论过程是这样的，如果你打算对宇宙历史中曾存在，或将存在的所有拥有知觉的个体进行普查，那么你也许会发现其中大多数个体是虚拟个体，比率有可能为99 : 1，甚至更高。因此，得出以下结论是合理的：我们最有可能属于更大比率的那个群体—虚拟个体。

虚拟个体的数量可能比非虚拟个体大得多，原因在于真实的世界只有一个，但人造的世界很可能有很多。一个拥有且可以运用巨大计算能力的先进文明，则可以创造充斥着虚拟个体的成千上万个虚假“世界”。

事实上，我们已经在忙于用现有技术创建日渐精密的虚拟世界了。包含虚拟环境的电脑游戏，如《魔兽争霸》《第二人生》和《模拟城市》都颇受欢迎。

随着科技的不断发展，我们可以很合理地认为：这样的游戏会越来越精细复杂，越来越像真实生活，直到最后我们的后代有可能凭借成熟的人工智能进入游戏生活。博斯特罗姆相信，先进文明创建人造世界可能不仅用于娱乐，还用于科学研究，作为一种研究其祖先和自身演化过程的方法。

除此之外，还应考虑在虚拟世界内部创建虚拟世界的可能性，这会产生更深程度的人造个体，也许其中存在不计其数的层次，像俄罗斯套娃一样在彼此内部存在，从而令虚拟世界的数量呈指数增长。但是真实世界永远只有一个，因此虚拟个体相对于真实个体而言，在数量上会有显著的优势。

所以，很显然这就是答案了。我们的确生活在电脑虚拟世界中。但博斯特罗姆提醒人们：这种论证的思路有其局限性。它的前提在于一种假设，认为先进文明既能够开发虚拟世界，又乐于这么做。毕竟，我们也能想象从不曾创建虚拟世界的未来情形。据我们所知，先进文明有可能自我毁灭，或者在达到特定发展阶段，使其能创建真正令人信服的人造世界之前就已被消灭。或者也许我们低估了技术挑战，创造虚拟世界本就不可能。或者它们被认为完全不符合伦理，以非法之名而被禁止。

所有的这些可能性都是存在的，它们降低了虚拟个体的数量超越真实个体的概率。博斯特罗姆认为，如果将所有这些不同因素纳入考量，那么我们生活在一个虚拟世界里的概率大约在20％。这总比99％的概率要好多了，尽管这个数字还是高得让人感到不适。

不过，单纯为了讨论，让我们想象一下生活在虚拟世界中的情形。因为这会带来一些着实古怪的影响。例如：我们将无法知道虚拟世界何时启动。或许大爆炸代表了程序最初启动的时刻，或许一切开始于五万年前的虚拟山洞人，而编程者们从那时起就一直在跟踪着人类的发展，如同在开展某种演化方面的实验一样。也许它昨天，或者一个小时前才刚刚启动。我们早先的所有记忆都是被植入我们意识中的虚假记忆。我们甚至可能生活在一个五分钟的无限时间循环中，就像博物馆里一卷不断反复播放的历史胶卷一样。

也可能你是虚拟世界中唯一的真人，而其他所有人都是幻影个体，缺乏真正的知觉。然而，博斯特罗姆指出：如果我们在此衡量概率，必须有许多单人虚拟世界被创建，从统计学意义上你才更有可能身处其中一个，而非真实世界之中。因此，你还不能马上就跳到结论，认为你的邻居都是人造个体。

接着，有趣的部分来了：在一个虚拟世界中，所有物理学的法则都可以被丢出窗外。一切都可能成真：魔法、吸血鬼、幽灵、狼人、超能力、奇迹……你随便提。事实上，如果我们身处虚拟世界，那么创造我们的编程者，就是“上帝”。他们的能力是无限的。他们可以令我们起死回生，或者赐予我们永生。博斯特罗姆指出：来世成了极为可能的事。

虚拟世界的概念吸引了一群热情的粉丝—或许不出意外地，恰是受到“一切皆有可能”原理的吸引吧。科技大咖埃隆·马斯克曾宣称自己是该理论的信徒，据《纽约客》杂志报道，两名硅谷亿万富翁也认为这是真的，他们一直在资助一个项目，试图找到进入真实世界的突破口。

许多支持者认为，我们的世界是电脑生成的概率比博斯特罗姆的估计要高得多。一些人几乎把它当成了已经确定的事，他们辩称这能解答许多未解之谜，比如声称超自然现象存在的说法，或者为何宇宙看起来奇怪地适合于我们的生存需要。

当然，随着虚拟世界的假说越来越流行，该假说也引起一批科学家的强烈反对。他们认为这一切该适可而止了：说到底，这终究是个荒谬的概念，我们应该接受宇宙的真相。

他们有这样的感受的部分原因在于，他们相信博斯特罗姆和他的支持者们过分高估了这种令人信服的虚拟世界能被造出来的概率。他们主张：技术挑战本身就会极为艰巨，有可能根本无法逾越。在电脑游戏中创建栩栩如生的图像是一回事，但生成建造整个世界的必要的，一直细化到量子层面的数据，完全是另一回事。就连最现代的超级计算机或许都没法做到。

而且，说真的，为什么会有先进文明创造这样的东西呢？物理学家萨比娜·霍森菲尔德明确表示，任何能够创造人工智能的人，当然都想让这些智能发挥作用，解决真实世界中的问题，而不是把它们困在虚拟环境中。

然而，更大的怨言在于，整个关于虚拟世界的讨论看起来都轻率而没有意义。毕竟，就算知道宇宙可能是一个虚拟世界，我们也束手无策。它对我们应当怎样生活，并没有任何明确的指导。也没给我们增添任何新的知识，因为我们没有办法证明或者证伪这个假说。他们坚称，整个概念都应当被归入伪科学的胡扯这个类别。

博斯特罗姆同意：我们不应仅仅因为自己可能生活在虚拟世界，就做出任何行为上的改变。从这个方面来说，这一假说确实与我们的日常生活毫无关系。但有一种支持该假说的思路认为，它吸引人们去注意它吸引人们去注意，科学知识大厦底层的一种假设。这种假设用天文学家威廉·基尔的话说就是：宇宙待我们以法则。

科学家理所当然地认为自然界遵循特定的规则，且不会违背这些规则。这其中包括自然法则，如万有引力和电磁学的法则，它们是普遍及统一适用的。但是，人们没有办法测试并证明它绝对正确。我们只能说，目前我们从未观察到任何一个违背自然法则的例子。

另一个假定正确的规则—这与虚拟世界假说直接相关，即我们观察不到的宇宙区域与我们能观察到的宇宙区域相似。当天文学家从地球看向太空时，他们可以大致观察到任一方向上四百六十亿光年远的距离，这是光从宇宙诞生时起能走的最远距离。鉴于他们怀疑宇宙或许无限大，那么这一围绕在地球周围的可观测空间的气泡，也就只代表了整个宇宙一个很小的部分。

尽管如此，宇宙学家仍会照例得出关于整个宇宙的结论。他们能得出结论，只因为他们假设整个宇宙与我们生活和所观测到的区域非常相似。他们假定我们附近的太空区域是整个宇宙的典型样本。他们把这一假定称为“宇宙学原理”。但同样，我们依然没有办法检验这一原理是否正确。我们只知道，一旦你越过可观测宇宙的边界，那里的太空有可能是由马苏里拉奶酪做成的。

要真是用奶酪做成的宇宙，那它就会违背所有已知的物理法则，但是一个虚拟宇宙却不会违背任何法则，这样的宇宙没有什么本质上不可能的事—也许偶尔会出现难以实现的情况，但没有不可能（实现）的情况。因此，我们可以试图想象一种可能性，即宇宙不循法则地对待我们。

也就是说，如果我们能以某种方式拉远视角，看到可观测宇宙之外的整个宇宙的全景画面，我们将不会看到星系外套着星系，一直延伸到无限的景致。相反，我们会碰到的是一块电脑硬盘的坚硬外壳。

全宇宙只有一个电子？

公元前6世纪，古希腊哲学家泰勒斯宣称万物由水构成。这句话的确切含义是什么呢？他真的认为万物由水构成，还是只是用了比喻的说法？直到今天，我们都无法确定这句话确切的含义，因为没有任何泰勒斯的手稿被保留至今。就连我们所知道泰勒斯曾说的这句话，也仅仅因为约二百五十年之后，亚里士多德在文稿中简短地提到了他的这番话。然而，这段含义隐晦的论断仍然为泰勒斯赢得了声誉，使他成了有史以来提出具有科学性观点的第一人，因为他看起来是在试图以反映自然的方式解释世界，而没有像他之前的大多数人那样，诉诸神话。同时，泰勒斯还暗示了自然的复杂性，包括多样得令人目眩的各种形式，可能都是由某种更为基本的物质所构成的。

这种观念恰恰处于科学实践意义的核心。科学家日夜奋斗，正是要发现自然外在的复杂性下蕴藏的更简单的模式和结构，以理解自然。而这种由泰勒斯首次清晰表述的科学追求，已收获了惊人的结果。生物学家发现，地球上千姿百态的生物体的那些令人震惊的多样的形态竟都得自写在基因编码中的细胞指令，而这些基因编码仅由四个字母组成：A、C、G和T。根据这四个字母，自然界产生出了千差万别的物种。如细菌、真菌、橡树、北极熊、蓝鲸等。

在更宽广的视角下，物理学家已证明宇宙中所有不同的物质：钻石、花岗岩、铁、空气等都由原子构成，而原子则由不多的几种亚原子粒子构成，它们包括电子、质子和中子。如果泰勒斯看到这一研究结果，也会深受感动的。

那么，是否可以再进一步追寻自然界暗藏的构成要素呢？科学家或许已找出构成万物的几种基本粒子类型，但若从万物的基本材料以及数量上讲，万物的构成只有一个呢？如果一切存在物都是由唯一一个亚原子粒子构成呢？

这就是单电子宇宙假说的前提。该假说想象：宇宙中并非有无限数量的粒子，事实上只有一个粒子。这个粒子同时出现在无限多个位置中。它通过不断地穿越时间，向过去和未来运动来实现这一点。

“单电子宇宙假说”是普林斯顿大学教授约翰·惠勒想象的产物。惠勒教授是20世纪最受人尊敬的物理学家之一。1940年的一个晚上，他坐在家中沉思刚被发现的反物质的谜题时，想出了这个点子。

反物质就像物质奇怪而又邪恶的孪生兄弟一样。虽然它看起来或许与物质别无二致—没人确信这一点，因为从来没有人见过它—但它有相反的电荷。这意味着，物质与反物质一旦相互接触，会瞬间湮灭，从而转化成纯能量。事实上，物质与反物质的相互消灭是已知自然界存在的从物质释放能量最高效的方式。这显然引起了美国军方的兴趣。有一个流传了很久的传言：据说，美国国防部的研究人员，一直试图弄清如何制造出反物质炸弹，据称这种炸弹的威力会令所有核弹相形见绌。

反物质的存在首度被人预言是在1928年，由英国物理学家保罗·狄拉克提出。此前，他一直试图找到一个公式来描述电子的行为，但他的计算却反复得到两个结果，一个正值和一个负值，这令他深感奇怪。大多数物理学家很可能会忽略负值，认为在真实世界中它没法代表任何事物，但狄拉克却相信数学为更深层的真相开启了一扇窗，即使在它给出不合理答案时亦如此。因此，他最终得出结论，电子肯定拥有某种镜像的亚原子“分身”。

看来他是对的。1932年，物理学家卡尔·大卫·安德森通过实验证实了这一点，他在一次云室实验中找到的正是这样的反物质粒子存在的证据。安德森发现的粒子在大多数方面与电子毫无二致，它的质量和自旋与电子相同。然而，它带的是正电荷，而电子带的是负电荷。出于这个原因，安德森将这种粒子称为“正电子”。

安德森证实了反物质的存在，但它是因为什么才出现的，或者它在更广阔的亚原子世界中处于何种位置并不清楚。这些正是1940年那个晚上，约翰·惠勒在想到他奇怪的点子之前思索的问题。他突然想到或许正电子不过是穿越到过去时点的电子。毕竟，正电子和电子除了携带相反的电荷，看起来在各个方面都一致，而穿越时间向过去运动可以反转电子的电荷。

惠勒想象出一个正在向未来运动的电子，随后调转路线，作为正电子返回。这使他意识到：从一个身处特定时刻的人，诸如我们自身的视角来看，电子和正电子像两个不同的粒子，然而事实上，它们是同一个粒子在时间旅行不同阶段的分身而已。

随后，惠勒想象这一过程是如何持续进行的。电子会向未来运动，直到抵达时间的终点，然后反转路线，以正电子的形态向过去运动，直到抵达宇宙的开端，随后再次反转路线。如果这种前后反复的时间旅行无限继续下去，在时间的起点和终点之间不断往返交错，可以想象，这单个电子会变成宇宙中的每一个电子。我们现在认为存在的巨量电子，或许是反复穿过我们这一特定时刻的同一个电子。

惠勒想到，如果这是真的，它能够解答另一个谜题：为何电子与电子之间无法区分开来。因为它们的确都全然相似。没有可能将任何两个电子区分开来。

接下来的故事是这样的，在这顿悟的一刻，惠勒兴奋地给他聪慧过人的年轻研究生理查德·费曼打电话，分享他的这一发现。

“费曼，”他得意扬扬地宣布道，“我知道为什么所有的电子都有同样的电荷和质量了。”

“为什么？”费曼回应道。

“因为它们都是同一个电子！”

尽管惠勒想象出了单个穿越时间旅行的电子，但宇宙不可能只由电子构成。所有其他粒子又怎样呢？比如说，质子和中子？宇宙中是有许多质子和中子，但只有一个电子吗？

答案是：惠勒的假说的确可以扩展，以囊括其他所有粒子。惠勒专注于电子只是历史的巧合罢了。因为在1940年，正电子是唯一被确认存在的反物质形式。直到20世纪50年代，研究者们才证明其他粒子同样具有其相对应的反物质。

然而，惠勒在与费曼分享了他的怪想法之后，并没有试图进一步完善他的理念。他认为这不过是胡思乱想罢了，单电子宇宙假说本可能就此沉寂，但费曼使它维持了生机。

费曼整体上对该假说持怀疑态度。他不认为整个宇宙真的只有一个电子，但他对惠勒提出的穿越时间的电子之说极为感兴趣。他进一步发展了这一概念，在此过程中他为将来的工作打下了基础，这些工作最终使他成为20世纪最著名的物理学家之一。

到了20世纪40年代末，费曼能够证明的是：把反物质看作时间上反向的物质一点也不离谱。事实上，这一理论提供了一种理解亚原子粒子行为的强大手段。如果你以这种方式想象亚原子世界，那么，当一个物质粒子与反物质粒子相撞，它们并未以释放能量的方式相互毁灭。相反，表面上的相撞实际代表着粒子改变它时间上运动方向的时刻。

这现在被称为“反粒子的费曼-斯蒂克尔堡诠释”，它被看作一个完全合理且被广泛使用的将反物质概念化的方式。这倒不是说物理学家相信反物质真的是时间反转的物质，只是说这是一种为其行为建模的有用方法。从数学的角度，一个正电子与一个时间反转的电子是一回事。

这给惠勒的单电子宇宙假说增添了一些可靠性，因为这意味着其核心存在合理的观念。把反物质想成时间反转的物质并非荒诞的点子：这是物理学家很认真对待的一个概念。

1965年，费曼获得了诺贝尔奖，在发表获奖感言时，他讲述了1940年惠勒深夜给他打电话的故事。正是由于这番演讲，单电子宇宙假说最终被更多人所了解。

如果费曼这么喜欢惠勒穿越时间的电子概念，那为什么他没有接受单电子宇宙假说的其余部分呢？这是因为他即刻就意识到，这种单一电子在时间起点和终点间往返运动的概念中有个大问题。如果这是真的，半个宇宙应该都由反物质构成，因为这个粒子必须花去一半的时间（作为反物质）向过去运动。但是，据研究者们所知，在宇宙中几乎没有反物质。每次反物质被制造出来，不管是在自然界还是在实验室，它几乎即刻就会与物质相撞而湮灭。

从我们的角度来看，在我们周围没有更多的反物质存在是件好事，因为这意味着我们不必担忧会随机撞上它们，而瞬间被消灭。但是缺少反物质是科学最大的谜题之一，因为物理学家相信：在宇宙大爆炸过程中，应当创造出等量的物质和反物质。但如果这是真的，所有的反物质都去哪儿了？科学家并不确定。目前的想法是，由于种种原因，在宇宙大爆炸的最初时刻，创造出的物质肯定比反物质稍微多一点。随后，一切都在一个被称为“大湮灭”的灾难性事件中相撞。在尘埃落定（一种比喻）之后，所有反物质都消失了，但因为起初的一点点不平衡，一些物质保留了下来，而保留下来的这部分就代表了现在宇宙中存在的一切物质。

然而，这个解释对单电子宇宙假说不适用，因为该假说暗示物质和反物质的量应在所有时间中等量分布。回到1940年，在惠勒给费曼打的那通讲述该假说的电话中，费曼指出了反物质缺失的问题，这促使惠勒提出了一种可能的解答：也许所有缺失的反物质都藏在了质子之中。毕竟，质子与正电子一样带有正电荷。但惠勒很快意识到质子大约比电子大两千倍，而放弃了这个想法。大小如此地不匹配是不可能的。而且，如果质子真是电子的反物质形式，那么原子会在其质子和电子相撞时，陷入持续不断的自我毁灭中。

该假说的支持者后来尝试拿出对反物质缺失谜题的其他解释。例如：如果它不在质子里，或许藏在了其他什么地方，比如在宇宙遥远的角落。或许遥远的恒星和星系实际上就由反物质构成。

这种认为宇宙大片区域可能由反物质构成的观点，令许多科学家很感兴趣，天文学家也一直关注着是否有任何表明事实的确如此的证据，诸如反物质区域与充斥着物质的区域相撞时产生的宇宙“焰火”。至今，他们还未曾见过此类迹象。

但是反物质藏匿的方式可能更为奇特。如果惠勒的单个粒子并没循原路返回呢？20世纪50年代，物理学家莫里斯·戈尔达贝提出，或许在我们以物质为基础的宇宙旁，形成了一个反物质宇宙。毕竟，如果亚原子粒子以物质或反物质成对出现的话，为什么整个宇宙就不会同样成对出现呢？如果有这样的反宇宙存在，也许粒子是通过这个路径返回到时间起点的，或者也许时间是首尾相接的，也许电子无须沿原路返回，当它抵达时间的尽头时，它会即刻返回到时间的起点。

惠勒的这一假说的批评者们抱怨说，这类猜测已经脱离了任何一种可检验的证据，走进了纯粹异想天开的领域。他们还提出问题：“那又怎样？就算假说是真的，我们又能获得什么新知呢？它能使人们开启什么新研究，或者领悟什么新概念？”似乎不能，因为不管宇宙是充斥着无数粒子，还是只有一个同时位于无限多位置的粒子，其实两者是一回事。其物理特性是一样的。

不过，或许这能带来一种收获—它实现了泰勒斯古时的科学梦想，弄清了构成自然界的终极要素。而且也别小看它令人惊讶的本事。作为一个谈论宇宙的假说，能令人惊讶显然赋予了它全新的意义。

我们生活在黑洞中？

如果你不巧掉进黑洞，会被“挤成面条”。是的，这正是对即将发生的事做出的科学描述。黑洞毁灭性的引力会同时将你挤压和抻拉，把你塑成一串亚原子粒子，看起来就像长而细的面条。这些曾经是你的粒子，随后会坠入黑洞的中心，在那里你的粒子会继续被压缩，致密的程度高到连数学也无法量化。

这一切唯一的好处在于，如果你掉进黑洞时恰巧醒着，压面条的过程会快到让你毫无感受。总而言之，这也不算一个糟糕的死法。

既然黑洞的环境如此险恶，那么它们也就不大可能存在生命。说到底，有什么能在其中存活下来呢？不过，有一个流行的理论违背了这一逻辑。它声称，尽管看似不可能，但生命不仅可以存在于黑洞中，而且我们就是证据，因为我们生活的宇宙就是一个巨大的黑洞。

黑洞的定义是一种引力大到没有什么能逃离它的天体，就连光也做不到。关于这种天体可能存在的猜想，可以追溯到数个世纪之前，尽管那个时代的大多数时间里，科学家们并不愿意接受“如此古怪的现象有可能是真的这样的”想法。预言黑洞存在的第一人是英国的牧师约翰·米歇尔。1783年，他给英国皇家学院递交了一篇论文，在论文中他猜测：如果一颗恒星比我们的太阳大五百倍，其引力场的强度会大到使光无法逃离。尽管它如此大，该恒星仍会从视线中消失，成为一个黑洞（尽管米歇尔并没用这个词）。

科学界把这一假说斥为胡思乱想。似乎不大可能有任何恒星会如此巨大。而且无论如何，当时主流的信念是：光不受引力的影响。于是，关于黑洞的奇怪想法就这样被束之高阁了。

直到1915年，它才被重新捡起，恢复生机。阿尔伯特·爱因斯坦当时发表了他的广义相对论，从而说服了科学家相信引力并非一种力，而是代表着空间与时间的弯曲。这样的话，光就会受引力的影响，因为它会沿着时空的曲线运动。

广义相对论还意味着，具有足够大的质量和密度的天体，可能会强烈地扭曲时空，以至于形成一个“井”，任何东西都不能逃离它，就连光也不能从中逃脱。在这个“井”的中心将形成一个奇点—在这个点上，引力场的强度将无限放大。

尽管广义相对论本身隐含此点，大多数科学家，就连爱因斯坦本人，都仍然认为黑洞是一个疯狂的想法。问题在于，物理法则会在奇点失效，而物理学家会出于本能，避不接受这件事可能会发生。物质可能会被无限压缩的想法似乎也是错的，因为有限的事物怎么能拥有无限的值呢？科学家们认为，到了某个点上，构成物质的亚原子粒子会找到一种办法，抗拒进一步被压缩。

直到20世纪60年代，科学界才接受了黑洞的存在。事实上，黑洞这个词也是在这十年间才被创造出来的。1964年，科学记者安·尤因首次在文章中使用了该词。人们更好地理解了空间会怎样在黑洞周围弯曲的复杂数学问题，这使物理学家不再对整个黑洞的概念感觉到别扭了。另外，射电和X射线天文学的新技术展现出宇宙拥有一些非常奇怪、高能且极为致密的天体，如类星体和脉冲星。相比来看，黑洞似乎也没那么离奇了。

黑洞刚被接受为可能的现象没多久，人们就开始怀疑，我们会不会生活在一个黑洞中呢？

黑洞宇宙假说并不是某个理论家的发明，并没有哪个人物站出来，成为它的捍卫者。相反，20世纪60年代末70年代初，黑洞宇宙假说就像一个“梗”一样在科学界流传着，随后在大众中风靡起来。

物理学家罗杰·彭罗斯可能是在出版物中提出这个猜测的第一人。他在一篇1967年提交给剑桥大学亚当斯奖的文章中提到这种可能性。五年后，物理学家拉杰·帕斯利亚和欧文·古德各自就此假说写了一篇短文，分别发表在《自然》和《今日物理学》期刊上，令其获得了更广泛的受众。到了20世纪80年代，该假说被看作一个即使非正统，但也十分流行的想法，关于它的讨论经常出现在书籍和文章中。

许多人各自独立地想到了这个假说，因为在天体物理学的框架里，它是一个在某种意义上很明显易得的想法。在自然界只有两个位置与奇点相关：黑洞中心和创造我们宇宙的大爆炸的起点。因此，想象两者会不会相关也确实自然合理。

一旦你开始把宇宙与黑洞做比较，那么其他相似之处自然就会浮现出来。有一个事实是，黑洞存在一个事件视界，这是一个无法回头的地方。就像一条围绕在黑洞周围看不见的线，无论什么东西越过这条线，都会彻底被黑洞的引力攫住，即使是光也无法逃脱，而且从一个外部观察者的视角来看，它会彻底从宇宙中消失，不复存在。事件视界的作用如同一道屏障。任何在其界限之内的事物都永远无法逃出来。

类似地，我们则被困在一个宇宙级的事件视界中，这一界限由我们能够向宇宙看多远来定义（大约是朝任意方向看去的四百六十亿光年）。正如物体会被彻底困在黑洞的事件视界中一样，我们被彻底困在其中，永远也无法跨越这一视界。

我们无法跨越这个宇宙级视界的原因在于：宇宙的持续膨胀造成该视界远离我们的速度要快于我们做星际旅行去追赶它的速度。事实上，它远离的速度比光速还快，而且尽管它不受光速的限制，但我们受这个限制。这意味着物理法则使我们永远无法跨越这一视界。

这一切可能听起来相互矛盾。为什么宇宙级视界能以高于光速的速度移动，而我们却不能？这是因为宇宙在膨胀，而且无处不在膨胀，这意味着膨胀是累积的。两个天体之间距离越远，就会有越多单位的空间同时在膨胀，没有极限。累计足够大的空间，膨胀速度就会超越光速—可从来没人说过天体物理学浅显易懂。

接下来，就是史瓦西半径的问题。1915年，爱因斯坦刚刚发表了他的广义相对论，德国物理学家卡尔·史瓦西就用它的公式计算出围绕在任何均匀球形物质周围的引力场强度。这是令人震撼的成就，不仅因为爱因斯坦的广义相对论公式以难于求解著称，而且因为史瓦西当时身在德军军队中，是在俄国前线躲避子弹时完成的这件事。另外，他感染上了一种无法治愈的皮肤病，使他迅速地陷入了生命垂危的境地。他将他的计算结果寄给爱因斯坦之后就过世了。

史瓦西的分析得出了一个看似古怪的结论。暗示任何物体如果被压缩得够小，都会变成一个黑洞，因为随着密度越来越大，其表面受的引力会增强。一个物体引力的强度和你与它之间的距离呈负相关—具体来说，和你与其中心点之间的距离呈负相关。因此，如果你压缩整个物体，使它直径更小，由此缩短了其表面到中心的距离，则其引力会相应地增大。

让我们来看一个例子：如果疯狂的科学家们能够将整个地球压缩到比高尔夫球稍小的程度，那么地表所承受的引力将变得无法抗拒，地球会变成一个黑洞。与此类似，如果这些科学家能够把你压缩成一个微小的点，比一颗原子的原子核还要小一些，你也会变成一个黑洞。物体会转变成黑洞的那个临界半径，现在被称为它的“史瓦西半径”，任何物体的史瓦西半径都是可以算出来的。

起初，科学家们把史瓦西的发现当作怪论而未加理睬，因为他们不愿相信黑洞是真实存在的现象。但是，他们刚回过头来接受黑洞存在的事实，就有人想起询问可观测宇宙的史瓦西半径会是多少。这也就是说，你需要将可观测宇宙压缩到多小，它才会转变成一个黑洞呢？

可观测宇宙的质量可以借助观测加以估算，而且我们知道它的大小（我们可以朝任一方向看四百六十亿光年远，因此它的直径是九百二十亿光年）。当把这些数值代入公式，令人不安的结果出来了，可观测宇宙现在的半径就小于史瓦西半径。它的大小已经是可以转变成黑洞的大小了。

这一结论或许令人难以置信，因为一个物体当然必须要极为致密才能拥有黑洞的引力，但是，看看我们周围的宇宙，有的是空无一物的宇宙空间。但这一点恰恰凸显出了史瓦西的计算中另一个奇特之处。他的分析显示，一个物体的质量越大，它成为黑洞所需要的密度就越小。例如：如果那些疯狂的科学家能将整个银河系的半径压缩到小于史瓦西半径，其密度会比海洋中水的密度还要小。而整个可观测宇宙的质量，若是被压缩到了小于史瓦西半径的尺寸，密度不会有多大。事实上，它应有的密度恰是我们目前观测到的密度。

因此，辩论接下来就发展成：如果你将所有这些因素放在一起考虑—因大爆炸而与我们的宇宙相关联的奇点、宇宙级事件视界以及我们可观测宇宙的半径小于史瓦西半径的事实—你就会被引向看起来躲不开的结论：我们肯定生活在一个黑洞之中。

当然，大多数天体物理学家并不打算承认这一点。首先，他们提出，大爆炸的奇点与黑洞的奇点并不具有可比性，因为它所在的位置不对。如果你即将掉进黑洞，奇点会不可避免地位于你的前面，存在于你的未来，但是在我们的宇宙中，奇点处于我们的过去，处于大爆炸发生的时刻。这是一个巨大的差别。我们的宇宙看起来是从一个奇点中诞生出来的，但它并没有奔向某个奇点。

同时，黑洞的事件视界是太空中一个固定的界限，而宇宙级视界则与观测者所处的位置相关。一个二百亿光年之外的文明所看到的宇宙级视界会与我们的视界有显著的差别。

另外，至于可观测宇宙的半径小于史瓦西半径一事。这确实是真的，但这并不一定意味着我们就身处黑洞中。实际上它意味着宇宙膨胀的速度已经接近其逃逸速度，而我们应当对此心怀感激。如果宇宙膨胀得再慢一点，它可能已经向自身内部坍缩回来了，而如果它膨胀得再快一点，星系和太阳系这样的天体会无法形成。然而，它膨胀的速度恰到好处，使我们得以存在。

理论物理学家西恩·卡罗尔指出，如果有谁真的热衷于想象我们被困在某种巨大、宇宙级的洞里的话，对于这种想象，一个更好的表述方法或许是，我们生活在一个“白洞”（也就是黑洞的反义词）中。说得更具体点，这是一个时间倒转的黑洞，物质无止境地从中喷薄而出，而不是掉进其内部。但白洞也有一套问题随之而来。它们从理论上是可能存在的，因为不管事物在时间上是向过去还是向未来移动，物理法则都发挥着同样的作用。但是照这样说，一颗打碎的鸡蛋自然而然地重新变回成一颗完整的鸡蛋，理论上同样可能。物理法则是允许它发生的，但是目击这种事发生的概率几乎为零。

所以说，或许我们并没生活在黑洞中，而我们的宇宙并没有朝一个奇点向内