量子物理的奠基人物之一薛定諤寫過一本書,《生命是什么》,昔人已作古,我們無法揣測他的動機,也無法再了解他的想法。不過有一點我們大概會好奇,這樣一個大物理學家,好好的量子物理不研究搞什么生命科學?
確實,物理學的烏云隨著量子世界的展開,越來越遮天蔽日,弄得好多物理學家開始懷疑人生,甚至改弦更張,另投他派了。
難道薛定諤也一樣,覺得物理學已無出路,轉(zhuǎn)而對生命科學起了興趣?
可能嗎?當然不可能。
想要弄清原因,我們不妨引用書名問一句,生命是什么?
病毒,細菌,微生物?動物,植物,抑或人?沒有哪一種生命形態(tài)能真正代表生命。RNA或者DNA都不能。
基因是生命延續(xù)的手段,生物是生命的表現(xiàn)形式,蛋和雞的存在哪怕再爭論一千年仍然不會有結(jié)果,但是拋開這二者的形態(tài),拋開所謂的遺傳或進化,生命的源動力在哪里?
這或許才是薛定諤真正想表達的意思,又或者說生命科學只是他所研究的量子物理的一個延伸。
這也是每一個物理學家的歸宿。
世界兩大終極謎題,物理學的大統(tǒng)一模型,生命的起源,這兩者萬一融合到一起,那真的太恐怖了。
前面我們假設過,生命不是偶然,而是必然,它存在于宇宙規(guī)則之內(nèi),以此為前提,進而產(chǎn)生一個問題,這個令它必然產(chǎn)生的宇宙規(guī)則是什么?
很自然的,我們會懷疑到量子物理上。生命的不確定性與量子不確定性,思想的混沌與量子的未激發(fā)態(tài),甚至雙縫實驗中的觀察者效應,太多太多相似的地方。
一個偶然加上一個偶然,再加n多個偶然,是否能得出一個必然。
很不幸,在這兩個領(lǐng)域,答案是不能。
科學無國界,其實應該叫科學無邊界。很多人相信這一點,大家都覺得科學是相通的,我們只需要打通關(guān)鍵的任督二脈,一切都會豁然開朗。
世間萬物都是由基本粒子構(gòu)成的,大統(tǒng)一模型在質(zhì)子中子這里有一道明顯的分界線,質(zhì)子中子以上低能實驗即能證明,而質(zhì)子中子以下則只能靠高能碰撞,然后分析其中的粒子殘骸獲知。
如果只有這一種手段,那么我們的探索之路,還有銀河般遙遠的距離,或許永遠也到達不了彼岸。
弦理論,超弦理論,即便再完美,仍然只是空中樓閣,得不到實驗證實的理論,永遠只能停留在紙面上。質(zhì)子中子之下,離最小尺度普朗克尺度仍然相差十多個數(shù)量級,所謂的大統(tǒng)一模型,只是要將基本作用力與引力統(tǒng)一起來。
因此我們難免想到,然后呢?大統(tǒng)一模型以后呢?誰能將夸克以下的物質(zhì)統(tǒng)一起來?強力弱力的來源是什么?引力的來源是什么?等等此類。
總不能全都用粒子碰撞,然后再歸結(jié)于不確定性原理吧?
我們需要一個確定性原理,來解釋這個真實的宇宙。同樣的,我們需要一個確定的理由,來解釋生命的誕生。
因為沒有人會相信,生命是平白無故毫沒來由般出現(xiàn)的。宇宙有奇點,生命同樣應該有。
在這一個奇點,生命如宇宙一般爆發(fā)。
我們甚至可以這樣猜測,宇宙在前,還是生命在前?
如果宇宙大爆炸是正確的,宇宙誕生于一個奇點,那么奇點之前是什么?答案有且只有一個:宇宙規(guī)則。那么宇宙規(guī)則是誰制定的?是某一種不在我們理解范圍之內(nèi)的生命嗎?
既然稱之為宇宙規(guī)則,那必然極其極其嚴密,需要極簡的數(shù)學語言,以及極其龐大的運算,才能確保宇宙運行百億千億年,而不至于突然崩塌毀滅。
如果有人解釋說這種規(guī)則就是這么憑空出現(xiàn),自然形成,你信嗎?
是不是馬上就要引出神創(chuàng)論來了?
這里我們先打住,換一種思路。
如果我們的科技到達一定的高度,如同科幻小說中所說的神級文明,我們會探索什么?
必然還是兩點,宇宙以及生命的起源。宇宙是我們所處的環(huán)境,生命則在于我們自身,這兩種源動力是智慧生命永遠揮之不去的夢魘。
然后我們提出各種各樣奇怪的理論,諸如宇宙大爆炸白洞黑洞之類,因為我們不可能讓時間回到起源之初,不可能找到真正的起因,那怎么辦呢?于是有人說,那就再造一個宇宙吧。
多簡單的事情,再造一個。以本宇宙的規(guī)則,再造一個宇宙,我們只需要在旁邊靜靜看著,然后把數(shù)據(jù)記錄下來,只需要等待這個再造宇宙不崩塌直至生命出現(xiàn),是不是就全都明了了?
確實挺簡單的,如此一來,不僅解釋了生命的起源,似乎宇宙起源也有了答案。真正困難的地方在哪里?那就是如何才能通曉乃至掌握本宇宙的規(guī)則。
繞了一大圈,事情似乎又回到了起點。那就讓我們仔細想一想,何謂宇宙規(guī)則,我們有沒有可能掌握它。
物質(zhì)由基本粒子構(gòu)成,我們把它們暫時定義為數(shù)學語言,即數(shù)字。人類文明進程中的十六進制,十二進制,十進制以及二進制,數(shù)字越精簡,越有利于現(xiàn)代計算進程。
基本粒子組成的數(shù)字有多少?目前為止,發(fā)現(xiàn)了六十多種,不包括理論預測未實驗證實的。也就是說,我們現(xiàn)在用的,至少是六十進位。
六十進位的數(shù)學復不復雜,不言自喻。還有更要命的,這只是目前的情況,未來隨著探索持續(xù)進行,又或者說哪一天科學家們忽然找到方法,能將夸克擊碎,再觀測到五花八門的粒子,那么物理世界的數(shù)學教材又得重新編寫,八十進位,一百進位,一千進位,不是夢。
必須把數(shù)字精簡掉!這也是標準模型的意義所在,將所有粒子歸類,塞入模型之中,用費米子玻色子來統(tǒng)一它們??上?,這個模型并不穩(wěn)固,隨時可能被推翻。
數(shù)字都沒確定,如何運算?那便結(jié)繩記事,那便用最原始的手指頭。
是不是很吃驚?科技發(fā)展到今天,我們還在物質(zhì)世界里用著最原始最笨拙的方法?
事實的確如此,這是底層邏輯決定的。
然后是運算的問題。四大基本作用力相當于物質(zhì)世界的加減乘除。強力弱力電磁力以及及引力,支配著整個宇宙的運轉(zhuǎn)。我們能計算出行星的軌道恒星的物質(zhì)分布,甚至能預測黑洞以及暗物質(zhì)的存在。不過有一點缺憾就是,引力太過微弱,至今也未能將它真正統(tǒng)御進運算規(guī)則之內(nèi)。
而且再深究一層,可能更讓人絕望:四大基本作用力的發(fā)生機制是什么?
力應該有來源,就好比有人推你一把,你一轉(zhuǎn)身卻什么也沒看到,難免有些驚悚地想到,這種幽靈般的力量出自哪里?
電磁力的信使粒子光子掌握著可見世界的絕大多數(shù)力量,可即便如此,它們也只是信使,只是負責告訴你,你被攻擊了,至于攻擊的人是誰,為什么攻擊,你猜?
運算規(guī)則是需要證明的,就如同數(shù)學家們要費盡心力去證明1+1、1+2一般,物理學家同樣要去證明電磁力,強力弱力及引力,如果只知其然,不知其所以然,難免會產(chǎn)生基石不穩(wěn),知識體系終將崩潰的無力感。
數(shù)字未知,運算規(guī)則未知,似乎已經(jīng)毫無希望,至少目前似乎看不到任何希望。
如何才能找到突破口?
我們做個大膽的假設。
物質(zhì)的最終形態(tài)是能量,這一點已經(jīng)得到證實。那么反過來,如果我們用能量再造物質(zhì),哪怕一丁點粒子,比如一個質(zhì)子,是否就能逆向推理出物質(zhì)的基本形成機制?
想想其中的可行性。質(zhì)子太大,電子或中微子可不可以?或許吧。
或許真正掌握可控核聚變時,才能用核聚變變這種強悍的能量去硬推?;蛟S真正造出反物質(zhì)時,才能利用正反物質(zhì)湮滅時的那一點破缺生出粒子。又或許我們真正弄清楚暗物質(zhì)是什么,從而與現(xiàn)有知識體系融合,構(gòu)建出新的物質(zhì)體系。再或許等到質(zhì)量及慣性的含義被真正理解,我們才能明白物質(zhì)是從何而來。
需要做的事情太多,有太多難點需要突破,人之壽命短短幾十載,意識光輝只如螢火閃爍,面對高山大河般的阻礙,鐵壁合圍般的壓迫,你我還在等待什么?
生命綿延幾十億年,也必然會再綿延億億萬年,不管是觀察者還是被觀察者,生命不會終結(jié),探索也不會終結(jié),宇宙循環(huán),周而復始,思考者的出現(xiàn),才是最明亮的光芒,終將照徹整個宇宙。
你我共勉,同在尋找規(guī)則的路上。
而規(guī)則,早已鐫刻在每一寸空間之內(nèi)。