马克思主义时空观面临严重挑战[1]
最近,中国科学院学部委员、我国著名的天文学家方励之教授和北京师范大学刘辽副教授等都曾对现代宇宙学的新进展作过介绍和说明。他们谈到,我国古代著名哲学家老子关于宇宙的起源和演化问题曾经作过这样的概括:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”如果把现代宇宙学同老子的说法对照一下,似乎可以说,现代宇宙学对于“一生二”以后的演化过程,即对宇宙年龄10-36秒以后的情况已经有了比较清楚的了解。进入20世纪80年代以来,人们根据爱因斯坦的引力场方程和“宇宙学原理”,又开始探讨“道生一”时期的演化问题,即探讨宇宙年龄约为10-36秒更早时的情况。这种研究结出的一种图像是,宇宙年龄小于10-36秒时,宇宙间不但没有星球,没有化学元素,也没有任何粒子,只有时间、空间和物理的真空。而宇宙原初的这种时间、空间和真空场,根据英国天文学家霍金及其合作者吴忠超(我国著名天文学家方励之教授的研究生)最近创立的宇宙自足理论,即宇宙创生于无的理论,它们又是从“无”创生出来的。目前,这一理论虽然仍处于假设阶段,但与其他宇宙演化理论相比,在逻辑上更加自洽,并能说明较多的观察事实。如果这一理论是正确的话,将会得出下列具有深远意义的结论。
第一,“我们的宇宙”是唯一的,不能说别的地方还有一个宇宙或多个宇宙。我们的宇宙是从一个“奇点”产生出来的。所谓“奇点”,就是许多物理量,诸如,物质密度、时空曲率等都成为无穷大,或者完全不确定的地方,不再可能在事件之间确定因果关系。这个“奇点”就是宇宙因果链条的起点,也就是宇宙的开端。我们的宇宙是个“有生于无”的宇宙,它是从无创生出来的。
第二,宇宙既有过去的“奇点”即“开端”,也有未来的“奇点”即“终结”。在“开端”以前没有“以前”,在这种情况下,物质虽然存在但无运动变化;在“终结”以后没有“以后”,在这种情况下物质依然存在但又没有时间。于是,时间有始有终,经历着从“无”到有和从有到“无”的过渡,它不再是物质存在的基本形式了;在过去的“奇点”和未来的“奇点”处,因果链条也中断了。
第三,宇宙在空间上是有限的、无边的。在大爆炸刚刚开始时,宇宙在空间上处于极小的一个“奇点”上,由于宇宙是唯一的,没有边界的,没有任何东西可以存在于宇宙之外,所以不能说这个小体积外面还有空间,空间本身也是产生出来的,而且在未来的“奇点”处也会消失。
我们知道,在马克思主义哲学看来,时间、空间是和运动着的物质紧密联系在一起的,世界上既不存在离开时间形式的物质运动,也不存在离开物质运动的时间和空间,时间和空间乃是运动着的物质存在的基本形式;由于物质是无限的,物质运动是永恒的,作为物质运动存在形式的时间和空间也必然是无限的。物质和时空的无限性,物质运动的永恒性,说明任何鼓吹宇宙“第一推动”的唯心主义说教都是根本不能成立的。但是大爆炸宇宙学说引出的上述结论则与此相反,它认为空间是有限的,时间是有始有终的,时空既可以脱离物质而存在,物质又可以脱离时空而存在,并由此而认为托马斯·阿奎那和牛顿所说的超自然的“第一推动”固然是一种唯心主义说教,但辩证唯物主义依据时空无限性对“第一推动”的批判,也不过是“一种回避困难的权宜之计”。因为“没有任何科学的证据表明宇宙已有无限的过去”,“相反,随后的发展,越来越多的论证支持宇宙的有限说”;同时,也“没有科学的论证说明无限时间必能排除‘第一推动’”,因为排除“第一推动”的关键是要证明无限时间之外是没有存在的。然而,无论从数学上,还是从物理上,都不能完成这一证明。相反,却存在反例。首先,数学告诉我们,有限并非一定有边界,无限也并非一定无边界。一个最简单例子是,由无限的周长所包围的面积,可不大于一个有限半径的圆面积。其次,物理告诉我们无限时间也可以是有边界的。黑洞物理给出了具体的例子。芝诺佯谬则提供了一个最通俗的表述,它说明,无限的芝诺时是有界的,只有在无限的芝诺时之外,阿基里斯才能超过龟。这就是无限时间之外的事件。因此,只有依据宇宙创生于无的理论,才能真正解决“第一推动”的问题。这就给哲学研究提出一些新的重大的研究课题:怎样正确理解宇宙和时空的问题?马克思主义的时空无限性的观点是否需要“修正”?如果需要,应该怎样概括和吸收现代宇宙学的积极成果来阐明唯物辩证法关于宇宙和时空的范畴?又应该抛弃哪些过时的结论?怎样从正确的立场出发,对各种宇宙学模型进行探讨和评价,准确地抓住并科学地批判其中可能产生的唯心主义思想?这些问题难度很大,但如能在探讨中取得进展,对宇宙学和哲学的发展来说,都具有很大的意义。
[1] 原载《理论内参》1985年第3期。