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一个终极困局

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:但这也把我们带到了一个终极困局面前:我们自然会问,存不存在一种掌控自然规律演化的规律。困局的另一面在于,可能根本就没有元规律。我和罗伯托·昂格尔将这一困局称作“元规律困局”。第一眼看,元规律困局无解。先例原则是元规律的另一种形式。同宇宙自然选择假说一样,它能够回避元规律困局。但是,想要彻底解决元规律困局,驱动自然规律演化的动力学,一定和我们熟知的规律有很大差别。

自然规律随时间演化的观点作出了一个承诺:基础物理学会因此变得更具预言能力。但这也把我们带到了一个终极困局面前:我们自然会问,存不存在一种掌控自然规律演化的规律。我们称这样的规律为“元规律”(meta-law)。元规律作用于规律之上,而不直接作用于基本粒子之上。观测元规律的作用可能很难,因为它可能只现身于诸如大爆炸之类的巨变之中。然而,如果我们希望得到一个关于我们宇宙的完整解释,得到一个完全满足充足理由律的解释,难道元规律不该包含在内吗?

假设元规律确实存在。难道我们不应该探究为什么是这个元规律而不是那个元规律,在掌控自然规律的演化吗?如果元规律可以从过去规律的基础上制造未来的新规律,那么“为什么是现在这些规律”的部分解释就取决于过去的规律。因此,我们无法回避“为什么是这些初始条件”这个问题。元规律假设能引发无穷的递归,例如,为什么是这些元规律,是否还有元规律的元规律?这是困局的一面。困局的另一面在于,可能根本就没有元规律。如果这是真的,那么物理定律的进化过程就掺杂着随机因素。我们回到了同样的结果:不是一切事物都存在一个解释,在最为基础的科学层面,充足理由律没有得到遵守。我和罗伯托·昂格尔将这一困局称作“元规律困局”(meta-laws dilemma)。

第一眼看,元规律困局无解。可在反复思考数年之后,我相信这一困局其实是一次绝佳的科学机遇,它刺激我们探索出一个能够将其解决的新理论。我对元规律困局的解决很有信心。我相信,这个解决方案将开启21世纪宇宙学和基础物理学突破的大门。

对部分统计式的元规律来说,元规律困局可被宇宙自然选择假说(见第11章)临时性地回避。假想每次宇宙大反弹时,标准模型的参数都会发生略微变化,我其实描述了一种元规律。这种元规律可以部分地回避元规律困局。当然,我们很希望知道参数改变究竟如何发生,我们很希望能够描述参数的随机改变机制。诸如圈量子引力论或弦论之类的量子引力理论(人们首先在弦论的背景下提出了这个想法),或许能使我们更深入地了解这个问题。但即便没有更深入的了解,宇宙自然选择假说本身可被证伪,也具有解释能力。

先例原则是元规律的另一种形式。先例原则具有部分统计性。同宇宙自然选择假说一样,它能够回避(至少是推后)元规律困局。对于一个困局来说,即便是推后也能让我们收获颇丰。它打开了通过实验检验假设的空间,并最终提出了新的问题和解决方案。但是,想要彻底解决元规律困局,驱动自然规律演化的动力学,一定和我们熟知的规律有很大差别。这些差别非常大,不会再产生“为什么是这些元规律”“为什么是这些初始条件”等问题。

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