月度归档： 2016年6月

如今我们生活在一个信息爆炸的时代，有太多的资讯，有太多创造资讯的人，有太多获取资讯的人。而自然科学在这个庞大的资讯市场中扮演着不可忽视的角色。不仅如此，自然科学在某种意义上讲不是在创造资讯，而是在发现资讯的源头，知识。比如发现一颗新的行星，发现新的定律等。自然科学之所以有这种创造知识的能力，乃是源于它所研究的对象的不变性和规律性。不仅如此，自然科学之所以如此的迷人也在于它的美和简洁，万千世界可以由简单的一些数学公式来描述，生命的密码储存在小小的DNA和RNA中，物体之间的相互作用由量子力学和广义相对论来描述，而这一切体现了高度的对称性和美学特征。自然科学不仅具有美学特质，而且具有极强的神秘性。有人认为自然科学似乎在解构古老的神话，将一切还原为数学规律，毁灭一切对自然诗意的想象。其实不然，如今的自然科学不是在解构神话，而是在引导人们的想象去创造新的神话。虽然DNA似乎解答了生命何以如此复杂，但是它引导我们去思考这DNA中的信息从何而来，第一个储存生命信息的分子从何而来。虽然宇宙学解释了我们的星系如何演化，宇宙如何膨胀，但是它引导我们去追问为何自然规律在整个宇宙如此适用，为何宇宙中大部分物质和能量是我们不能用电磁波探测的。而我在这里要探讨的则是另外一个激发人们想象空间的天体，黑洞。

在科学意义上，黑洞是什么呢？简而言之，就是当一个天体内没有任何力可以抗衡引力的时候，引力将天体挤压为一个奇点，就是黑洞。在奇点那里，所有的物理定律不在适用，因为其尺度已经小于普朗克尺度，于是量子力学和广义相对论都不再适用。而黑洞之所以被称之为黑洞，乃是由于在奇点外围有一个视界，在视界及其以内，没有任何物体或者光子可以逃出视界。也就是说，我们不可能得到关于黑洞视界以内的任何信息。而伯恩斯坦和霍金告诉我们黑洞的熵是有限的，与其视界面积成正比。但是在经典统计力学里，熵应该和体积成正比。于是Maldacena，Leonard Susskind和Gerard ‘t Hooft用全息理论来解决这一难题。他们认为黑洞的信息全部编码在黑洞的视界当中，也就是说三维的黑洞可以完全由二维的视界来描述，这就是为什么称之为全息原理的原因。而霍金早在1975年就提出了黑洞的信息丢失问题，也就是说说物质当中的信息或者量子态在进入黑洞之后就丢失了。虽然黑洞视界处可以产生虚粒子进而产生霍金辐射，但是这辐射本身不带有掉入黑洞的物质的信息。这个与量子力学里量子算符和量子态的幺正性产生矛盾。但是如果黑洞的信息都编码在视界中，那么霍金辐射本身就复制了黑洞内物质的全部信息，所以不存在信息丢失问题。但是随之而来的是另外一个问题。由于霍金辐射源自于一对正反粒子，而这对粒子是处于纠缠态。如果一个掉到奇点，一个作为被辐射到无限远，那么这两个粒子怎么保持纠缠呢？按照全息原理，黑洞内粒子的信息被编码到视界，所以被辐射的粒子应该和视界发生纠缠。不仅如此，由于在该辐射粒子之前辐射出去的粒子也和视界发生纠缠，那么该粒子也要和之前的辐射发生纠缠。但是量子力学不允许一个量子系统同时和两个独立的量子系统发生最大程度的纠缠，于是就产生了悖论。于是有人提出防火墙（firewall）理论来解决这个悖论，也就是，正反粒子之间的纠缠在视界附近被切断，但是代价是需要大量的能量，这就是防火墙这个名词的来源。但是按照广义相对论的等效原理，在引力场中自由降落的参考系和一般惯性参考系中物理定律是不变的。也就是说一个掉入黑洞的粒子不应该发现在视界附近有任何异常，这是时空的本性。所以防火墙理论需要牺牲广义相对论的基本假设。而另外一个很有意思的理论是Leonard Susskind 和 Juan Maldacena提出来的，他们认为掉入黑洞的粒子和辐射出去的粒子的纠缠关系并没有丢失，这两个粒子仍然通过虫洞联结在一起。甚至两个普通的纠缠粒子也可能是通过普朗克尺度的虫洞联结起来而保持纠缠的。这进一步让人们猜想时空本质上可能是纠缠的结果，如果这个三维宇宙可以由二维边界来描述，那么二维边界上的量子纠缠就会产生三维空间。而另外一个黑洞研究方向在于将计算复杂性与虫洞的演化联系起来。Leonard Susskind发现虫洞可以增长很长时间，但是不知道是什么在增长。后来他发现只有量子态的计算复杂性可以持续增长到很长时间，于是他提出了黑洞内部在达到热力学平衡之后，计算复杂性在持续增长。进而，他和他的同事提出了黑洞就是超级量子计算机的理论。不仅如此，既然计算复杂性和黑洞内部空间的增长有关，那么宇宙的膨胀是否也和计算复杂性有关呢？而空间是否真是由量子纠缠产生的呢？这些问题都在不断激发我们的想象力。

而我在这里要思考的方向是上帝的创造和护理。上帝为什么创造黑洞呢？也许有人会说，上帝首先创造了自然定律，然后黑洞的产生是自然而然的事情。但是，自然规律难道是目的吗？上帝不是将自然规律视为创造和护理的手段 吗？更合理的顺序乃是，上帝要创造人类及其所居住的星系，所以才需要创造黑洞，进而需要创造黑洞的定律。那么上帝为什么要创造黑洞呢？黑洞在上帝创造和护理中的作用是什么？如果各个星系的黑洞是通过虫洞联系起来的，那么遥远的星系之间可能透过极短的虫洞联结起来。整个广阔的宇宙其实可以透过一系列的虫洞联系起来，就像人体的神经系统一样，神经系统乃是一种网络，整个神经网络可以感知身体的每个角落。同样如果把星系中心大质量黑洞视为神经细胞，而虫洞视为神经元，并且把星系中其它黑洞诸如星团内的小型黑洞视为周围神经系统，那么整个由虫洞联结起来的黑洞群就是一个大的神经系统。每个黑洞有着极强的计算能力，其能源来自于黑洞对周围物质的吸积，其信息来自对光子的吸收，其指令通过霍金辐射传播到很远的地方。如果这些想象是合理的，那么上帝很可能是通过这个宇宙性的神经系统来调控宇宙的演化并创造银河系的。虽然霍金辐射非常的微弱，但这些微弱的辐射却带有丰富的黑洞传出的信息，所以可以通过一系列的量子和非线性效应来改变星系结构，比如触发一个分子云塌缩形成恒星等。

我们也可以认为虽然宇宙非常的广阔，但是宇宙如果是通过虫洞联结起来的，那么很遥远的地方从某种意义上或者从高维空间来看其实很近。这和上帝六日创造是否有紧密联系呢？也就是说，宇宙看起来有一百多亿年历史，但是其实如果虫洞可以传递信号，那么很可能宇宙并非如此古老。而黑洞在上帝创造和护理宇宙结构有着显著地位，那么它是否在微观结构方面有着调控作用呢？比如生物的起源，人类的起源等问题。我觉得还是很有可能的。比如第一个生物大分子的产生可能就是由黑洞辐射所携带的信息调控无机分子组装起来的。这个黑洞可能不在银河系中心，而是在太阳系周围的一个小型黑洞，比如球状星团内部的黑洞。虽然上帝可以直接通过选取物体的微观量子态来决定物体的动力学，进而引导宇宙的历史进程，但是从宇宙的演化和发展历史来看，上帝更愿意借助一些手段比如自然定律来完成祂的创造和护理。而黑洞就是一个极好的例子，在它神秘的面纱之后，隐藏着上帝创造和护理的手。

随着黑洞科学的继续发展，我们会越来越清楚地看到上帝是否是借助黑洞来获取和处理宇宙信息，并调控宇宙演化的进程。虽然我们无法由此证明上帝的存在，但是我们越明白宇宙是如何运作的，我们就越明白上帝的永能和神性。无神论者认为这一切都是机缘巧合，而对于基督徒而言这些无疑是上帝的作为。如果我们确实发现宇宙就像一台计算机或者一个神经系统，甚至比人类的计算机高明无数倍，那么相信这一切只是机缘巧合无疑需要更大的信心。

 

很多宗教都相信灵魂的存在，但是现代科学却无法证实灵魂的存在。而Sean Carroll更是乐观地认为科学没有给灵魂的存在留下任何余地（http://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/physics-and-the-immortality-of-the-soul/）。Sean Carroll的论据是灵魂如果存在，它应该和物质粒子相互作用。但是粒子物理实验并没有探测到这种相互作用，所以灵魂不存在。而基本粒子的相互作用完全由量子场论描述，不需要引入其他作用。但是，这种观点实在是一种典型的还原主义式论调。灵魂不一定是一种基本作用力如同万有引力一样，灵魂的作用与复杂的神经系统有关。灵魂很有可能是一种信息源，藉着神经系统对大脑输入命令。这也是我在之前博文中屡次提到的计算机模型，即灵魂是软件，身体是硬件。虽然我们可以制造一台没有预装软件的计算机，但是这个计算机毫无作用，因为它不能执行任何操作。我们可以用电子线路理论来理解硬件的原理，但是我们绝对不能用它来理解软件。同样，我们可以用物理和生物理论来理解大脑，但是我们绝对不能用还原主义的科学理论来理解灵魂。也许我们现在还不具备理解灵魂的科学语言。

按照圣经的描述，灵魂是上帝在创造人类时所吹的一口气（创2:7）,而约翰福音甚至将圣灵与呼吸进行类比，所以， 耶稣“说 了 这 话 ， 就 向 他 们 吹 一 口 气 ， 说 ： 你 们 受 圣 灵”（约20:22）。 既然在圣经旧约和新约都提到灵魂和身体是两个不同的实体，那么我们就需要理解到底灵魂是什么，它和物质的实体有什么本质的差异，以及它们是如何互动的。以这种灵体二元论作为前提，我们进一步可以追问灵魂是何时被造的，灵魂是如何被造的，灵魂是如何长大的，灵魂在死后以及复活之后是什么状态。而我想试图通过计算机的语言来解读灵魂的科学。

其实我们人类正在试图给机器赋予灵魂，这正是人工智能所要实现的终极目标。从某种意义上说，人类正是被上帝赋予了灵魂的机器。人类的关于人工智能的探索本身就是对上帝创造人类的一种模拟。也许我们还依稀记得IBM开发的电脑“深蓝”如何在1997年战胜了国际象棋大师卡斯巴羅夫，以及最近由google开发的AlphaGo算法战胜了数个围棋大师。棋类运动素来被认为是人类进行的一种高级智力活动，它体现的是人类如何根据观察和逻辑进行决策。而AlphaGo正是一种类比于人类神经系统的算法，即神经网络算法。该算法类比人类学习的过程，比如孩童通过收集大量的信息，如玩玩具，和不同的人接触等来获取对物体和人脸的识别，进而采取不同的行动策略。虽然AlphaGo在某种意义上模拟了人类学习的过程，但是这仍然没有对人类的高级活动，比如情感和认知，信仰和交际等提出有效的模拟方式。那么灵魂到底是什么呢？

圣经并没有直接地说明灵魂的被造，但是圣经却提及天使的被造，而天使是非物质的。而上帝自己的本质乃是灵，也就是说上帝以及祂所造的灵都不是物质的。我们所理解的与物质的存在对立的东西就是抽象的东西，比如逻辑，语言，信息，数学，观念等。而圣经进一步讲，“叫 人 活 着 的 乃 是 灵 ， 肉 体 是 无 益 的 。 我 对 你 们 所 说 的 话 就 是 灵 ， 就 是 生 命 。”（约6:63）这节经文一直以来萦绕在我的头脑中，因为它不仅揭示了生命的本质，也解释了物质世界的本质。一个软件可以不断地通过拷贝而永存，但是一台计算机却不能永存，因为它是物质的。这种所谓的唯心主义世界观和物质主义世界观的对立也正是希腊哲学乃至理性主义时期哲学讨论的主要话题。然而，随着当今物理和计算机科学的不断发展，科学正在开始创造新的语言和词汇来探讨这古老的话题。在进一步用科学的语言探讨灵魂和身体之前，我要提及这种灵体二元论在基督教世界观中的独特含义。不像其他的宗教，基督教并没有将物质和灵界，身体和灵魂对立起来。与之相反，创世记屡次提及上帝创造的万有都是好的，新约提到耶稣也是带有身体地复活，并且所以死去的人都将有复活的身体。这种与其它世界观截然不同的观点在基督教世界观中是完全可以理解的，因为身体和灵魂，物质和抽象都是上帝话语所造成的，所以统一在上帝的话语里面。而上帝的道或者话语本质上具有神性，即圣子耶稣，那么由话语所造成的身体和灵魂也就具有不朽的潜质。

灵魂是与物质截然不同的受造，但是又统一在上帝的话语之中。那么如何来理解灵魂呢？首先，灵魂是一种纯信息源，这种信息源可以不依赖身体而存在，也就是说灵魂可以超越身体和物质世界而存在。圣经证据包括天使的存在，灵魂附体，以及动物可以具有人的灵，比如巴兰的驴子说话。本质上上帝也是灵，而祂自己就超越时空而存在。其次，灵魂可以指导身体和物质。无论是神本身，还是天使，还是人类，都具有通过指导物质来创造和改变物质的能力。然后，灵魂受身体的影响。比如路加福音2:52记载， “耶 稣 的 智 慧 和 身 量 （ 或 作 ： 年 纪 ） ， 并 神 和 人 喜 爱 他 的 心 ， 都 一 齐 增 长 。”可见，灵魂和身体是一同成长的。这一点和神经网络算法很相似，也就是说灵魂可以透过身体来获取信息进而成长，也就是说灵魂的存在是动态的。不仅如此，上帝只救赎人类而不救赎天使，这本身就意味深长。可见肉体具有磨练灵魂的功用，人类活在这种灵肉纠缠的状态，所以可以有信仰，也就是可以对上帝的启示作出自由的回应。按照圣经的说法，信心就是对不可见的灵界以及其主宰上帝的正确认识。而天使或者魔鬼则不需要信仰，因为他们可以直观灵界。正是身体的这种功用，让人的灵魂有别于天使的灵。最后，灵魂和身体在复活后达到一种合一的状态。虽然我们今生的肉体有疾病，有软弱，但是复活后的身体是不朽的，是强壮的。虽然我们今生的身体有时拖灵魂的后腿甚至引诱灵魂犯罪，但是来世的身体和灵魂不再对立，而是完全合一，再次统一于上帝的道中，这正是上帝创造和救赎的目的之一。

那么我们如何用计算机语言描述身体和灵魂呢？我们如何给灵魂建立一个模型呢？计算机科学给我们启发。我们知道很多计算机都会预装一个操作系统，那么人在母体中受孕的时候，上帝也给了它一个操作系统。在婴孩成长过程中，他的灵魂不断地透过学习和探索来获取信息，并进而成长，这个可以由神经网络算法来类比。而灵魂在成长过程中，它的操作系统不断丰富自己的软件资源，可以实现更多的功能。灵魂的信息储存在大脑的神经元当中，当人类死亡的时候，这些信息被提取出来以灵的形式（或者纯信息）存在于灵界当中。当最后审判的时候，所有人的灵魂再次与不朽的肉体结合，形成复活后的灵体。在灵魂与肉体结合的阶段，灵魂透过对神经系统所输入的量子态的获取而产生对物质世界的认识。但是由于量子态是非决定性的，上帝可以决定灵魂所获取的量子态进而向人启示祂自己。而对于重生的灵魂，圣灵则指导灵魂对这种量子信息有恰当的回应。由于人类灵魂的初始操作系统由于亚当的犯罪而‘中毒’了，灵魂对所输入的量子态作了不恰当的处理，圣灵的作用则在于杀毒，让灵魂有了对于启示正确的回应。

也许有人会说，这种对灵魂的解释岂不是多余吗？我们完全可以从自然主义的角度来理解。比如灵魂本来就是神经系统衍生出来了，并不具有独立的本质，更不具有永恒的价值。但是就像DNA的信息指导人身体的成长，同样灵魂的成长也需要操作系统的指导。正如DNA的信息是上帝话语在物质世界的彰显，同样灵魂的初始操作系统也是上帝话语在灵界的彰显。而且量子物理中对概率波的塌缩在这种灵体二元论中得到了合适的解释。换句话说，量子物理也是神为了向人类启示祂自己并让人可以回应这启示而设计的。也就是说，上帝通过量子的语言向人类灵魂说话，人类灵魂通过身体对上帝说话。身体和灵魂的被造使得这种对话成为可能，也使得人和神能够建立亲密的关系，如圣经所言，我们如今是神的儿女。

然而，灵魂的科学并没有因此而产生。灵魂的科学需要不一样的语言来研究。灵魂的科学需要在圣经中找到恰当的语言，需要在奥古斯丁，加尔文和爱德华兹的著作中寻找线索。基督徒学者为此不能只将圣经的语言视为日常语言，而是有时需要转换为数学语言，将话语用信息论来理解，将灵魂用计算机算法来模拟，将身体用量子系统来描述。耶稣之所以用比喻讲道，乃是我们无法充分理解上帝在地上的启示。但是祂的比喻绝非我们的比喻，祂的比喻抓住了喻体和实体的被造本质。圣经虽然是人写的，但是也是上帝启示的，是超验的。对圣经作科学性解读正是试图显明圣经的超越性，并更深理解上帝话语的多重性。