分类： 基督教科学

这个时代似乎从以神为本的时代走向了以人为本，以个体为本的时代，这种走向和世界观的发展是分不开的。哥白尼的日心说取代了托勒密的地心说，不仅是一种科学上的革命，也导致了世界观的演变。更彻底的世界观革命是由达尔文的进化论触发的，这个理论把人在受造界中的特殊地位从神坛上拉了下来。哥白尼的革命让我们看到地球在宇宙中的渺小，达尔文的革命让我们看到人类只是所有生命体中的一般个体。在这种世界观的引导下，我们自然会问，这个宇宙是否存在其他世界，其他世界是怎样的，生命如何在其他行星上生存并演化。

如今，在开普勒卫星的巡天数据中，人们发现了上千颗行星，它们的轨道具有多样性，表明太阳系的轨道系统并非特别，只是一个大样本下的一例。事实上，由于行星所反射或者发出的辐射太微弱，当前的望远镜很难在类太阳恒星附近发现类地行星，所以，人们往往选择在不太亮的褐矮星附近去发现行星。这些行星往往对恒星产生微弱的引力作用，我们可以透过观测光谱发现这种作用；有些行星刚好经过恒星，这种现象被称为掩星。很多类木星行星都是透过这种方法探测到的。当然还有很多方法可以探测地外行星，如今最fancy的一种方法是透过星冕仪遮住恒星的辐射来直接探测其行星系统。而伴随着这种方兴未艾的地外行星的探测而来的是对地外行星的理论研究。

由于我们只知道地球上有生命，所以人们往往以地球上生命所生存和繁衍所必需的环境来衡量地外行星的可居住性。其中一个最重要的指标就是液态水在类地行星上的存在，因为水不仅是新陈代谢所必须，而且也是生命繁衍所必须（至少地球上的生命是如此）。而液态水的存在是与行星表面所接受的辐射相关的，辐射太少，水不能以液态存在，辐射太多，水都被蒸发并且被过量的紫外辐射分解了。这样便存在一个在行星周围的球壳，只有在这个区域里面的类地行星可以允许液态水的存在。当然，生命所需要的条件可能比这个更多，但是这起码给了科学家一个探索的方向。在这种背景下，我们再来看基督教世界观如何推进行星科学的发展。我首先要来挑战目前行星科学的理论假设。

第一，现在的理论研究往往假设地球只是一颗普通的行星，也就是说，形成太阳系的初始条件并没有什么特殊的。甚至当前的最流行的成功的NICE模型已经可以解释太阳系很多行星的轨道结构。但是这种假设是基于一种对太阳系演化的统计性理解。比如说一个语言学家用统计的方法分析林肯的演讲，他得出的结论很可能是林肯的用词和其同时代的人的用词并没有什么不同，进而得出结论，林肯的演讲所产生的特殊影响只是一种偶然，或者别人在他那样的位置也可以产生同样的影响。这显然是很荒谬的，因为每个历史事件都是独特的，你不能简单地抽出事件中的一个环节进行统计性的研究。正确的研究方法应该是对每一个历史事件做具体的分析，分析其发生的环境和历史人物的个人特点。同样，行星的形成，特別是太阳系的形成，也应该从这样一个方面进行分析。那么圣经可以给这种历史性的行星科學有怎样的指导呢？我认为正如宇宙的形成，太阳系的形成的初始条件也是不能由上一级的结构演化所导出的。也就是说，虽然太阳系的结构在整个银河系中并不是一个outlier，但是這個系统明显是与其他（至少）是现在所观测到的地外行星系统有明显区别的，比如地球有一个很大质量的卫星——月亮，所有太阳系行星的轨道都近乎圆形，而且还有两个大质量的行星——木星和土星——在类地行星的外围。这样的构造就好像一个建筑，它是具有一定的功能和目的的。比如说，月亮的作用在于稳定地球的自转，使地球上四季的变化趋于稳定;大质量行星的存在有可能可以帮助地球幸免于过多的小行星撞击等等。由于现在对地外行星的统计性忽略个体的特殊性，所以往往无法对个体行星的演化真正地进行还原，而且这在理論上似乎也是做不到的，因為恒星系统是一个复杂系统，也存在类似于蝴蝶效应的非线性现象。那么我们是否真的没有办法还原太阳系的演化呢？这涉及到下面一个论点。

第二，现在的理論研究往往假设计算机模拟的精确度足以模拟行星的演化。但是正如我在一次学术报告中所听到的，一个初始条件在一个计算机上模拟得到的是一个结果，在另外一台计算机上得到的是另外一个结果。甚至在同样一台计算机上得到的结果也不一定相同。其实在计算机模拟里面有很多近似，而且计算机的精度不够往往导致很大的误差。比如一个模拟对两个天体的引力作用可以精确到1公里，那么在這個尺度里的引力差异往往可以导致在几百万年之后完全不同的行星轨道，这种现象被称为混沌。对于研究行星形成的科学家，混沌现象可谓不可避免。因為一个自恰的行星模型必须从分子云坍缩开始模拟，那么在這個尺度上，分子力是非常重要的。如果刚好某个分子和另外一个分子在量子作用下结合在一起，而且刚好又发生在分子云从稳定态到不稳定态的“相变”阶段，那么很有可能這個事件决定了该分子云将会产生哪些恒星以及行星系统。也就是说，太阳系的结构是没法重演的，这正是为什么科学家们进行统计性研究的原因，而这似乎与前面一个要求相反。一方面，我们需要研究每个恒星系统的历史性演化;而另一方面，我们又不能还原行星系统的初始条件。那么我们到底该如何研究呢？

第三，我觉得我们可以进行行星系统的历史性研究。我们不一定要还原太阳系形成的初始条件，但我们可以从某种初始条件出发，去研究在分子云层面的量子效应或者信息是如何影响恒星和行星的形成的。这种研究需要有高精度的模拟，比如精确到128位或者256位。其实量子层面的效应往往只会在非线性系统高度相变的过程中才会被放大，进而产生宏观尺度的影响。所以，关键是知道哪些时刻在行星形成中具有类似一種材料在居里点从铁磁性到顺磁性的相变的作用。这样，我们就可以知道一个行星系统的结构所对应的量子信息。对于这样的信息的演化进行理論上的量化，我们应该就可以明白隐藏在太阳系背后的量子信息，这就我之前所定义的“不可约信息”，这正是上帝在創造太阳系时所说的。

如果太阳系在形成过程中，上帝确实输入了信息，那么其他行星系统虽然和太阳系类似，但绝对不是真正可居住的环境，因為那些系统并没有上帝话语的输入。但是上帝是不是一直在输入信息呢，在我看来很可能不是，因為上帝在创世纪第一章所启示的是他阶段性地输入信息，而非一直输入，况且祂在第七天安息了。这并不表示上帝不做护理的工作了，他一直在做工，只是祂没有做創造的工作。上帝創造如此美妙的太阳系和地球实在是对人类极大的恩惠，而上帝创造这一切是为了让我们人类在其上与上帝同行。而如今人类堕落，上帝差遣祂的独生子恢复了我们和天父的关系，让我们重新在这地球上建立祭司的国度，并进而盼望那更美的家乡，那完全的安息！愿上帝的国度和安息也临到行星科學的研究中！

在这一篇博文中，我想谈谈如何根据圣经进行宇宙学的研究。在William Lane Craig和Sean Carroll的辩论中，Carroll说当今宇宙学家中没有一个是因为研究宇宙学而成为基督徒的。我对他说的并不感到吃惊，因为无论是宇宙学还是其他自然科学领域，即便有学者是基督徒，也一般不会在公共场合发表自己的宗教观点。当我知道宇宙学家当中有一些还是有信仰的，比如最早提出宇宙大爆炸理论的乔治-勒梅特神父以及南非著名宇宙学家George F. R. Ellis（贵格会）。其实，我觉得一般得过Templeton奖的科学家都有一定的信仰。不过，包括勒梅特在内的宇宙学家中，据我所知，没有一个宣称圣经对他们的科学成就有显著影响的。所以，也难怪很多宇宙学同行认为他们的领域中只有无神论者和不可知论者。 那么，宇宙学，这个兴起于上个世纪中叶的学科分支，能否从圣经得到养分来突破当今的瓶颈呢。我之所以说宇宙学有瓶颈是因为我们已经到了精确宇宙学的时代，也就是说我们可以把宇宙的组分和年龄等参数测量到非常精细的程度。一旦一个学科到了这种阶段，就表明它已经很成熟或者（负面地讲）已经止步不前了。无论是暗物质还是暗能量，无论是超弦理论还是暴涨学说，宇宙学的观测数据似乎已经不能带来进一步的突破。相比于之前的COBE和WMAP卫星，现在的Planck卫星所得到的CMB观测数据已经很难做出之前两个卫星所做出的突破。Planck所要做出的重大发现将是引力波的发现和非高斯扰动的量化。而这两个发现都将是为了验证暴涨理论，但据我所知，暴涨理论只是一个图景或者现象学理论，也就是说，这个理论太复杂而繁多，而不能被观测证实或者证伪。那么这个理论最终变成了一种哲学假说。而对于宇宙学那些关键问题，也绝对不是一个暴涨理论所能解决的。所以，我想从圣经的科学观来提出一些有关宇宙学的研究方向。

我觉得一个很重要的方向就是重新定义精细调节问题。宇宙学的精细调节问题一般被定义为一系列的基本物理学常数必须被精细调节到一定程度才能允许生命的存在，而我们所在的这个宇宙就是一个精细调节的宇宙。为了解释这个问题，一般宇宙学家会引入多重宇宙学说。也就是说除了我们这个有生命存在的宇宙，还有很多其他宇宙可能没有生命的存在，因为它们拥有不允许生命存在的物理定律。受“Counting To God”的作者Douglas Ell启发，精细调节问题其实可以以另外一种方式来定义，也就是说这种小几率的物理学参数的存在与信息的存在是等价的。想想，如果我们的宇宙的存在只有10的100次方分之一的几率，那么这可以理解为随机产生100个英语字母而产生一个有意义的句子的几率。也就是说精细调节本质上表明了信息的存在，而如果这个信息的存在本身是不能约化的，也就是说它是不能由其他的信息或者定律所导出的，那么这个信息就是“不可约信息”或者“原初信息”。这和创世纪中上帝用言语创造世界有惊人的吻合。而这信息可以在量子物理中得到合适的诠释，所以如何将量子信息引入到早期宇宙的研究，特别是对CMB的解读当中，是研究这种宇宙信息的关键。

另外一个宇宙学的重要课题是理解暗物质，暗能量和黑洞。到目前为止CERN并没有发现暗物质粒子，这让人们重新猜测暗物质的本质，很有可能它并不存在，而是暗示了当前引力理论的缺陷。很有可能引力本身是不存在的，而是一种涌现出来的现象。因为在小尺度里我们只看到量子物理的作用，但是从量子世界到宏观世界，我们存在理论上的空白。我们很难从量子物理来导出经典物理，包括化学和生物学的现象，乃至天体的运行。而如果我们可以从量子物理导出宏观物理定律，也许我们会发现引力作用只是一个自然而然的结果。一个很重要的线索是量子纠缠系统中纠缠粒子的相关性会产生比单个粒子叠加起来要多的信息，这就是所谓的量子信息的整体性——“Holism”。另外，我们从麦克斯韦妖的理想实验可以得出结论，信息可以从一个系统提取功或者能量，而能量又等同于质量，那么信息必然与质量有某种等价性。结合量子信息的整体性和信息与质量的等价性，我们可以提出理论构想暗物质和暗能量是一种从微观世界涌现出来的量子信息。

也许还有很多宇宙学的课题可以从这“道”的科学得到启发，但是上面两个，在我看来是很有代表性的。这些宇宙学课题的一个重要目的是为了发现宇宙诞生时的“不可约信息”以及宇宙结构中的信息。

既然这个宇宙是上帝创造的，而人堕落之后又无法借着这个受造界去认识上帝，因为人的理性也是堕落的，那么当一个人认识上帝，确实重生之后，他能否在科学研究中体现他的信仰呢？换一句话说，基督徒能否在科学研究中做神的见证呢？基督徒能否做出比非信徒更好的科学呢？基督徒也许可以做出很好的科学，然而，他的科学方法和思想是否受到圣经的深刻影响呢？这是我一直思考的问题，我相信在实证主义和理性主义至上的科学领域，这个问题对每一个基督徒科学家都是一个拷问？如果我的信仰和我的工作是分开的，我又怎能说我是在尽心尽意尽力地在爱上帝呢。也许我可以说我在我的工作中为人谦卑，温柔，也尽力去爱人，但是我的科学成果却不能体现出信仰的影响，我就没有尽意去爱祂。如果一个基督徒从事生物学研究而理所当然地认为唯物进化论及其背后的自然主义是正确的，却罔顾创世纪第一章中上帝在创造过程中的超自然作为，他又怎能得上帝的喜悦呢？最起码他应该像神导进化论者一样经过详细的圣经研究而做出合乎理性和良心指引的选择。那么究竟一个基督徒如何在科研中荣耀上帝呢？我在之前的一篇博文中已经讨论过一些与信仰一致的科研方法，在这里我想提出一个范式来讨论基督教科学的内容。这个范式就是“道”的科学，这种基督教科学是“本于道，依靠道，归于道”，这与圣经中所说的万物都是“本于祂，倚靠祂并归于祂”是一致的。 这种基督教科学的设想是受创世记第一章的启发。上帝在六日内阶段性地创造出天地海和其中的万物。姑且不论这里的“日”是一段很长的时间还是24小时，我们可以肯定地是上帝借他的话语阶段性地创造了这个世界。那么我们可以肯定的是，在无神论或者自然主义的封闭式的科学体系中是不可能真正解决起源问题的，这些问题包括宇宙的起源，银河系和太阳系的起源，地球的起源，生命的起源以及人的起源。有很多基督徒认为基督徒不应该去研究起源问题，因为那是神迹，是我们用科学方法无法研究的。他們人为基督徒只能研究实验科学，比如传统的电磁学，力学等。但是这种将实验科学于起源科学截然分开的说法是肤浅的。比如在病毒学研究中，我们需要知道病毒的起源和传播途径才能有效地研究出解决办法。如果我们不去追究起源问题，我们也无法真正找到突破口。同样地，如果我们对地球起源一无所知，而只是把化石当成一堆死了的动物遗体而不去追究其原因，最终我们也无法理解现在地球的气候问题和物种灭绝问题。而上帝给亚当，也就是给人类的一个首要使命就是去治理万物。如果我们不懂这个世界是如何产生的，又怎能明白该如何管理它呢？ 但是在研究起源问题的过程中，我们势必考虑到上帝的话语。也就是说，在自然主义的封闭体系中不可能解决起源问题，因为他們没有考虑超自然的因素。有人说，科学只讨论自然的问题，不讨论超自然的问题，这确实是很多科学研究的理论前提。不过，我们也当注意到现在的地外生命的搜索就已经超出了这个前提。在我看来研究超自然的信号在自然界中的遗迹和研究外星人在地外行星乃至地球上产生的信号并没有本质区别。理论上，我们可以认为上帝就是一个外星人，只是这个外星人的智慧和能力远远超越我们。 那么问题是我们该如何进行这道的研究呢？我提出一个6阶段创世模型，这六个阶段是：宇宙创生，银河系形成，太阳系形成，地球系统的形成，第一个生命的产生，人类的出现。这六个阶段大致地与上帝六日创造相对应。上帝在每个阶段中输入了不同程度的信息，进而产生了我们所观测到的宇宙－银河系－太阳系－地球－生命－人类的层级结构。上帝通过量子系统输入信息，进而通过系统的“相变”放大这些信息并产生各个系统的结构。各个系统的演化并其与环境的互动都在上帝的护理中，这种护理可以通过自然定律进行研究乃至反演。但是各个系统的初始阶段不能由上一级系统的状态完全决定。 在我看来，宇宙早期微波背景辐射，银河系的结构，太阳系的结构以及DNA， RNA所蕴含的信息都是上帝所输入信息的外在表现。这只是一个非常粗略的设想，目的是为了激发更多基督徒科学家去思考这些问题。

我第一次接触《接触》這個电影是通过一个电视节目的介绍。原以为這個电影和诸多科幻电影一样只是以场面取胜而没有内涵，但看完以后我对這個早期的科幻电影有极大的好感。也许这种好感不完全是导演罗伯特·泽米基斯(Robert Zemeckis)有意为之，而是我个人的联想所致。影片主要情节是从一个天文学家艾丽的科學梦想展开的,具体的情节可以参看wiki百科： http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E8%B6%85%E6%99%82%E7%A9%BA%E6%8E%A5%E8%A7%B8 。不管怎样，我要来分享一些有趣的类比。 首先，帕尔默·乔斯，一个基督教哲学家，和艾丽的关于科學与信仰的辩论。影片试图缓和宗教与科學的冲突，把这两个领域进行方法论式的区分：科學重理性，信仰重经验; 科學是客观的，而信仰是主观的，等等。这从导演所安排的结局可以看出：后来艾丽奇妙地进入时空隧道进入织女星球的经历因為证据不足而无法说服公众，似乎与基督徒信仰上帝而无法证明上帝很相似。这种宗教与科學的关系和康德的两个世界的划分有关，也一直主导着启蒙后的学术界对宗教的看法。但事实上，台面上的这种宗教与科學的井水不犯河水的关系在现实中是不存在的。首先，很多科学家的哲学观念或者宗教信仰对他们的研究有很大影响。爱因斯坦对马赫的深入思考导致他发展了相对论; 玻尔对东方思想的研究对他所发展的哥本哈根量子学派有很大贡献; 更不用说20世纪之前一些有信仰的科学家，比如开普勒对天体运行的研究很大程度上是起因于他对太阳系和上帝自己的形象的类比性思考。而科学研究本身之所以在西方世界产生正是因為基督教世界观，特別是新教世界观，对人们认识自然界所产生的影响。哪怕是现代科學，世界观对科学家的影响也是无处不在。大多数人受卡尔·萨根的影响从事地外行星和生命的探索，这本身就是受了无神论大师萨根的影响，他要将人类和地球的独特性彻底地排除，从而排除人类在上帝救赎中的独一性。另外一个例子是宇宙学研究，很多人认为宇宙本是就是永恒的，是自恰的。所以为了解释宇宙中物理参数精细调节而适合人类的问题而提出多重宇宙，永恒暴涨理論等。其次，科研经费的申请很大程度上与整个社会的价值取向有关，所以科学家从来都不是象牙塔里的独行侠，反而是一群了解公众心理并具有雄辩能力的说客。这样的科學所产生的成果理所当然地染上了现代思潮的病毒。 其次，对外星人发射给地球的信号地探索和解读。艾丽幼时的科學憧憬使得她把她对父亲的失恋融入到她的科研方向中，所以她最终选择了去寻找人类的同伴。这样一種动机最终让她执著地朝着地外文明的科研方向发展，最终利用甚大望远镜得到了一组有意义的信号。而這個信号居然是希特勒的一个讲话，但后来一个盲人科学家发现這個信号后面有密码，通过解决重重困难，艾丽终于知道了最後的信号－－一个制造时间机器的工程图纸。这一系列的信号探索和解读过程形象地描述了科学研究的整个过程。比如，科学家通过Ｘ射线发现了ＤＮＡ双螺旋结构并进而开启了人类基因组工程以及对生命起源的研究。我们通过各种技术得到来了生物信息，宇宙微博背景信号，量子纠缠系统的量子比特信号以及地球气候系统在冰核中遗留的信号等。我们继续研究这些信号对生命发展，宇宙进化，量子通讯和地球气候变化的主导作用，但是我们却无法真正明白这些信息的起源。正如那个古老的问题一样，“为什么有這個世界存在而不是一无所有”，同样，“为什么這個随机的物理世界会产生这些信息并产生出可以解读这些信息的人类”。这种起源科學，在我看来，正如艾丽对外星人信号的解读一样。既然我们可以解读外星生命的信号，为什么我们却不能从这些受造物的信号中解读上帝创世的密码呢？也许上帝已经在圣经中告诉我们答案，在创世纪第一章中，我们清楚地看到上帝用祂的话语（信息）阶段性地创造了宇宙，地球和生命。而起源科學的任务就是去发现上帝在创造中向受造界所说的这些话或者“信息”，并归榮耀给祂。 最后，我要说，我们应该毫不犹豫地去从事起源科學的研究，因為这正是榮耀上帝的科學，而且也是在无神论世界观中不可能真正得到解决的科學难题。然而，我们也当谨慎和谦卑，因為我们乃是在为上帝在圣经所启示的创造和护理作科学注脚。

在基督教神学史上最有名并持续至今的争论是关于上帝的主权或者预定预知和人的自由意志的争论。这事实上也关乎到救恩论，也就是说人得救是因为自己自由地选择了福音还是因为上帝主权的拣选，人有没有不由上帝决定的自由。而这个议题其实又与上帝的創造和护理联系在一起，因为上帝的预定必然通过上帝的护理来实现。我在这里并不是要解决这样的问题，而是提供一个可能的上帝护理的途径来看待人的自由和上帝的主权。

二十世纪初逐步建立并完善的量子力学对科学乃至哲学的影响极为深刻。在量子的世界里，我们无法决定性地观测到一个粒子的所有物理量，进一步说，我们所观测的是一堆沙子中的一粒沙，所有态中的一个态。但当我们观测到这一个态的时候，所以态都将消失。而如果我们设计同样的实验不断反复统计粒子的这个态，我们最多只能得到这个粒子所有态的一个统计效果，而且前提是所有实验中粒子的环境都是一样的。薛定谔的猫是给这种观测者对量子态的影响的一个极好阐释。以下内容是我在维基百科上摘录下来的：

實驗者甚至可以設置出相當荒謬的案例来。把一只猫關在一個封闭的鐵容器裏面，並且裝置以下仪器（注意必須保固這儀器不被容器中的貓直接干擾）：在一台蓋革 計數器內置入極少量放射性物質，在一小時內，這个放射性物質至少有一個原子衰變的機率為50%，它沒有任何原子衰變的機率也同樣為50%；假若衰變事件發 生了，則蓋革计数管會放電，通過繼電器啟動一個榔頭，榔头会打破裝有氰化氫的燒瓶。經過一小時以後，假若沒有發生衰變事件，則貓仍舊存活；否則发生衰变， 這套機構被觸發，氰化氫揮發，導致貓随即死亡。用以描述整個事件的波函數竟然表達出了活貓與死貓各半糾合在一起的狀態。
類似這典型案例的眾多案例裏，原本只局限於原子領域的不明確性被以一種巧妙的機制變為宏觀不明確性，只有通過打開這個箱子來直接觀察才能解除这样的不明確 性。它使得我們難以如此天真地接受採用這種籠統的模型來正確代表實體的量子特性。就其本身的意義而言，它不會蘊含任何不清楚或矛盾的涵義。但是，在一張搖 晃或失焦的圖片與雲堆霧層的快照之間，實則有很大的不同之處。——埃尔温·薛定谔, Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (The present situation in quantum mechanics)

至于薛定谔的猫意味着波函數在观测者观测的时候坍塌还是在仪器探测的时候坍塌我觉得并不那么重要，因为仪器也是观测者感官的一种延续。而薛定谔猫的思想实验还意味着观测会带来信息的损失，也就是说，我们无法知道一个充分相干的量子系统的全部信息，观测或者实验本身就意味着信息的流失。当然，如果按照贝叶斯统计的理论，事后概率变得尖锐（观测到的猫的生或死的概率）与模型的似然函数（可能是另外一种信息的输入）和事先概率（猫在未被观测时的生死二重态）的乘积有关。但事实上，如果我们能够进行许多次这种实验，我们也许仍然可以统计到猫生和猫死的概率基本持平。也就是说，模型的似然函数可以为1或者不存在一个偏好猫死或猫活的信息输入，那么我们在一个实验中仍然可以同等几率地观测到猫生或者猫死的概率。但是，如果有一个信息的输入偏向于猫生，那么我们很可能就只能观测到猫生的状态。而如果这个信息的输入是决定性的，那么我们就只能决定性地观测到猫生的状态。

言归正传，薛定谔猫与上帝的预定有什么关系呢？我看是很有关系的。根據传统改革宗的看法，上帝的预知和预定是联系起来的，不是分开的。有的人说上帝是因为预知人会悔改，所以才预定人得救。但事实上，上帝如果不预定就无法预知。如果把上帝的预知视为一种信息，那么从上面的量子角度来说，如果上帝不预知就无法预定。也就是说，上帝可以通过输入信息来决定一个系统被观测到的量子态，因为这个系统已经被另外一个观测者——“上帝”——观测过了。而这信息的输入往往无法察觉，因为无论观测者观测到何种状态，从物理的角度来讲，都是合理的，因为严格来说它是不可重复的。更进一步，如果一个信息输入到一个量子系统，而这个量子系统的态（比如少量放射性物质）与一个宏观系统（比如猫）产生纠缠，那么当观测者观测到这个宏观系统的态（比如猫生或猫死）的时候，那个量子系统的态就得到了高度放大並且被观测者感知。如果把人看作是那个宏观系统，而某个神经点看作是一个量子系统，那么上帝完全有可能以输入最少量的信息来决定人的行为（被观测到的态）。当然，事实上上帝也可以不输入任何信息，即使是这样，人也并不完全是自由的，因为人的选择只有在物理系统自身所规定的”神经态“的几率中产生选择。当然，这种量子观念似乎忽略了人灵魂的作用，而灵魂可以和信息进行类比，或者说，灵魂具有输入信息的作用（比如圣经中记载被鬼附的人的行为完全由鬼的灵所掌控）。那么从这个角度来讲，人的行为是由上帝所输入的信息和人灵魂所产生的信息共同作用的结果。但是如果上帝的信息有质的不同（就像英语语法规定了英语的结构，所以可以被称为信息的信息。）或者可以产生主导作用，那么人的选择更是有限的，但是从表面上来看，人仍然可以作出某种选择，但这选择绝对不是独立于上帝之外的。
那么如果上帝预定人的行为是否意味着人不再为自己的行为负责呢？从神学上来说，当然不是的。而从量子理论的角度，我们可以作一些进一步的讨论。根据圣经的记载，人类始祖亚和夏娃犯罪之前是有能力选择善恶的，但是他们仍然听从了魔鬼的话选择悖逆上帝。从量子的角度来说，我们可以说人在上帝所规定的选择的自由（或者选择顺从或者悖逆的态）中，选择了悖逆。虽然这个时候上帝没有强加给人信息（主导性的信息），但是上帝规定了人作出选择的范围和充分的能力可以自己输入信息作出正确的选择。也就是说，其实上帝从外部世界和内部世界所给人的”似然函数“或者额外信息乃是人应该去顺服神。但是人却自己依靠自己的灵魂输入了信息，选择了背离神的态，所以，最终导致了上帝与亚当所立之约当中所规定的咒诅临到人类身上。这可以算是最影响深远的一次量子放大。既然所有人都从亚当拥有了原罪，以至于没有一个行善的，没有一个寻求神的，于是神就任凭他们存虚妄悖逆的心。或许有人问为什么圣经说，”王的心在耶和華手中，好像隴溝的水隨意流轉。“（箴21:1）我认为当神发现（永恒中发现）人所能产生的任何行为都是处于罪恶的那个态的时候，上帝就开始（根據永恒的蓝图）在某些人身上主导性的输入信息並且产生救赎歷史。也就是说，法老犯罪或者心刚硬确实有上帝的信息输入，但是上帝只是在法老所有罪恶的态中选择了某些态来彰显他救赎以色列民的大能，上帝并没有产生这些罪恶的态，而是法老的灵魂输入信息并产生了这些罪恶的意念。

当然，我们永远无法透知上帝的护理和预定，但是我们可以透过科学的视角来探索上帝护理的途径，並且相信这个宇宙并不是封闭的，乃是向它的造物主开放的，以至于我们人类的歷史也是一个向那个终极的观察者开放的系统。与其说科学帮我们认识神，还不如说科学在为上帝在圣经中所启示的话作注脚。因为我们首先相信了圣经的无误启示，不管我们的头脑能否想通，然后我们通过科学发现看到我们以前不能理解的，现在可以稍微理解多一点了並且更信靠神。这就是保罗所说的，本于信以至于信。

当代科学和信仰的争论主要是关于进化论与创造论，年轻地球与年老地球的问题。但是，Alvin Ｐlantinga在他的“Where the Conflict Really Lies: Science, Religion, and Naturalism”一书中认为科学于宗教之间并非存在本质上的冲突，最多只是在背后的世界观方面的冲突。我虽然没有读过这本书，但是也大致能够猜测他的观点。 比如进化论的问题，从本质上来说是关于圣经字意解经和寓意解经的冲突，而并非科学于宗教本质性的冲突。毕竟有些著名的改革宗牧師如Timothy Keller也能够接纳神导进化论的观点。那么关于上帝创造并护理宇宙，科学更没有提出有效的反论。宇宙大爆炸理论并与之相关的精细调节问题都反而给创造论提供了最有利的证据。而当代科学已经不再是决定论的天下，量子力学早已打开这个封闭的宇宙，使得上帝完全可以随时改变并护理这个世界。不仅如此，整个宇宙不是一个 必须（necessary）的存在而是一个（contingent）的存在，所以上帝的存在不仅不是对科学精神的否定，反而是对科学精神的肯定。这个科学精神就是所谓的追寻真理。而基督教世界观不仅给了科学追求真理的哲学基础，也给了科学精神的内在动力。这些观点已经被科学史研究学者所公认（参《科学的灵魂》）。 但是，Plantinga 在他的书中还提到另外一种科学和宗教的关系，這是一种内在本质的深入的和谐关系。探索并发现这种内在的一致性正是我觉得作为一个基督徒科学家的使命。这种探索，在我看来，必然带来科学的革命，使得科学各个分支可以重新地联合起来，乃至和其他人文科学，乃至哲学有前所未有的整合。而这种整合必然产生一种新的科学，乃是世界观科学。因为每个科学课题的提出乃至完成以及对其结果的解释都牵涉到那个科学家个人的世界观。那么这种科学的产生有哪些必要的元素呢？圣经可以给出答案。 我们观察創世記就会发现，上帝并没有告诉我们创世的细节，而是告诉我们创造的基本原则。比如上帝用祂的言语创造了世界，祂先创造了承载万物的框架或者容器，然后创造了充满这容器的万有。他的创造带来了规律，次序和结构并进而带来了生命。这些基本原则正是科学一直以来在探索并印证的。 首先，上帝的创造是有规律的并且是连续的，或者是时间反演的。无论是牛顿万有引力的发现还是爱因斯坦广义相对论的进一步阐释，我们始终在自然界中观察到规律，并且这些规律可以用数学来描述。一方面，受造规律的数学描述暗示了人类的心智和自然定律乃有同一起源。而最好的解释乃是有一位智慧的造物主创造了宇宙和人的灵魂。另一方面，我们认识这个宇宙的起源和发展是基于一种连续的因果链。这种连续性使得我们可以追溯行星的起源和宇宙的起源。 其次，上帝的创造是不连续的，是分离的，但却是有秩序的。这并不与前一个属性矛盾，因为这种分离性暗含于连续性中，并且是连续性的因果链条所产生的自然结果。经典物理所给我们的世界图景乃是这个世界在时空上是连续的，是决定性的。这种观点和圣经的创造观并非完全相符。神乃是分开光暗，天地，空气与海，神乃是有阶段性地创造了生物，并且各从其类。也就是说连续性不是宇宙的常态，而连续性本身就暗含了不连续性，并且也为着质的转变服务。比如太阳系最开始经历“空虚混沌”的原恒星阶段，然后形成了各大行星，经历了一系列的轨道变迁和小行星碰撞才产生了适宜于人类居住的地球。这种不连续性不仅出现在行星形成上，也出现于量子物理，生物起源和气候系统上。比如普朗克尺度的时空不连续性，寒武纪大爆炸，冰期－间冰期的突变等。这种不连续或者量子现象时常出现在复杂性激增的高度非线性过程中，比如宇宙的起源，恒星，星系的起源，行星的起源，气候系统的产生，以及生物的起源，人类的起源。这种不连续性或者量子原则，在我看来，既是量子物理也是宏观乃至宇观科学的基本原则。而正是这种原则产生了秩序和生命。

然后，上帝乃是用言语创造了天地万物。圣经让我们看到量子原则只有通过信息论才能得到量化处理。任何一门成熟的科学门类都需要经过数学的洗礼，那么以上所说的量子原则也必然需要得到合适的量化。那么为什么需要信息论来量化呢？因为信息的传达和表现都是量子的，信息的传达可以用频谱进行分析，信息的表现可以用语言学或者计算机理论进行信息学的量化。这种将信息论整合于量子科学的科学就是量子信息，它和香农的信息论略有不同，但是最终都是为了将量子或者不连续现象用信息理论进行量化。而量子信息的另外一个走向就是用信息和量子来建立大统一物理学模型。而正如上面所分析的，这种量子信息的模式可以应用于宏观乃至宇观科学。在这种科学图景中，宇宙乃是信息，物理定律是信息的转换器，人类的大脑乃是信息的接收器，上帝是信息的发出者，而每个有正常心智的人类个体是信息的接收者。有意思的是，在2008年已经有人提出用信息论来研究人类心智的功能，“Consciousness as Integrated Information: a Provisional Manifesto ”。这可谓一个划时代的贡献，因为它越过了神经科学的复杂理论，直接将人类大脑做了一个功能性的描述。这就好像越过了基因学，直接进行内科临床的研究。这样看来，量子信息的普遍原理也必然是越过了复杂的过程而直接对现象进行信息学的研究。这就好像一个信息经过了许多信号转换器，我们无需知道每个信号转化的过程，我们只需要分析每个转换器输入和输出的信息就可以知道这个信号转换器是如何运作的。而更有意思的是，如果上帝在某些过程中输入了额外的信息，通过这种分析，应该能够发现这些信息。所以，創世記的阶段性创造应该可以透过这种万有量子信息原理进行合理的解读。

最后，上帝的创造是有目的的。话语或者信息是和意义和目的连接在一起的。一个不懂中文的人看中文，对他而言可能没有什么明显的意义。所以，信息必须在一定的大脑环境中才能产生出意义。而这个大脑环境乃是由这个人的世界观和个人经历所决定的。比如我学过中文，所以我能读懂一本中文小说;但是我读这本小说和另外一个中国人读可能读出不同的意思，那么这是由我们的理解水平或者世界观决定的。那么，我们去理解外在客观世界的言语及其意义也必然牵涉到我们自己内在的世界观和价值观。从这种意义上来讲，每个科学成果都是在某种世界观之树上结的果子。科学家们再也无法声称自己是中立的，客观的了，他们必须亮出自己的底牌。一个简单的例子是对人类所居住的地球的解读，有的人认为地球不是独特的，所以他们寻找地外文明;有的人相信地球是独特的，是上帝专门设计给人的，所以他们寻找地外行星来验证地球的独特性。虽然这两类科学家在做同样的事情，却有不同的价值取向。 简言之，在上帝所创造的宇宙中，连续是肤浅的，量子的深刻的，信息是基本的，意义是终极的。现代科学一直以连续性为其研究的理论前提，比如地球科学常常认为地球的气候，生态变化是连续的，渐变的，但是数据却常常给出不同答案。而最深刻的变革开始于上个世纪初的量子革命，它现在仅仅带来了物理学的革命，但我觉得它必将带来整个自然科学领域的革命。虽然信息革命已经在计算机领域产生并且结出累累硕果，但是信息论需要与物理和生物乃至天文相结合才能产生出更强大的威力。不過这一切理论最终乃是不同世界观任意摆弄的小姑娘，但是幸好我们有个试金石，那就是“本于信以致于信”的统计原理——“贝叶斯”统计，让我们亮出自己的底牌，并用数据对我们的前设进行挑战。在这种世界观科学的疆土里，已经没有了自然和人文的区分，只有不同世界观的猛烈碰撞。这可能就是Plantinga所言的科学与信仰真正的和谐罢！

虽然我的博客一直没有人气，不过我觉得写博客除了给人看，还有一个很大的用处就是可以梳理自己的思想。很多东西往往只在头脑中闪现，但是当它们被聚敛成文字的时候就产生了思想。虽然我不是思想家，但我期望尽意爱神，所以我想过一个前后一致的基督徒生活。这其中也包括如何经营我的家庭，工作和孩子教育。我非常希望当我和一个基督徒或者一个非基督徒聊天的时候，我们可以坦呈自己的信仰是如何贯彻我们的每个生活层面的。

作为一个搞天文的博士生，我非常热衷于如何更好地做天文，更好地去探索并认识真理。虽然不一定基督徒才能做最好的科研，但如果没有基督教的世界观，现代科学恐怕很难诞生，这也已是科学史学界的一个共识。科学的许多工作假设只有在基督教信仰体系中才有，比如这个宇宙是有次序并可以被认识的（有被认识的可能），这个宇宙不是神（作为研究对象的可能），手工劳动不是可耻的而是神圣的（实验的可能）等等。这说明基督教思想使得科学成为可能，而且基督教精神也是科学发展的原动力。在文艺复兴后的基督教世界里，一个最强劲的科研动机就是认识真理并认识真理的上帝，这也是为什么当时很多大学得以建立的原因。这样一个动机催生了许多科学界的先驱者，如牛顿，哥白尼，伽利略，开普勒，莱布尼茨，法拉第，麦克斯韦，帕斯卡尔等。所以，基督教思想不仅提供了正确的世界观，而且提供了正确的目的或者动机。那么基督教思想有没有提供正确的方法论呢，也就是说基督教思想有没有告诉我们如何做科研呢？

实验科学之父弗朗西斯-培根在他的”Meditationes Sacrae“一书中说无神论者是愚拙人，他认为科学研究应该和神学研究或者形而上学区分开来。他提倡用归纳法来做研究，他建议在学校里建实验室，植物园对经验事实进行收集，进而弄清楚事物背后的原理。虽然培根的科学哲学影响了现代科学的发展，不过他的科学哲学实际上有很多漏洞。在现代科学的研究方法中，科学家在做实验或者观测的时候已经有了他自己的一套前设，也就是说科学家无法做到没有偏见地去实验，去观测。这也正是现代科学哲学所发现的，最有贡献的算是卡尔-波普尔和托马斯-库恩。那么，作为一个基督徒该如何看待科学呢？科学是不是对上帝所造自然客观真理的追求呢？还是一种自以为是的想象并用这想象出来的定律解释一切呢？我想两者都是，科学是堕落后的人对上帝普遍启示的一种反应，它不可能是中立的，甚至往往与真理所指向的背道而驰。如果是上帝创造了这个宇宙，而大爆炸宇宙学说似乎将人引向这个结论。但自然科学的自然主义假设不允许它的信徒们走向超自然，所以信徒们就按着自然主义的前设所指引地去研究永恒宇宙的可能。当然，这似乎是科学精神的必须，因为科学精神就是不断地追问，没有穷尽。但是这种追问是带有方向性的，而每个科学家的世界观就是他的路标。自然主义者寻求一个不需要外因而自有永有的宇宙，但有神论者要探索一个自有永有的上帝所创造的有限但却又彰显神的永能和神性的宇宙。两者都带有前设，而不同的前设引向不同的探索路径。有神论者并不会因为承认上帝存在而不去探索，因为认识上帝是他探索的目的，上帝无限的智慧是他不断否定自己继续前进的力量。无神论者被自己的好奇心驱动着，要去明白这个宇宙背后的原则，而他探索的目的则是逃避去面对上帝（虽然他自己不承认是这样）。

科学需要前设，人不可能活在没有前设的世界中，或者没有信念的世界中。我们的记忆在不断地为我们更新前设，这正是为什么婴孩可以成长为大人的原因，因为他的经验和知识在不断塑造他的前设。既然科学研究是有前设的，而不同的世界观又影响着科学家们的科研方向，那么具体而言基督教世界观是如何影响科学家的选择的呢。有几个例子可供考察。第一个是寻找地外文明，这类科研是与基督教传统信仰不一致的，所以我相信很多基督徒是不愿意选择这样的科研方向的。第二个是研究永恒暴涨宇宙或者多重宇宙学说，这类学说的背后的动机其实是要寻找一个自足的宇宙，一个不需要创造主的宇宙，是被物质自然主义的世界观所驱动的。在生物学，我认为宏观进化研究在很大程度上也是被这样一种自然主义的动机驱动着。但是基督徒不一定不去做进化论的研究，如果只是把进化论作为一种研究事物之间联系而非本质进化的学说是可以的。比如人与猿在基因和形态上的相似性对分类学的影响等。但是大多数生物学家都会进一步假设这种相似性是来源于同源祖先的分化。这也是为什么进化论胜于创造论的原因之一，因为进化论可以进一步解释这种相似性，而创造论则只能归于上帝的创造。创造论的问题在于只问上帝是否创造而不问上帝如何创造，所以创造论不能成为科学理论，乃是因为它不能提供一套可供科学探索的范式。我觉得除非一个基督徒真正明白他该如何在他的基督教世界观下去进行进化论研究，他还是不要去这个领域受试探。

以上这些领域中所面临的试探，只是我个人的总结，也许其他人有更好的见解。基督教世界观不仅关系到我们怎样选择课题，而且涉及我们如何研究课题。因为我们知道科研和信仰不是分开的，那么这样一种整合性的世界观必然导致我们以一种整体观去看待某一个课题。比如我做彗星的研究，那么我很可能考虑到彗星撞击地球的可能性，彗星对太阳系起源的意义，以及彗星轨道受太阳在银河系中运动的影响，乃至星系碰撞对彗星分布的影响等。这种整体性的思考方式很容易产生出革命性的科学成果，比如Luis Alvarez（诺贝尔物理学奖得主）和Walter Alvarez（地质学家）父子及他们的合作者就是因为将Ir的丰度异常，0.65亿年前的生物灭绝和陨石撞击联系起来才发现了恐龙灭绝是由小行星撞击引起的。所以，基督徒科学家应该很愿意进行交叉学科的研究，并对其他领域学者的意见持开放和欣赏态度。

基督教思想的第二个方法论就是贝叶斯方法论。贝叶斯方法的特点在于它合理地考察了前设对结论的影响，这种方法让我们可以坦诚我们的前设，并坦白我们数据中的不确定性，并把这些因素都融入到贝叶斯统计方法中来。比如，当我考察生物多样性随时间变化的时间序列时，我需要建立一个模型可以把这个数据中的不确定性纳入到我的模型中去。由于很多科学家宣称生物多样性具有周期性，而他们的方法就是只给出一个周期性模型，并试图从化石数据中找出这种周期。这种方法并不能说明周期模型是最好的模型，它只能告诉我们如果周期模型是正确的，那么可以解释化石数据的最佳模型参数是什么。但如果周期模型不是最佳模型，那么这种研究就是瞎子引路，白费力气。在贝叶斯统计中，对应一个数据，有很多种模型，每个模型都有自己的参数空间，或者前设。在选定模型后，对于每个模型的每个参数集合，计算这个模型估计的似然函数，然后对该模型所有的参数样本平均得到“证据（evidence）”，通过比较evidence，我们就能知道模型的优劣了。为了进一步验证结论的可靠性，我们需要检验evidence对参数空间的依赖，所以我们改变参数空间范围，然后重新计算evidence进行敏感性测试。最后，我们才可以下结论说哪种假设是最合理的。我认为这种模型比较方法才是符合基督教思想的正确的科学研究方法，而且如今已经应用到很多领域。

基督教第三个科学方法论是关于动机的。当我们做研究的时候，我们总希望能够有一些创新性的成果。当我们原来以为应该有正面结果的科研最后以负面结果收尾，我们就很难发表。比如我要研究磁场对星系形成的影响，如果我发现磁场最终对星系形成影响不大，我就很不愿意投稿，因为怕没有影响力。所以，很多人就通过某些小伎俩把负面结果变成正面结果，最后你的结果却不能被其他人重复，于是这就是所谓的“作假”。据《经济学家》杂志（The Economics）2013年10月份的一个报道，在生物科技领域，有将近53%的里程碑式的实验无法重复。这些生物学的研究虽然不一定是作假，但很大程度上是采取了不太严格的论证方法得到一个过于乐观的结果。这也足以见得科学家的急功近利会如何地败坏科学。作为一个基督徒，我们应该鼓励发表负面的研究，只要是经过严格论证的。因为我们不是为了获取名利而科研，是为了明白真理的主而科研。负面的结果让我们知道上帝不是这样造宇宙的，那么也是对我们的劳苦科研的一种馈赠。

基督教第四个科学方法就是勇于建立并接受新的范式。基督徒并不是墨守成规的人，特别在科学领域，因为我们知道科学定律不是真理，所以它一定不是正确的，这也正是波普尔的证伪主义的方法论。基督徒应该比一般科学家更愿意去欣赏新的理论和方法，因为它也许就是让我们更明白真理的途径。与之相反，很多权威杂志不愿意发表新理论，新假说，新方法，因为这类学说一开始名声都是不好的，它们冒犯了许多学霸。就拿当下的宇宙学来说，大多数人认为标准宇宙学模型已经经过了最严格的宇宙微波背景辐射（CMB）的测试，所以不会有什么大的改动了。然而，在CMB中确实也有所谓的邪恶轴心或者非高斯“冷点”，以及大尺度结构中卫星星系缺失等问题，但大多数人都是在范式下寻找合适的理论解释。不过更严重的理论缺陷是，标准宇宙学模型中的暗物质和暗能量始终无法得到标准粒子物理模型的理论解释。那么在这种情况下，许多理论物理学家提出其他理论模型来解释这些现象应该得到做观测的天文学家的尊重，但是大多数人对这些理论往往是不屑一顾。我觉得作为基督徒，我应该去欣赏这些理论，而非简单地认为这些人都在胡说，以至于轻视非标准模型的研究。如果这些理论有很严格的论证，而且没有与现有观测明显违背，我认为我们就可以采取一些观测手段来检验这些模型的真伪。

如果一个基督徒科学家要尽心尽性尽意尽力地爱上帝，他必然愿意按照圣经的世界观和方法论去做他的科研，我愿意成为其中之一。虽然现在搞科研的基督徒越来越少，但上帝就是借着寄居外邦的但以理和他的三个朋友彰显祂的荣耀。上帝就是要拣选最小的一个民族 — 以色列民族来跟随祂，拣选看似弱小的大卫来攻击歌利亚。上帝要在婴孩口中建立祂的能力，愿祂在科学的发现中得荣耀。

正统信仰把神的三位一体以及基督耶稣的神人二性归为奥秘，这奥秘可以被描述，但不能够被分析。上帝除了在圣经中描述了祂的这些属性，有没有在自然界中也反映这些奥秘呢！上帝也确实在自然界中彰显祂的一些属性，而且他特别使用某些事物显明他的某些属性。比如有人把太阳的本体，光和热用来形容三位一体，有人把三维空间用来形容三位一体。我们当然不会把这些事物的特性与神的本性等同，但是上帝是否特别创造了某些东西来显明祂某些特别难以理解的属性呢?我想是的，正如上帝常常用宇宙的广阔来形容祂丰富的慈爱，常常用亘古的自然规律来形容祂的信实。不过，在我看来有些事物不仅仅是为了用于形容上帝，更是上帝本性的某种投射，就像人在创造艺术的时候，总是会在艺术中投射出自己的性情，而且是特别借用某些事物来表现。比如凡高特别喜欢用黄色和蓝色作画，他使用这两种颜色正显明了他的忧郁但又向往光明的性情。同样，上帝的性情也反应在某些事物中，而且是上帝定意创造出来让人明白祂自己的。

在我看来，上帝定意创造了粒子的波粒二相性来表达基督的神人二性。粒子的波粒二相性惊人地模拟了基督的神人二性。首先，粒子和波自古以来就被认为是对立的，不可能一个物体既是粒子，又是波的。粒子和波是用不同的方程描述的。而神性和人性也是同样对立，人们无法想象这两者如何统一到一个个体身上。其次，粒子是局域性的存在，而波是可以发散的，比如电磁波。当我们做杨氏双缝干涉实验的时候，我们就明白为什么会把光子叫做波，因为在光子会在双缝背后的屏幕上产生干涉条纹。同样电子以及其他粒子也可以产生类似的现象。但是，如果让这些粒子依次通过双缝，干涉条纹就会消失，就好像那个粒子穿过一个单缝的时候知道另外一个单缝有没有开一样。这种诡异的现象就是波粒二相性。那么基督是否也一样呢？基督的人性是局域的，不可能无所不在，但祂的神性又是无所不在的。这样一个既是局限的，又是无限的存在，有时似有不知，有时又是无所不知的神人二性最能够通过粒子的波粒二相性表现出来。

那么三位一体是否也可以通过空间的三维度来表现呢？我觉得三维空间还不足以表现这么深奥的奥秘，因为空间就其本质而言只是一种容器，并不具有行动性或者主动性，如同物质或者能量一样。这种被动性和三位一体的神的三个位格的主动性很不符合。当然，也许神并没有造一个东西来反映祂本性中最深的奥秘，而是让我们透过圣经去思考去明白去守护这奥秘。无论如何，我们都需要以一种欣赏的心态来去看待这个自然界中的现象。借着发现现象背后的规律以及那创造规律的神的心意，我们就可以更深的明白上帝的创造和救赎了。