自然科学中的哲学原理-第2章

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！


正是一般物质的对立面，而一般物质就是构成宇宙的主要部分。　

　　粒子物理中的反物质概念

　　我们知道，把自然界纷呈多样的宏观物体还原到微观本源，它们都是由质子、中子和电子所组成的。这些粒子因而被称为基本粒子，意指它们是构造世上万物的基本砖块，事实上基本粒子世界并没有这么简单。在30年代初，就有人发现了带正电的电子，这是人们认识反物质的第一步。到了50年代，随着反质子和反中子的发现，人们开始明确地意识到，任何基本粒子都在自然界中有相应的反粒子存在。　

　　电子和反电子的质量相同，但有相反的电荷。质子与反质子也是这样。那么中子与反中子的性质有什么差别？其实粒子实验已证实，粒子与反粒子不仅电荷相反，其他一切可以相反的性质也都相反。这里我们讨论一下重子数的概念。　

　　质子与中子被统称为核子。人们从核现象的研究发现，质子能转化为中子，中子也能转化为质子，但在转化前后，系统的总核子数是不变的。50年代起的粒子实验表明，还有很多种比核子重的粒子，它们与核子也属同一类，这类粒子于是被改称为重子，核子仅是其最轻的代表，一般的规律是：当粒子通过相互作用而发生转化，系统中的重子个数是不会改变的。　

　　由于重子数的守恒性，两个质子相碰是不会产生一个包含三个重子的系统的，那么反核子应当怎么产生？实验表明，反核子总是在碰撞中与核子成对地产生的。例如　

　　p＋p　→　N＋N＋N＋N'＋若干　π介子

　　其中N代表质子或中子，N'代表反质子或反中子。反核子一旦产生，它常很快与周围的某个核子再相碰而成对地湮灭。例如　

　　N＋N'　→　若干　π介子　

　　对于比核子更重的重子，情况完全一样。反重子也总是与重子成对地产生，成对地湮灭的。这些经验使人们认识到，重子数的守恒规律需要重新认识。　

　　现在人们把重子数B当作描述粒子性质的一种电荷。正反重子不仅有相反的电荷，而且也有相反的重子数B。令任一个重子都具有重子数B=＋1，则任一个反重子都具有B=…1。介子、轻子和规范子等非重子不具有重子数，即它们有B=0。重子数的守恒规律可表述为：任何粒子反应都不会改变系统的总重子数B。这表述既反映了不涉及反粒子时的重子个数不变，也概括了反粒子与粒子的成对产生和湮灭。现在我们容易理解中子和反中子的区别了，它们具有相反的重子数B，因此反中子能与核子相碰导致湮灭，而中子则不能。　

　　此外，人们还类似地发现了轻子数的守恒性。中微子虽不带电，也不具有重子数，但它与反中微子具有相反的轻子数。按轻子数的守恒性，中微子与反中微子的物理行为也是很不一样的，实验还表明，介子数和规范粒子数是不具有守恒性的。这样我们看到，电荷只是粒子的一种属性，另外还有用重子数和轻子数等物理量刻画的其他属性。正反粒子的这些属性也都是相反的。　

　　1928年，英国青年物理学家狄拉克从理论上首次论证了正电子的存在。这种正电子除了电性和电子相反外，一切性质和电子相同。1932年，美国物理学家安德逊在实验室中发现了狄拉克所预言的正电子。1955年，美国物理学家西格雷等人用人工的方法获得了反质子。此后人们逐渐认识到，不仅质子和电子，所有的微观粒子都有各自的反粒子。

　　这一系列科学成果使人们日渐接近反物质世界。然而问题并不那么简单。首先，在地球上很难发现反物质。因为粒子与反粒子碰到一起，就像冰块遇上火球一样，或者一起消失，或者转变为其他粒子。所以在地球上，反物质一旦碰上其它物质就会被兼并掉。其次，制造反物质相当困难而且耗费巨大，需要如SSC或LHC之类的高科技仪器，并且即使制造出反物质，也难以保存，因为地球上万物都有物质构成。

　　我们周围的宏观物质主要由重子数为正的质子和中子所组成。因此，这样的物质被称为正物质，由他们的反粒子组成的物质相应地叫反物质。从粒子物理的角度讲，正粒子和反粒子的性质几乎完全对称，那么为什么自然界有大量的正物质，而却几乎没有反物质呢？这正是我们现在要讨论的问题。　

　　从根本上说，反物质就是物质的一种倒转的表现形式。爱因斯坦曾经根据相对论预言过反物质的存在：“对于一个质量为m，所带电荷为e的物质，一定存在一个质量为m，所带电荷为…e的物质（即反物质）”。

　　宇宙的物质总数和能量总数

　　因为有反物质的存在，宇宙的物质总数和能量总数应该为0，难道宇宙的物质和能量就是不停的从无到有，在从有到无的循环着么。是先从有到无还是先从无到有？相对论中提出当物体以光速运行时间就相对停止了，所以也可以说从无到有也好，从有到无也好是同时发生的。

生物学家的观点
二、生物学家的看法

　　智慧设计论的提出（引用维基百科）

　　智能设计假说（简称“智设论”）这一种思想认为，“宇宙和生物的某些特性用智能原因可以更好地解释，而不是来自无方向的自然选择。”这一假说的主要支持者包括发现研究院等基督教智囊团体，他们认为，智能设计假说是同等重要的科学理论，甚至比现有科学理论对生命起源问题的解释更加合理。

　　理论概要

　　智能设计假说是相对进化论的一种假设。智能设计论的倡导者认为，“在自然系统中，有一些现象用无序的自然力量无法充分解释，以及一些特征必须归结于智能的设计。”

　　智能设计假说支持者寻找的是他们所声称的“智能痕迹”证据－物体所具有的、必须来自设计的物理特征。常被引用的论据包括：不可化约的复杂性、信息机制和特殊复杂性。设计假说支持者认为，如果生物系统具备一个以上这类特征，他们便推论这些特征来自设计。这各观点与主流生物学相反，生物研究依靠实验和可理解的数据采集，以突变和自然选择来解释生物体的变化过程。设计假说支持者认为，尽管智能设计所指向证据的产生过程不可观测，但它对自然界的影响是可检测的。

　　思想来源

　　过去的几千年，哲学家们在思辩大自然的复杂性是否意味着存在超自然的设计者或创造者。第一起有记录的关于自然设计者的讨论来自古希腊哲学。哲学概念中的“道”（Logos）由早于亚里士多德的哲学家赫拉克利特（公元前535－公元前475年）在现存的零散文件中表露过。柏拉图（公元前427－公元前347年）在其晚期哲学著作中阐述了具有至高智慧和能力的自然造物主概念。亚里士多德（公元前384－公元前322年）在其著作《形而上学》前言中也发展了宇宙的创造者思想。

　　关于超自然设计者的推理常用来证明神的存在。有关讨论的一个著名形式是由十三世纪神学家托马斯&；#8226；阿奎纳所阐述。1802年威廉&；#8226；派里出版的著作《自然神学》里使用了钟表匠的比喻，但也被用于智能设计假说。在19世纪，这些思辩产生了自然神学，即通过研究生物学来探索神的旨意。这一运动促使了搜集生物化石和标本的热潮，从而导致了达尔文的《物种起源》的产生。

　　智能设计假说在二十世纪被看成是试图改变科学基础、颠覆进化论的现代神学变形。随着进化论被用于解释越来越多的现象，设计假说的论据也在变化，但是其根本观点没变：复杂的系统必须有一个设计者。

　　词源

　　“智能设计”一词最早出现在1847年的《科学美国人》一期中，虽然与现在的用法没有关联；植物学家乔治&；#8226；詹姆斯&；#8226；欧曼（en：George　James　Allman）在1873年不列颠先进科学协会年会上的演讲中说道：

　　在任何一个无可争辩的事实上，都不存在固有的假设，能够解释原生物的起源，或就其奇妙的结构来看，断定进化成为可能—就遗传和适应性而言，无法知道这些结构是进化的原因或结果。究其所以然，我们在寻找环绕着我们的可感知力量上白白耗费精力，直到我们最终把这些归给一个独立意志，深入来看就是智能设计。＇1＇

　　该词又出现在1903年斐迪南&；#8226；坎寜&；#8226；斯科特&；#8226；希勒（en：Ferdinand　Canning　Scott　Schiller）1903年出版的Humani*一书：“不可能将智能设计在进化过程中的指导作用完全排除。”一个衍生词出现在1967年麦克米兰哲学百科全书（the　Macmillan　Encyclopedia　of　Philosophy）的文章《上帝存在的神学抗辩》（Telological　argument　for　the　existence　of　God）中：“简介地说：世界存在着目的论意义上的秩序（设计，适应性）。因此，世界是由智能体设计的。”　弗雷德&；#8226；霍伊尔爵士在1980年代的泛宇宙生命学说（en：Panspermia）中也使用了“智能设计”一词。

　　运动

　　智能设计假说运动是在基督教智囊团体发现研究院（Discovery　Institute）的指导下，有组织的新创造论活动，目的是推动宗教日程，呼吁在美国的公共领域进行广泛的社会、学术和政治变革。这个运动的总体目标是，“击败以进化论为代表的唯物主义世界观”，令科学与基督教和神学信仰相和谐。

　　菲力普&；#8226；约翰逊（en：Phillip　E。　Johnson）是智能设计假说运动之父，他说这个运动的目标是，把创造论铸造成科学概念。　智能设计假说的所有重要支持者都是发现研究院和旗下的科学与文化中心的成员。几乎所有的智能设计假说概念和相关运动都是发现研究院，它指导这个运动和运用锲入策略，并且主导相关的教导争议（en：Teach　the　Controversy）行动。

　　智能设计假说的主要支持者对这个假说本身的说明都彼此冲突。面对一般大众，他们说智能设计假说不是宗教，同时又声称其理论基础来自圣经。当面向保守的基督徒支持者时，为了取得支持，研究院的人又将自己定位为福音派倾向的基督徒：

　　除了关注有影响的公众舆论制造者，我们也寻求在普通民众（或者说基督徒）中建立大众支持层面。我们通过研讨会的形式来做。我们希望支持这些信仰的新科学证据能够鼓励和装备信徒，同时再更广泛的文化层面中普及。＇7＇

　　一个密切关注该运动的专家芭芭拉&；#8226；佛蕊丝特（Barbara　Forrest）对此描述为，这是发现研究院在政策层所做的淡化处理。她写道，这个运动“背离了咄咄逼人地系统化推进智能设计创造论及其世界观的日程。”

　　宗教及主要支持者

　　智能设计假说的立论小心地使用世俗的词汇，并刻意避免指出设计者的身份。菲力普&；#8226；约翰逊声明，在论点中精心避免高调的神学术语、用世俗的语言播下模糊的伏笔是必须的首要步骤，以最终重新引入基督教概念的上帝作为设计者。约翰逊强调“第一件要做的事就是把《圣经》从讨论中排除”，“我们把唯物主义的偏见从