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許多物理學家認為我們生活在多元宇宙中,但他們犯了一個簡單錯誤
2023/11/18

近幾十年來最驚人的科學發現之一是,物理學似乎是為生命而精心調整的。這意味著為了生命的存在,物理學中的某些數字必須落在一個非常狹窄的范圍內。

在最讓物理學家感到困惑的精調例子之一是暗能量的強度,這是推動宇宙加速膨脹的力量。如果這個力量稍微強大一點,物質就不能聚集在一起。沒有兩個粒子會結合在一起,這意味著沒有星星、行星或任何結構的復雜性,因此也沒有生命。

如果這個力量明顯較弱,宇宙就不能抵消重力。這意味著宇宙會在第一剎那內坍縮回去,同樣意味著沒有星星、行星或生命。為了允許生命的可能性,暗能量的強度必須像Goldilocks的porridge一樣「剛剛好」。這只是一個例子,還有許多其他例子。

物理學精調的最流行解釋是我們生活在一個多元宇宙中的其中一個宇宙中。

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如果足夠多的人購買彩票,就有可能有人會中獎。同樣,如果有足夠多的宇宙,其物理學中的數字不同,那麼某個宇宙很可能具有適合生命的正確數字。

很長一段時間里,這對我來說似乎是精調的最合理解釋。然而,機率數學專家已經確定了從精調到多元宇宙的推論是一種謬誤推理的實例,這是我在新書《為什麼?宇宙的目的》中探討的內容。具體而言,控訴的是多元宇宙理論者犯了所謂的逆向賭徒謬誤。

假設科學家是她當地賓果廳里唯一玩的人,而在一個令人難以置信的幸運串中,她的所有數字在第一分鐘內都出現了。科學家心想:「哇,今晚其他賓果廳肯定有很多人在玩!」她的推理是:如果全國各地有很多人在玩,那麼有人在第一分鐘內所有數字都被叫出來并不那麼不可思議。

但這是逆向賭徒謬誤的一個例子。不管其他賓果廳里有多少人在玩與否,機率理論表明科學家本人擁有如此幸運的可能性并不更大。

這就像擲骰子一樣。如果我們連續得到幾個六點,我們錯誤地認為在接下來的幾次投擲中得到六點的可能性較小。如果有一段時間我們沒有得到任何六點,我們錯誤地認為過去肯定有很多次得到六點的情況。但實際上,每次投擲得到特定數字的機率都是相等的六分之一。

多元宇宙理論者犯了相同的錯誤。他們認為:「哇,我們的宇宙擁有適合生命的正確數字是多麼不可思議;肯定有許多其他宇宙擁有錯誤的數字!」但這就像科學家認為她可以用其他人在玩賓果來解釋她的幸運串一樣。當這個特定的宇宙被創建時,就像擲骰子一樣,它仍然有得到正確數字的特定、較低的機會。

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在這一點上,多元宇宙理論者引入了「人種原則」——因為我們存在,我們就不能觀察到與生命不兼容的宇宙。但這并不意味著其他宇宙不存在。

假設有一個瘋狂的狙擊手藏在賓果廳的后面,等待著在科學家的賓果卡上沒有的數字出現時射擊她。現在,情況類似于現實世界的精調:科學家除了正確數字贏得的情況外,無法觀察到任何其他情況,正如我們無法觀察到與生命的錯誤數字相對應的宇宙一樣。

同樣,多元宇宙理論者錯誤地從精調推斷出存在許多宇宙。然而,關于多元宇宙有科學證據嗎?是也不是。在我的書中,我探討了逆向賭徒謬誤與多元宇宙科學案例之間的聯系,這是令人驚訝的事情,以前沒有人做過。

科學的膨脹理論——早期宇宙巨大膨脹的想法——支持多元宇宙。

如果膨脹能夠發生一次,很可能會在空間的不同區域發生——創造它們自己的宇宙。雖然這可能給我們一些關于某種多元宇宙的

初步證據,但沒有證據表明不同的宇宙在其局部物理學中有不同的數字。

多元宇宙解釋失敗的更深層次的原因是機率推理受到總體證據要求的原則的支配,這要求我們使用最具體的可用證據。在精調方面,信仰多元宇宙的科學家最具體的證據不僅僅是宇宙是經過精心調整的,而是這個宇宙是經過精心調整的。如果我們堅持認為我們宇宙的常數是由機率過程塑造的——正如多元宇宙的解釋所暗示的那樣——那麼這個具體的宇宙與其他數百萬個宇宙中的某一個一樣被精心調整的可能性是極小的。一旦我們正確地闡述證據,這一理論無法解釋它。

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傳統的科學智慧認為這些數字從宇宙大爆炸開始就保持不變。如果這是正確的,那麼我們面臨一個選擇。要麼這是我們的宇宙碰巧擁有了正確的數字,要麼這些數字之所以如此是因為自然以某種不可見的方式被引導或驅使發展出復雜性和生命。

在我看來,第一種選擇太不可能被認真對待。但是第二種選擇——宇宙目的的理論——并討論了它對人類意義和目的的影響。這不是我們期望科學的結果。這有點像在16世紀,當我們第一次得到證據表明我們不是宇宙的中心時。許多人發現很難接受,他們習慣了的現實圖景再也不能解釋數據。

我相信我們現在在精調方面也是如此。我們可能有一天會驚訝于我們為什麼這麼長時間忽視了擺在明面的事實——因為宇宙有利于生命的存在。

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