宇宙點解會出現？大爆炸、創造與第一因｜#未來學 EP62

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宇宙點解會出現？大爆炸、創造與第一因
大爆炸告訴我們，宇宙在一百三十七至一百三十八億年前由一個極小的空間膨脹到今天的規模。但一個更根本的問題緊接而來：為什麼會有大爆炸？ 所謂的「第一因」是否真的存在？這一集《未來學》由江啟明主持，再次邀請香港教育大學副教授陳文豪，從天體物理學、宇宙學與科學及宗教哲學的交界處，追問宇宙為何會出現。

科學家在哪裏停下來，哲學家從哪裏開始
科學家的工作方式，是把觀察到的現象與理論結合，看看能多知道一點什麼。廣義相對論成立，於是我們把它應用到宇宙，模擬它的膨脹——這條路走得非常成功，才有了一百三十八億年這個數字。

但陳文豪指出，科學家通常走到這裏就停下來。「之前是怎樣的」、「什麼原因導致大爆炸」，並不是他們特別有興趣的問題。科學的任務是描述事物如何隨時間演變、移動；至於它究竟從哪裏來，興趣就落到哲學家身上。

哲學上有一個「充足理由律」（sufficient reason）的講法：任何東西由無到有出現，都需要一個原因去解釋。當然，哲學並非什麼都要解釋——你可以把某些事情當成 brute fact，即純粹是事實，不問為什麼。但陳文豪強調，這通常是你再也無法追問下去的時候才用的做法。只要還能追問，人們一般都會繼續追問。宇宙的開端，正是哲學家極感興趣的議題：追問到哪裏為止還算合理？

物理定律可以存在先過宇宙嗎？
除了「上帝創造」之外，很多人會問：會不會有某些大自然定律、宇宙定律，驅使這個宇宙出現？

這個想法並非憑空而來。量子力學告訴我們，真空並不是真的空——物理定律容許真空突然生出兩粒粒子，然後再湮沒，這就是所謂的量子漲落（quantum fluctuation）。既然如此，會不會物理定律也可以忽然間誕生一個宇宙出來？

陳文豪認為，普遍哲學家對這條進路持保留態度，原因在於定律的本質。什麼叫做定律？定律是描述宇宙中的物體如何隨着時間、空間移動。換言之，你必須先有那個物體、先有時間與空間可供描述，才可以有一條定律去描述它。如果既沒有宇宙、又沒有物質，那條定律究竟在描述什麼？

所以在概念上，「宇宙定律先於宇宙存在，然後召喚宇宙出現」是行不通的——未有宇宙之先，定律沒有意義。普遍看法是：宇宙的定律必須伴隨宇宙的出現才能成立。

主持人在此提出一個尖銳的追問：數學不是可以獨立於物質世界而存在嗎？我們談論 1、2、3、4、5，並不需要真的有一個、兩個、三個蘋果去對應。陳文豪同意有數學家持這種立場，認為數學在本質上可以完全獨立於物質、時間、空間。但他強調一個困難：我們所認識的物理定律不同於純數學——講萬有引力定律，「力的大小正比於質量、除以距離的平方」，質量需要物質，距離需要空間作參考座標。沒有這些，你根本無法定義一條物理定律是什麼。他不排除世界上有如此抽象的東西存在，只是以目前對物理定律的理解而言，這條路仍有困難。

卡拉姆宇宙論證：三段論的兩個前提
如果定律先於宇宙的解釋暫時走不通，我們是否就必須接受有一個第一因？

中世紀已經有人在問：能否從宇宙的存在或宇宙的偶然性，推論出上帝是否存在？這類論證統稱宇宙論證，其中一種來自伊斯蘭教傳統，就是 Kalam Cosmological Argument（卡拉姆宇宙論證）。

它的結構是一個三段論，兩個前提：

- 前提一：任何有開始、由無到有出現的東西，都需要一個解釋。褲袋裏突然多了一百元，桌上原本沒有電話而三分鐘內出現了一部——你都會追問為什麼。
- 前提二：宇宙的年齡是有限的。卡拉姆學者當年並沒有廣義相對論，他們的理由是「宇宙萬物的數量有限，所以年齡也有限」——這條推論今天我們知道並不成立，但那是他們當時的信念。

兩個前提若成立，結論必然成立：宇宙的出現需要被解釋。這是一個 deductive argument（演繹論證），無從爭拗。而有趣的是，這個中世紀論證與現代科學似乎頗為吻合——廣義相對論同樣指向一個有限年齡的宇宙。

正因為結論無從爭拗，哲學家與科學家的攻擊點便落在兩個前提上。

前提二的挑戰：純用廣義相對論，宇宙年齡有限似乎是對的；但一旦加入量子力學，會不會造就宇宙早期某些無限長時間的狀態？陳文豪坦言這真的有可能。

前提一的挑戰：量子力學似乎容許粒子在真空中突然出現，沒有特別原因，純粹是量子力學容許這件事發生。這算不算「原因」？有人說算——原因就是量子力學；有人說不算——它只是容許，並沒有必然導致，並不是一個紮實的解釋。

還有一個更根本的反駁：我們的經驗全部來自物質。前提一說任何物質由無到有的出現需要被解釋，這符合人生經驗。但宇宙是時間與空間，並不是物質。你不能把「物質的出現需要解釋」的經驗，直接推論到「時間、空間的出現也需要解釋」。會不會時間與空間本身就很特別，像量子力學那樣突然出現？一小部分科學哲學家正是從這個角度去推翻前提一。

誰創造上帝？無時間的上帝與第一因
如果承認宇宙的出現需要一個創造者，姑且叫祂做神，那麼——誰創造神？ 這是最常被提出的追問，看似會掉進無限倒退的陷阱。

陳文豪認為這個問題其實不難解答，關鍵有兩層。

第一層是時間性。上帝若要創造宇宙，就必須超越宇宙，亦即超越時間與空間。這樣的上帝是 timeless God——沒有 beginning，沒有開端。而前提一針對的正是「突然間由無到有出現」的東西；一個無開端、永恆存在的上帝，根本不會突然出現，因此不需要解釋。對一個無時間的上帝而言，「之前是怎樣」這個狀態根本不存在。

第二層是因果的類型。 這裏處理的不是 temporal cause（時間上的原因），而是 efficient cause（動力因）：什麼令祂出現？如果上帝是一切的全部，祂就不可能有一個動力因——因為任何能導致上帝出現的東西，必然超越上帝，那你只是得到一個「超越上帝的上帝」，無限推論下去毫無意義。所謂 omnipotent（全能）的上帝，正是不需要任何東西導致祂出現的那一個。

這也是為什麼在宗教哲學裏，我們不會追問第一因之前的因是什麼：如果真的有，那它就不是第一因了。

與基督教上帝觀吻合嗎？
論證看似完美，但陳文豪特別補充：**這裏並非完全沒有問題**，尤其當我們把它放回具體的宗教傳統。

一個無時間的上帝，在基督教觀念裏會遇到張力。基督教的上帝同時具有「護理」（providence）的面向——祂會與人同在，這本身帶有時間性。一個完全無時間的上帝，如何在世界上施行祂的護理、如何與人產生交流？

要處理這個張力，就需要設想上帝經歷某種轉變：由沒有時間限制，進入一個有時間限制的狀態。這已經進入相當技術性的宗教哲學討論。陳文豪的立場是：我們不能隨便想出一些概念、解釋了上帝的概念是這樣，就一直沿用下去；不同神學想法之間的落差（discrepancy）仍然需要 reconcile。上帝究竟是 timeless 還是 eternal，本身就是一個未解的爭論。

陳文豪自己怎樣看
被問到個人判斷時，陳文豪表明自己本身有宗教信仰，傾向相信上帝存在並創造宇宙，而他認為卡拉姆宇宙論證大致上可以支持這個結論。但他同時列出仍未解決的困難：

第一，宇宙究竟是否完全永恆，還是有一段有限的歷史？他認為這真的仍然未知。他曾嘗試設想：假設在宇宙極小的範圍裏有一顆「宇宙的種子」（seed state），處於無限長時間的狀態，那仍然要問——為什麼一個永恆的狀態，可以經歷一次 phase transition（相變）而跳入一個有限時間的狀態？姑勿論量子力學或廣義相對論能否給出一個永恆的時間，這一跳本身仍然需要原因。背後可能是某個科學原因，但他坦言不知道。

第二，就是 timeless God 與 eternal God 的問題。這不只是宗教哲學家提出的疑問，很多神學家同樣在追問：究竟一種怎樣的神學觀，才能夠符合上帝創造宇宙的過程？

他的總結相當克制：暫時而言，這些證據似乎與上帝存在是「相容」的——他刻意選用一個沒有那麼確定的字眼。相容於基督教信仰、相容於伊斯蘭教信仰這些相信上帝創造宇宙的傳統。至於將來會不會有新的科學想法改變這些觀點，仍需拭目以待。

結語
由大爆炸到第一因，這一集展示的與其說是答案，不如說是一種思考的紀律：科學能告訴我們宇宙如何演變，卻在「為什麼會出現」之前停下；哲學接手之後，論證的形式可以嚴密無比，爭論卻全部落在前提是否成立。無論你相信宇宙有一個創造者，還是相信它就是一個 brute fact，值得留意的是自己憑什麼下這個判斷——是科學證據，是哲學論證，還是成長背景與信仰。

那麼，按照你自己的判斷：宇宙是有起源的嗎？它有沒有一個創造者？