科学的尽头：《美國的普罗米修斯：奥本海默》—— 胜利 还是悲劇？

导读：在古代，人类发明宗教，为客观世界提供了一套解释体系。到了近代，理性主义开始试图从宗教手里争夺对世界的解释权。而所谓启蒙，就是试图用理性取代上帝。

但相对论的出现，动摇了经典物理学的根基；而量子力学，则彻底否定了经典物理的决定论体系。在冷酷的事实面前，人们不得不承认，这个世界是不确定的、无序的、不可知的。

康德说，承认不可知，是我们承担道德责任的前提。事实一再证明，科学越发展，人类对宏观和微观世界的种种现象，就越难给出解释。

所以，人类若要得到救赎，也只能重拾信仰、回归宗教了。

科学的尽头

《美國的普罗米修斯：奥本海默》

—— 胜利还是悲劇？

文 | 立峰

1、普罗米修斯

在古希腊神话里，普罗米修斯从众神那里偷来火种送给人类，让人类成为了万物之灵。但是，普罗米修斯却因此受到了最残酷的惩罚，他被宙斯锁在山岩上动弹不得，每天只能任由老鹰啄食他的肝脏。

导演诺兰在二战题材电影《奥本海默》里，将奥本海默描绘成美國的普罗米修斯。为尽早结束二战，奥本海默领导“曼哈顿计划”成功研制出原子弹，再度为人类盗取了“天火”。那么，他又将受到怎样的惩罚呢？

不必等老天降罚，也不必等到多年后被美國情报界围剿，奧本海默在代号为Trinity的原子弹试爆成功的当天，就感到了难以承受的精神折磨。他引用印度《薄伽梵歌》的经文说：

现在我成了死神，世界的毁灭者。

Now I become death, destroyer of worlds.

2、人类利用火的历史

可是，宙斯又为何如此严厉地惩罚普罗米修斯呢？他盗取的不过是火种而已，天神并没因此受什么损失，他也没有动谁的奶酪？是否，天神恰恰是在为人类担忧虑呢？因为：

获得火种对于人类来说，可能不仅仅是巨大的祝福，而更可能是一种诅咒。因为人性从来都不可靠，它不但脆弱，而且败坏。

显而易见的是，自从人类得到了火种：

1、人的生活品质全面提高。火能不但能烹饪食物、提供温暖，还能驱赶野兽、照亮黑夜。

可以说，火是人类进化中的一个关键要素，正是凭借着火，人类才站上食物链的顶端，成为万物之灵的。

2、进入现代社会，人类发明了以燃烧化石燃料为动力的蒸汽机，将火的热能转换为蒸汽动能。第一次工业愅命的标志，就是人类进入蒸汽时代。

接下来的第二次工业愅命，电能替代了蒸汽能。而电的主要来源，还是燃烧煤炭等化石燃料，同样是火带来的。

因而，有人将人类历史，描述为一部如何运用能量的历史，尤其是人类对火的利用。

3、但是，火在造福人类的同时，同样会引发灾难。火容易失控造成火灾，点燃房屋、烧毁物资。更可怕的是，火还经常被用于战争，用作人们相互伤害、争夺利益的工具。比如：

在古代的战争中，经常会用到“火攻”，还有用开水烫、用热油浇，或者，用烧热的沥青、沙石作为攻击敌人的武器，等等。

美国独立战争时期使用的火枪

4、而在火药被发明后，又有了火炮、枪支等等。从此，战争从死伤有限的冷兵器时代，升级到伤亡规模巨大的热兵器时代。比如：

(1) 在美國历史上：1760年代，8年独立战争的阵亡总数不过2.7万，而到1860年代，4年南北战争阵亡总人数却超过了75万。增加了几十倍。

根本原因，就是新型武器燧发式后装枪的应用，大大提高了武器的杀人效率。而在独立战争时期，主要交战武器还是效率很低的燧发式前装枪。

(2) 而到一战时期，盟军就普遍配置了更加先进的毛瑟枪；特别在马克沁机枪这个大杀器出现后，英軍在索姆河战役中一天就损失了6万条軍人的生命，一场战役的伤亡高达45万。

正是德軍配备的新型机关枪，将以往欧洲战争中优雅的贵族精英的决斗，变成了残酷的绞肉机模式。

3、弗里茨·哈伯

因而，也有人说，整个人类的历史，就是一部战争史。

而战争的残酷程度，也随着科技的进步和武器的杀伤力，而变本加厉呈指数上升。在如何更有效率地杀人这件事上，人类可以说花样百出、创意无穷。比如：

1、1915年4月，一战中的德軍，历史上第一次对法軍使用了毒气，六千罐氯气被倾倒在法軍驻地伊普尔，法軍士兵发现一团绿幽幽的云不断逼近，所到之处，树叶枯萎、飞鸟掉落，紧接着他们一个个抽搐着倒下。四周围几乎片甲不留。

哈柏和他的妻子

筹划毒气战的，是一位名叫弗里茨·哈伯的德國犹太人，他因此晋升为德國战争部化学处长，并荣升中尉。哈伯的妻子同样是一位化学博士，她指责哈伯败坏了科学。

但哈伯认为，战争就是战争，死亡不可避免，毒气战能有助于尽早结束战争。

2、一战结束后，哈伯仍然积极地为德國做科学研究。比如，他用氰化物研制了一款功效强大的气体杀虫剂，取名“飓风”。但令他始料未及的是，这款杀虫剂几年后被纳粹用于毒气室，杀害了成千上万的犹太人，其中就有哈伯同父异母的妹妹一家人。

3、然而，战争贩子哈伯同样是1918年诺贝尔化学奖获得者，因为他发现了一种从空气中提取“氮”的方法。从此，人们不再需要绞尽脑汁到处寻找粪便或尸体来制造肥料，解决了全球性的肥料短缺问题。

用工业方法提取氮气，让粮食产量大幅提高，间接地引发了全世界人口的爆炸性增长。当时的媒体将他称为“从空气中提取面包的人”。

但实际上，哈伯最初提取氮气，并非为了消除饥荒，而是让德國在缺少原材料时，仍然能生产火药和炸药。正因为哈伯的氮气，一战被拖长了两年，千百万人因此而遭罪。

4、卡尔·史瓦西 & 爱因斯坦

在1914年一战爆发时，有个叫卡尔·史瓦西的德國青年主动参军。但在一战战壕里，让史瓦西更着迷的，却是爱因斯坦的广义相对论方程。爱因斯坦收到史瓦西的来信，惊讶于有人竟如迅速而精确地解出了这个复杂方程时，史瓦西已经死了。

史瓦西一直试图解释恒星运动的规律，来揭示宇宙的秩序。但研究越深入，他就越不安。因为他发现，恒星的运动并不那么遵循所谓的轨迹。宇宙可能会扭曲、变形、甚至坍塌，很难用现有的物理规律加以解释。

当史瓦西在战壕里夜以继求解方程，战争也一天天更加残暴。他听到士兵对平民的屠杀、强奸和大规模的驱逐，他看到有人用饥饿的小狗来练习打靶。他在给友人的信里说：

我们来到了文明的最高点，接着就只能往下落了。

战争后期，史瓦西患上了无法医治的天疱疮，但离死亡越近，他脑子也转得越快。他趴着写出了广义相对论方程的最终解。借着方程，史瓦西发现：

当一颗巨大的恒星耗尽燃料，会在自身引力的作用下开始坍缩，变得越来越紧实。它的密度越大，引力也就越大，以至于周围空间无限弯曲，最终成为一个无法逃脱的深渊。

这就是所谓的史瓦西奇点，它有个更通俗的名字叫做黑洞。史瓦西还算出，深渊周围有条界线，任何物质一旦越过界线，就会被深渊擒住，从宇宙里彻底消失，即史瓦西半径。

这让史瓦西深深陷入困惑。黑洞打破了诸多早就被公认的物理学定律。并且，它加剧了史瓦西的恐惧，除了对战争的恐惧，更是对人心的恐惧。诸如：

相比于数学，人心才是更大的谜。

宇宙存在奇点，那么人心存在奇点吗？

战争就是深渊，但深渊边上没有标记，人类究竟会在何时何地、不知不觉地越过界限，堕入那个万劫不复的深渊呢？——这才是尤其令人绝望的。

爱因斯坦对史瓦西的解答有过质疑，他觉得物质不会随意聚拢，并最终坍塌。但后来的研究显示，爱因斯坦错了。

5、罗伯特·奥本海默

1939年，美國物理学家罗伯特·奥本海默和哈特兰·史奈德在《物理评论》发表文章证明：

一旦热核源枯竭，一颗质量足够的恒星就一定会坍缩，从而形成史瓦西所预言的黑洞。

正是基于爱因斯坦广义相对论提出的质能转换方程，奥本海默在第二次世界大战期间，才带领团队成功研发出了用于轰炸广岛和长崎的首批核武器。

无疑，这个由罗斯福䈣府在二战中发起的核武项目，汇集了全世界最尖端科学家和最顶级的智慧，体现了当时人类科技的最高境界。而项目负责人奥本海默，却为历史上的首次核试爆起了个充满宗教色彩的名字叫Trinity，即三位一体。

当时二战正酣，而核武研制的目的，无疑是尽早结束战争。但是，这种具有超级杀伤力的武器一旦问世，是否会引发更大的灾难？奥本海默研制原子弹，犹如再次从神界为人类盗取天火，将给人类带来的，将是祝福、还是毁灭呢？

无论是否真的信仰上帝，在这个决定人类命运的关键时刻，奥本海默能做的，唯有在内心默默祈求神的祝福了。

1945年7月16日清晨，在美國新墨西哥的沙漠里，一枚名为小玩意Gadget的钸弹爆炸了，当时：

这颗仅40公斤的核弹在爆炸瞬间“发出了比几千个太阳还要明亮的橘黄色火球… 蘑菇状的火焰不断向高空翻滚，形成一朵高约10公里的云柱”。

小玩意的爆炸当量相当于2万吨TNT，让半径400米内的沙石全都因高温融化，2000米内的建筑和车辆，则全都毁坏殆尽。

后来被封为“原子弹之父”的奥本海默，在爆炸发生当时就不由感叹：我现在成了死神，世界的毁灭者。

左：1945年8月6日所摄 广岛核爆炸后的情形

右：“小男孩”在广岛市上空爆炸产生的蘑菇云

奥本海默这话一点都不夸张。很快，在8月6日和9日，日本的广岛和长崎各有一枚原子弹爆炸，瞬间就造成了数十万日本平民的死亡。而勉强幸存下来的那些人，也在后来遭受到了核辐射的严酷折磨。

这是人类有史以来第一次，也是唯一的一次，在战争当中使用核武器。

6、冷战：恐怖平衡

然而，故事还远远没有结束。1952年，人类历史上第一颗氢弹Ivy Mike爆炸，当量相当于1000万吨TNT；1952年的氢弹Bravo，爆炸当量则达到了1500万吨TNT。蘇聯时代氢弹的爆炸当量更升级到了5000万吨TNT。

相比之下，爆炸当量为2万吨TNT的钸弹Gadget，还真的是个名副其实的小玩意了。

二战后，各国核武发展的脚步从未停止、且速度惊人。到目前为止全世界的核弹数量是：

俄罗斯5977，美國5428，中國350，法國290，英國225，巴基斯坦165，印度160，以色列90，北韓20。

并且，这个高达12660的核弹总量，还在不断增加之中。

如此，以全球现有核弹的爆炸当量，究竟能将地球毁灭多少次呢？所以二战后，特别是40多年的冷战时期，人类始终都被笼罩在核大战的阴影之下。

哈佛大学的Clayton Christensen教授1997年在他名为《创新的两难》的书里，发明了一个叫disruptive technology的新概念，来描述一种具有“破坏性”的科技发展，也有人将这译为“顛覆性科技”。

问题是，美國和蘇聯都没有垄断核武器。继美蘇后，许多國家都加入了拥核的队伍。它们的目标高度一致，即确保相互摧毁mutually assured destruction。

然而，也恰恰是原子弹的空前破坏力所形成的核威慑，维持了二战以来世界历史上最长久的和平，因为全世界都曾亲眼目睹过核弹爆炸的惨烈后果。美國总统林登·约翰逊曾这样说：

不要搞错，世界上哪有什么“战术核武器”，核武器就是核武器，它要么不使用，用起来就会持续升级，直到最后毁灭。

美國的冷战史专家加迪斯在其畅销书《长和平》里说：

对于西方来说，冷战是16世纪以来，爆发直接冲突最少，造成经济损失最小的阶段。核武器的存在，反而节制了各國使用武力的冲动。

和平只是一种客观结果，它并非来自良好的动机或缜密的设计。因为核战一旦爆发，便不再是一个孤立事件，很可能引起连锁反应。而目前的世界和平，只是一种恐怖平衡。

7、经典物理学的决定论

在古代，人类发明宗教，是要为客观世界提供一套解释体系。而信仰对个人来说，也能让灵魂有所安放，让未来有了更多的确定性。

到近代，科学理性逐渐取代宗教，成为人类解释世界、追求确定性的另一种方式。可以说，几百年来，科学一直在试图从宗教手里争夺对于世界的解释权。

而所谓启蒙，就是试图用理性取代上帝。启蒙运动以后，越来越多的人开始相信科学、相信真理、相信世界是不断进步的。于是，“上帝死了”，便成为人类进入现代社会的标志。

理性主义者认为，宇宙就好像一台精密的机器，所有零件都按照规则运行。只要人类掌握了相应的规律，有了足够的计算能力，就能准确预测所有物质的运动轨迹，小到一个足球、大到宇宙天体，并能对整个宇宙的过去和未来尽在掌握。

总而言之，理性主义者相信，这个世界是确定的、可预测的。

因而，由牛顿所开启的现代世界也被称为机械宇宙，而经典物理学相信的，是一种决定论的世界观。更通俗地说，就是一颗炮弹总会落在你想要的那个位置。

The Clockwork Universe: Isaac Newton

the Royal Society, and the Birth of the Modern World

8、广义相对论的悖论

但20世纪初，爱因斯坦提出了广义相对论，他从三条公里出发，推演出的一系列推论，都大大超出了人的直觉。简单说就是：

1、时间是相对的；

2、质量是相对的；

3、质量和能量可以相互转换，即质能公式E=mc2

而由相对论方程出发，后来的科学家们又推导出了许许多多令人匪夷所思的东西，比如：黑洞、宇宙大爆炸、引力波(1916年由爱因斯坦预言，2016年被实验证实)，还有至今仍未被证明的虫洞，等等。

相对论揭示的时空弯曲现象

1915年，卡尔·史瓦西在证明广义相对论的方程时，就预言了黑洞的存在；1939年，奥本海默发表论文，证明了黑洞的确存在。爱因斯坦的质能公式E=mc2，正是后来奥本海默带领团队研制原子弹的理论基础。

有趣的是，1、光速不变；2、物理规律普遍有效——这是爱因斯坦推导广义相对论依据的两条基本公理。牛顿也曾说过，客观规律只是“上帝预设在宇宙中的密码”。不得不说，即便科技再发达，我们也只能理解物理规律，不能改变物理规律。

黑洞

但是，黑洞可以。因为：

在黑洞周围，物理学灰飞烟灭。而在黑洞的奇点，引力无限大，时间和空间都失去了意义，一切物理定律统统宣告失效，即便一枚小小的光子，也将被黑洞擒入深渊、逃无可逃。

爱因斯坦的理论，让这个原本可知道、确定的世界，变得越来越不可理喻、无法确定。不得不说，相对论直接动摇了牛顿经典物理学的根基。

9、量子力学 - 概率是底层逻辑

如果，是爱因斯坦的相对论动摇了经典物理的根基，那么，量子力学的问世，则彻底终结了牛顿经典物理的决定论。比如：

1、波恩在“电子双缝实验”中发现，即使掌握了电子的初始状态，拥有了最强大的计算工具，考虑了所有可能的影响，也不能准确预言电子的位置。

也就是说，在量子力学中，即使给出了全部的条件，也没办法预测结果。

而需要强调的是，这并不因为人的能力不足，而是大自然在本质上就是不可预测的。

2、而海森堡的不确定性原理证明，就连给出所有条件都做不到。因为，压根就不存在一个位置和速度完全确定的电子。

而且，这也并非因为人的测量技术不够，而是观测行为本身，就会影响观测结果。

海森堡不确定性原理

这大大出乎了所有人的意料，相当于釜底抽薪，推翻了整个经典物理的根基。

从此，严格的因果关系荡然无存，统治科学界几百年的决定论的体系也就此被彻底打破了。因为，

在量子力学中，概率是深藏在世界底层的根本性质，一切都是随机的，就像是往天上抛一颗骰子。

很多人都无法接受这个堪称诡异的结论。爱因斯坦就声称对此完全无法容忍，他不放弃因果性，也不接受世界只是一种偶然，坚决认为“上帝是不会掷骰子的”。

后来，爱因斯坦花了很大力气，试图找到一个能够描述客观世界秩序的大一统理论，以此驱逐量子力学引来的随机性，但他至死都没成功。

后来，薛定谔也讨厌起了量子力学，还给出了关于一只又死又活的猫的论述，以此表明量子力学有多荒谬。然而再荒谬，他也不得不承认这就是事实。

薛定谔的猫

1932年，海森堡因创立量子力学而获得了诺贝尔奖。而他的不确定性原理迄今为止经受住了所有考验。

事实无可辩驳地证明，上帝的确掷骰子。

10、康德：承认世界的不可知

那一场著名的，发生在爱因斯坦、以及海森堡、波尔、薛定谔之间的，关于“上帝掷骰子”的辩论，看似是经典物理与量子力学间，不同观点的争论，但实际上是两种价值观和世界观的争锋。它引发了一个科学的根本问题，即：

这个世界究竟是确定的，还是不确定的？是有序的，还是无序的？是可知的，还是不可知的？

或曰，科学和理性，到底最终将通往何处？

那些一度对牛顿的“机械宇宙”信心十足、认为世间一切尽在掌握的人们，在量子力学所揭示的、无可辩驳的事实面前，不得不承认：

这个世界是不确定的、无序的、不可知的。

爱因斯坦和玻尔

其实，这些问题康德很早就讨论过，他也早已对世界的不可知性、人类理性的有限性，提出过明确警告。康德认为：

人的认识能力有着天然的局限性，很难认识事物的本质。但理性却偏偏想要跨界，去探讨一些永远都没有答案的问题。

而时至今日，随着天体物理和量子力学的迅猛发展，人类已无法回避康德所揭示的困境，比如：

1、从宇宙天体层面，宇宙的直径，光是已知的就达数百亿光年，银河系及其周围星系的移动速度，是约600公里/秒。

2、而从微观范畴来看，一个电子，能够既在此处、又在彼处，它无所不在，又不在任何地方。事实上，它们永远没有一种确定的状态。

虽然，这些知识全都颠覆人的认知、超出了人的想象。但我们不得不承认，这就是事实。而且至今为止，人类依然不很明白量子力学背后所隐藏着的物理和哲学意义。

物理学家费曼

玻尔曾说：如果谁不为量子论感到困惑，他就是没有理解量子论。另一位大物理学家费曼则更直接，他说：没人能理解量子力学。

著名的前沿物理学家卡尔·萨根也曾不由感叹，当今的理论物理学家所研究的问题，几乎都无法验证、也没有尽头。比如：

1、霍金辐射是描述黑洞如何向外蒸发物质的。但在可见的将来，都不会有人会接近黑洞，更不用说去黑洞边缘采样了。

2、要研究宇宙起源，就须得到原始的宇宙物质。但大爆炸造成的空间膨胀，却让那些物质正以高速远离地球，而且再也不会回来。

3、大爆炸理论认为，宇宙不断膨胀，因而边界也随之扩大，但这又侵占了谁的空间？若大爆炸是宇宙的起点，那大爆炸之前呢？大爆炸又为何发生呢？

4、而对于微观世界，人类先后发现了原子、质子、电子，后来又发现了夸克。但现在又有了上夸克、下夸克，还有更小的弦理论。

可以说，所有类似问题，全都没有答案。无论是宇宙星空、还是微观粒子，都让人感觉自己既茫然、又渺小。

而且，随着剧情的发展，科学将永远无法抵达尽头，人类也总会遇到新的边界，不断被迫直面康德一百多年前的忠告。

11、回到原点、回归宗教

在历史发展的过程中，人类总是不断在遭遇各种各样的悖论。比如：

1、在古代，为了对抗大自然的不确定性，人类发明了宗教，为客观世界给出了一套解释体系。并且，在不断的思辨和演化中，基督教渐渐掌握了主流的话语权。

2、基督教文化孕育出牛顿这样的科学大咖，他们认为，研究科学就是发现“上帝预设在大自然中的密码”。正是牛顿等人开启了机械宇宙，将人类带入启蒙时代。

3、被启蒙后的理性主义者，相信科学理性能够解释过去、预测未来。他们试图杀死上帝，用理性争夺对世界的解释权。

4、爱因斯坦也相信这个世界是确定的。他认为光速不变、物理规律永远有效，并由此推导出相对论，却引发了黑洞理论，也助推了量子力学的诞生。

5、不料，黑洞吞噬了一切。在黑洞中，时空失去了意义，物理学消失了，物理规律在此灰飞烟灭。

6、但是，黑洞却改变不了数学。因为许多东西，包括黑洞本身，都是被数学所预言和证明的。

因此，物理学覆盖所有学科，但数学覆盖物理。

7、然而，尽管数学如此难以撼动，但伟大的数学定理：哥德尔不完备定理，却动摇了数学的基础。

因为，所有解释系统都有局限性。在一个系统里，一定存在一些问题，是系统本身无法解释的。

8、所以才有了这样的说法：物理的尽头是数学，数学的尽头是哲学，哲学的尽头是神学。

其实，康德《纯粹理性批判》的意思，说到底，就是对人类理性的彻底考察，看看理性究竟能干什么、不能干什么？康德试图为理性划定界限。

然而，理性却永远有着想要越界的冲动。就如同普罗米修斯，明知将遭致最严厉的惩罚，却还是为人类盗来了天火；就像奥本海默，明知将会成为死神或毁灭者，却依然奇迹般在二战结束前成功试爆了历史上第一颗原子弹。

因为，对大多数人来说，承认自身的有限性，接受世界的不可知，才是一件更加困难、更需要决心的事。而宗教的高明之处就在于，指出了人内心中潜藏的、无以复加的罪恶。比如：

基督教认为，骄傲是七宗罪之首。撒旦之所以变成魔鬼就是因为骄傲；而人之所以会作恶，也同样因为骄傲。

因而，而承认和接受不可知，就意味着我们必须谦卑下来，承认和接受自身的渺小。

康德说，承认不可知，是我们承担道德责任的前提。只有承认不可知，我们才能时刻反省自己，对世界保持谦卑和敬畏。正是在人们不断的自省、怀疑和拷问中，人才能承担起道德责任，从而走出历史的矛盾和悖论，迎来真正的进步。

当今世界，虽然早已走出冷战，进入了21世纪，但是人类，却从未摆脱战争的威胁。

1、比如，当西方的深层䈣府开始滥用權力、破坏選举，或者，肆无忌惮地践踏法律，将司法作为武器打压异见、迫害䈣敌，那么，一场内战就将无法避免。

2、还有，至今仍一眼望不到头的俄乌战争。有谁能保证它不会持续发酵，引发第三次世界大战，再次让整个世界笼罩上核大战的阴影呢？

因为，战争就是黑洞。贪婪而败坏的战争贩子们，很可能将世界一步步地带向深渊。而人类不知何时，就会毫无征兆、不知不觉地越过所谓的史瓦西半径，被深渊(黑洞)擒住，永远地消失在茫茫宇宙之中。

当科学走到尽头，也许能够拯救人类的只有宗教，只有信仰。而我们每一个人，只有首先承认自己的有限和渺小，始终保持谦卑和敬畏，才可能战胜人性之中深藏的罪恶，从而获得拯救。

如若不然，等待着全人类的，必将是连绵不断的瘟疫、饥荒和战乱，直至一同走向深渊，被某个罪恶的黑洞完全吞噬。

1、《当我们不再理解世界》，作者：本哈明·拉巴图特，智利作家，译者：施杰，人民文学出版社。