1608年天文望遠鏡在荷蘭的密得堡(Middelburg, Netherlands)發明後,開始將我們帶到人類從未見過的地方,伽利略(Galileo Galilei, 1564- 1642)首先用望遠鏡發現月球「醜陋」的表面,原來是佈滿凹凸的火山口(craters),粉碎了中國人對「美麗」月亮的描繪,但這並沒有打消我們欣賞月亮的雅興,在二十一世紀,我們仍然繼續「迎月、賞月、追月」。
科學與神學
伽利略的重要發現並不在於地球或是木星的月亮,而是肯定了哥白ni(Copernicus 1473-1543)的「日心學說」(heliocentric worldview),否定了早期教父至中世紀教會所接納的「地心學說」(geocentric worldview),這是伽利略自1610年及以後的幾年所發表關於從天文觀察所得的學說。這真是非同小可,因為教會一直以來都是接納托勒密(Ptolemy 2AD)的地心宇宙體系,認為地球在宇宙的中心,是固定不移的,而太陽是環繞地球運行;教會更以聖經來支持這方面的論點,如詩93:1「耶和華以能力為衣,以能力束腰,世界就堅定,不得動搖。」伽利略公開支持哥白尼的日心學說帶給教會兩方面的衝擊:第一,這是聖經明明所反對,舊約不少的經文都支持地心學說,如約書亞記10:12及詩篇104等。第二,聖經解釋的權柄被教廷限制在主教及教會之內。
伽利略認為,科學與聖經不應該彼此衝突,因為上帝選擇以人類可以理解的話語來啟示真理,故此聖經包含了廣泛的比喻來解釋真理,而這些比喻是不應該從字面上去理解;伽利略在此應用加爾文(John Calvin, 1509-64)的「俯就論」(accommodation),指出上帝需要屈尊俯就人類有限的理解能力。可惜他的努力得不到支持,教會更在1616年宣佈哥白尼的學說為異端;由於伽利略進一步證實哥白尼的學說,最終帶來教廷的譴責,1633年6月22日,這位69歲的老人家被迫宣讀放棄哥白尼學說的誓言,並軟禁在家度過餘生;但他並非憂鬱終此生,因為他在被軟禁期間寫成他對物理學最主要的貢獻Discourse on Two New Sciences (1638)。
回顧伽利略的事件並非要指出科學與宗教是互相衝突的,相反,強化這類型的事例,繼而演變為一個「戰鬥」(warfare)的模式,這種做法未免過於簡單,實有以偏蓋全之誤;更何況現今不少神學家(部分亦是科學家)已經撰文指出這種「衝突理論」(conflict thesis)不妥當之處,並以較複雜的理論(complexity thesis)取而代之。
事實上,科學與宗教所存在的複雜關係可以這樣形容,是既要區分且要協調的關係(a differentiated yet coordinated relationship)。要區分,因為兩者是研究不同的範圍,用上不同的語言方式(例如宗教語言多以象徵比喻來表達);但這不表示兩者是互相對立,互不相容 (mutually exclusive)。要區分同時亦要協調,因為在世界中人類的經驗是多層次的(multiple levels),包括物理、化學、生物、心理、社會、道德、宗教等,每一個層次的學問不單可以被理解,同時亦向另一個層次的新知識開放,這意味著我們尋求科學與宗教——在這裡更貼切來說是科學與神學——共同對世界的理解,並非置對方於不顧,更不要視對方為敵人。何況科學周刊《自然》Nature宣稱,在一千名美國科學家中,有四成人相信「一個有位格、願聆聽人祈禱的神」及「永恆的生命」,這個1996年的比率與八十年前所作的調查結果相若,顯示科學家仍維持信仰。
本文嘗試透過科學家對宇宙學的發現—即是宇宙大爆炸理論——帶出神學與科學不單可以對話(in dialogue),彼此還是互助互長,共同建立一個「共生」現象(symbiosis),合作拼砌這幅宇宙誕生的圖案,叫人找著一點端倪去理解上帝的創造。
過氣的宇宙
古時候的人以為星(stars)是一個巨大中空球體裡面的點點亮光,他們為這些星光編織故事,還根據它們的形狀賦予名字。現今天文學家對星的認識雖然仍是十分有限,知道大部分星的大小與我們的太陽相若,有些只是我們的十分之一,有些則比我們大一百倍;而星是一些燃燒熾熱的氣體,呈現巨大的球狀,內中有澎湃的原子能量(atomic energy),相信是由類似熱核反應(thermonuclear reaction)所引起,而光的亮度要視乎它們的大小及溫度而定,但可以肯定的是這些光在我們眼中是已經「過時」(in the past)。
丹麥天文學家羅密(Ole Rømer, 1644-1710)觀察到木星,月亮被木星遮掩的時間隨著地球與木星的距離拉遠而增長,他肯定這是由於光要行走木星與地球的距離被延長之故,遂於1676年發表光需要8分鐘將光傳送到地球,而其他星系的光則需要數十萬年或更長的時間才到達地球,故此,當我們看見一顆星的爆炸,縱然這發生在附近的星系,這已經是數十萬年以前的事;現今的科技更可以叫我們得見數十億萬年以前的星體,那麼,我們所能見到的宇宙,只是一個「過時的宇宙」(a universe in the past)。
有限的宇宙
「為何星空的晚上總是漆黑一片?」這是德國天文學家奧伯斯(Wilhelm Olbers, 1758-1840)在1823年討論的疑惑(Olbers’ paradox)。若然宇宙是無止境的巨大而又平均佈滿發光的星體,那麼我們仰望那一個方向都可以看到星光;這個情況就像身處在巨大的樹林,我們只能見到樹木,若然樹林是細小,我們便可以見到林外的大地;若然宇宙是無限,我們不會看見漆黑的天空。
故此,宇宙不可能是無窮無盡的舖滿星體,黑暗告訴我們宇宙的歲數不會是無止境的年老,而在一個繼續膨脹的宇宙的考慮下,這個宇宙實在是太年輕,以致遠處的星光未能傳送到地球。
膨脹的宇宙
1929年,美國天文學家哈勃(Edwin Hubble, 1889-1953)經過對星系的測量,證明宇宙是正向外膨脹。哈勃發現從遙遠星系傳送到地球上的光有越來越紅的跡象,這就是紅位移(redshift),表明這些星系逐漸遠離地球以及遠離其他星系。這現象就仿似奧大利物理學家多普勒(Christian Doppler, 1803-53)在1842年提出的多普勒效應(Doppler effect),就是當一個人逐漸走近一件發聲的物體如大喇叭時,所接收的音調(pitch)會越來越高,直至這件物體逐漸離開我們,音調會變得越來越低。將這理論應用在光的層面,會發現當星體的光傳送到地球時變得越來越紅(顯示較長的波頻率longer wavelength),彼此相距就越來越遠。
哈勃的定理(Hubble’s law)就是這樣:宇宙正以不同的速度向四面八方膨脹,當這紅位移的跡象越大時,宇宙的星系與我們的距離就越遠。這無疑為穩態宇宙學說(steady-state theory, 約發表於1920年,認為宇宙是在一個穩定的狀態下,故此沒有開始及結束)敲起喪鐘。事實上,宇宙動態學說早見於愛恩斯坦(Albert Einstein, 1879-1955)於1916年發表的廣義相對論(general theory of relativity),可惜他當時相信穩態宇宙學說,故此在理論中加上一個「錯誤」的宇宙常數(cosmic constant)成為他一大遺憾。哈勃的發現不單令愛恩斯坦糾正自己的錯誤,還暗示了一個宇宙誕生的模式:大爆炸(the big-bang)。
根據廣義相對論及有關的天文學推論,創世的一刻是這樣:物質的密度是無限,溫度亦是無限的酷熱,整個宇宙的體積容量是零,時間亦等於零。就在這單一的狀態下,在這一點開始,宇宙產生大爆炸,物質、時間及空間都在這一刻形成。這一刻的物質是極為高溫及高密度,大量的穩定及不穩定的原始粒子(elementary particles)就在此刻形成,這些粒子帶有極大的能量;就在下一刻,宇宙極速的膨脹及冷卻令大部分不穩定的粒子消失,接著的是核反應(nuclear reaction)令不少的質子(protons)及中子(neutrons)變為氦(helium,氦在現今的宇宙中大量存在),跟著是物質的密度及溫度逐漸下降,在核反應終止的情況下,物質透過凝聚壓縮形成了星體,這就揭開了一幕幕宇宙漫長的演化。
由於物質在形成的過程中吸收及散發電磁輻射(electromagnetic radiation),以致早期的宇宙充滿了相同性質的物質及輻射,而宇宙的膨脹及冷卻都令電磁輻射處於低溫狀態,並且平均散佈宇宙當中。這種宇宙背景輻射(cosmic background radiation)就在1965年由美國的無線電天文學家彭齊亞斯(Arno A. Penzias)及威爾遜(Robert W. Wilson)無意中發現,這輻射從四面八方到達地球,進一步肯定大爆炸後所遺留的痕跡。1992宇宙背景探測衛星(COBE=Cosmic Background Explorer satellite)首次發現背景輻射中輕微不均勻的低溫,並且被較低密度的物質以漣漪的形態(ripple effect)包圍著,顯示宇宙由高溫的大爆炸開始逐漸冷卻,而這漣漪狀態相信是大爆炸後遺留的反應。
從無到有的宇宙
動態宇宙學說及大爆炸理論指出,宇宙是從無限密度的一點爆炸,然後膨脹及冷卻,產生物質及星體,而這些星體正逐漸遠離我們,顯示宇宙在地球形成之前有一段長遠的生命。宇宙與我們相似,同有一個開始,有本身的歷史,相信亦有一個結束,宇宙說得上是有自己的歷程(pilgrimage)。
宇宙歷程的開始就在無限密度的形態中爆發出來,這極高密度的一點是零狀態,沒有時間空間,密度及溫度都是一個無限的數值,劍橋數學物理學家霍金(Stephen Hawking, 1942年生)稱這點為奇點(singularity),將數學這方面的理論應用在宇宙學上,這點就稱為黑洞(black hole),他相信這類似的黑洞就是大爆炸的源頭。
神學上可以稱這點為無有(nothing),當物理學說時間等於零(t=0)的時候,即是神學說時間不存在的一點,就在時間以先,上帝開始從無創造到有(creatio ex nihilo, creation out of nothing) 。既然宇宙有一個開始,那麼,造物主從無到有的創造就成為一個極大的可能。
若然宇宙的誕生是從大爆炸開始,它就與基督教從無創造到有的教義相吻合,因為大爆炸從一個無限小、無限密度及無限高溫的奇點開始,物質就從這爆炸經過一連串的化學作用而來。這奇點的宣稱就指向從無到有(from nothing to something)的基督教創造論,正是由於萬物都有其因,宇宙的起始顯示宇宙亦必有因;要解釋這個因,就只有造物主的上帝可以提供一個較合理的答案。這樣的解釋並非訴諸「縫隙的上帝」(God of the gap),即是說我們不是要將科學未找到答案的地方,全推到上帝這個解釋上;而是萬物有起始亦必有因由的原則是人類經驗所肯定的,否則宇宙可以突然無因的出現,亦可以突然無因的消失。
故此,神學給科學的回應就是上帝自由的創造,肯定上帝完全的權能( complete sovereignty )及宇宙沒有存在的必要,即是說:世界是偶發的 (contingent)。或者科學會宣稱這是知識的盡頭,是不可知的因,是科學要止步的領域,但這不正是遺反科學無畏探究的精神嗎?科學的宇宙論不可以說證明上帝的存在,卻與從無到有的創造主宰相當吻合,這正是神學與科學互助互長的明證,科學知識與神學思想相互交流,共同拼砌上帝創造的圖案。
沒有開始的宇宙
若然宇宙沒有開始的一點,基督教創造論豈非沒有立足之地?霍金在《時間簡史》中沒有肯定上帝的存在,甚而是質疑造物主存身之處,但他亦沒有否定上帝的存在,因他在結論時肯定上帝精神的存在。
然而,如果我們確實發現了一套完整的理論,它應該在一般的原理上及時讓所有人(而不僅僅是少數科學家)所理解。那時,我們所有人,包括哲學家、科學家以及普普通通的人都能參加為何我們和宇宙存在的問題的討論。如果我們對此找到了答案,則將是人類理智的最終極的勝利——因為那時我們知道了上帝的精神。
霍金認為:大爆炸理論不需要上帝這個解釋,因為當宇宙沒有邊界,就是「時間和空間可能會共同形成一個在尺度上有限而沒有任何邊界或邊緣的面」,那麼宇宙即是 t=0 的情況並不存在。
只要宇宙有一個開端,我們就可以設想存在一個造物主。但是,如果宇宙確實是完全自足的,沒有邊界或邊緣,它就既沒有開端也沒有終結——它就是存在。那麼,還會有造物主存身之處嗎?
沒有邊際的宇宙並不代表宇宙是無限而永恆,沒有開始的奇點亦不代表上帝不可以在宇宙存在及運行。霍金無邊際宇宙的推測在科學上可能十分重要,但在神學上則極為有限;縱然我們不可以提及創世的一刻,我們依然可以提及宇宙的起源。熱力學第二定律(the second law of thermodynamics)指出,由於宇宙的熵(entropy)會不斷增加,令宇宙走向無秩序的狀態;若然宇宙是無限,那麼現今有秩序的宇宙根本就不會存在。
基督教創造論能夠解釋宇宙是可以用智慧來理解,宇宙優美雅致的秩序正是上帝為人類所設定;若非上帝所創造,又從何而來這一切奇妙的設計?可惜的是科學家通常視宇宙的優美可理解的秩序為他們的前設(take it for granted),而沒有進一步作出解釋。
小結
神學與科學是可以互動交流(mutual interaction),共同合作拼砌宇宙誕生的圖案。本文以物理學的宇宙論作為這方面的論證,指出物理理論可以結合神學思想,就如大爆炸宇宙論中 t=0,可以透過上帝從無造有(creatio ex nihilo)的基督教教義來理解,亦指出宇宙的偶發性(contingency),進一步帶出上帝的存在及權能(sovereignty),不會因為宇宙沒有一個無法測定日期的開始而被否定,更何況,一個可以理解而優美的宇宙秩序正指向上帝。那麼生活在這個為我們而設計的天地中,除了心存感恩外,我們更要發出驚歎:「我們算甚麼,祂竟眷顧我們。」