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第9章 我們之外，別無他物

道始于虛廓，虛廓生宇宙，宇宙生氣。

——劉安，《淮南子》(公元前2 世紀)

根據現代宇宙觀，作為微小的無足輕重的原生質微粒和大自然的幸運兒，人類身居地球，向上仰望浩瀚無垠的宇宙，眼前是巨大的無以名狀的虛空。我們倍感渺小。

但是，正如我們會在第12 章中談到的那樣，我們不是在仰望宇宙時才看到了宇宙空間，相反，宇宙空間是在我們身體內大腦所在地呈現出來的豐富多彩的3D 視覺體驗。然而，所有那些所謂的虛無，那些恒星與恒星之間、星系與星系之間死寂的空缺是什么呢？只要摒棄虛空的太空，在很大程度上同時也會使我們放棄孤島般的小小的“我”在一個巨大而荒涼的身外宇宙里勇敢前行這一概念。這對于推翻現代宇宙觀中關于無以名狀的虛空占據著浩瀚太空的說法不無裨益。

相比之下，生物中心主義的觀點是，“空間”在很大程度上是一種秩序感，而這種秩序感是由大腦通過自動計算而產生的。在遠離觀察者的地方，并不存在真正的虛空。基于這些理由，對于空間本質的探討變得極為重要。我們的觀點對于任何發現“虛無”的人來說，也是美事一樁。這是因為，拋棄現存的“虛無”這一主流觀點會讓他感覺輕松不少，于是“存在”這個詞順理成章地成為關鍵。我們愉快地劃著船，從一條名為“存在”的河流順流而下，從檢驗其對立面——虛無，開啟了我們的快樂之旅。

根據物理教材，宇宙似乎是一個巨大的、空洞的虛像球。然而，即使是在地球上，我們所看到的周圍一切都是幻象。如果把地球上所有物質每個原子內的所有空置的空間去除掉，那么整個地球就會被壓縮成彈丸大小。這顆彈丸會成為黑洞，因為密度如此之大的物體會增加其自身引力場，以至于任何光線都無法逃逸。這顆彈丸重達600萬的6 次方噸。

地球之外的太空實際上與原子內的空間是不一樣的，后者是由于缺乏已知的物質造成的。富于幻想的科幻小說作家，有時會把太陽系中行星繞著太陽的旋轉與電子圍繞著原子核的旋相類比。實際上，這是一個糟糕的比喻。相對于它們組件的尺寸大小而言，原子系統內部的空置空間比太陽系大一萬倍。盡管如此，行星和恒星之間有什么，僅憑我們的肉眼和望遠鏡，幾乎是觀察不到的。然而，這并不意味著宇宙空間空無一物。事實證明，情況恰恰相反。

自從人類有了最早的文字記錄的時候起，空間的本質問題一直在困擾著人類。古希臘的邏輯學家認為，宇宙中似乎空無一物的部分不可能是虛空的，因為不可能存在虛無(nothingness)。他們說，“be nothing”這一短語本身要求我們使用“to be”，這意味著“存在”，而接著我們卻試圖否定“存在”。他們認為，“being nothing”這個短語本身就是一個矛盾體，這很像是在說，你在走，又不在走。

由于受文藝復興時期及之后歐美深刻的思想家帶來的思想繁榮余波之影響，大多數18 世紀和19 世紀的科學家認為，光是由波構成的(牛頓是一個顯著的例外，因為他把光看作是粒子)，而且波需要借助某種介質才能傳播。在我們還是十幾歲的青少年時，喜歡聽汽車收音機，收音機發出的聲波需要借助空氣才能讓人聽到低音。同樣，人們相信來自太陽或其他星體的光波必須通過介質，才能把光的顫動從那里帶到這里。在聽到“根本沒有‘空無’這種東西”的宣講時，教會的信徒會反復不停地喊“阿門”，因為如果神是無處不在的，那么就不能有任何真空的存在。因此，科學、宗教和哲學界都有很多人反對這種論調，而他們的觀點占主導地位。如果你是贊成真空的人，就會被認為是瘋子。填滿所有宇宙空間的東西起初被稱作“充滿物質的空間”(Plenum)，后來被稱作“以太”(Ether)，這種觀點延續了數個世紀。

1887 年，史上最著名的實驗之一——邁克爾遜- 莫雷實驗完成后，“以太”這一觀點才被推翻。阿爾伯特 邁克爾遜(Albert Michelson)認為，假如地球正在“以太”中穿行，沿地球軌道運行方向上傳播的光要稍快一點。與垂直于地球運行軌道的方向相比，這些光從鏡子上反射回來的時間要早一點。

如果你想搞清楚為什么會這樣，我們不妨先假設一下，美國職棒大聯盟的總干事允許破例一次，讓一名棒球投手從一輛快速行駛的皮卡的車廂上完成他好的一次投擲。當卡車到達投手區時，這名投手將球投擲出去，球越過駕駛室頂部，飛向擊球區。這樣，球的落地點與擊球手之間的距離還是和平常的一樣遠：18 米。

如果皮卡在到達投手區時的速度是每小時160 千米，如果投球手以每小時160 千米的速度投出他的球，擊球手就要盯著這個以每小時320 千米的速度撲面而來的球。我們至少可以這么說，擊球手面臨著非常大的挑戰。

與之同理，19 世紀的物理學家認為，如果沿地球前進的方向發射光束，每個光子的速度會增加每小時106 217 千米。相比之下，我們發射的光束如果與地球運動前進軌道的方向相偏離，尤其是與地球運動前進軌道的方向相反時，光子的速度會減慢。有沒有一種方法可以測量并驗證這種效果呢？

在愛德華 莫雷(Edward Morley)的協助下，邁克爾遜設計了一個實驗。實驗裝置帶有多面反射鏡，整個裝置安放在穩固的混凝土臺基上的水銀池中，以便于旋轉。他們首先按照地球運動軌道前進的方向發射光束，光到達一面鏡子并反射回來，他們測量了其時間間隔。反射回來的光應該會更快， 因為把一個壁球擊向墻壁的速度越快，球向你反彈回來的速度就越快。

然后，他們把這個裝置旋轉了90 度后，發射了另外一束光。這一次，光到達的是另外一面會使光的方向與地球運動軌道前進方向相偏離的鏡子。結果是無可爭議的。光來回穿過所謂充滿整個宇宙(包括我們家里每個房間)的“ 以太流”(ether stream)，所需的時間與前一次的測量相同。有兩種可能：要么地球停止了繞日軌道的運行，要么“以太”不存在。但前者顯然太奇怪了，不會得到認可。該實驗認為，光有一個恒定的速度，獨立于其他的一切。

幾年后，阿爾伯特 愛因斯坦解決了此問題。他于1905 年及時次發表的相對論(即狹義相對論)表明， 真空中的光速也是一樣的，光波是電磁脈沖，不需要任何介質傳播。這真是令人歡欣鼓舞的消息。因為之前人們認為，當行星穿過某種物質時，不受絲毫的阻礙的確是不合理的事情。現在，擺脫“以太”的時候到了。

因而，“虛無”存在的觀點被顛覆。“空無一物”(nothing)的宇宙空間讓大家都感到高興。甚至連教會也不再持反真空論調了。

但事情進展得恐怕還沒有那么快。有證據表明，來自遙遠星球的光的一小部分被某種細微的中間物質吸收了。畢竟再微小的東西都會占據一定的空間。初步的計算顯示，平均而言，每立方厘米的空間里漂浮著一個原子。

在地球的周圍，微小物質的濃度要高得多，因為太陽源源不斷地噴發出離子流。20 世紀50 年代，物理學家尤金 帕克(Eugene Parker)首次為這種現象取名為“太陽風”(solar wind)。在50 年代末期及時批人造衛星發射期間，這種現象得到了證實。太陽風的平均密度是，在每塊方糖大小的空間里，約有3 到6 個原子。即便如此，太陽風的強度足以使彗星產生尾巴，就像機場的風向標一樣，那些尾巴總是遠離太陽。大約在一個世紀前，人們發現，有極少量的在宇宙空間漂浮或移動著的物質可被地球吸收，這些物質來源于不斷到達地球的宇宙射線。這些射線可能來自遙遠的爆炸事件，如超新星。當恒星爆炸時，它們會猛烈地向外拋出物質。

盡管如此，太空如此巨大，就算將其稱為高真空(hard vacuum)也不為過。所以，我們通常所說的那些填充著世界每個角落的東西都在哪兒呢？關鍵是，僅僅列舉一些空間粒子的密度數據是不夠的，關于“空間”，還有更多可以述說。首先，太空中彌漫著場。磁場和電場充滿宇宙。而這些場有能力影響帶電粒子的運動。太空里也充斥著大量各種各樣的光子，它們是宇宙中最普遍存在的實體。第二種普遍存在的實體是中微子。它們也不斷地在整個宇宙中橫沖直撞。每秒鐘就有1 萬億個中微子穿過你的指甲。根據物理學家所說，引力波流(gravity waves flow)無處不在。因此， 即使很多東西質量很輕，或者根本沒有質量，但它們都在場內。

還存在使可見宇宙不斷膨脹的所謂暗能量。在1998 年之前，暗能量的存在仍然未知。科學家將一種特殊類型的超新星[1]作為光度的“標準燭光”(standard candle)，新測量表明，宇宙正在加速膨脹。即使在某一次爆炸中，迅速噴涌出的物質的速度正在迅速放緩，但在整個宇宙中，噴涌出的物質獲得的能量越來越大。這種情形似乎是在宇宙的年齡為當前一半時，即約70 億年前的某個時候開始的。就好像每個星系群都有自己強大的火箭發動機似的，這些發動機在那一刻突然同時打開。

這顯然是不太可能的事。物理學家不得不為此尋求合理的解釋，而暗能量的存在就是猜測。當然，除了暗能量一定具有某種類似于反重力的效果之外，我們對其一無所知。它彌漫于整個太空。從理論上講，當宇宙膨脹到足夠大時，星系之間的距離大到足以讓這種暗能量的作用開始超越引力。宇宙空間變得越發空虛，暗能量就越占優勢，因為極度虛空的空間就是這種排斥力的發源地。此外，由于能量和質量是等價的，推動宇宙膨脹所需的能量是如此巨大，所以，這種暗能量必然是整個宇宙的主宰！

如果太空的這種本質屬性是宇宙大爆炸的根本原因，那么，宇宙仍處于爆炸中，這要得益于太空是“空”的。因此，在最近的一次測量中，太空的“空無”開始看起來好像實際上是一個至關重要的并且強大的存在。如今，宇宙被認為是塞滿了真空能量的，實際上充斥著不可思議的力量。

虛空的一個不同的方面是難以把握。單此因素就將我們對太空的認識從具有邏輯性變成了充滿神秘感。我們已經看見，特別是自20 世紀90 年代末以來，一些實驗已經證實了量子的糾纏態。兩個光子或兩個真實的物理對象，甚至物質叢，能夠一起創生，在飛離之后各自獨立存在，但它們總是能夠“知曉”另外一個(或另外一些)的狀況。 如果其中一個被測量或觀察，它的孿生對象就會知道此事正在發生，并在瞬間扮作具有互補特性的粒子或光子。即使糾纏態粒子被星系分隔開很遠，這種“信息”仍可以穿過空間，也不需要任何時間。簡而言之，太空可以被瞬間穿透：零時間、零距離。

所有這些都在強烈地表明，在某種程度上，對象之間的空間并不是真實的。虛空不再是我們過去曾經認為的那樣。如果相隔不管多遠的對象之間的聯絡都可以瞬間完成，這對空間或間隔意味著什么呢？

如果這還不足以為所有不管間隔有多明顯的對象建立基于科學的連通性，那么，還有更多的理論支撐。愛因斯坦的狹義相對論表明，空間不是一個常數，因此空間在本質上不是獨立存在的實體。高速運動使居于中間的空間急劇縮小。當我們在野營之地，仰望繁星點點的夜空思考宇宙時，會驚嘆于距離的遙遠和宇宙空間的浩瀚。但實驗一再證明，這種我們與任何其他對象之間似乎存在著的距離，是要服從愛因斯坦的基于參考系的觀點的，因此并沒有現實的內在基礎。這就是為什么愛因斯坦本人也放棄了把空間本身作為任何可信實體的想法。他使用了一個新的數學概念，即時空，來代替空間。他的啟示是，空間所呈現出來的特性是不確定的，因為它時常改變大小。任何兩個物體之間的距離都不是真實可信的，也不是不可侵犯的。

只要改變一下你的運動速度，或讓你的房地產經紀人幫你在引力更大的星球上找一處漂亮的鄉間別墅，你在觀察星星時就會發現，所有那些星星現在看起來與你平時感受到的距離不同。如果我們以99.9999999% 的光速穿過一個大起居室，每一種測量儀器和我們的知覺都會告訴我們，這個起居室的大小只不過是實際的1/22 360，比句子末尾的句號大不了多少。空間幾乎消失了。那么，在我們觀察宇宙，甚至觀察我們的地球環境中的對象時，被認為值得信賴的空間在哪兒呢？

在所有關于空間問題的科學探討中，尚沒有一個試探性的或者被物理學家所懷疑的理論，能夠隱約逼近這樣的問題：間隔或距離是客觀上的存在，或者，只不過是我們的大腦不停地賦予我們所看到的世界以秩序的結果？要知道，我們只能看到波長在一定范圍內的電磁波，也只能感覺到那些與我們的電場相遇的對象。僅憑這些知覺，我們就能感知好像沒有東西或者存在空的空間。因此，可視化的空間是有機體心理邏輯的一部分。人類內置的心理軟件系統將感知到的東西塑造成多維物體，從而讓我們得以了解世界并完成所有重要的機體功能，比如尋找食物，或者尋找我們藏匿起來的電視遙控器。

當我們想到所有這些的時候，大多數人可能會把空間看作是一種巨大的沒有任何屏障的倉庫，可以容納所有可見的實體，無數獨立的對象似乎潛伏在這個巨大的、容量無限的倉庫里。要想把這些對象看作獨立的物品，我們就要把每個對象的圖像印在腦海里，這樣才能將之作為獨立的實體，與周圍的空間區分開來。

但這些間隔只不過是心理建構。當我們在觀賞一條瀑布時，我們是把下落的水滴之間的空間看作是間隔，還是相反，把那些空間都看作是“瀑布這個對象”的一部分呢？水霧應該算瀑布的一部分，還是不算呢？那太陽呢？你會把太陽的內部當作瀑布的“外部空間”嗎？我們中的大多數人會說：不會，因為整個太陽是一個單一的物質體。然而，太陽的氣體和等離子體幾乎是空的空間，組成太陽的每個原子更是如此。因而，我們對這個問題思考得越多，關于什么是或者什么不是空的空間的概念，就會變得越來越隨心所欲。

還有更多問題。比如說，真實的虛無里當然不會有活力，也不會有動力。那么，單純的虛空怎么可能會呈現出生機勃勃的動態呢？然而，半個多世紀以來，天體物理學家一直認為，宇宙廣闊的虛空里充滿了能量。我們會看到，如果沿著這個思路走下去，我們現在就越有可能把握住思維—自然混合體的無限原始動力。

我們已經看到，無論多么寒冷、的真空，還是會被星光、紅外熱輻射和熱烘烘的大爆炸所遺留的微波穿透。它們在真空中傳播，不需要任何介質。因為能量和質量是等價的，所以快速地在空間穿行而過的這些波意味著，不可能有真正的真空存在。

但與真正的反虛無的報道相比，這只是技術上的吹毛求疵。德國物理學家維爾納 海森堡發表于1927 年的海森堡不確定性原理聲稱，不可能存在的真空。當時，這一原理得到了其他理論物理學家的支持。他們認為，空無一物的空間應該包含一種奇特的能量。當時，即使理論上說，每立方厘米空的空間應該包含的能量，比宇宙中每一個即將被制成原子彈的原子所包含的要大，但在當時，沒有人能夠找到任何能量的蛛絲馬跡。這很難一下子說清楚，不過，最終，海森堡的觀點被證明是正確的。實驗證據表明，像電子及其反物質正電子這樣的“虛粒子”，無時無刻，無論在任何地方，都會噼噼啪啪地從虛無中突然冒出來。每個粒子通常只存在一萬億分之一的十億分之一秒，然后就消失了。如果一個虛擬粒子可以從周圍存在的能量場借用一些能量的話，它就可以永遠存在。因此，看似空蕩蕩的宇宙實則擠滿了生機勃勃的、倏忽而逝的粒子，它們就像在滾燙的烤盤上跳動的跳蚤。

物理學家現在認為，這個潛在的“真空能量”(vacuum energy)不僅僅是無處不在的，而且產生的力也是相當巨大的。對每一小塊看似空無一物的空間的能量的估計，存在很大的差異性。很可能蛋黃醬罐內部那么大小的空間內所包含的能量，就足以立即烤干太平洋。事實上，科學家對于這種遍及宇宙空間的能量的理解仍然處于初級階段。對于真空能量密度的理論估算值與迄今能得到的測量值之間相差100 個數量級，這種被稱為“真空災變”(vacuum catastrophe)的差異令人非常不安。

盡管真空究竟有多大仍是未知數，但對于其存在幾乎沒有人懷疑。為了證明這一點，我們先來看看卡西米爾效應[2]是怎么一回事。這一效應是以荷蘭物理學家亨德里克 卡西米爾(Hendrik Casimir)的名字命名的。卡西米爾在1948 年做了一項奇怪的預測。他說，如果你將兩片金屬平板平行懸掛起來，讓它們彼此非常靠近，那么你會限制這兩塊金屬板之間的真空力(vacuum power)，因為能量波需要一定的施展空間。這就是為什么在狹窄的海灣沒有海浪的原因，也是當你凝視微波爐時，為什么你的眼睛不會被灼傷的原因。微波波長太大，不能穿過微波爐門上金屬網格中的小洞。所以，兩塊金屬板之間的狹窄空隙限制了虛擬粒子獲得的波長。但兩塊金屬板之外的量子能量沒有變化，這促使兩塊板貼合在一起。

是的，這真的會發生。卡西米爾效應是真實存在的。當我們把兩塊金屬板分開懸掛，距離是一個原子寬度的100 倍時，兩塊金屬板并不會保持不動，相反，它們會不由自主地向對方移動，以每平方厘米1 千克的吸引力貼合在一起。距離移近兩倍，吸引力會增加16 倍。空間里有某種東西產生了一股強大的力量。

一些夢想家希望利用真空能量給這個世界提供無限的免費能源，也就是“無中生有”的能源。但有一個問題。這種能量在各處均等地存在，所以我們感受不到它，也檢測不到它。能量只從能量大的地方向能量小的地方流動，就像熱量只流向熱量少的地方一樣。所以你應如何設置條件，才能讓一個空間區域的能量比別的區域少呢？你怎么才能讓這種能量流向你，從而控制它，讓它創造出無限的免費能量呢？

我們能得到的最接近的條件是，當溫度降低到零度即攝氏零下273.15 度時，所有的分子運動都趨于停止。那時，也只有在那時，才能展現出這種無處不在的能量。因而，這種能量也被稱為零點能量(zero-point energy)。

有證據表明，這種隱藏的能量在那時才展示出自身的特征。在零度，氦無法仍然保持液態，會變成固態。在溫度降到零度的過程中，如果氦不能得到一點點防止其凝成固體的能量的話，就無法繼續保持其原來的液體的狀態，一定會凝成固態(無論有多冷，能量是使物質不會凍結的因素)。所以，當所有其他能量都不在場時，零點能量顯現出來。如果想讓這無限的量子泡沫能量流向你，你必須創建出低于零度的條件。這意味著你就要使原子移動的速度慢于“停止”。

讓原子移動的速度比“停止”還慢？面對這個問題，再富于哲思的希臘人也會無能為力。如果解決了這個問題，宇宙的能量就都歸你了。與此同時，我們必須搞清楚以下這點：充滿宇宙空間的能量是如此之巨，與之相比，我們周圍微弱的光波和電場似乎只不過是懦弱的覬覦者——這意味著，隱藏在意識和生命之后的“自我”本身, 這一構成所有萬物這一存在的要件，這一被隔離在基體、前景、我們人類全部的經歷之外的虛空，實際上是一個難以想象的強大實體。

宇宙的能量已經超出了預期的規模，潛力無限。我們在視覺上看不到、身體上也感覺不到的任何東西，意味著什么也不是。我們內置的感官系統是為了讓我們感知日常生活中有用的東西。如果是去感知滲透到現實里每一個縫隙中的超能量，又有何用處呢？

所以，我們好改變一下思考宇宙的方式，把可以看見的對象僅僅視作漂浮物，它們借助更為強大的潛在的真空能量顯現出來。真空能量往往被忽視，只不過是因為我們在視覺上感知不到它。以這種不同的思維方式，我們能感知到一個基本的統一體、而不是被空間分隔開的單個實體嗎？在任何情況下，我們的思維都限定在顏色、形狀及功用的界限內，難道我們沒有意識到，這阻礙了我們對事物的認知嗎？所以，空間到底是真實存在，還是純屬我們的知覺呢？

讓我們總結一下。首先我們要記住，不久前我們還認為，實體之間的空間僅僅是空無一物的間隔。但為什么不是這樣的呢？我們來詳談其中的多種原因：

1. 空的空間永遠不是空無一物的。當我們把場、光子、中微子、真空能量和瞬態粒子對等囊括進來的時候，尤其如此。

2. 對象之間的距離之改變取決于眾多的相對性條件，所以在任何地方，在任何對象和任何其他對象之間，都不存在不可侵犯的距離。

3. 量子理論對于相距甚遠的實體是否真正分離開的問題，提出了嚴重的質疑。

4. 對象之間的間隔通常被稱為空間，這只是因為語言和慣例要求我們劃出對象間的界限。

然后，生物中心主義也告訴我們，由于觀察者和宇宙是關聯的，“我們之外”的空間是意識連續體的一部分，除了觀察者以外別無他物。事實上，最遠的空間區域存在于我們的意識之中。

空間問題造成的精神折磨仍然絲毫沒有減弱的跡象。理論物理學家懷疑，可能會有一個最小的空間，不可再細分下去。有些人同意這個觀點，還有一些人提議，給空間增加維度，如在三維空間的基礎上，再增加一個第四維度：時間。關于新增的、看不見的空間維度，還有很多更為復雜的、數學上貌似有理有據的論據。另一方面，許多科學家認為，新增的那些空間維度純屬猜測，除非提供真實的實驗或者觀察證據，否則我們還是保持原來的三維空間說法為好。

即使我們劃掉那些聽上去很古怪的東西，剩下的可供我們思考的問題還有很多。我們就從一個簡單的問題開始：“什么是空間？”——空間是宇宙的主要組成部分。即使這樣一個簡單的問題，我們最終還是會被它搞得暈頭轉向。但有一件事是清楚的：我們長期持有的共同的宇宙觀早已被證偽，我們甚至可以承認，生物中心主義并不是一個全新的結論。

早在1781 年(同年，太陽系的新行星天王星被發現)，德國哲學家伊曼努爾 康德(Immanuel Kant)寫道：“我們必須擺脫時間概念和空間概念，因為它們不是物體本身固有的真實屬性。與空間相伴隨的所有物體必須被認為僅僅是在我們身體上的呈現，只存在于我們的意識之中。”

上圖 我們必須擺脫時間概念和空間概念，因為它們不是物體本身固有的真實屬性。

——伊曼努爾 康德

當然，生物中心主義表明，空間是大腦思維的映射，大腦是我們的體驗開始的地方。作為生命體的工具，感官系統允許機體協調感知信息，并根據正在接收的信息的質量和強度作出判斷。空間不是一個物理現象，不應該以研究化學物質和移動的粒子那樣的方式被研究。

康德進一步說：“是我們的大腦在處理關于世界的信息，并賦予世界秩序……我們的大腦為我們的體驗對象提供了時間和空間。”

用生物學術語來講，大腦對輸入的感覺信息如何解析取決于神經通路。例如，所有到達視神經的信息被解釋為光，而要定位身體某一特定部分的感覺，則依賴于這種感覺到達中樞神經系統經過的特定神經通路。

為了避免(當時)陷入更深層次的哲學思考，愛因斯坦不屑一顧地說：“空間是我們用測量桿測量出來的。”但很明顯，即使是愛因斯坦的空間定義，也強調了“我們&rdq