1。兩種科學：實驗科學與起源科學 反對基督教的人相信達爾文的進化論，認為根據進化論，人是從低等生命經過數億年的漫長演變而產生出來的。相反，許多有科學背景的牧師歡呼宇宙學中的大爆炸理論，因為宇宙有個起點，時間有一個開端，暗示了上帝的存在。 在我看來，這兩種觀點都不正確。今天，你可以用所謂的科學理論“證明”聖經，明天，別人就可以用另外的所謂科學理論否定聖經。科學和信仰到底是怎樣的關係呢？這可是一個大問題。簡單地講，我的觀點是科學和宗教要解決完全不同的人類需要，原本不衝突的。只有各自越出了邊界，才會衝突。這裡，我就局限於討論科學的分類，看看大爆炸理論在整個科學體系中的位置。 我曾經認為不論達爾文進化論還是大爆炸理論都不是科學理論，理由如下： 1）科學只能研究可以重複的自然現象。任何一次性的事件，都無法建立可以檢驗的模型，也就無法達到預測未來的目的。對事件作符合因果律的預測是科學的主要目的。 2）進化論研究的是古生物演變的歷史；大爆炸理論針對的是宇宙起源演變的歷史。無論是古生物史還是宇宙起源演變的歷史，都是一次性的歷史事件。由於時間的久遠，人類無法重複觀測生物的演化，也不能親自經歷兩遍的宇宙演化，因此達爾文進化論和大爆炸理論都不是科學的理論。 我至今不認為這樣的論證有大的問題。大概最有爭議的是第一條，科學只能研究可以重複的自然現象。很多人不同意這點，他們認為科學完全可以研究一次性的歷史事件，即使人類永遠無法驗證或者證偽。這裡，我將指出他們如此確信進化論或者大爆炸理論，那是因為他們誤解了兩種性質完全不同的科學。 如果把科學的研究範圍擴大一點，就可以把科學分成兩種：第一種稱為“實驗科學”，是一種描述可重複自然現象的模型；第二種可稱為“起源科學”，是一種對於不可重複的一次性事件自然現象的模型。（今天我作個妥協，認為大爆炸理論可以被稱為科學理論，就是一種起源科學。） 物理學在實驗科學中是優等生。無論你在中國還是在美國，應該得到同樣的牛頓三大定律；無論你處在夏天還是冬天，都測量到同樣的引力常數。人們對於科學的信心很大程度上由於實驗科學經受了大量的重複性檢驗。 地心說也是一種實驗科學理論，也能解釋很多行星運動現象。但是地心說藉助很複雜的大圓套小圓，計算繁複，遠較日心說複雜。因此根據奧卡姆剃刀原理，日心說就戰勝了地心說。 奧卡姆剃刀原理是由中世紀聖方濟哥各修士奧卡姆的威廉提出的，可以概括為“當你有兩個處於競爭地位的理論能得出同樣的結論，那麼簡單的那個更好”。這也許和人類喜好簡潔的思維習慣有關。 1919年愛因斯坦的廣義相對論得到了驗證，人類從此不再能用絕對時空觀來看待世界。這個事件震驚了一個19歲的學生，他就是後來著名的科學哲學家波普爾。他驚訝於經過數百年無數次檢驗的牛頓力學竟然被證明不是完全正確的，這讓他終生致力於探討科學理論和非科學理論的分界問題，即什麼樣的理論才是科學的理論，什麼樣的理論不是科學理論。波普爾哲學的基本結論就是：凡是可能被證偽的理論才是科學理論。依照他的標準，弗羅伊德的心理學和達爾文進化論都不是科學的理論，因為無法進行一個可觀察的預測，然後檢驗這個預測是否符合實際。 廣義相對論是一個實驗科學理論，因為它可以重複驗證，有網友指出每天用的GPS系統就應用了廣義相對論原理。只採用牛頓力學，定位誤差太大。物理發展史讓我們相信，廣義相對論也不是最終的終極理論，還需要進一步地包含更多的物理現象。這就是愛因斯坦的統一場論夢想。 這些例子表明，即使是研究可重複的自然現象的實驗科學，其理論模型也是隨着科學發展的歷史而演進的，目前不存在絕對正確的實驗科學理論。但人們對於實驗科學的信心還是很大的，因為經受住了無數次的檢驗。 2。大爆炸理論是將實驗科學擴大到起源科學 現代宇宙學採用的物理模型就是愛因斯坦的廣義相對論，研究對象就是整個宇宙及其歷史。我們對於廣義相對論的信心可不可以自然地轉移到現代宇宙學及其最新研究成果“大爆炸理論”？這裡需要仔細思考。 廣義相對論是一種實驗科學，研究的是可重複試驗的物理現象；而宇宙的演變史是一次性事件，怎麼能用一種實驗科學的理論去建立起源科學呢？這裡面牽扯到科學家的信心，或者幾個假定： 1）物理規律在整個宇宙都是不變的，也就是說我們在地球上得出的物理規律，包括各種物理常數，適用於宇宙任何角落； 2）物理規律不隨時間而變化，從宇宙誕生起，物理常數都是不隨時間變化的常數。 這就是起源科學的研究方法，即把實驗科學的結論擴大到不能擴大的程度，無論在時間上還是空間上。這種無限擴大實驗科學研究成果的做法可不可靠呢？我舉兩個例子說明一下。 第一個例子，我是從一個科學雜誌上看到的，說一個初生嬰兒的細胞分裂很規律，如果人的一生都遵照初生嬰兒的細胞分裂方式，人的壽命會達到3000歲而不產生癌細胞。也就是說人體細胞分裂其實是隨着人的生長時間而變化的。這個很容易理解，人體到了一定時間就開始青春期，其發展完全不同於嬰兒和幼兒期。我們怎麼知道宇宙的發展不是像一個嬰兒一樣隨着時間的變化而變化？ 現代宇宙學發現，如果物理常數，比如萬有引力常數、電子的質荷比等等有一點點變化，根據廣義相對論的計算，這個宇宙就無法產生各種元素，也無法產生人類。這個讓很多科學家很尷尬，覺得這為上帝設計宇宙打開了大門。為了排除創造論，他們提出了“人擇原理”來說明。如果我的記憶不錯的，人擇原理說存在無數次大爆炸或者無窮個宇宙，只有物理常數恰好如此的宇宙可以產生我們人類，然後才有一個物種可以產生這樣的疑問“為什麼物理常數如此巧合讓我們存在”，嘿嘿。這真的是科學嗎？誰能檢驗無數個不同物理常數的宇宙？ 第二個例子就是天氣預報。 1）如果我們只是預測幾天的氣候，我們只要考慮大氣物理中的空氣動力學方程； 2）如果我們研究春夏秋冬的變化，我們考慮的是地球在太陽系中的位置； 3）如果我們考慮幾十年的全球變暖問題，我們的研究模型就必須考慮太陽的狀態和各個行星的運動； 4）如果我們要研究冰川期的變化，我們需要考慮的是太陽系在銀河系中的位置，因為太陽系繞銀河系中心轉一圈需要2.5億年，和冰川期的周期有某種契合。（按照目前的研究，太陽系的壽命只能繞着銀河系中心轉40圈，也就是說一種關於冰川期的科學理論只有幾個重複觀測湧來檢驗。但宇宙演化之有一次，如何檢驗呢？） 看看，研究一個地球的氣候變遷，在不同的時段就需要不同的模型，為什麼我們對於整個宇宙卻只採用一種模型就夠了？何況，我們就處在宇宙之中，而不是在宇宙之外可以觀察整個宇宙？ 大爆炸理論討論的是宇宙的起源，這是對於人類來講是一次性不可重複的事件。大爆炸理論是把基於實驗科學的廣義相對論“外延”到整個宇宙的空間和時間，這樣把針對可重複現象的物理規律應用到一次性的自然歷史中，是否妥當呢？人類用現代物理學觀察測量宇宙不過數百年，本質上講大爆炸理論就是把這些觀察外推到我們沒有觀察的時間段。 我們都知道，如果你在一定區間有一些測量點，你可以採用無數種曲線擬合你的這個區間的測量點，每一條曲線都可以非常接近這些測量點，但在這個區間外，這些曲線之間的差別可以無限大。宇宙大爆炸理論就是這樣的一種曲線擬合。 科學精神就是腳踏實地，是一就說一，我們只能觀測目前宇宙的一個小小的角落，就不要妄稱我們知道整個宇宙及其數百億年的歷史。 那些提出存在無數的宇宙、無數次大爆炸的科學家，我都不好意思稱他們是科學家了。同樣的，那些說大爆炸理論證明了上帝不存在的人，也不配科學家的頭銜，因為科學推導不出“誰是世界的創造者”或者“世界沒有創造者”這樣的命題。讓我們保持謙卑，承認在上帝創造的宇宙面前還有無數的奧秘，我們不知道。對於宇宙的起源，有限時空中的我們永遠不知道，除非上帝啟示我們。 最後強調一下：起源科學是把基於重複現象的實驗科學規律應用於一次性的歷史事件，其可靠性十分可疑。何況，實驗科學規律本身還有演變的過程。 | 
