第9章 我们之外，别无他物

道始于虚廓，虚廓生宇宙，宇宙生气。

——刘安，《淮南子》(公元前2 世纪)

根据现代宇宙观，作为微小的无足轻重的原生质微粒和大自然的幸运儿，人类身居地球，向上仰望浩瀚无垠的宇宙，眼前是巨大的无以名状的虚空。我们倍感渺小。

但是，正如我们会在第12 章中谈到的那样，我们不是在仰望宇宙时才看到了宇宙空间，相反，宇宙空间是在我们身体内大脑所在地呈现出来的丰富多彩的3D 视觉体验。然而，所有那些所谓的虚无，那些恒星与恒星之间、星系与星系之间死寂的空缺是什么呢？只要摒弃虚空的太空，在很大程度上同时也会使我们放弃孤岛般的小小的“我”在一个巨大而荒凉的身外宇宙里勇敢前行这一概念。这对于推翻现代宇宙观中关于无以名状的虚空占据着浩瀚太空的说法不无裨益。

相比之下，生物中心主义的观点是，“空间”在很大程度上是一种秩序感，而这种秩序感是由大脑通过自动计算而产生的。在远离观察者的地方，并不存在真正的虚空。基于这些理由，对于空间本质的探讨变得极为重要。我们的观点对于任何发现“虚无”的人来说，也是美事一桩。这是因为，抛弃现存的“虚无”这一主流观点会让他感觉轻松不少，于是“存在”这个词顺理成章地成为关键。我们愉快地划着船，从一条名为“存在”的河流顺流而下，从检验其对立面——虚无，开启了我们的快乐之旅。

根据物理教材，宇宙似乎是一个巨大的、空洞的虚像球。然而，即使是在地球上，我们所看到的周围一切都是幻象。如果把地球上所有物质每个原子内的所有空置的空间去除掉，那么整个地球就会被压缩成弹丸大小。这颗弹丸会成为黑洞，因为密度如此之大的物体会增加其自身引力场，以至于任何光线都无法逃逸。这颗弹丸重达600万的6 次方吨。

地球之外的太空实际上与原子内的空间是不一样的，后者是由于缺乏已知的物质造成的。富于幻想的科幻小说作家，有时会把太阳系中行星绕着太阳的旋转与电子围绕着原子核的旋相类比。实际上，这是一个糟糕的比喻。相对于它们组件的尺寸大小而言，原子系统内部的空置空间比太阳系大一万倍。尽管如此，行星和恒星之间有什么，仅凭我们的肉眼和望远镜，几乎是观察不到的。然而，这并不意味着宇宙空间空无一物。事实证明，情况恰恰相反。

自从人类有了最早的文字记录的时候起，空间的本质问题一直在困扰着人类。古希腊的逻辑学家认为，宇宙中似乎空无一物的部分不可能是虚空的，因为不可能存在虚无(nothingness)。他们说，“be nothing”这一短语本身要求我们使用“to be”，这意味着“存在”，而接着我们却试图否定“存在”。他们认为，“being nothing”这个短语本身就是一个矛盾体，这很像是在说，你在走，又不在走。

由于受文艺复兴时期及之后欧美深刻的思想家带来的思想繁荣余波之影响，大多数18 世纪和19 世纪的科学家认为，光是由波构成的(牛顿是一个显著的例外，因为他把光看作是粒子)，而且波需要借助某种介质才能传播。在我们还是十几岁的青少年时，喜欢听汽车收音机，收音机发出的声波需要借助空气才能让人听到低音。同样，人们相信来自太阳或其他星体的光波必须通过介质，才能把光的颤动从那里带到这里。在听到“根本没有‘空无’这种东西”的宣讲时，教会的信徒会反复不停地喊“阿门”，因为如果神是无处不在的，那么就不能有任何真空的存在。因此，科学、宗教和哲学界都有很多人反对这种论调，而他们的观点占主导地位。如果你是赞成真空的人，就会被认为是疯子。填满所有宇宙空间的东西起初被称作“充满物质的空间”(Plenum)，后来被称作“以太”(Ether)，这种观点延续了数个世纪。

1887 年，史上最著名的实验之一——迈克尔逊- 莫雷实验完成后，“以太”这一观点才被推翻。阿尔伯特 迈克尔逊(Albert Michelson)认为，假如地球正在“以太”中穿行，沿地球轨道运行方向上传播的光要稍快一点。与垂直于地球运行轨道的方向相比，这些光从镜子上反射回来的时间要早一点。

如果你想搞清楚为什么会这样，我们不妨先假设一下，美国职棒大联盟的总干事允许破例一次，让一名棒球投手从一辆快速行驶的皮卡的车厢上完成他好的一次投掷。当卡车到达投手区时，这名投手将球投掷出去，球越过驾驶室顶部，飞向击球区。这样，球的落地点与击球手之间的距离还是和平常的一样远：18 米。

如果皮卡在到达投手区时的速度是每小时160 千米，如果投球手以每小时160 千米的速度投出他的球，击球手就要盯着这个以每小时320 千米的速度扑面而来的球。我们至少可以这么说，击球手面临着非常大的挑战。

与之同理，19 世纪的物理学家认为，如果沿地球前进的方向发射光束，每个光子的速度会增加每小时106 217 千米。相比之下，我们发射的光束如果与地球运动前进轨道的方向相偏离，尤其是与地球运动前进轨道的方向相反时，光子的速度会减慢。有没有一种方法可以测量并验证这种效果呢？

在爱德华 莫雷(Edward Morley)的协助下，迈克尔逊设计了一个实验。实验装置带有多面反射镜，整个装置安放在稳固的混凝土台基上的水银池中，以便于旋转。他们首先按照地球运动轨道前进的方向发射光束，光到达一面镜子并反射回来，他们测量了其时间间隔。反射回来的光应该会更快， 因为把一个壁球击向墙壁的速度越快，球向你反弹回来的速度就越快。

然后，他们把这个装置旋转了90 度后，发射了另外一束光。这一次，光到达的是另外一面会使光的方向与地球运动轨道前进方向相偏离的镜子。结果是无可争议的。光来回穿过所谓充满整个宇宙(包括我们家里每个房间)的“ 以太流”(ether stream)，所需的时间与前一次的测量相同。有两种可能：要么地球停止了绕日轨道的运行，要么“以太”不存在。但前者显然太奇怪了，不会得到认可。该实验认为，光有一个恒定的速度，独立于其他的一切。

几年后，阿尔伯特 爱因斯坦解决了此问题。他于1905 年及时次发表的相对论(即狭义相对论)表明， 真空中的光速也是一样的，光波是电磁脉冲，不需要任何介质传播。这真是令人欢欣鼓舞的消息。因为之前人们认为，当行星穿过某种物质时，不受丝毫的阻碍的确是不合理的事情。现在，摆脱“以太”的时候到了。

因而，“虚无”存在的观点被颠覆。“空无一物”(nothing)的宇宙空间让大家都感到高兴。甚至连教会也不再持反真空论调了。

但事情进展得恐怕还没有那么快。有证据表明，来自遥远星球的光的一小部分被某种细微的中间物质吸收了。毕竟再微小的东西都会占据一定的空间。初步的计算显示，平均而言，每立方厘米的空间里漂浮着一个原子。

在地球的周围，微小物质的浓度要高得多，因为太阳源源不断地喷发出离子流。20 世纪50 年代，物理学家尤金 帕克(Eugene Parker)首次为这种现象取名为“太阳风”(solar wind)。在50 年代末期及时批人造卫星发射期间，这种现象得到了证实。太阳风的平均密度是，在每块方糖大小的空间里，约有3 到6 个原子。即便如此，太阳风的强度足以使彗星产生尾巴，就像机场的风向标一样，那些尾巴总是远离太阳。大约在一个世纪前，人们发现，有极少量的在宇宙空间漂浮或移动着的物质可被地球吸收，这些物质来源于不断到达地球的宇宙射线。这些射线可能来自遥远的爆炸事件，如超新星。当恒星爆炸时，它们会猛烈地向外抛出物质。

尽管如此，太空如此巨大，就算将其称为高真空(hard vacuum)也不为过。所以，我们通常所说的那些填充着世界每个角落的东西都在哪儿呢？关键是，仅仅列举一些空间粒子的密度数据是不够的，关于“空间”，还有更多可以述说。首先，太空中弥漫着场。磁场和电场充满宇宙。而这些场有能力影响带电粒子的运动。太空里也充斥着大量各种各样的光子，它们是宇宙中最普遍存在的实体。第二种普遍存在的实体是中微子。它们也不断地在整个宇宙中横冲直撞。每秒钟就有1 万亿个中微子穿过你的指甲。根据物理学家所说，引力波流(gravity waves flow)无处不在。因此， 即使很多东西质量很轻，或者根本没有质量，但它们都在场内。

还存在使可见宇宙不断膨胀的所谓暗能量。在1998 年之前，暗能量的存在仍然未知。科学家将一种特殊类型的超新星[1]作为光度的“标准烛光”(standard candle)，新测量表明，宇宙正在加速膨胀。即使在某一次爆炸中，迅速喷涌出的物质的速度正在迅速放缓，但在整个宇宙中，喷涌出的物质获得的能量越来越大。这种情形似乎是在宇宙的年龄为当前一半时，即约70 亿年前的某个时候开始的。就好像每个星系群都有自己强大的火箭发动机似的，这些发动机在那一刻突然同时打开。

这显然是不太可能的事。物理学家不得不为此寻求合理的解释，而暗能量的存在就是猜测。当然，除了暗能量一定具有某种类似于反重力的效果之外，我们对其一无所知。它弥漫于整个太空。从理论上讲，当宇宙膨胀到足够大时，星系之间的距离大到足以让这种暗能量的作用开始超越引力。宇宙空间变得越发空虚，暗能量就越占优势，因为极度虚空的空间就是这种排斥力的发源地。此外，由于能量和质量是等价的，推动宇宙膨胀所需的能量是如此巨大，所以，这种暗能量必然是整个宇宙的主宰！

如果太空的这种本质属性是宇宙大爆炸的根本原因，那么，宇宙仍处于爆炸中，这要得益于太空是“空”的。因此，在最近的一次测量中，太空的“空无”开始看起来好像实际上是一个至关重要的并且强大的存在。如今，宇宙被认为是塞满了真空能量的，实际上充斥着不可思议的力量。

虚空的一个不同的方面是难以把握。单此因素就将我们对太空的认识从具有逻辑性变成了充满神秘感。我们已经看见，特别是自20 世纪90 年代末以来，一些实验已经证实了量子的纠缠态。两个光子或两个真实的物理对象，甚至物质丛，能够一起创生，在飞离之后各自独立存在，但它们总是能够“知晓”另外一个(或另外一些)的状况。 如果其中一个被测量或观察，它的孪生对象就会知道此事正在发生，并在瞬间扮作具有互补特性的粒子或光子。即使纠缠态粒子被星系分隔开很远，这种“信息”仍可以穿过空间，也不需要任何时间。简而言之，太空可以被瞬间穿透：零时间、零距离。

所有这些都在强烈地表明，在某种程度上，对象之间的空间并不是真实的。虚空不再是我们过去曾经认为的那样。如果相隔不管多远的对象之间的联络都可以瞬间完成，这对空间或间隔意味着什么呢？

如果这还不足以为所有不管间隔有多明显的对象建立基于科学的连通性，那么，还有更多的理论支撑。爱因斯坦的狭义相对论表明，空间不是一个常数，因此空间在本质上不是独立存在的实体。高速运动使居于中间的空间急剧缩小。当我们在野营之地，仰望繁星点点的夜空思考宇宙时，会惊叹于距离的遥远和宇宙空间的浩瀚。但实验一再证明，这种我们与任何其他对象之间似乎存在着的距离，是要服从爱因斯坦的基于参考系的观点的，因此并没有现实的内在基础。这就是为什么爱因斯坦本人也放弃了把空间本身作为任何可信实体的想法。他使用了一个新的数学概念，即时空，来代替空间。他的启示是，空间所呈现出来的特性是不确定的，因为它时常改变大小。任何两个物体之间的距离都不是真实可信的，也不是不可侵犯的。

只要改变一下你的运动速度，或让你的房地产经纪人帮你在引力更大的星球上找一处漂亮的乡间别墅，你在观察星星时就会发现，所有那些星星现在看起来与你平时感受到的距离不同。如果我们以99.9999999% 的光速穿过一个大起居室，每一种测量仪器和我们的知觉都会告诉我们，这个起居室的大小只不过是实际的1/22 360，比句子末尾的句号大不了多少。空间几乎消失了。那么，在我们观察宇宙，甚至观察我们的地球环境中的对象时，被认为值得信赖的空间在哪儿呢？

在所有关于空间问题的科学探讨中，尚没有一个试探性的或者被物理学家所怀疑的理论，能够隐约逼近这样的问题：间隔或距离是客观上的存在，或者，只不过是我们的大脑不停地赋予我们所看到的世界以秩序的结果？要知道，我们只能看到波长在一定范围内的电磁波，也只能感觉到那些与我们的电场相遇的对象。仅凭这些知觉，我们就能感知好像没有东西或者存在空的空间。因此，可视化的空间是有机体心理逻辑的一部分。人类内置的心理软件系统将感知到的东西塑造成多维物体，从而让我们得以了解世界并完成所有重要的机体功能，比如寻找食物，或者寻找我们藏匿起来的电视遥控器。

当我们想到所有这些的时候，大多数人可能会把空间看作是一种巨大的没有任何屏障的仓库，可以容纳所有可见的实体，无数独立的对象似乎潜伏在这个巨大的、容量无限的仓库里。要想把这些对象看作独立的物品，我们就要把每个对象的图像印在脑海里，这样才能将之作为独立的实体，与周围的空间区分开来。

但这些间隔只不过是心理建构。当我们在观赏一条瀑布时，我们是把下落的水滴之间的空间看作是间隔，还是相反，把那些空间都看作是“瀑布这个对象”的一部分呢？水雾应该算瀑布的一部分，还是不算呢？那太阳呢？你会把太阳的内部当作瀑布的“外部空间”吗？我们中的大多数人会说：不会，因为整个太阳是一个单一的物质体。然而，太阳的气体和等离子体几乎是空的空间，组成太阳的每个原子更是如此。因而，我们对这个问题思考得越多，关于什么是或者什么不是空的空间的概念，就会变得越来越随心所欲。

还有更多问题。比如说，真实的虚无里当然不会有活力，也不会有动力。那么，单纯的虚空怎么可能会呈现出生机勃勃的动态呢？然而，半个多世纪以来，天体物理学家一直认为，宇宙广阔的虚空里充满了能量。我们会看到，如果沿着这个思路走下去，我们现在就越有可能把握住思维—自然混合体的无限原始动力。

我们已经看到，无论多么寒冷、的真空，还是会被星光、红外热辐射和热烘烘的大爆炸所遗留的微波穿透。它们在真空中传播，不需要任何介质。因为能量和质量是等价的，所以快速地在空间穿行而过的这些波意味着，不可能有真正的真空存在。

但与真正的反虚无的报道相比，这只是技术上的吹毛求疵。德国物理学家维尔纳 海森堡发表于1927 年的海森堡不确定性原理声称，不可能存在的真空。当时，这一原理得到了其他理论物理学家的支持。他们认为，空无一物的空间应该包含一种奇特的能量。当时，即使理论上说，每立方厘米空的空间应该包含的能量，比宇宙中每一个即将被制成原子弹的原子所包含的要大，但在当时，没有人能够找到任何能量的蛛丝马迹。这很难一下子说清楚，不过，最终，海森堡的观点被证明是正确的。实验证据表明，像电子及其反物质正电子这样的“虚粒子”，无时无刻，无论在任何地方，都会噼噼啪啪地从虚无中突然冒出来。每个粒子通常只存在一万亿分之一的十亿分之一秒，然后就消失了。如果一个虚拟粒子可以从周围存在的能量场借用一些能量的话，它就可以永远存在。因此，看似空荡荡的宇宙实则挤满了生机勃勃的、倏忽而逝的粒子，它们就像在滚烫的烤盘上跳动的跳蚤。

物理学家现在认为，这个潜在的“真空能量”(vacuum energy)不仅仅是无处不在的，而且产生的力也是相当巨大的。对每一小块看似空无一物的空间的能量的估计，存在很大的差异性。很可能蛋黄酱罐内部那么大小的空间内所包含的能量，就足以立即烤干太平洋。事实上，科学家对于这种遍及宇宙空间的能量的理解仍然处于初级阶段。对于真空能量密度的理论估算值与迄今能得到的测量值之间相差100 个数量级，这种被称为“真空灾变”(vacuum catastrophe)的差异令人非常不安。

尽管真空究竟有多大仍是未知数，但对于其存在几乎没有人怀疑。为了证明这一点，我们先来看看卡西米尔效应[2]是怎么一回事。这一效应是以荷兰物理学家亨德里克 卡西米尔(Hendrik Casimir)的名字命名的。卡西米尔在1948 年做了一项奇怪的预测。他说，如果你将两片金属平板平行悬挂起来，让它们彼此非常靠近，那么你会限制这两块金属板之间的真空力(vacuum power)，因为能量波需要一定的施展空间。这就是为什么在狭窄的海湾没有海浪的原因，也是当你凝视微波炉时，为什么你的眼睛不会被灼伤的原因。微波波长太大，不能穿过微波炉门上金属网格中的小洞。所以，两块金属板之间的狭窄空隙限制了虚拟粒子获得的波长。但两块金属板之外的量子能量没有变化，这促使两块板贴合在一起。

是的，这真的会发生。卡西米尔效应是真实存在的。当我们把两块金属板分开悬挂，距离是一个原子宽度的100 倍时，两块金属板并不会保持不动，相反，它们会不由自主地向对方移动，以每平方厘米1 千克的吸引力贴合在一起。距离移近两倍，吸引力会增加16 倍。空间里有某种东西产生了一股强大的力量。

一些梦想家希望利用真空能量给这个世界提供无限的免费能源，也就是“无中生有”的能源。但有一个问题。这种能量在各处均等地存在，所以我们感受不到它，也检测不到它。能量只从能量大的地方向能量小的地方流动，就像热量只流向热量少的地方一样。所以你应如何设置条件，才能让一个空间区域的能量比别的区域少呢？你怎么才能让这种能量流向你，从而控制它，让它创造出无限的免费能量呢？

我们能得到的最接近的条件是，当温度降低到零度即摄氏零下273.15 度时，所有的分子运动都趋于停止。那时，也只有在那时，才能展现出这种无处不在的能量。因而，这种能量也被称为零点能量(zero-point energy)。

有证据表明，这种隐藏的能量在那时才展示出自身的特征。在零度，氦无法仍然保持液态，会变成固态。在温度降到零度的过程中，如果氦不能得到一点点防止其凝成固体的能量的话，就无法继续保持其原来的液体的状态，一定会凝成固态(无论有多冷，能量是使物质不会冻结的因素)。所以，当所有其他能量都不在场时，零点能量显现出来。如果想让这无限的量子泡沫能量流向你，你必须创建出低于零度的条件。这意味着你就要使原子移动的速度慢于“停止”。

让原子移动的速度比“停止”还慢？面对这个问题，再富于哲思的希腊人也会无能为力。如果解决了这个问题，宇宙的能量就都归你了。与此同时，我们必须搞清楚以下这点：充满宇宙空间的能量是如此之巨，与之相比，我们周围微弱的光波和电场似乎只不过是懦弱的觊觎者——这意味着，隐藏在意识和生命之后的“自我”本身, 这一构成所有万物这一存在的要件，这一被隔离在基体、前景、我们人类全部的经历之外的虚空，实际上是一个难以想象的强大实体。

宇宙的能量已经超出了预期的规模，潜力无限。我们在视觉上看不到、身体上也感觉不到的任何东西，意味着什么也不是。我们内置的感官系统是为了让我们感知日常生活中有用的东西。如果是去感知渗透到现实里每一个缝隙中的超能量，又有何用处呢？

所以，我们好改变一下思考宇宙的方式，把可以看见的对象仅仅视作漂浮物，它们借助更为强大的潜在的真空能量显现出来。真空能量往往被忽视，只不过是因为我们在视觉上感知不到它。以这种不同的思维方式，我们能感知到一个基本的统一体、而不是被空间分隔开的单个实体吗？在任何情况下，我们的思维都限定在颜色、形状及功用的界限内，难道我们没有意识到，这阻碍了我们对事物的认知吗？所以，空间到底是真实存在，还是纯属我们的知觉呢？

让我们总结一下。首先我们要记住，不久前我们还认为，实体之间的空间仅仅是空无一物的间隔。但为什么不是这样的呢？我们来详谈其中的多种原因：

1. 空的空间永远不是空无一物的。当我们把场、光子、中微子、真空能量和瞬态粒子对等囊括进来的时候，尤其如此。

2. 对象之间的距离之改变取决于众多的相对性条件，所以在任何地方，在任何对象和任何其他对象之间，都不存在不可侵犯的距离。

3. 量子理论对于相距甚远的实体是否真正分离开的问题，提出了严重的质疑。

4. 对象之间的间隔通常被称为空间，这只是因为语言和惯例要求我们划出对象间的界限。

然后，生物中心主义也告诉我们，由于观察者和宇宙是关联的，“我们之外”的空间是意识连续体的一部分，除了观察者以外别无他物。事实上，最远的空间区域存在于我们的意识之中。

空间问题造成的精神折磨仍然丝毫没有减弱的迹象。理论物理学家怀疑，可能会有一个最小的空间，不可再细分下去。有些人同意这个观点，还有一些人提议，给空间增加维度，如在三维空间的基础上，再增加一个第四维度：时间。关于新增的、看不见的空间维度，还有很多更为复杂的、数学上貌似有理有据的论据。另一方面，许多科学家认为，新增的那些空间维度纯属猜测，除非提供真实的实验或者观察证据，否则我们还是保持原来的三维空间说法为好。

即使我们划掉那些听上去很古怪的东西，剩下的可供我们思考的问题还有很多。我们就从一个简单的问题开始：“什么是空间？”——空间是宇宙的主要组成部分。即使这样一个简单的问题，我们最终还是会被它搞得晕头转向。但有一件事是清楚的：我们长期持有的共同的宇宙观早已被证伪，我们甚至可以承认，生物中心主义并不是一个全新的结论。

早在1781 年(同年，太阳系的新行星天王星被发现)，德国哲学家伊曼努尔 康德(Immanuel Kant)写道：“我们必须摆脱时间概念和空间概念，因为它们不是物体本身固有的真实属性。与空间相伴随的所有物体必须被认为仅仅是在我们身体上的呈现，只存在于我们的意识之中。”

上图 我们必须摆脱时间概念和空间概念，因为它们不是物体本身固有的真实属性。

——伊曼努尔 康德

当然，生物中心主义表明，空间是大脑思维的映射，大脑是我们的体验开始的地方。作为生命体的工具，感官系统允许机体协调感知信息，并根据正在接收的信息的质量和强度作出判断。空间不是一个物理现象，不应该以研究化学物质和移动的粒子那样的方式被研究。

康德进一步说：“是我们的大脑在处理关于世界的信息，并赋予世界秩序……我们的大脑为我们的体验对象提供了时间和空间。”

用生物学术语来讲，大脑对输入的感觉信息如何解析取决于神经通路。例如，所有到达视神经的信息被解释为光，而要定位身体某一特定部分的感觉，则依赖于这种感觉到达中枢神经系统经过的特定神经通路。

为了避免(当时)陷入更深层次的哲学思考，爱因斯坦不屑一顾地说：“空间是我们用测量杆测量出来的。”但很明显，即使是爱因斯坦的空间定义，也强调了“我们&rdq