2015年6月29日 星期一

舊文:人擇原理 (Anthropic Principle)

    人類是一種具有高度智慧又複雜的生命,
    他們的存在需要非常優厚的條件。
    我們所處的地球正是如此一個地方:
    有水也有陸地,不太冷又不太熱,
    有合適厚度的大氧層,
    這些都和地球有合適的自轉周期和公轉軌道有關,
    地球位置,就位處太陽系一個叫「Goldilocks Zone」的有利區域內。
    另外,我們之所以存在,
    是因為宇宙的物理常數允許原子以及元素的存在,
    核力(Nuclear force)是把原子核內的粒子拉攏的力量,
    如果核力太強,則氫等較輕的元素將快速合成較重的元素,
    水就不會存在,
    相反如果核力太弱,則不會有較重如碳這樣的元素。
    其他物理參數也是如是,稍為改變一點,人類也不會存在。 (Martin Rees: "Just Six Numbers")
    地球優越的位置,以及物理參數對生命奇特的親和性,
    使人覺得宇宙好像是為了生命而存在的。


Goldilocks Zone

在天文學家哥白尼(Nicolaus Copernicus)之前,即公元16世紀,
西方的主流思想都是認為天體圍著大地運行,
大地就是宇宙的中心,
人類在宇宙中有著非比尋常的重要地位。
這種人類沙文主義結果被哥白尼一個新的太陽系模型 - 日心說,
即地球和行星環繞太陽運行所挑戰。
日心說更合地解釋了行星在天空中的軌跡,
隨著伽俐略和牛頓的補充,
以及演化論的發表,
人類在大自然中得天獨厚的地位終告蕩然無存,
我們只是宇宙中一個小小行星上演化出來的動物,
這種當今科學的主流思想被稱為「哥白尼原理」(Copernicus Principle)。


哥白尼 Copernicus

但隨人類對宇宙的理解有所增長,
近代有一部份人提出,如本文開首說的,
因智慧生命的必備條件繁多,
認為宇宙必然是為了我們如此地存在的。
這其實只是目的論論證(Teleological Argument)/設計論證(Design Argument)的現代版。

這和哥白尼原理背道而馳的論調,
被當代大多數科學家所否定,
其中一個原因,就是這個立論的提出者的存在,
使立論中提及的, 宇宙中各式各樣有利提出者存在的條件必然成立。
換一個方法說,一個觀察者不可能看到自身存在必要條件給違反,
因為如果條件給違反,觀察者就不可能存在,
所以無論條件如何不可能達成,都是必然的觀察結果。
這種觀察者的偏見,被稱為(弱)人擇原理 (Anthropic Principle)。

    "What we can expect to observe must be restricted by the conditions necessary for our presence as observers." (Branson Carter: "Large Number Coincidences and the Anthropic Principle in Cosmology")


人擇原理是一個必然成立的陳述,
但它和宇宙是否為了人類而如此存在有何關係?
根據人擇原理,無論宇宙是否為了我們存在,
我們都會觀察得到如此一個宇宙,
一個合適我們生存的宇宙(其實已知只有地球合適我們生存)。
所以我們的觀察(Goldilocks Zone,物理參數,地球特質)
並不是宇宙是否為了我們存在的證據。

打一個比喻:想像一個人問
「為什麼我今早看見的是AG2821的車牌,而不是其他號碼,
或者一個車牌也看不見?
所以那AG2821車牌是故意讓我看見的。」
由於無論AG2821車牌是否"故意"讓他看見,
他是一個已經看見AG2821車牌的人,
所以看見AG2821車牌並不是AG2821車牌是故意讓他看見的證據。
(另外一個例子是「為什麼我是我母親的孩子,而不是別人的。」)

可想而知有很多人不會滿足於這樣一個解釋,
哲學家John Leslie說
「假設100個神槍手向你射擊,然後你發現你還活著,身上一個彈孔也沒有,你如何解釋?」
他的意思是,根據人擇原理,你還活著的必要條件是100個神槍手都射失,
那麼100個神槍手都失手並不是他們故意射失,
槍枝失靈,或者是其他合理解釋的證據。
不消說,這是難以讓人信服的。

那麼人擇原理是否已經走上末路?
我的答案是:看你怎看。
如果說人擇原理沒有理會人類存在條件的或然率,
我會回答是,但不代表宇宙學的目的論論證有。
而且人擇原理的確(消極地)回應了目的論論證既有的弱點,
即其本身只著重對人類有利的條件的描述,
而這種主觀性可以用於任何一種已知的存在物,
甚至可以用來論證宇宙是為了黑洞的存在:
"因為物理常數的值有只要所改變,黑洞就不會存在,所以宇宙是為了黑洞而存在的。"

另一班科學家認為人擇原理太消極,
他們檢視了智慧生命出現的或然率,
而重新發現類似哥白尼原理的結果:
我們現在知道宇宙中有超過一千億個星系(galaxy),
(http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/021127a.html)

每個星系都有極多恆星,當中有許多如太陽年齡的,
NASA在2009年初估計,單在銀河系中,就有以千億計地球大小的行星。
http://edition.cnn.com/2009/TECH/space/02/25/galaxy.planets.kepler/index.html

還有,NASA的科學家認為,因為最近發現生命的強韌性(如在海底火山發現的生命),
Goldilocks Zone已擴大至數千萬公里闊(地球直徑約25000公里)
http://en.wikipedia.org/wiki/Habitable_zone

至於宇宙常數,科學家利用電腦模擬具不同物理性質的宇宙,發現約四分一都擁有星體,
這些星體可孕育不同的生物。
http://www.newscientist.com/article/mg19926673.900


我們的宇宙,我們的地球,可能不是真的那麼稀奇。


在生物學上,我們知道,物種在演化中有適應環境的特性,
那麼說宇宙為了適應生命,就是本末倒置的說法。

古生物學家Stephen Jay Gould說:

    說宇宙為了生命而如此存在,
    就等於說香腸有如此形狀是為了方便放進熱狗,
    又或說船的製造是為了讓藤壺依附。


說宇宙為了生命而如此存在,就等於說香腸有如此形狀是為了方便放進熱狗。

舊文:智能設計的審判日

這是一場理智和狂熱的鬥爭.
這是一場科學和偽科學的鬥爭.
這是一場人類尋找真理的漫長鬥爭…



2005年12月20日, 在美國賓夕凡尼亞州多一個區域多佛(Dover), 一宗對人類的教育, 生命和科學發展都具有深遠意義的官司終於落幕. 如果我們單純閱讀主審法官John E. Jones III的判詞其中一段, 可能會以為Jones是在大學上了一課科學哲學課:

    …我們發現智能設計在三個不同層次都告"失敗",而任何其中一個都足以排除智能設計是一門科學。他們是:(1)智能設計違反了用了數百年之久的科學原則,引用及允許超自然的因素; (2)智能設計的中心思想--"(大自然的)不可縮減的複雜性",只是重用一個1980年在神創論中提出的有缺陷,不合邏輯及做作的二元說. (3) 智能設計對演化論的負面攻擊,已經(在庭上)被科學界一一駁斥。


原文: “We find that ID (Intelligent Design) fails on three different levels, any one of which is sufficient to preclude a determination that ID is science. They are: (1) ID violates the centuries-old ground rules of science by invoking and permitting supernatural causation; (2) the argument of irreducible complexity, central to ID, employs the same flawed and illogical contrived dualism that doomed creation science in the 1980's; and (3) ID's negative attacks on evolution have been refuted by the scientific community." (page 64, [1]).

這宗官司事源在多佛高校(Dover High School)內, 一班中學理事會會員主張在學校的生物課引入智能設計, 引起一眾老師和家長的不滿, 認為主張違反美國憲法. 他們以一位家長Tammy Kitzmiller為首, 對多佛高校進行訴訟. 案件交美國賓夕凡尼亞州區域法院(?)(U.S. District Court for the Middle District of Pennsylvania)審理. 這次對質又稱" Kitzmiller vs. Dover".

控方的主要理由, 是理事會勒令教師在教導演化的時候, 必須在上課之前向學生朗讀一段預先準備的聲明:

    按照賓夕法尼亞州的學術標準,學生必須了解達爾文的進化論,並最終採取標準化考試,其中進化論必須是一個評考部分。
    達爾文的理論是一個尚在測試中的理論。理論是不是事實。沒有證據的地方就是理論的"空隙"。理論是指一個久經時間考驗,統一了廣泛的意見的解釋。
    智能設計是另一個生命的起源的解釋,它不同於達爾文的看法。如果學生想探索這個看法,以了解智能設計其實涉及甚麼,可以參考《Of Pandas and People》。
    我們鼓勵學生對任何理論保持開放態度。校方將對生命的起源的討論, 留給個別學生和他們的家人。作為一個遵守標準的區份,課堂教學的重點將在於為學生在將來的評估上作好準備。"


原文: “The Pennsylvania Academic Standards require students to learn about Darwin's theory of evolution and eventually to take a standardized test of which evolution is a part.
Because Darwin's Theory is a theory, it is still being tested as new evidence is discovered. The Theory is not a fact. Gaps in the Theory exist for which there is no evidence. A theory is defined as a well-tested explanation that unifies a broad range of observations.
Intelligent design is an explanation of the origin of life that differs from Darwin's view. The reference book, Of Pandas and People is available for students to see if they would like to explore this view in an effort to gain an understanding of what intelligent design actually involves.
As is true with any theory, students are encouraged to keep an open mind. The school leaves the discussion of the origins of life to individual students and their families. As a standards-driven district, class instruction focuses upon preparing students to achieve proficiency on standards-based assessments."
(http://www.pbs.org/wgbh/nova/id/boardvsteachers.html)

三名理事會會員反對是次校方的舉動, 並以辭職表達不滿. 所有生物科教師都拒絕接受理事會的命令, 最後聲明要交予行政人員朗讀.

控方認為這段聲明不應該被朗讀, 因為:
1. 智能設計不是科學理論
2. 智能設計直接源於宗教
3. 因為(1)和(2), 在生物課上提倡智能設計違反美國《政教分離》的憲法

辯方和他們的義務基督教律師樓Thomas More Law Center則堅稱:
1. 智能設計是一個科學理論
2. 智能設計不是源於宗教
3. 教導智能設計使學生對科學有持平的理解

控辯相方分別請來了專家證人, 以支持自己的論點:

控方:
Kenneth R. Miller – 細胞生物學家
Kevin Padian – 古生物學家
Robert Pennock,
Barbara Forrest – 科學哲學家
John Haught – 神學家
Brian Alters – 教育教授
所有控方的專家證人都是義務出庭作證的.

辯方:
Michael Behe – 生化學家
Scott Minnich – 微生物學家
John Angus Campbell – 通訊學教授
Richard M. Carpenter – 教育教授
William A. Dembski,
Warren A. Nord,
Stephen Meyer – 哲學家
Steve Fuller – 社會學家
所有辯方的專家證人都是以時資薪, 而最後只有4位辯方專家證人出庭作證 (Behe, Minnich, Meyer和Fuller). [2, 3]

訴訟於9月26日開始, 整個過程維持了6個星期. Jones知道訴訟的重要命題是智能設計是否科學. 於是乎法庭變成了一場演化論者和智能設計論者的爭論, 法官, 律師, 記者和老師都上了一課可能是人生中最長的生物課.

其實智能設計是否科學在科學界早有定論. 事實上, 神創論在此之前已經敗訴兩次. 現在, 他們只是把爭論再搬上法庭而來而已, 而反對智能設計為科學的人, 委實要多謝寫下了《政教分離》的遠大國家發展方向的美國開國元老, 否則這場真理之爭不可能被如此受傳媒和國家重視.

控方認為:
1. 智能設計沒有實質證據支持
2. 智能設計不能被驗證, 也不能被反證
3. 智能設計甚至沒有內容
4. 現代的智能設計涉及抄襲當年的創造科學(creation science; 1980s)

在庭上, 辯方專家證人如Behe企圖評擊演化論的原理和證據, 然後將證據據為自有, 並以智能設計解釋. 但是這些聲稱一一被控方駁斥, 他們提出相關的科學成果, 並進一步暴露了辯方專家證人的無知和智能設計的空虛內容. 控方指出智能設計只是反演化論, 而所有看來科學未能解釋的均被他們解釋作智能設計. 這裡我舉出一個最顯明的例子.

Behe認為一些細菌用來活動的鞭狀體(flagellum)只可能是整個出現而不是演化而來, 因為"半個鞭狀體沒有用處", 鞭狀體的"不可縮減的複雜性"(irreducible complexity)使它"必須"是由超自然智能設計而來.



細菌鞭狀體細菌鞭狀體

其實, 這些都是神創論者一向的陳腔濫調 – 先駁斥演化論, 指出"不可縮減的複雜性" (“半個xx沒有用處"), 然後聲稱剩下來唯一可能的只有自己的解釋 – 神的創造.

這種"現在沒有解釋的就是神蹟"的原始思維令我想起電影《上帝也瘋狂》中的一個搞笑故事: 一天非洲人歷蘇撿到一個從飛機上掉下來的可樂瓶, 他從來未看過這樣晶瑩剔透的東西, 心想這可樂瓶一定是神明賜予的禮物, 於是開始五體投地敬拜起來. 可怕是這種思想時至今日依然陰魂不散.

這些主張的基礎之後被控方證人Miller一一擊破. 首先, 鞭狀體的"不可縮減的複雜性"不成立, 因為科學家已經知道另外一個極相似但較簡單的類鞭狀體結構 – 一些細菌用來注射毒素的一種微型針筒 (Injectisome [4]). 這些微型針筒的蛋白質結構顯然是鞭狀體的一部份; 兩者的功能雖然截然不同, 但是這些微型針筒絕對是具功能. Behe的"不可縮減的複雜性"原來還可以縮減, 令智能設計者在知識討論上節節敗退.

另外, 智能設計引入超自然個體, 所以它不能被科學方法驗證, 也不能被科學方法證明為虛假. 當科學從來是可由自然驗證的假定開始, 智能設計當然連科學假定也不是.

然而, Behe依然堅稱智能設計為科學, 並開始把一般解說和科學混淆起來; 當控方律師問, 如果智能設計為科學, 那麼Behe是否應該以同一邏輯認為星相學也是一門科學的時候, 身為科學家的Behe竟然承認起來. 這個敗北使Behe身為專家證人的誠信度銳減, 因為連法官可能也比他清楚甚麼是科學.

最後, 控方在審判上的向智能設計發出致命一擊: 他們發現智能設計的"內容"是從80年代提出的創造"科學"(creation science)搬字過紙而來的. 當年創造科學提倡的二元論, 即一切生物不是進化而來就是創造出來; 創造科學的內容和宣傳也充滿基督教色彩; 而由始至終創造科學也沒有自己的理據. 因此, 創造科學在當年因為不合邏輯而被美國最高法院裁定不能在學校教導 [5].

支持智能設計純粹是創造科學的複製品的證物中, 以以下一個可能涉及抄襲的例子最為明顯:

    Creation means that the various forms of life began abruptly through the agency of an intelligent creator with their distinctive features already intact: Fish with fins and scales, birds with feathers, beaks and wings, etc.

(Biology and Creation, 1986)

    Intelligent design means that various forms of life began abruptly through an intelligent agency, with their distinctive features already intact: Fish with fins and scales, birds with feathers, beaks and wings, etc.

(Of Pandas and People, 2005)

說到這裡, 相信有良知的人都會認同智能設計是換湯不換藥, 是不誠實和浪費公共資源的行為. 於是乎, 法官Jones做了一個最容易的判決 – 宣告控方勝訴. 因為智能設計不是科學並源於宗教, 所以在科學課提倡智能設計是把宗教強加於學生身上, 違反了美國憲法. 法官在判決時還指出:

    對智能設計政策投贊成票的理事會成員虧待了多佛地區的市民。諷刺的是, 這幾個人如此在市民中堅定和自豪地宣揚他們的宗教信念,但又一次一次的以謊言掩飾他們推動智能設計的真正目的…

(第 136–138頁, [1])

原文:
“The citizens of the Dover area were poorly served by the members of the Board who voted for the ID Policy. It is ironic that several of these individuals, who so staunchly and proudly touted their religious convictions in public, would time and again lie to cover their tracks and disguise the real purpose behind the ID Policy…" (pages 136–138, [1])

法官頒令:
1. 學校必須全數支付控辯雙方在案件所有法律費用, 合共約1百萬美元
2. 學校必須撤換所有理事會會員
3. 多佛區內所有公校永不可教授智能設計為科學

然而, 雖然智能設計敗訴, 神創論教育被判違反憲法, 神創論者爭取學術地位的決心並沒有止息. 是次訴訟後, Jones聲稱不斷收到恐嚇信, 使他和他的家人必須時常受到保護. 在是次戰場外的地方, 智能設計 – 即是反演化論 – 一次又一次地被保守信徒喚回. 在美國, 一所反演化論, 反無神論, 帶有宗教色彩的名叫Discovery Institute的機構, 在2005年發表以下聲明:

    學生也應該能夠了解對於生命起源的化學解說的長處和短處。關於生命的起源,我們有新的科學證據為舊理論帶來一線曙光。


原文:
“Students should also be able to learn about the scientific strengths and weaknesses of chemical origin-of-life scenarios. New scientific evidence has shed new light on old theories about the origin of life."
(摘自"Students Should Learn the Weak Points of Evolutionary Theory, Too". http://www.discovery.org/a/2527)

時至今日, 世上許多地方, 還經常有人認為智能設計(=神創論=創造科學)是和演化論平起平坐的理論, 企圖把智能設計引入中學科學教程. 這些人永遠不會屈服於任何判決, 因為他們以一本遠古經典的一字一句為絕對真理, 儘管有許多他們的弟兄姊妹其實已經步向現代化的宗教.

朋友, 你以為真的和你無關? 請你看看一所香港基督教中學的圖書館目錄:



於此容我引用一句Steve Edinger的說話:

    神創論就像一隻吸血鬼,每一次你覺得它實實在在是死了,又會有人把這該死的東西再次拉出來。


“Creationism is like a vampire, and every time you think the thing is finally dead, someone pulls the damned stake out again."[6]

自負, 固執和無知是三頭互生的惡魔: 自負導致無知, 它們一起助燃固執, 令人排斥一切異見, 進而使人更加無知. 一個無知的人可以被原諒, 但一個同時固執和無知的人永遠不會被原諒. 唯有基於客觀理據相信事物,又以客觀理據說服別人, 人類才可能超越自身的限界, 從思想的籠牢中得到真正的解脫.

(建議觀看相關記錄片Judgment Day: Intelligent Design on Trial [7])

參考:
[1] Full text of Judge Jones' ruling, dated December 20, 2005. http://www.pamd.uscourts.gov/kitzmiller/kitzmiller_342.pdf
[2] NCSE Kitzmiller v. Dover Legal Documents Archive. http://www2.ncseweb.org/kvd/
[3] Eugenie C. Scott. Creation Science Lite: "Intelligent Design" as the New" Anti-Evolutionism. Scientists Confront Creationism: Intelligent Design and Beyond. p. 59. Andrew J. Petto, Laurie R. Godfrey. W. W. Norton (January 7, 2008).
[4] Cornelis, G. R. (2006). "The type III secretion injectisome." Nat Rev Microbiol 4(11): 811-25.
[5] Edwards v. Aguillard . Case on teaching creationism in schools. http://caselaw.lp.findlaw.com/scripts/getcase.pl?navby=CASE&court=US&vol=482&page=578
[6] Scott (1996): Close Ohio House Vote Scuttles "Evidence Against Evolution" Bill by Eugenie C. Scott http://www.ncseweb.org/resources/articles/4200_46_scott_1996_close_ohio__4_24_2006.asp
[7] NOVA | Intelligent Design on Trial | PBS. http://www.pbs.org/wgbh/nova/id/program.html
[8] Discovery Institute website. http://www.discovery.org/

舊文:Doppelgänger

靈異現象Doppelgänger(中文通常譯作”二重身”), 是指一個人看見跟某人一模一樣的另一個人, 而該人本身不可能在該地出現, 現象也不可能是影像傳送(電視, 倒影)的後果. 在德國的民間傳說裡, Doppelgänger代表惡運, 而看見自己的影像更是死亡的預兆.


"How They Met Themselves" - Dante Gabriel Rossetti (1828 - 1882)


美國早期政客Robert Dale Owen曾經詳細記述了一個Doppelgänger案例: 他的一位朋友在1845年(當時約13歲)聲稱看見了和法文老師Emilie Sagée同一模樣的人, 她的其他40位同學也看見此事 [1,2]. 在一堂課上, 當老師背對同學寫黑板的時候, 一個實實在在的人形物浮現, 並和老師背對著背地也在”寫黑板”, 她們的動作極為一致, 分別只是”她”手上面根本沒有粉筆. 看見如此反常的現象, 有好幾個同學因此嚇壞了.

老師始終都沒有親自看見這個人形, 但此後”她”出現的次數有增無減. 在一個晚餐會上, ”她”再次出現在老師的背後, 站著模仿老師進食. 不過, ”她”手中也是空空如也; 另一次同學在做堂課, 老師因疲倦暫時離開了房間, 卻留下了”她”依舊坐在原位紋風不動, 好像在繼續監督學生一樣.

此”人”有一些許多Doppelgänger擁有的特徵:
1. 出現在本體的背後
2. 會模仿本體的動作

這些一直只被視為子虛烏有的故事, 在150年之後, 竟然可能意外地被科學家重現出來.

2006年, 瑞士聯邦技術研究所的認知神經科學家布蘭克(Olaf Blanke) 在英國《自然》雜誌報告這宗個案. 他們早前為一名22歲癲癇女病人診斷及準備做腦手術, 並在她腦部以電極找出控制語言和右手活動的位置, 以免誤傷它們. 不料這時女病人就經歷了靈異經驗 [3,4].

在腦部接受輕微電刺激期間, 女病人覺得有一個黑影緊貼她背後, 一語不發, 並不斷模仿她的動作. 根據女病人的說法, 此”人”的性別不詳, 卻像一個懷著惡意的年輕人.

布蘭克推測關乎此現象的是左腦部顳頂交界區(left temporoparietal junction), 並重複在該區施以刺激.

當他要求女病人作抱膝狀時, 她覺得那”人”也在抱著她, 使她覺得十分不自然; 之後他又要求女病人在電激下利用問題卡作語言測試, 可是她覺得該”人” ”不想她讀下去”且企圖奪取她手中的卡, 至此女病人感到極度不安, 實驗於是中斷. 移去電極後, 女病人又恢復正常感官.

雖然女病人明知那影像在複製她所有動作, 但在測試中她無法理解該”人”可能只是其本身的心理投射, 更不住回望是否有人在身後. 女病人沒有精神病記錄, 當時十分清醒, 她的症狀卻酷似精神分裂症(schizophrenia)患者.

布蘭克說:“時刻都有許多信息由你的身體傳送到大腦. 例如如果你正在談電話,你會聽到自己的聲音, 感覺手機在你的手, 你的手臂肌肉反饋手在什麼位置. 你的大腦整合了信息, 形成一幅關於你的身體在哪裡和它在做什麼事情的圖片.”

只是實驗中的女病人因為電流干擾了在此方面的腦部功能, 以致混淆了”自己”和”別人”.

布蘭克在此之前已經證明刺激左腦部顳頂交界區可引發類離體經驗(Out of body experience) [5]. 此次有趣而詭異實驗的結果, 除了進一步使人思考靈異現象是否能被自然科學解釋, 也同時為治療精神分裂症研究提供寶貴的提示.

[1] http://www.mysteries.pwp.blueyonder.co.uk/1,1.htm
[2] http://paranormal.about.com/library/weekly/aa111102a.htm
[3] http://www.bioedonline.org/news/news.cfm?art=2805
[4] http://health.atnext.com/index.php?fuseaction=DiseaseDB.ViewDiseaseArticle&cat_id=503421&dis_id=503763&dis_key_id=6467040&iss_id=20060922&art_id=6486275
[5] http://archives.cnn.com/2002/TECH/science/09/19/coolsc.outofbody/


TPJ - (Left) Temporoparietal Junction http://mindblog.dericbownds.net/2008_04_01_archive.html