作者︰佚名
從科學發展看科學與信仰
作者︰ronald
壹、前言
曾經听到兩個人爭辯著︰上帝不符合科學。當然，你可以贊成上帝是符合科學的，或者上帝是不科學的。只是，上帝符不符合科學並不是我接下來所要討論的主題。我們接下來要討論的是︰在科學的發展史中，上帝究竟扮演了什麼角色。至于上帝科不科學，我認為就留待對科學本質認識不清的人去爭論不休吧！
在這份報告中，我將探討幾位在科學史中佔有一席地位的科學家，並談論他們的信仰，以及當時的社會環境與科學家之間的互動關系。藉以看看上帝在科學的發展中所扮演的角色為何？最後再試著企圖為科學與信仰間的關系提出一套較好的解釋。
貳、科學發展簡史
首先，我們先來看看天文學的發展。
古代的巴比倫人、埃及人、和中國人至少在公元前3000年就有基本天文和數學，包括對天體的運動都有相當準確的了解和預測的能力。這可從他們的年歷和其它的記載看出來。
在古希臘時代，我們可以當時杰出的思想家作為當時科學的代表。然而事實上，當時的哲學與科學並沒有明顯的區別。因此，一個哲學家往往也是科學家。當時的人民並不把科學與其它問題劃分開來。在這個時代里以亞里斯多德的科學成就為最。亞里斯多德的物理學的第一個假設是「作用力造成運動速度」。這是建立在日常經驗上。若你看到一個東西在移動，你就會尋找一個推動它的東西。當沒什麼東西推它時，它就會停止運動。有少數的現象似乎是例外，譬如說，��物體能飛在空中，卻看不見有什麼東西在推它。但這也可以想辦法來解釋，只要說空氣從��物體的前面移開，再跑到後面去推它。
第二個假設是「地球是宇宙的中心」，這就是「地球中心說」。這也建立在我們看到的所有東西上。天空看起來是一個以地球為中心的球面，而且所有的東西都繞著地球跑。物體很自然的不是往地球走，就是背著它走。
第三個假設是有關物質的成份。亞里斯多德的化學很簡單，他說地上的東西是由土、氣、火、水這四種元素組成的。用這個理論他們就能解釋當時所觀察到物質的屬性和變化。
亞里斯多德說天體(太陽、月球、行星、恆星)是由另外第五種元素「以太」(ether)組成的，跟地上的物質不同的是它永遠不變、完美。所以天上會變的東西，像流星、彗星、新星都在天空之下、在地球大氣層空氣中，而不是在恆星和行星中。以太的自然運動不是往地球的直線運動而是繞地球做等速圓周運動，自然形狀也是光滑的球形，因為球或圓圈是最完美的形狀。
住在埃及亞里山大城的「托勒密」(Ptolemy,公元後150年)延伸了亞里斯多德的系統。他發明周轉圓圈(epicycle)的觀念，就是說用很多層周轉圓來解釋行星、月球、太陽的復雜運動。這些天體所呈現的運動不是等速圓周運動，反而會快會慢甚至于偶而會往後退，亮度也會有變化。Epicycles是圓圈上的圓圈，像有一種機器使這些天體在天空行走。托勒密自己大概不是真的認為天空中真有這樣一套機器，而只是把天體的運動分析成這些圓圈以計算未來運動的工作。但後來的人認為這些圈子是真的，是由一種透明的材料組成的。
一千多年之間，世人都同意托勒密的理論是正確的。有兩個非常合乎人性的因素，使大家特別容易接受他的假說就是真理︰
第一、托勒密理論主要是以人類可以觀察得到的現象為基礎。人人可以看得到；因為肉眼看到的是那個樣子，自然便覺得他的說法是很「合理」的。
第二、他的理論滿足了人的自我。試想，以地球為宇宙的中心，所有的星辰都圍繞著地球運轉，同時人又主宰著地球，這是何等令人類自欣**的消息；听起來仿佛都是由人類一手造成的。
托勒密的epicycle系統，為了要符合所觀測到行星的位置而受到很大規模的調整，圓圈的數量增加到八十以上。據說有一個國王提議說，若在創造的時候他在場，就會建議天空的創造要簡單一點。住在波蘭的「哥白尼」(NicolasCopernicus,1473——1543年)研究天文以後就看的出，若epicycles系統改成以太陽為中心，那會使計算更簡單更準確。這就是說太陽是中心而地球不是，地球是繞太陽走的。他計算了從運動中的地球來看別的行星所在的位置。這跟亞里斯多德的教導，也是天主教會的教導，有重大的出入。哥白尼只敢說這是效率較高的計算方式，連這也等到他知道快要死時才敢發表。但地球在走也是真的嗎？他的一些間接的話好象暗示著他是這麼想，一個理論這樣簡單又準確，應該是離真理不遠。
在科學界與一般人之間，對于哥白尼的理論接受得都很緩慢，除了極少的例外，當時的反應大都是強烈的反對。天主教方面直到一六一五年，才對哥白尼的理論加以駁斥。一六一六年，這本書被列入《禁書索引》；同時並宣布，「凡屬肯定地動說的其它著作，均應一並查禁。」然而，「真理畢竟只有一個」，而哥白尼的理論是接近真理的。所以學術界經過繼續的研究，終于證實了哥白尼理論的成立。修正了人類一千四百年來錯誤的宇宙觀。
在後世科學家不斷的研究修正之後，世人常會提出一個問題︰「哥白尼的理論究竟是不是真確的？」哥白尼所留下的理論，的確是不夠完整的，而且在許多方面是不正確的。但是哥白尼理論體系中最重要的一點，他選擇了日球為我們居住的行星系統的中心，是發現有關宇宙奧秘基本的真理；同時，由于他這一重大的啟示，奠定了近代天文學的基礎。
在看完了天文學的這一段發展簡史，我必須提出兩個核心問題︰
第一、無論是亞理斯多德、托勒密或者其它哲人科學家，都抱持著一個共同的信念——這宇宙間有一個真理(規則)存在。
第二、即使是造成天文學一千多年以來的革命的哥白尼，他的出發點仍是以上帝造萬物為基本前提，之後才能進而提出這個宇宙運行的真理應該更簡單、精巧。
哥白尼的貢獻是不容置喙的。舉其中一位歌頌哥白尼最為透徹的人士，史泰森(HarlanTrueStetson)。他說︰「當我們檢讀長長的歷代名人姓氏表，其中有許多位是對于促進世界史上科學的進步具有重大貢獻的人物。如果要我舉出其中三個最重要的人物，我將不加遲疑地答復，哥白尼、牛頓，和達爾文。他們三個具有共同的特性，使他們在贏得進步的過程中不可分。這些特性就是想象力，無盡的天才，以及在悟解新觀念中表現的創造性。如果將這些因素都考慮在內，則在此三位偉大的天才之中，桂冠應歸于哥白尼。因為是他奠定了現代天文學的基礎；如果沒有他的理論，牛頓將無法建立其萬有引力定律。而且，哥白尼打開了通往革命式思想的大門，向流傳已久的正統學說挑戰。因為有了哥白尼作先驅，進化論才能在我們的思想中獲得一個立足點。」
的確，這樣的革命式思想已經啟蒙，同時更替科學披上了理性、客觀甚至正義的外衣。于是科學的某部份特質不斷的彰顯，人們依賴科學、相信科學，仿佛歌頌科學萬能。但是，萬萬卻沒有想到，所有從古至今的科學家，都相信宇宙間有著永恆不變的真理。這份相信真理的信仰，不正是由非理性因素構成？就如同基督徒信仰上帝般，沒什麼原因，就是感受得到上帝的愛。
這樣的結論我們仍然可以從物理學的發展得到相似的印證。從前面對亞里斯多德的思想介紹，我們大約的可以了解當時對于物理學的一些基本觀念。直至十七世紀的牛頓出現，物理科學又再一次的產生重大進步。十七紀學術分科未若今日之精密；當時所稱的物理科學，包括了數學、化學、物理學與天文學；牛頓便是一位集大成而又開拓了學術上新疆域的大人物。其重要的三大發明則足以使牛頓擠身于古今最偉大的科學家之中而無愧。這三大發明便是︰1.發明微積分；2.牛頓發明光的組成定律，由此更分析了顏色的性質與白光的性質；3.「萬有引力定律」的發現，牛頓的貢獻在于︰他證明了引力在實際運作中是有普遍性的。
另外，牛頓的學說精華也集中在一六八七年初版的《數學原理》。《數學原理》這部書，想要用日常生活的語言來作一個簡潔的說明，是十分困難的事情。全書是以數學的方法，說明星體的運動，共分三冊。首冊討論力學，解釋空中物體運動的道理。第二冊討論在有阻力——如空氣和水——的環境中，物體如何運動。第三冊中，牛頓利用前兩冊中建立的原理，說明整個太陽系的結構和運作。他利用拉丁文gravitas(譯為重量或重)創造新字gravity(重力)。他還精確解釋木星的衛星、土星和地球的運動，兼及環繞太陽的所有行星。他的說明精密正確，兩百多年來，沒有多少重大修訂的地方。接著他又說明如何利用地球的質量，計算太陽和行星的質量。他精密描繪月球運動，解釋地球潮汐是月球和太陽的引力作用引起的。《數學原理》講的都是宇宙間種種現象，並沒有解釋造成這種現象的原因；換言之，它只是討論「如何」而不涉及「為何」。牛頓在此書出版後，為答復讀者的批評，曾聲明他的書完全是一種機械式的說明，絕不敢對于至高無上的創造者締造宇宙的最高動機妄加一詞。《數學原理》第二版出版時，牛頓曾在書中加上下面一段自白，以說明他個人的信念——數學原理一書封面
「這一至美至善的包容了日球、行星、慧星的大系統，惟有出于全知全能的上帝之主張猶如一個盲人對于顏色毫無觀念，我們對于上帝理解萬事萬物的方法，也是一無所知。」
我們可以說，牛頓相信，科學的作用，乃在建立知識；當我們的知識豐富時，便越能了解上帝創造世界的道理——雖然，人類也可能永遠都不能發現支配自然界真正的科學法則。
參、結論
在第二部份的科學發展簡史里，物理科學的發展我只談到牛頓。後來影響科學發展甚大的愛因斯坦等人卻沒有提及。主要的原因是，我將在結論的部份以愛因斯坦為例作一個結束。
歷史上真正能影響後代、流芳百世的人物，往往是在身後始享盛名。像愛因斯坦(AlbertEinstein,1879——1955)可算是極罕見的例外之一。愛因斯坦理論之難于了解，是由于他研究的範圍、性質極其復雜艱深。但是愛因斯坦理論中的某些要點，畢竟仍然可以不必憑借數學上的象征符號而加以說明。不過我們必須在心理上先準備接受一個狂想的世界觀。譬如說，照愛因斯坦的理論解釋，空間是曲線的；兩點間最近的距離並非一條直線；宇宙間是有定限的但沒有一定的疆界；並行線最後仍必相交；光線是曲折的；時間是相對的，所以不能在任何地方都用同樣的方法去衡量；長度是隨著速度而改變的；宇宙是圓柱形的，而不是如過去所相信的球形；物體在運動中，大小將要收縮，但質量卻要增加；除了大家已經熟悉的高、長、寬等空之外間觀念，還有一個四度空間，那便是時間。總之，愛因斯坦對于科學的貢獻能名震當時，流傳後世，主要是由于其相對論——他在這方面的成就，霍夫曼曾加以總結說，「《相對論》具有劃時代的意義，使其作者可以置身于古往今來最偉大的科學家之林，與牛頓或阿幾米德分庭抗禮。」
愛因斯坦即使成名後仍是孜孜不倦地研究，他所要完成的研究被稱作「統一場理論」，試圖解說大自然的和諧一致。從這里我們又可以看到一位偉大的科學家對真理的信仰。按照愛因斯坦的觀點，物理定律凡適用微小的原子者，應該也適用于龐大的天體。「統一場理論」將把一切物理現象都包容在一套理論體系之中。引力、電力、磁力、原子能以及世間一切的力量，都將受到此一理論的規範。不過，由于數學上的困難，「統一場理論」還沒有能夠與既存的物理學理論一一相互驗證。愛因斯坦本人對于這一套理論懷有不可動搖的信心。他認為統一場理論將來必對于「能的原子性格」提出充分的解釋，並且可以展示出來宇宙間「萬物有序」的秩序。
不僅如此，在一次講學中，愛因斯坦在講詞中顯示了他性格中重視精神情感的一面——「我們所能體驗到的最美妙最深邃的情緒，乃是對于神秘的驚奇感。這種驚奇感乃是一切真正科學的播種者。如果一個人對于這種情緒感到陌生，如果他對于神秘的事物皆不感到驚奇而只是凜然兀立，這個人可以說是雖生猶死了。能夠知道有些事情的確是我們無法理解的，承認自然本身便是最高的智能，最為光華耀目的美，以我們淺漏的知識來說，僅能理解其最原始的形式——這樣的知識，這樣的情感，便是真正虔誠的宗教感的中心。」
談到這里，不難發現我所反復論證及說明的，正是從古至今的這群科學家的一個共同特征——對于宇宙(自然)間真理的探尋。我們可以說這些科哲學家，在先驗的信仰上已經假設了有一定的真理、規則。我們看到了這些科哲學家對于科學知識的建構不遺余力，但是這些知識的構築事實上有其內在的危機。孔恩的《科學革命的結構》一書在1960年問世後，便對以往的科學線性發展史發出挑戰。科學史學界在二十世紀的新發展，其影響大略有三︰1.新發展嚴重地打擊了「啟蒙時代」以來所代表的光明、理性、希望的
形象；2.在對前啟蒙時代的巨人及其傳統作內容分析以及預設分析時，許多人發現這些科學研究傳統的預設中有不少「哲學」的因素；3.對許多「科學革命」作科學史的研究，所得的結果有很有趣。「學圈」當初在劃分科學與哲學的區別時，一定涉及了一個問題︰一個科學理論憑什麼優于另一個科學(或玄學)理論？我們可以說，在科學史的新發展里對于過往科學研究的典範的勾勒，同時也幫助我們發現科學崇拜背後的信仰。如果真是如此，科學的哲學專家肯不肯說幾乎整部科學史都是非理性的呢？——因為科學的發展不符合他們的理性判準。不過，大概沒有一個科學家願意隨便犧牲科學在過去的光輝形象。
這里我們終于回到了最前面所舉的例子︰上帝不符合科學？我並無意討論上帝是否符合科學這件事，而是要來質疑科學本身作為衡量上帝的判準的正當性。科學研究作為知識的累積，這樣的貢獻我並不打算予以抹除。但是，科學本身對于客觀、真理和簡單而劃一的宇宙規則的向往不正是非理性的因素所構成？從科學的發展簡史上看來如此，從科學哲學的角度看來亦是如此。因此，我們不得不對我們平日所崇拜的科學持些許的保留。並且能對科學與信仰的關系能有進一步的認識。兩者的關系也許並不是對立的，而是一體的兩面，如同熱與冷、光與影的關系一般。至于，對于上帝科不科學的質疑，我則認為信不信在個人的意願、情感的問題，用科學研究去質疑上帝的存在，在現在看來似乎已經不是那麼明智的想法了。
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就著微分幾何學而言，其實我們並不能『預設』這個宇宙的空間是的什麼樣子。只有在『光速不變』的實驗結果之下，我們才能寫出這個宇宙的『度規』(兩點之間的長度數學代表式)，我不太喜歡『空間是曲線』的這種說法，這種說法是預設了宇宙是內在于另外一個更高維的空間之內，由這個空間看來我們現在居住的這個空間是曲線的。但事實並不必然如此︰我們所居住的空間很可能就僅僅只是四維的。但是由數學家惠特尼證出的一個甚難的數學定理中，任何度規都可能看成是更高維的歐幾里得空間(就是在高中學習的那種空間)的一個曲面︰所以這種說法，有一種數學上的味道。
另外就是，兩點之間最近的距離，是所謂的短程線。就著居住在任何一種維度上的生物而言，他所能做的，並不是跑到更高維的空間去觀察，決定兩點之間那一種距離是最短的，他所能做的，是比較『所有他所能找到的路徑』，來找出那一條路徑是最短的。在地球表面上的生物移動的唯一方法，就是沿著地球表面運動。只有更高維空間的生物，才會認為他們為何不直接穿過地球運動。但這點觀點，在更更高維的生物看來，可能還不是最短的。在這里我們看到度規一變，短程線也就跟著變動。但是我還是要強調︰我們並不必然『內在』于另一個更高維的空間之內，如果我們把一點到另一點的最短距離定義為『直線』，那我們就是在走『直線』而不是『曲線』。
至于愛因斯坦的方程式是動力學方程式︰他只告訴你如果初始條件是這樣，他會按那一種方式變化，從愛因斯坦的方程式並不必然推出宇宙長的是什麼樣子。宇宙是『閉』的，是『開』的，或是『平直』的，是在假設了宇宙的大尺度性質是『均勻』的和『各向同性』的性質之後，由數學推導出來的結論。其實在這里我們可以看到一個更有意思的問題︰就是近代科學不喜歡把人類弄到宇宙中一個特別有利的位置上，人在宇宙中和任何其它的生物一樣的平凡，當然這也並不必然如此。就我所知，在這種假設下，宇宙的大尺度形狀還要取決于兩個參數，但現在也未找出這兩個參數確實的數值。
我自已覺得這一點很有意思︰物理學必然有一個統一理論可以說明所有的現象嗎？現代的物理學家對這點與其說是有真正的了解，毋寧說是抱持著某種信念。如果理論是理解真實的工具，統一場論的企圖就是要大家全部使用同一種工具來達成理解真實的目的。現實生活中是很難出現一種工具(不管是物質的或是理論的)可以取代掉所有其它的工具的。在什麼樣的領域中容許出現這樣的一種工具，這也許是另一個有意思的問題。當然，我也許扯的太遠了。
參考書目
1.劉大衛《科學簡史》
2.奧康諾著《批評的西方哲學史(上)》台北市︰桂冠，民87，頁103。
3.奧康諾著《批評的西方哲學史(上)》台北市︰桂冠，民87，頁114——124。
4.RobertB.Downs《改變歷史的書》台北市︰聯經，民87，頁187。
5.RobertB.Downs《改變歷史的書》台北市︰聯經，民87，頁199——200。
6.RobertB.Downs《改變歷史的書》台北市︰聯經，民87，頁223。
7.DavidEliotBrody,ArnoldR.Brody著；範昱峰譯《發現科學︰七大科學理論及大師》台北市︰先覺，民88，頁68。
8.RobertB.Downs《改變歷史的書》台北市︰聯經，民87，頁234。
9.DavidEliotBrody,ArnoldR.Brody著；範昱峰譯《發現科學︰七大科學理論及大師》台北市︰先覺，民88，頁133——173。
10.RobertB.Downs《改變歷史的書》台北市︰聯經，民87，頁282。
11.RobertB.Downs《改變歷史的書》台北市︰聯經，民87，頁294。
12."學圈"即指在典範下工作的科學家們。
13.孔恩著；程樹德等譯《科學革命的結構》台北市︰聯經，民83，頁9——11。
14.典範一詞的意義出自于孔恩《科學革命的結構》台北市︰遠流，民83，頁54。
典範的主要論點在于其對于科學發展過程上的型態論述︰
典範更趨完整
前典範時期→常態科學時期→典範危機的出現
回到前典範時期的狀態
進化論突破
作者:timo
高中時大家都讀過課本上那許多這個原人、那個原人，到底那些原人可怕不可怕？(我是說它們是人類祖先的可能性大不大？)課本上言之鑿鑿，好象人類演化已經鐵證確鑿了。
今天起，我要陸續提供給各位一些進化論學者的黑秘密，就是他們不願意讓局外人知道的難解或者無解的疑點。這些學者本于對進化論的信心與愛護，為了塑造它的權威形象，在教科書里絕口不提這些疑問，所以大家都以為進化論就像電磁理論或者解剖生理學那樣是「hardscience」。今天起我將別人po的一些科學疑點整理一下跟大家分享，讓大家感受一下進化論的「宗教性」。好玩吧？
女性粒腺體DNA的研究
接受進化論的人都以為人類的歷史已經有數百萬年了，從比原人(hominid)還古老的hominoid開始，也就是那些有名的這個原人、那個原人。進化論學者(包括相信進化論的考古人類學家)對于對于人類的起源有兩種說法。一種說世界上的人是由一個共同祖先演變來的；另一種說各地的動物都在不斷的演化，各地都有原人在同時獨立地演化出來，也就是說現在世上的人是有許多個不同的祖先。
1990年前後分子生物學家開始從遺傳物質找尋人類的祖先。他們研究的材料有婦女的粒腺體DNA(mtDNA)、男性Y染色體上的DNA和第12對以及第19、11、8對體染色體。今天我要介紹的是研究女性粒腺體DNA(mtDNA)的發現。
我們都知道人類的遺傳是靠DNA來傳遞的。在細胞核里的DNA一半是來自父親，一半是來自母親。也許有人不知道，在細胞核以外還有DNA的存在。這些細胞核外DNA存在在粒腺體中。我們知道胎兒是由母親的卵子和父親的**結合以後發育而成。父親的**在受精時只把它被細胞核充滿的頭鑽進卵子里去，細胞質的尾巴就留在外面。所以，受精卵的構造，除了細胞核里有從父親來的二十三個染色體外，可以說都是由母親的卵子來提供。當一個受精卵**成兩個的時候，細胞質的內容也變成同樣的兩份，分給兩個新細胞。這兩個新細胞內的粒腺體與最早母親的未受精卵完全一樣，也就是說跟母親體內的粒腺體沒有不同，完全沒又受到父親遺傳物質的影響。受精卵繼續發育變成胎兒，胎兒的粒腺體DNA與母親的也是完全相同。所以我們知道，任何人的粒腺體DNA是與他的母親、外祖母、外曾祖母、外高祖母相同的。當然每一次細胞**就有可能將遺傳物質(即DNA)稍微抄錯一點，這種錯誤的發生有一定的機率，非常非常低，否則我們的遺傳學就只能捕風捉影了。但是這種極微小的變化率對研究人類來源有很大的作用，等一下再說。
按照這個原理，如果人類有好幾個不同的祖先，就應該有好幾種不同的mtDNA。科學家把全球各個人種的女性mtDNA采集來比較，發現不管是黑紅黃白種人，mtDNA竟然是相同的。這證明了人類是由一個共同的祖先來的。利用生物鐘，也就是利用細胞復制時DNA復制錯誤出現的頻率，配合人類中mtDNA的那個微小差異，推算出人類共同的祖先是一個非洲的女子，最精確的出現時間是在十萬年以內。
十萬年以內！分子生物學家的研究，使得那些可敬的考古學家辛苦挖掘、滿心所崇信的百萬年前老祖宗原人變成了？？現代科技的冷酷，竟然傷害了老實土氣的考古人類學家，真是情何以堪！頭腦靈光的讀者也許想到了粒腺體DNA也可以突變啊，所以人類最直接的祖先是幾萬年前非洲的那個女人，但
是她的mtDNA可能是從更早的祖先經過突變而來的。好問題！今天我先不多談，因為這要牽涉到前面說過其它的染色體研究，以及更有趣的，比她稍早一點的對尼安德達人的研究。
今天先說到這里為止，大家有沒有興趣啊？如果有興趣，請找個學考古人類的跟我合作吧。你看我連hominid、hominoid都不知道怎麼翻，以後要怎麼再講下去啊。拜托啦！
我也不知道能跟各位介紹多少，因為這是一未美國弟兄的研究所得，他雖然同意我翻成中文，但是要介紹給一般讀者還需要加上一些背景知識，蠻費事的。希望
進化論學者宣稱的人類進化族譜
在進一步介紹進化論者不欲人知的黑秘密以前，我先簡單敘述一下他們心目中祖宗的族譜。
在地質學的第三紀的中期，大約兩千五百萬年前，猿類(apes)最早祖先在非洲、歐洲、和亞洲出現了。注意，這是他們心目中最早的祖先，不過並非原始人，而是一種比類人猿更原始的動物。
在大約一百二十年至五百年前(與上述動物有兩千萬年的時間差距)，在非洲東岸與南岸出現了一種australopithecines(意思是南方猿)。從它們的下顎骨、前臼齒、比黑猩猩稍大的腦容量、以及似可直立行走一段距離的下肢構造，考古人類學家認為這是人類自己的祖先，或是現代人在那個時代的最近親屬。(如果當它們是最近親屬，就表示並沒有找到那個時期人類的真正祖先)然而考古學家所挖掘出來的australopithecines五花八門，有些ABC特征與人類接近、而DEF與人類不同，有些ADF等特征與人類相似、BCE與人類不同。這樣錯宗復雜，年代晚近的不一定比年代較古遠的更接近現代人，反倒是較古老可能某些方面更接近現代人，也許應該算是比較更進化的。
在距今一百五十到兩百萬年前舊石器時代開始了，非洲東岸有一種動物叫做habilines(學名為Homohabilis，意思是使用或制造工具的人；但並非現代人，現代人叫Homosapiens智人)。因為它們的腦容量比australopithecines更大，會使用及制造工具，所以被視為人類更接近的祖先，或當時人類最近的親屬。
距今五十萬到一百五十萬年前，出現了直立原人(Homoerectus)。它們最早是在東非、南非、及南亞(包括爪哇原人)出現，後來又分布到北亞(也就是大家課本上讀過的北京原人)及歐洲。大家還記得上一篇里說到分子生物學家由女性的粒腺體DNA推算出類的祖先是出現在距今不超過十萬年前，而且全世界的人類是有同一個共同祖先來的。考古學上的這些原人，按照分子生物的研究結果，不可能是現代人類的祖先了，因為它們太早分散在全世界。
從直立原人到現代人類中間的過渡的動物就是尼安得達人(theneanderthals)，它們的出現時間時距今十萬到四十萬年前。這些動物的遺跡是在歐洲及中東被發現的。尼安得達人被視為現代人類非常近的祖先，然而莽撞的分子生物學家又無情而且幾乎不留余地地把考古學家的這個信念粉碎了。這是精彩的研究，留待以後在講，今天先賣個關子。
下一次先講Y染色體上的研究發現，再下一次才講尼安得達人。好東西總要擺在最後面壓軸嘛。
我希望有興趣繼續讀這一系列的人不是只听我說說就算了。我覺得應該這些資料的來源也告訴大家，讓大家知道它的可靠性與科學上的學術水平。前一篇mtDNA的相關論文如下︰
1.R.L.Cann,M.Stoneking,A.C.Wilson.1987.MitochondrialDNAandhumanevolution.Nature325:31.
2.StonekingM,SherryST,ReddAJ,VigilantL.1992.NewapproachestodatingsuggestarecentageforthehumanmtDNAancestor.Philos.Trans.R.Soc.Lond.BBiol.Sci.337:167——175.
3.Whitfield,L.S.,J.E.Suston,andP.N.Goodfellow.1995.SequencevariationofthehumanYchromosome.Nature378:379——380.
4.L.Vigilant,M.Stoneking,A.C.Harpending,K.Hawkes,A.C.Wilson.1991.AfricanpopulationsandtheevolutionofhumanmitochondrialDNA.Science253:1503.
5.M.Hasegawa,S.Horai.1991.TimeofthedeepestrootforpolymorphisminhumanmitochondrialDNA.J.Mol.Evol.32:37.
大家看了這些硬邦邦的科學期刊的名字(像JournalofMolecularEvolution，BritishBiologicScience，Nature，Science)就可以了解這些都是硬生生的科學論文，也可以曉得為什麼它是那麼鮮為人知了。上篇談的東西比較通俗，資料來源是RogerLewin.HumanEvolution,3rdedtion.BlackwellSciencePublication及NeilChalmersetal.Man-sPlaceinEvolution,2ndedition.NaturalMuseumPublications,CambridgeUniversityPress兩本書。
Y染色體研究的結果
上一段談的是進化論學者宣稱的人類進化族譜，簡單地說最早出現的是兩足行走的類人猿，叫sivapithecines。經過了一千多萬年的演化變成人屬(Homo)的工具人(Homohabilis)，然後再經過大約五十萬年才出現直立原人(Homoerectus)。直立原人在距今三十萬年前絕跡，代之而起的是尼安得達人(theneanderthals)，他們出現的時間大約是距今十到四十萬年前。也許你在不同著上看到各種原始人出現的年代有一點差異，但基本上這些年代範圍是不被爭議的了。考古學家所挖掘出來的原人化石，差不多都只是身體的某一塊或幾塊骨頭而已，並不是完整的一副骷髏。基督徒不必否定這些化石代表著一種曾經在世界上出現過的動物，這些動物化石不但不能證明進化論，它們的年份剛好就是用來**人類進化假說的證據。
今天的新題目是男性Y染色體的研究所得，稍微有點枯燥，但是請大家耐心讀下去。因為我們要知道進化論的錯誤，必須知道這個理論與科學上的具體研究有哪些矛盾的地方。要知道進化論到如今也只不過是一個理論，甚至仍然只是一個假說(hypothesis)；理論或假說要成為科學定律，必須要經過實驗或觀察的驗證，如果與實驗或觀察發生沖突，就必須要修正或者揚棄了。我們要客觀地認定進化論可信與否，就要從實驗科學的成果來判斷。許多進化論支持者的盲點就是在單單努力于用進化論的假設來解釋某些現象，對于違反這些假設的其它發現就不予理會，不願重新檢視進化論假設的可靠性，一味的只宣稱進化論能解釋哪些現象，造成一般人以為進化論是個普遍真理的錯覺。不要以為科學家都是用理性處理學問的，很多科學家堅持的是信念；而科學家的信念並不等于科學，正如神學家的思想並不等于神的心意。
言歸正傳，在1995年分子生物學家利用Y染色體上的一個基因(ZFY)，推算現代人開始出現的年份。(注1，2)Y染色體是由父親傳給兒子的，跟媽媽沒有關系，所以從這個方向可以推知父系的起源。他們從世界各地(包括非洲、亞洲、澳洲、歐洲、北中及南美洲)挑選了38個男人來作分析。這個基因共有729對堿基(basepairs)。科學家把每一個人的這個基因分析完後，發現所有這38個人的基因序列是相同的。他們利用現代人類與猿猴這個基因序列的差異以及照進化論的想法人類與猿猴開始分別演化的年代，推算出來人類的祖先出現的年代是在27萬年前，或是在2萬7千年前。他們是用了兩個不同的模式來推算，得到差異這麼大的兩個數字。同時他們還用了一個極不可能的假設，就是在過去幾萬或幾十萬年中(除了最近幾千年)，男性的總數一直只有七千五百個左右。如果男性人祖的數目多一些的話，所推算出來的年份就會更短。這個研究令有一個缺點，就是所取用的染色體基因太小，所以推算出來的年數不能很精確。
後來又有兩個研究利用相似的方法，檢查Y染色體上較大段的基因序列。其中一個研究利用一個有2600對堿基的基因，所推算出來的年代是18萬8千年(上下限是5萬1千年到41萬1千年)(見注3)。另一個研究是采用Y染色體上一塊大很多的段落(有18,300對堿基)；這個研究的結果是4萬3千年(上下限是3萬7千年與4萬9千年)(注4)。最後這個研究依相同的原理，用婦女的粒腺體DNA和猿猴的DNA，推算出來的年份是9萬年至12萬年。
下表是以上三組科學家的研究結果︰
研究者
模式
鹼基對數
受測人數
鹼基對總數
上限95%（年）
下限95%（年）
平均（年）
假定男性人口總數
Dorit,etal.
Coalescent
729
38
27702
800000
270000
7500
Dorit,etal.
Starphylogeny
729
38
27702
80000
0
27000
7500
Hammer
Coalescent
2600
15
39000
411000
51000
188000
5000
Whitfield,
Coalescent
18300
5
91500
4900
37000
43000
未說明
男性總人口的假設值越大，所推算出來的年份就會越短。第一位研究者自己承認假定以往幾十年都只有7500位男祖先是太少了(注1)。第二位研究者則在網絡通信中承認他必需假設只有5000個男祖先，不然所得的年數無法被進化論學界接受。
這一篇文章里技術性的資料閑太多了，但這是沒有辦法的事。本來這就是科學研究的結果，沒有辦法寫得曲折動人。但是大家不要害怕，這個研究的結論很簡單清楚，也很有力。只要一句話就可以把整篇的內容記住了︰從人類與猿猴Y染色體的差異，及進化論對人類與猿猴演化分歧時間的假認定推算，現代人類的祖先的出現年代是距今五萬年以內。(按照最後一個用最大段染色體研究所得的較精確資料。)
分子生物學利用染色體對人類起源所作的研究還有許多，但由于結果都是大約十萬年以內，所以就不在多寫了。下一次談尼安得達人，這是分子生物對人類進化假說的最嚴重一擊。在談完尼安得達人之後，我們將總結一下分子生物的這些成果及這些化石的年份，是如何否定了人類進化的假說。
此段的參考資料是
1.1.S.P??bo.1995.TheYchromosomeandtheoriginofallofus(men).Science268:1141.
2.2.R.L.Dorit,H.Akashi,W.Gilbert.1995.AbsenceofpolymorphismattheZFYlocusonthehumanYchromosome.Science268:1183.
3.3.Hammer,M.F.1995.ArecentcommonancestryforhumanYchromosomes.Nature378:376——378.
4.4.Whitfield,L.S.,J.E.Suston,andP.N.Goodfellow.1995.SequencevariationofthehumanYchromosome.Nature378:379——380.
尼安得達人
尼安得達人是所有"人類祖先"中時間最接近現代的動物。它們比北京原人及爪哇原人都晚。北京原人已經會用火，尼安得達人則不但會用火，還有埋葬死者的儀式。進化論者以往對尼安得達人寄與厚望，認為它們是直立原人演化的後代，是現代人的直接祖先。所以他們給尼安得達人一個很禮遇的學名，叫Homosapiensneanderthalensis；也就是把它們當成跟我們一樣，都算是智人，只不過他們是較早的品種而已。
然而從較早(大約90年代中期)對尼安得達人所做解剖方面的研究，就已經開始懷疑它到底能不能算是現代人祖先(注1至4)。尼安德達人的腦殼與現代人的許多相異處(注1)、它們有內鼻緣(internalnasalmargin一個長在鼻腔外壁向中央突出的隆起)、缺少淚溝頂部骨質化的部份(注2及3)，這些都與真正的智人(HomoSapiens)不同，而最後一項是與所有別種陸生哺乳類都不同的。尼安德達人的鼻腔非常巨大，它們的腦子比現代人的還大些許，這大概跟它們是肉食性有關——可能它們的腦子大部分是司嗅覺的，就好象狗的腦子一樣。這些質疑跟推斷只是啟發了一部份科學家的疑心，覺得它們跟人類的關系也許不如進化論所宣稱的那樣。真正把它踢出人類族譜的還是要靠分子生物方面的實驗。
在1997年以前有一組科學家設計了一個很巧妙地的實驗，他們很仔細地從一個3萬年到10萬年前的尼安德達人骨胳中抽取出粒腺體DNA(注5)。這個實驗讓尼安德達人是否我們祖先的爭論從此無庸再議，只是在這個實驗結果公布前的資料書本仍然在流通，不曉得這項研究結果的人仍然把尼安得達人列入人類族譜中。
這組科學家把尼安德達人粒腺體DNA中的397對堿基與許多現代人種粒腺體DNA中的986對堿基做比較，發現有26對是完全不同的(差別是6.5%，接近于人和黑猩猩的差異)(注6)。在現代人族群之中，這段粒腺體DNA中有差異的是8對，而這8對跟與尼安德達人相異的那26對完全無關。這些科學家的結論是(照研究報告上所寫的)，"尼安德達人不是我們的祖先"。也許你還體會不出這個實驗所發現現代人與尼安得達人差異的巨大程度，所以我們換一種方法來描述。假定它們與現代人有共同祖先的話，這個祖先至少需要是在80萬年前的某種動物，而最古老的尼安德達人遺跡也不過只有三、四十萬年歷史。
1997年在英國有一組科學家報告了從一個1萬年前人類骸骨里抽取出來的粒腺體DNA的分析報告(注7)。他們發現這段DNA與現在的歐洲人只有1對堿基不同，所以過去1萬年中人類沒有進行任何"演化"，這和我們與距今最短只有三萬年的尼安德達人之間巨大的差異(也就是進化論所認為的"演化")形成尖銳的對比。
尼安得達人對人類進化假定的打擊在哪里呢？它的打擊是在化石記錄無法響應粒腺體DNA分析的要求。尼安的達人存在在距今三萬到三、四十萬年前，再早就沒有它們，而是直立原人。直立原人跟尼安得達人是兩類不同的動物；化石記錄顯示直立原人從一百五十萬年前出現到五十萬年前絕跡為止，一直保持著與尼安得達人不同的許多特征；在它們的化石記錄中斷大約十萬年後，尼安得達人才突然出現。假如尼安得達人是現代人的祖先，它必
須至少有80萬年的化石記錄存在，也就是說在直立原人生存的最後幾十萬年里要有一些尼安得達人或具有直立原人到尼安得達人過渡特征的動物；但是化石記錄否定了這個需求。因此，尼安得達人已經被否定了作為人類的祖先的資格。
尼安得達人與我們的關系因分子生物的原因被**了，其它的化石就無不能用這個方法來研究。其實從那些染色體方面的研究所得的結論，我們知道現代人是在大約不到五萬年前才出現的，充其量也不超過十萬年。在直立原人到現代人之間有一個四十萬年以上斷絕的空間。這段時間不是沒有化石出土，出土的是尼安得達人。前面我們說過直立原人在五十萬年前就絕種了，所以也不能越過尼安得達人做我們的祖先。更早的工具人(Homohabilis)還有更早的australopithecines等等就不用提了。
還記得幾十年前我上學的時候，書本上都說什麼原人是人類多久以前的祖先。如今分子生物的發現使得進化論學者不得不改口了。其實早在1991年劍橋大學出版社印的自然歷史博物館叢書里就不再稱那些原人是我們的祖先，而改口稱我們的近親。稱近親有一個好處，就是遺傳的差異再大也無妨，就像我們的表叔可以跟我們相差很遠一樣。但這樣並沒有讓人類進化的假設重新得力，反倒是把原先的祖宗說成祖宗的親戚之後，人類就沒有了祖宗。沒有了祖宗的化石，進化論學者還憑什麼宣稱人是進化來的呢？他們憑的最大憑據就是"thefossilrecordisjustincomplete"。你覺得這種對信念的堅持，究竟應該算是科學態度，還是宗教精神哪？
也許有人覺得有這些化石存在還是會讓他不痛快，其實大可不必。你不相信上古時代有恐龍出現過嗎？你相信，而且也知道恐龍絕跡了。那你為什麼要跟這些絕跡的古代猿類動物過不去呢？
如果你擔心的是它們之間有沒有進化的關系，你的不痛快就可以理解了。連續這四篇針對的是人類進化的假設。在人類以外到底有沒有進化的事情？生命是不是從無生命的物質自然發生的？這是探討進化論可靠性的另外兩個主要題目。一般講起來，生命的起源的假設比較容易探討，也是進化論中脆弱的一環。而進化論的普遍可靠性則需要從許多方面著手；以前有許多所謂進化的證據都出現了疑問，但攻擊最強的還是在分子生物方面的研究。我們知道進化論可以解釋許多生物學上的發現，因此才有人那麼強烈地支持它。但是基于科學的許多新發現，我們知道生物界的種種並不就像進化論所宣稱的那樣，假若有一種新的科學理論能解決進化論目前的種種難題，進化論者就會欣然放下他們的執著。
這就好象二十世紀初的物理學家有了相對論就能丟掉纏磨他們多年的以太假設一樣。所以盡管許多生物學家強烈地支持進化論，其實這把生銹的刀是他們唯一的工具，他們何嘗不無奈啊。
此段的參考資料是
1.1.SeidlerH,FalkD,StringerC,WilfingH,MullerGB,zurNeddenD,WeberGW,ReicheisW,andArsuagaJL.1997.AcomparativestudyofstereolithographicallymodeledskullsofPetralonaandBrokenHill:implicationsforfuturestudiesofmiddlePleistocenehominidevolution.J.Hum.Evol.33:691——703.
2.2.Schwartz,J.A.andI.Tattersall.1996.SignificanceofsomepreviouslyunaccompaniedapomorphiesinthenasalregionofHomoneandertalensis.ProceedingsoftheNationalAcademyofScienceUSA93:10852——10854.
3.3.Laitman,J.T.,J.S.Reidenberg,S.Marquez,andP.J.Gannon.1996.Whatthenoseknows:NewunderstandingsofNeanderthalupperrespiratorytractspecializations.ProceedingsoftheNationalAcademyofScienceUSA93:10543——10545.
4.4.Holden,C.1999.ANewLookIntoNeandertals-Noses.Science285:31——33.
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6.6.Arnason,U.,X.Xu,andA.Gullberg.1996.ComparisonbetweenthecompletemitochondrialDNAsequencesofHomoandthecommonchimpanzeebasedonnonchimericsequences.J.Mol.Evol.42:145——52.
7.7.Kahn,P.andA.Gibbons.1997."DNAFromanExtinctHuman,"Science,277:176——178.
(注)
Australopithecines的時代是距今一百二十萬年到五百萬年前；sivapithecines則是在距今八百到一千四百萬年前，發現地點有中東的土耳其和亞洲的印度與巴基斯坦。其實還有一模擬sivapithecines更早的似猿靈長類動物(ape——likeprimates)叫Proconsul，生活在離現代一千萬到兩千多萬年以前，發現的地點包括非洲的肯亞和沙特阿拉伯和歐洲的法國。
這三類動物，考古學家所發掘出來的大約只有部份的頭顱或僅僅只有下顎骨的一部份；最完整的是1974年在埃塞俄比亞出土的"路西"(Lucy)，一個australopithecine，包括的全身骸骨的大部分。
也許大家將來有很多機會听到有關于它的事情，因為它實在是很難得找到的較完整遺跡。
基督徒面對進化論的態度
在繼續新的有關進化論的話題之前，我希望利用這個機會跟大家一起思考一個問題————我們的態度問題。
相信大多數人都听過大爆炸論吧？就是關于宇宙起源的說法。從歌白尼以前世人都相信宇宙是恆久不變地存在著。這個信念一直經過伽利略、牛頓，甚至到愛因斯坦發表相對論的早期都沒有被質疑過。無神論的科學家因為相信宇宙是恆存的，所以可以把造物主完全置諸腦後。但是後來物理學界終于普遍地接受了大爆炸論的說法，同意宇宙是有一個起源，而不是自有永有、恆存不變的。對于無神論者，特別是當時甦聯集團來講，這真是一個嚴重的打擊。基督徒欣然接受科學家的這項發現，認為這是支持聖經上帝創造天地的說法。
今天我要和大家一起思想的態度問題是︰我們能接受大爆炸的說法，認為這是對上帝創造宇宙的過程的科學描述，我們接受上帝創造宇宙的過程是讓它從最初狀態一步一步變成現在這樣；我們也毫不質疑太陽在繼續燃燒，多少億年以後就會燃燒完變冷；我們也不質疑地球當初形成的時候是一團大火球，經過幾億年冷卻變化才漸漸成為現在這個樣子。簡單地說一句，我們可以接受物理學上對宇宙發生與演變的說法，為什麼我們不能接受生物學上的演化說呢？
聖經上對宇宙和天地創造描述是"起初神創造天地"和"神說要有光、神說天上要有光體"等等，而 創造生物也有許多是"神說"，當然也有幾個生物的創造是"神就造出"。聖經上有沒有完全否定巨觀突變(macro——evolution)或進化的可能？當然這牽涉到聖經原文所用的字，以及對這些字的解釋。
我寫這個進化論系列，並不是我自己的專長，只是學醫的背景讓我比較容易讀到和讀懂有關的資料；而在團契與教會中關于這一方面的教導一直都有很強的需要，所以我就不揣淺陋地下海了。我的想法是，既然進化論是科學上的一種理論，我們對它的接受或揚棄應該是以科學的證據做為依據。當初進化論剛提出的時候，生物學上的發現沒有足夠的資料判斷它的可靠性到底夠不夠，而且它又挾帶著反神反創造的情緒，使得教會只有憑信心抵抗的份。今天情勢已經大大改觀，許多新的發現使得進化論的假設受到嚴峻的挑戰，基督徒不需要再閉起眼楮說不怕，而需要一方面多了解科學的發現對進化觀點有哪些支持和反對的地方，一方面探討聖經上的話語到底哪些地方反對進化論的哪些假設、哪些話語與進化論的某些宣稱並不矛盾。這樣我們對于被進化論絆住不能接受聖經、認為聖經是神話的外人能以用知識克服一部份必須通過知識來克服的障礙。
舉一個簡單的例子︰
─────────────────────────────
至于地上的走獸、和空中的飛鳥、並各樣爬在地上有生命的物、
我將青草賜給他們作食物，事就這樣成了。(創一30)
─────────────────────────────
創造之初鳥和獸都是草食性的。一直到後來，也許是大洪水以後(參創九3)才有肉食者出現。無論如何，從草食到肉食必須經過一些構造與機能上的變化。以後獅子又將變回草食性(見賽十一7)，也是需要變化的。這是不是暗示著某種程度的突變演化是可能的？
我想要重申，我個人在感情上一向是排斥進化論的，但感到必須要讓理智與信心都能獲得釋放滿足，因此我投入時間和精神閱讀有關進化論的科學資料，也重新檢視對聖經的話語的解釋。畢竟壓抑著疑問的信仰就像埋藏著地雷的運動場一樣，是有危險的。基督教的信仰不是迷信，不應該用迷信的方式來處理；我深信在基督里的真自由是包括誠懇地思考探索的自由。我知道自己並不是有大智能的人，現代的科學也沒有解決一切疑惑，許多問題仍然是要靠信心來面對；但是做為一個基督徒，無論是對自己或對別人都有正視信仰疑難的責任。
近代物理與新認識論
吳文成
1992,3,26
前言
──它不只是「物理」的，更是一個反思者，對于自己以及世界的全部感受
──人類總是受到時間、空間的局限。我們要問︰現代世界新近出現的科學思想，是不是這種局限的大好例證。
十九、二十世紀，是人類在思想各方面轉變最劇烈的兩百年。這些思想革命，從不同的方面導致傳統價值的分崩離析，促使人們必須以新的角度來重新審視世界與自己。近代思想革命主要來自于四個方面︰在生物學有達爾文演化論，在心理學有佛洛伊德的潛意識理論，在物理學包括相對論、量子力學和混沌 Chaos 理論，最後一方面是現代哲學。本文只討論後面二面。本文前三部份，分別討論近代物理中的相對論、量子力學和混沌；第四個部分，筆者要討論近代物理與現代哲學所共同描繪的現代認識論；第五個部分是後記。
自十七世紀，牛頓發現運動定律後，整個物理學便被納入牛頓力學體系。物理因果律和決定論 PhysicalDeterminism ──對事件系統的初始狀態有精確的認識，便可正確無誤地推論它此後的全部發展，科學家慣稱此一通則為「因果律」，在古典物理中，因果律往往被指是決定論──大行其道，支配著幾世紀以來科學家與哲學家的思想。直到十九世紀末以前，科學家們仍以簡單唯物觀看待實在界，認為語言工具夠的話，人類可以完全掌握並預測實在界，甚至是它的過去與未來。
但是，一九Ｏ五年愛因斯坦提出相對論，敲響了牛頓物理學的喪鐘。後來一九二五年的量子力學，批判因果律，幾乎使得決定論窮途末路，至此，量子力學建立了非決定論在微觀世界之發展基礎。一九七Ｏ年代，混沌理論接著根本否定巨觀事件的物理因果律，把非決定論推至成熟的里程碑。二十世紀物理這一連串的變革，是全面且深刻的，它一下就把人們認為可以客觀掌握實在界的樂觀想法給破滅，帶來了人們對事物之新了解與看法。
隨著全新的宇宙在人們面前呈現，人類自然要考慮關于自身價值的問題。一門學科的變革往往代表著新觀念的開始，如果這個新觀念可能對後世造成巨大的影響，我們便不得不注意，它可能會帶領人類至什麼境地。
原載于︰
http://residence.educities.edu.tw/sinner66/think/part_1/epistemology/page1.htm
首頁︰
http://residence.educities.edu.tw/sinner66/
作者E-Mail︰
Sinner@mail.iem.NCTU.edu.tw
相對論──量度值雖然並不見得「很真實」，但還有什麼會比量度「更真實」呢？
相對論的提出不是偶然的。在十九世紀末，物理學家們便遭遇許多困難，當干涉儀的實驗結果困擾物理學家的時候，愛因斯坦立刻放棄以太的概念並假設光速具有不變性 任何觀察者測得之光速為同一固定值 ，勇于懷疑傳統牛頓的絕對時空概念，以「窮則變，變則通」的革新思想提出相對論。這段歷史與愛因斯坦同哥本哈根論者的激辯是同樣精采，愛因斯坦之所以成為近代物理的奠基者是有原因的。 注一
原本二十世紀前，人類已經習慣了牛頓所帶來的絕對真理與絕對價值，它的權威性提供了一種絕對安全感和最後歸宿感，可是相對論卻像一口巨大的喪鐘在人類頭頂轟鳴，使人們從牛頓教條弄得呆滯的狀態下醒來，把人們一勞永逸的樂觀夢想，變成前途茫茫的悲觀困惑 注二 。
狹義相對論指出，由于光的不變性使觀察者無法區分絕對靜止與等速運動；愛因斯坦得以肯定時間與空間的相對性，即觀察者對時空的描述會隨著運動狀態而改變──在相對論中觀察者所測量到之相對運動的物體，其長度顯得更短，而時間顯得更長。如果把光訊號當作傳遞事件因果次序的最快訊號，我們感覺 也是量測 到的因果現象，亦會隨著觀察者的運動狀態而不同 注三 。愛因斯坦以「對一實際參考體的相對運動」來代替空間的量度 注四 ，以「光速」代替時間的量度，換句話說，愛因斯坦以物理的操作定義來取代牛頓對時空哲學式的「簡單定位」之定義。
人類的感官往往是不真切的 所謂的表象主義 ，故以物理量度方式來描述事件是最真切不過，但相對論卻告訴我們，即使是量度的結果，不同的觀察者對同一事件竟會提出截然不同的描述。例如 同時性的問題 對于Ａ、Ｂ兩事件，甲說Ａ先Ｂ發生，乙說Ｂ先Ａ發生，但相對論竟告訴我們二者都對，即各結論對所屬觀察者各是正確的。可是(1)不同坐標系的觀察者對同事件的長度與時間描述，皆不相同，但是同事件其本體論上的時間與長度不可能是這樣又是那樣。(2)兩事件在其本體論上的因果次序，不可能是這樣又是那樣。這導致我們必須要問︰我們所觀察與認知的是實在界嗎？人類對事件的物理量度「真切」 即符合本體論的實在界，在下文讀者必須區分『真切』和『真實』的含意 嗎？相對論是否分割了實在界與現象界 注五 ──實際值與量測值──之間的一致性？或者這樣問︰人們能否一如物自體般的客觀認知實在界？
人類對事物的認知並不真切︰就連物理量度──原本我們比較信任的認知對象工具──都如此深受主體狀態因素所影響，我們怎能確信自己觀察量度出來的結果是真切的呢？愛因斯坦在其著作＜相對論＞中譯本三十頁里曾提到「我們所看到物體在運動中收縮的現象，事實上並非運動物體的本身在收縮，如是物體本身在收縮，這樣就毫無意義了」，同理，狹義相對論里的「時間膨脹」，基于(1)我們必須堅信關于時空的本體論事實只有一個。(2)由于狹義相對論效應 長度縮短、時間膨脹 出現于兩不同慣性坐標系間的量度，故我們無從區分並判斷實際值與測量值──實在界與現象界──是否一致。基于這兩點，筆者可以肯定︰人類對被觀察對象的認知結果的確不真切，而且此狹義相對論效應只是「假象」罷了，實在界 例如運動物體本身的長度 並不可能會因為觀察者或被觀察者的運動 等速 狀態而有所絲毫改變。但是廣義相對論 加速坐標系與重力場中的時間膨脹、空間彎曲與光線曲折 不是「假象」，例如巒生子問題的兩位主角最後回到同一坐標系時年齡竟然不同，在這里必須區分廣義相對論與狹義相對論是有些不一樣的。
在狹義相對論里，我們無法驗證，當現象界改變時，實在界是否與現象界有對等的改變。或許這樣說會更清楚︰我們根本無法知道實在界究竟發生了什麼，因為我們觀察不到被觀察者本身，我們只能夠觀察到光訊號所傳遞之已發生的事件現象，對人類而言，實在界究竟發生什麼是不重要的，重要的是現象界所發生的一切，這才是真正與主體有關聯──所以什麼是事實？觀察者所只能觀察到的「現象」就是事實，雖然它不見得「很真實」，但還有什麼會比它「更真實」呢？
相對論**了牛頓的絕對時空，但並不是沒有絕對速度，只是無法找到它罷了，畢竟「相對是建立在絕對上」。如果上帝就在空間的絕對原點，我們將發現，光速的絕對性竟使得上帝隱藏了起來──這似乎是上帝刻意的安排。人們只能掌握跟自己本身狀態有關的操作值，再去設想「絕對」是沒有意義。人類 主體 是不可能脫離自己的「參考架構」去判斷事物；相對論明白告訴我們這點，即使是在物理里，自己對事物的觀察 認知 結果永遠與本身的狀態 主觀因素 有密切關系，我們再也無法企求絕對唯一的客觀。
相對論同時促進休謨式的相對主義以前所未有的聲勢佔領現代人的心靈，這在後面會提到。相對論雖然沒有開啟非決定論的趨勢，卻是物理近代革命與打擊唯物論 注六 的開始。唯物論預先假定有一確定的現在瞬間，一切物質在現在瞬間中都同樣實在。
愛因斯坦說︰「我們力圖借助物理學理論，在迷宮中為自己尋求一條道路，借著通過大量已觀察到的情況，來整理和理解我們的感覺印象。我們希望觀察到的情況，能夠與我們對實在界所作的概念相符合，如果不相信我們的理論結構能理解客觀實在界，如果不相信我們世界的內在和諧性，那就不會有任何科學。這種信念，並且永遠是一切科學創造的根本動機在我們所有努力中，在每一次新舊觀念之間的戲劇斗爭中，我們堅定了永恆的求知欲望當在求知上所遭遇的困難越多，這種欲望與信念也越增強 注七 。」盡管愛因斯坦始終期待實在界與現象界的緊密統一，正如同他始終不願放棄物理決定論，但是思潮的發展卻離他的期待越來越遠，而諷刺地，他的相對論正是這個趨勢一開始的源頭。
注一︰＜宇宙漫步者─愛因斯坦＞世紀人物傳記７，北辰文化股份有限公司，７６年８月出版。
注二︰＜思想之謎與人類之夢─現代∼當代之部＞劉曉波，風雲時代出版，相對論部分。
注三︰某事件是否為另一事件的原因，在過去都已決定。它不隨現在的不同觀察者而改變，光訊號所傳遞的是已發生的事件，並不是事件本身。
注四︰＜相對論＞愛因斯坦著，徐氏基金會，頁６。
注五︰現象界是表象的集合。
注六︰認為整個實在界毫無例外地可以歸結于物質，以及完全從屬于物質條件的力量，無需用不系于物質的因素來解釋，凡是把實在界與現象界視為一事，即是為其開路。
注七︰＜物理的進化＞頁２０４─２０５，水牛出版社。
＜補充一＞磁場的相對運動
這個部分從略。筆者當時原本想設計一個假想實驗，目的在于提出同一事件的本體論領域也會有「分歧」的可能。不過這個結果太過荒誕，里面或許有邏輯自我指涉的問題，所以就從略了。
量子力學──有時候，真理騎在錯誤的背上，駛入歷史
相對論雖然備受各方矚目，但卻不是近來吸引物理界興趣的主要論題，量子力學無疑佔據了這一地位。它牽涉到物理體系的前後演變，正面觸及物理體系初始狀態的認識，無情地把深入骨髓的決定論信念，自根本動搖。
在海森堡發現「測不準原理」的當年，他曾說過「因果律的無效已終定地為量子力學所驗證」。這番話給科學家與哲學家開啟劇烈爭論的門戶。問題爭論的焦點在于︰用統計律和機率描述物理現象，是導源于我們對決定現象的因素認識欠完善，或是由于我們對量子世界的正確認識所生出。誰能斷言量子力學不會隨著時間更形完備而找出新的準確測出粒子速度與位置的實驗方法呢？
在當時，支持決定論有一些是非常老牌而出色的物理學家，現代物理學的創建人。其中有︰量子論的創始人普朗克；波動力學創建人德布羅依和水丁格；愛因斯坦等等。一般來說，此派人士認為；今日量子力學中的非決定論與統計律，只是暫時的，原因當歸于我們的淺知；測不準式的解決問題辦法，只是貌似的，它不意味對實在界中決定論基礎之放棄。愛因斯坦認為「機會律的觀念，只有在涉及有限認知心靈與對對象的認識論限制下，才有其科學意義；因此，如本體論地涉及對象本身則是誤用」 注八 ──強調本體論的決定論與因果律仍是被需要的。
持非決定論立場的物理學家，即所謂的哥本哈根學派，以波爾為首；海森堡和波恩為主要的發言人，當今大多數的物理學家皆可視為非決定定論者。他們認為︰今日新物理學，要求我們徹底改換思想。決定論和因果律在原子世界內已不適用，取而代之的是機率。「我們想不出一種實驗或理想的手續，用以同時準確定出物理系統的初始狀態，故正確無誤地推演出它此後的全部發展是不可能的；這迫使我們必須以統計律和機率來描述事件」，海森堡認為人類仍然承繼著認識論上的限制，無法對實在界做出決定性的因果描述。這種測不準關系，並非由于光學儀器的不完備，而是觀察者 觀察方式 對所觀察事物的干擾，且是不可避免的。
在支持非決定論的人之中，曾有人倡言放棄哲學因果律，甚至「竟大談自然界的自由選擇和粒子的自由意志」。波恩責斥這種言論完全沒有根基。因果律在物理界存在，是一種信念，量子力學只是把因果律模糊到一種程度，科學家只能以或然率來描述粒子的可能運動發展，以致于必須放棄「決定論的描述」、「決定論的觀念」等。海森堡說「在描述實驗時，並不是大自然作選擇，而是觀察者作選擇，因為是在觀察的時刻，選擇才變成物理事實」。
他說︰「機率函數把客觀因素和主觀因素結合在一起。它含有對可能性，或者更好說對傾向──亞里斯多德哲學中的『潛能』──之陳述，這些陳述完全是客觀的，並不依賴于任何觀察者；它也含有我們對物理體系認識的陳述，這是主觀的，因為不同觀察者所有的知識陳述也不相同。」對物理學家來說，海森堡的知識論立場是一大改革。古典物理學認為，我們可以客觀描述實在界而不涉及自己。難道這是一種幻覺？海森堡自問並懷疑著。測不準原理並未將實在界的客觀性和可認識性破除或改變，但卻使主觀與客觀務必舍棄分離之態 注九 。維才柯曾說「自然先于人，而人先于自然科學」，是故，自身所觀察探索的對象世界，是絕對無法離于自身的──此也是相對論所暗示的知識論立場。這還會在後面提到。
筆者認為，當時決定論者與非決定論者的爭議，其實兩者都是對的。前者強調，獨立于主體存在的本體論實在界是不可能由機率支配的，故決定論與因果律仍是正確的；後者則強調，被主體認識的對象事件 即現象界 ，因測不準原理之故必須以機率描述，以致于決定論與因果律無法再適用。不過由于主體只能認識現象界，故只有現象界的非決定論才有意義；雖然我們有足夠的信念認為實在界的決定論存在，但是它對人類沒有意義。
基于決定論的立場，愛因斯坦反對哥本哈根解釋，並且說了一句名言︰「上帝不擲骰子！」他本能地認為上帝不會與世界玩游戲。筆者同意這點，上帝的確不擲骰子，人類只是看不清楚上帝的決定，以為上帝喜歡和人類玩骰子罷了。其實，即使是物理，也要依物理學家的「本能」而定的，這就是為什麼愛因斯坦始終反對哥本哈根解釋。
注八︰＜物理與哲學＞頁４，海森堡著，幼獅文化。
注九︰以上量子力學部分參考＜科學哲學─科學的根源＞武長德著，五南圖書，頁１４３－１７４。
＜補充二＞數學、語言與近代物理
理論數學就動機而言，它們是愛智者的游戲。十九世紀的非歐幾何與多維空間的張量計算，原本是數學家的游戲，但是到了廣義相對論所提出的時空模型居然是一種非歐幾何；量子力學所需的數學工具如十九世紀下半葉所發展的矩陣論與無限維空間論，竟早就等在那兒，听候召喚使用。數學竟是這般與物理有不解之緣。這似乎暗示著數學的「先驗」與物理 或者說是實在界 之間有某種互動、密切的關系，數學的啟發雖然來自于數學家的本能，但是這個本能卻經驗地包含了實在界的結構。
在上世紀無數的新觀念引介入物理學，某些情形中科學家還花了相當的時間才真正熟悉這新觀念的運用，例如「電磁場」便很不容易被當時初次接觸到它的物理學家接受，遭遇的困難在于當時沒有任何現有的語言能夠內在一致地談論新的情境。日常語言只基于舊有的時空觀念，近代物理實驗告訴我們舊觀念並非到處可用，在量子論中我們便無法用日常語言來談論原子的結構，這導致物理學家必須藉助更抽象的數學語言來詮釋新觀念，但是當抽象數學過度偏離物理學家原本的直觀概念時，他們如何從抽象得到一致的可理解的概念？當物理學家理解新觀念時，他們要如何避免受到舊時空概念的誤導呢？這是不可避免的問題，畢竟我們必須推敲數學所隱含的意義，畢竟我們不可能完全不依賴舊的「參考架構」。
當物理學家對非物理學家的人們談論他所獲得的結論時，若不用任何人都能了解的日常語言作某些釋述，非物理學家的大眾是不會滿意的，但如此一來勢必對只依賴舊時空概念的大眾造成誤導，大眾變成只是了解自己各自以為的意思，而非物理學所欲表達的「意象」，這也正是我們反對過度通俗之科學書籍的原因。例如，是因為物理學家找不到更好的名詞來稱呼，所以才不得已稱「它」作光子或電子，事實上它只是整個量子化場的一個受激態，但大眾以為它是一顆顆的剛體物質；基本例子的自旋也不是日常生活里可理解的旋轉。
我們必須分辨不同的語言層次所能適用的範圍。當我們使用巨觀的日常生活語言來解釋微觀的原子世界時，我們必須記住，它只能代表趨向實在的一種含混傾向。當這種含混而非系統化的用法導致困難時，物理學家便必須抽身出來，進入數學架構及其與實驗事實毫不混歧的語言里。即使是物理學家，如何適度地利用日常語言來描述，也許是對他了解程度的第一個考驗 可參考海森堡所著之＜物理與哲學＞第十章 。
最後筆者要補充的是，我們的目的是在表達意象，而不是表達語言，我們應讓意象來決定語言工具，當語言過度支配意象時，不但人類將無法跳脫舊概念的束縛，也會導致「語言的異化」。
混沌──不測風雲的背後
混沌理論，是近二十年才興起的科學革命，它與相對論與量子力學同被列為二十世紀的最偉大發現和科學傳世之作。量子力學質疑微觀世界的物理因果律，而混沌理論則緊接著否定了包括巨觀世界拉普拉斯 Laplace 式的決定型因果律。
長久以來，世界各地的物理學家都在探求自然的秩序，但對無秩序如大氣、騷動的海洋、野生動物數目的突兀增減及心髒跳動和腦部的變化，卻都顯得相當的無知。但是在七Ｏ年代，美國與歐洲有少數科學家開始穿越混亂去打開一條出路。包括物學家、物理學家及化學家等等，所有的人都在找尋各種俯拾皆是的混沌現象──裊繞上升的香煙煙束爆裂成狂亂的煙渦、風中來回擺動的旗幟、水龍頭由穩定的滴漏變成零亂、復雜不定的天氣變化與大崩盤的全球股市──的規則與一些簡單模式中所隱藏令人驚訝的復雜行為。
十年之後，混沌已經變成一項代表重塑科學體系的狂飆運動，四處充斥為著混沌理論而舉行的會議和印行的期刊。它跨越了不同科學學門的界線，因為它是各種系統的宏觀共相，它將天南地北各學門的思想家聚集一堂。年輕的科學家相信他們正面臨物理學改朝換代的序幕。他們覺得物理學這行已經被高能粒子和量子力學這些華麗而抽象的名詞主宰得夠久，直到混沌革命──可以連接微觀和宏觀上百萬物體集體行為之間的深深鴻溝的新起科學──開始時，頂尖物理學家才發現自己心安理得地回歸到屬于人類尺度的某些現象。
混沌理論的近代研究，逐漸領悟到自己正抗拒科學走向化約主義的趨勢。相當簡單的數學方程式可以形容像天氣或瀑布一樣粗暴難料的系統，只要在開頭輸入小差異，很快就會造成南轅北轍的結果，這個現象被稱為「對初始條件的敏感依賴」。例如蝴蝶效應──今天北京一只蝴蝶展翅翩翩對空氣造成擾動，可能導致下個月紐約的大風暴──使得科學家始終無法仿真天氣這個復雜系統，更不用說去精確地預測天氣。
許多學科中，都背負著牛頓式決定論的擔子。就像一位理論學家這麼教他的學生︰「西方科學的基本理念就是如此︰如果你正計算地球台面上的一顆撞球，你就不必去理會另一座銀河系統其星球上樹葉的掉落。很輕微的影響可以忽略，任意小的干擾，並不會膨脹到任意大的後果。」又說︰「通常無解的非線性系統應被排除在科學研究之外。」但混沌理論根本駁斥這二種說法。
非線性因素──意指玩游戲的過程倒過來改變游戲的規則──支配著絕大多數物理現象。一方面，物理學家不該因著它難以計算而逃避它，在另一方面，它不容許我們忽略任何變因，無論來自于遙遠的震動或是實驗者本身──這點告訴我們，觀察者始終無法與觀察對象作分離或各別考慮，盡管「我們所有的努力，就是要使自己置身例外」。在這種情況下，我們必須放棄對事件發展的決定論式之天真預測。混沌理論亦難自外于非決定論的趨勢，粉碎了唯物論者的夢想︰欲以簡潔、化約的方程式來描述自然界。
混沌創造了使用計算機來處理特殊圖形，在復雜表相下捕捉奇幻與細膩結構圖案的特殊技巧。同時，科學家在混沌里發掘出「自然幾何學」之美。德國物理學家艾連柏格，有感而發︰
「為什麼一株被風暴拉扯的枯樹，浮現于冬日黃昏的剪影，會帶來絕美的感受？而建築師千辛萬苦，設計出多重功能的大學校舍卻讓人無動于衷？雖然有些猜測成分，但是我認為答案可以從動力系統的嶄新觀點尋找。我們對美的感覺來自于自然界一亂一序，疏落有致的安排，比如雲朵、樹林、山嶺或雪花。所有這些形狀都是經由動力過程誕生的物理實體，這種參揉亂和序的組合最尋常不過。」
「這些線條反復交織成金碧輝煌，在地面所形成的循環，帶來了旋風、大風暴與雷電。」
實驗家李奧．卡達諾夫感動地說︰
「這種感受無可言喻，必定是科學家所能嘗到最甜美的滋味──當他終于意識到，發諸內心者與形諸自然界者合而為一，並且百試不爽，那種驚喜莫名的感覺！誰能料及，心智幽玄的密室，竟能反映了風和日麗的大自然景象，這是何等的震撼！何等何等的喜悅！」
大自然的微笑是科學家心靈深處始終的支持，這份與自然結合的一體感構成了他們最深邃的情感，誰說科學家沒有感動，誰說科學家是造成世界文明非人性化的罪魁禍首。即使是物理也是一門充滿感情的學科，它包含著物理學家的執著，物理學家的奔走，也包含著科學家所有對自然宇宙的渴求，正如神學家期盼上帝的眷顧那般的深刻！當人們失去情感，自然也不會再向人們招手。
某研究混沌的學者，撰寫有關蝴蝶效應的論文時，說道︰「其實每個人都是那只有著魔力翅膀的蝴蝶，因為每個人的一舉一動都可能使世界變得不一樣。這告訴了我們世界的真相︰這個世界不能失去你，也不能失去他，對于這個世界我們無法置身事外，也無法孤立局部的現象如果上帝真的有骰子， 會讓我們自己擲的，」他意猶未盡的繼續說「也許我們該相信魔法這正是為什麼古代人在自然界里有天賦異稟，而現代人始終只能依賴技術與機械的緣故」雖然他扯離了物理的範疇，卻相當由衷地把現代人的處境表達出來。
由于科學家必須仿真混沌現象，于是帶動計算機實驗的趨勢與極精密儀器的設計，這導致「復雜性科學」的興起，此打破了各學科的界線門檻，結合有物理、化學、數學、社會學、生物與太空技術、計算機工業。目前科學雖然在表面上是分工的，但事實上它們是相連的。可以這麼說，「復雜性科學」本身正醞釀一股反對舊時化約主義的聲浪，這才使我們真正認識世界的本貌。
零亂往往是假相，混沌之中隱藏著更深層次的規則 吸引子、自我組織、自我重復與尺度無關性 。這種正在蓬勃發展的理論，給全世界帶來巨大的沖擊，絕不亞于相對論與量子力學。一流期刊上所刊載有關一粒球在桌上跳躍的奇異動力，亦和量子力學的文章平起平坐。 注十
注十︰以上混沌部分參考＜混沌＞全書，天下文化出版。
＜補充三＞懷德海的機體論
懷德海一方面，為了反對唯物論──他這麼描述唯物論的宇宙觀「自然界是枯燥乏味，既沒有聲音，也沒有香氣與顏色，失去關聯也失去想象，而只有彼此獨立無關的事物，在毫無意義地永遠不停地匆匆流轉」──另一方面，受到愛因斯坦相對論「觀察者的運動造成附屬時空結構的調整」之影響而提出機體論。
懷德海的理論主張︰持續的具體實有就是機體，「整個」機體的結構對附屬機體的性質必有影響。以動物為例，當心理狀態進入整個機體時，對于一連串的附屬機體，直到最小的機體如電子等都有影響，因而生物體內的電子由于軀體結構的緣故，遂與體外的電子不同。如此一來，沒有任何事物具有獨立的實在，因為一切事物都是包含其它事物的有限位態而成的；事物處于互相關聯的共域中，事物的細節必須放在整個事物系統中一起觀察，才能見其本來面目──實在就是體現過程。
機體論強調事物之相互影響，「心」 意志 改變「物」的原本規律，而「物」影響其它事物的發展並反過來帶動「心」的運作。機體論使得心靈獲得肯定，價值得到證實，「超越理性範疇的是，那些事物深處神秘莫測的細節，人們可以預期旭日東升，但是風卻可以來去自如，」懷德海說︰「文明如果不能超脫流行的抽象概念，便會在極其有限的進步之後限于癱瘓。」 注十四
注十四︰＜科學與現代世界＞頁３─５，頁２１與頁９０，懷德海著。
後記
──「當我死前，我會向世界宣告︰『我曾經愛過！』──這是唯一我沒有遺憾的。」──托爾斯泰
──當我站在世界的脊頂，我想到的不是自己而是別人，我是為著別人的緣故，才活在這地球上。
在數世紀的流程里，人們繞了一大彎才真正發現到，原來我們過的是一種極端而不平衡的生活，對物質的重視，對理性萬能的強調，對道德至善的追求，已經使我們喪失活潑和與自然間的和諧感。一方面，我們把自己塑造成「生活的機器」，而忘了我們是可以選擇快樂的生命體；在另一方面，人類的自以為是與自然相互沖突。這兩方面令人們無法重返自然，這種分割，同理智與本能的分割，是同樣尖銳的。
雖然現代哲學，尤其是生命哲學，彌漫著悲觀的氣氛──絕對的不復在，現象界與實在界的分離、標準的失去與對死亡的恐懼──但換個角度來看，絕對的不復在可以使人們不必汲汲于唯一的目標，了解理性的限制轉而重視經驗的體認；現象界與實在界的分離使人們了解自己的有限，在自然面前虛懷若谷；標準的失去，正可以讓人們多元發展，創造各自生命的豐富感與多樣性；對死亡的恐懼令人們更珍惜「現在」，更珍惜生命里的甜蜜與真愛。
對生命而言，什麼是真正的實有呢？齊克果和尼采都強調︰每個人只有通過自己的努力，通過和各種同化相對抗，通過孤獨和痛苦的內心體驗，才能成為真實的個人。
「藝術不是為了擺脫苦難，而是為了更深切的體驗苦難」，「更深入地使全身心沉入那沖突、**的苦難之中，它不是讓人明白自身的悲劇，而是讓人在一個虛擬的幻象中親身經歷自身的苦難」。快樂就是成為你自己。
讀者可能在懷疑為什麼筆者把主題轉到「生命」上來呢？哲學、科學與認識論都只是工具而已，筆者所真正希望看的是，人們能夠借著這些工具，體驗到生命──人真正應專注的對象──的全部與價值；借著這些工具，更了解自己與世界的關系。即使痛苦也是甜美的，或許托爾斯泰的這番話才是偉大生命的全部感受。
對于「殘形宇宙學足以**大霹靂學說！？」之響應
吳文成
2001,8,11
針對「殘形宇宙學 FractalCosmology 足以**大霹靂學說！？」 原載于
http://www.fortunecity.com/roswell/minnetonka/358/cosmo2.htm 一文，做出響應之前，筆者想先試圖對碎形做一些描述。 文中，我以「碎形」代替「殘形」
約七Ｏ年代左右，數學家BenoitMandelbrot在一篇幾乎算是他思想轉折點的論文「英國的海岸線有多長？」中，發展出了新的維度觀念──幾何學︰碎形。
三十年間，碎形幾何，與混沌理論，復雜性科學共同匯合，試圖解釋過去科學家們所忽略的非線性現象，與大自然的復雜結構，把觸角伸入，除了物理、化學之外的生理學、經濟學、社會學、氣象學，乃至于天文學所談及的星體分布。
搖身一變，碎形幾何已經變成了主要能描述大自然的幾何學了。這些研究開拓了人們對于維度、尺度、結構的新看法，筆者大致歸納如下︰
◆碎形具有分數維度︰不同于整數維度的一維線段，二維矩形，碎形所具有的維度是分數的，例如無窮擴張三分之四的卡區曲線，其維度是1.2618。
◆碎形具有尺度無關性︰對于「同一個」碎形結構，以不同大小的量尺來量度「可觀察的區域」，碎形會具有一致的碎形維度。例如，如果我們不同程度地放大或縮小MandelbrotSet，我們會發現圖形的復雜度，或折迭程度，或粗糙程度並未因此而改變。
◆碎形具有自我模仿性︰對于「同一個」碎形結構，自我模仿就是尺度一層一層縮小的結構重復性，它們不僅在越來越小的尺度里重復細節，而且是以某種固定的方式將細節縮小尺寸，造成某種循環重現的復雜現象。
◆碎形代表有限區域的無限結構︰例如，卡區的雪花曲線，是一條無限長，而結構不斷重復的線段，被限制在最初三角形的正圓區域內。例如，原本是一固定線段的ContorSet，最後變成一系列數量無窮，但總長度卻為零的點集合。
◆碎形隱含一種整體性︰我們可以從某一尺度的碎形，來推知另一尺度的「同一個」碎形的大致樣子，這意味著一種整體性，小細節的傾向可以透露大細節的傾向，大細節的絲毫改變可以令所有小細節全面改觀，再造成整個碎形圖形的變化。
◆碎形是觀察手段的相對結果︰回到Mandelbrot的那篇論文「英國的海岸線有多長？」，作為碎形結構的海岸線本身，在某種意義下是無限長，但是對于不同的觀察者而言，海岸線長度卻端視其手中的量尺 不同的觀察手段 而定，Mandelbrot說︰「數據結果是依觀察者與其對象而改變。」也正是這個觀念，才促使他發展出不同于過去科學家的維度量度的新理論。
◆碎形是非線性動力過程的結果︰大自然的外貌、結構是非線性動力過程所造成的結果，我們也只能在非線性現象中，才能找到碎形的蹤跡，于是碎形幾何與非線性動力學有著密不可分的關系。
萊布尼茲 Leibniz 曾想象，一滴水中蘊含了整個豐富的宇宙，而宇宙又包含了水滴，以此無盡循環下去。就像是當精蟲被發現時，我們可以想象，每一條精蟲代表具體而微的人。但是精蟲並不等于尺度縮小的人啊！我們雖然可以從一粒沙窺探世界，但是一粒沙卻仍舊包含不了整個你所正看到的、你所想知道世界啊！
倘若，我們企圖把不同維度的碎形 例如卡區曲線、皮諾曲線 看做同一種圖形，那是對碎形幾何的誤解；倘若，我們企圖把原子核結構、分子結構、細胞結構、人體結構、星系結構、銀河結構全部看做尺度無關性，與彼此有自我模仿性，那是對碎形幾何的夸大了。尺度無關性，與自我模仿性必須放在「同一個」碎形結構中來論述，才能得到理解，如果是把不同的碎形結構放在一起討論，就算它們彼此之間真的是有類似的尺度等級關系，但是這樣的討論並不是在討論「碎形」，也不應被稱做「碎形宇宙學」，更不用說它是否**大霹靂學說了。
對于該文，筆者的其它看法如下︰
１．文中提及「仙女座銀河從宇宙誕生以來，都還沒有公轉一次過，這說不過去」、「銀河在本宇宙中無法 完成 公轉，但這是與事實相矛盾的」，就算它們都無法完成公轉，也不會跟什麼「事實」相違背，而且「無不無法完成公轉？」，不是大霹靂學說要解釋的事 大霹靂學說是解釋宇宙初誕生的時空變化，至于誕生後的宇宙發展問題，目前科學家們莫衷一是，尚無定論 ，也不是所謂的「碎形宇宙學」所能提出答案的。
２．文中提及「本宇宙和粒子實質上是相同的，本宇宙在每一個包含另一本宇宙的粒子中不斷被復制著，人類身為本宇宙的一部份，我們可以假設在人身上也可以發現殘形宇宙，也就是本宇宙是一個巨大生物的一個粒子，在我們體內也有無數個包含宇宙的粒子，每個粒子都是個完整的宇宙，並居住著超級微小的智慧人種」，「如果我們測量巨大生物及我們體內的元素，且顯示兩者的比例一直是常數，那麼很有可能這巨大生物和我們結構相同」，前者無法只靠後者來證明，例如乒乓球、棒球、籃球，也有常數比例，可是不同球是用不同材質做的，而且如果說乒乓球里有另一個我在打籃球，那要有更多的證據才能說服筆者。
３．至于，尺度的差異是否可以推論出時間量度的差異，筆者無法評論，也許大人與小孩在時間量度上有所差異，但是要怎麼實驗呢？不同坐標系的時間量度要如何實驗與比較呢？
筆者支持該文作者的企圖心，只是該理論想要解釋與涵蓋的範圍實在是太廣大，需要的是更多的證據與實驗，更扎實的邏輯推論，才能說服人們。
每個人對于宇宙都有很多不同的想法，例如，作為信仰的那部分，我認為宇宙是整體互通的、心靈與物質間具有某種機制、創造以某種方式作用著但是這些很難證明，可是筆者也希望自己不要否認，畢竟真理的可能性，會讓人們往前看去。
所以，筆者仍是支持該文作者的企圖心。
原載于︰
http://residence.educities.edu.tw/sinner66/think/part_1/reply/page.htm
首頁︰
http://residence.educities.edu.tw/sinner66/
作者E-Mail︰
Sinner@mail.iem.NCTU.edu.tw 科學與信仰的對話
作者︰psb
前言
形上學和科學的交互作用，千百年來一直是振奮人心的話題之一。哲學家和神學家在這個問題上已經耗盡了精力；如果信仰真的是起源于驚奇之感，那麼即使是在今天，這樣的熱情也未絲毫減退，隨著時代不斷的開展，越來越是澎湃洶涌。這個形上學和科學——或者說是信仰和科學——的沖突，挾著二十世紀科技巨大的成就和二次世界大戰的陰影，將這個問題的內涵和深度推上了無與倫比的高峰。
我們的確何其有幸，生長在二十世紀︰這是一個翻天覆地的時代；是個人類有能力上天下海、鑿開大地、邁過河流、升到太空；是一個人類用自已的智能初次掌握生命的奧秘，有效的增長人口到以前想都不敢想的程度。宛若聖經上所說︰『生養眾多，遍滿地面，治理這地。』從生命的奧秘到物質的奧秘︰小到原子的影像，大到無遠弗屆的星雲，人類已經有了一套強而有力的方法去說明這些物質的一舉一動。
新墨西哥州羅沙拉摩斯上原子閃光的明滅、第一台計算機的問世、登陸月球、復制羊的誕生科技無所不在，也沒有人認真想要去對付它，連反對科技的人都不由自主的使用科技的產品。而神學，這個曾經是一切哲學中心的學問，似乎越來越縮在一個不起眼的角落，乏人問津。
神學終結了嗎？
以往一切信仰中的豐豐富富，是否注定要在二十世紀科技的光輝中黯淡下來；就如發明了飛機大炮，弓箭就注定被放進博物館︰僅供觀賞。神學終結了嗎？對某些基督徒而言，這是一個日夜啃嚙不已的問題。隨著世俗化的力量越來越強大，道德禮教紛紛失去了活力，千奇百怪的現象不斷出現，『瀆神』成了日常性的節目，基督教只成了『眾多』宗教中的一支這些基督徒回想過去美好的時光︰那是一個神學凌駕一切的年代，教會在地上有能力有權柄的時代，他們想要呼吁社會大眾返回自然，回歸到他們所想象的樂園。
然而真正的現實是︰沒有人能回到過去。我們對自然的看法無論如何轉變︰轉向多樣性、暫時性、復雜性，都再也不可能再轉回過去那種基督徒緬懷的時光。在這些基督徒的眼里，那時所有的知識都被神學所含括，所以在知性上不會產生**，也不用費心去選擇。然而這種統一究其根底是一個僵死的統一，一種知識的獨斷論。在強制的統一下所帶來的結果不外是扼殺了知識的自發的創造，這種知識型態帶到現在所引發的破壞會比建設還要大；科技充沛豐盈的動力不可能被這種企圖所阻擋。
但是神學真正的活力也才方興未艾。
本篇文章是從學理工的基督徒角度出發，著眼于種種自然科學的進展以及這些進展對知識論和信仰的交互作用。以科學的範圍之廣，一篇文章根本不可能一一論及，一些專有名詞也無法詳細解說，而論證上也必然不是全然令人滿意的。但對踏上這條路的人想必是能夠心領神會。本篇文章是寫給那些嘗試思考、又願意聆听的人；這條思想之路曾經吸引了無數的人投入，而且還將會繼續下去。
沒有邊界的形上學
為這個紛紛亂亂亂的世界找一個理由，一直是哲學家賦予自己的任務，經院哲學家為思辨的過程絞盡了腦汁。在這里，一切的現象都被帶到了充足理由律的要求之下——所有的存在都是有原因的。如果充足理由律的要求不說話，那麼一切的思想都不可能，一切的邏輯連貫都不可能，所有的現象就只不過剩下了一團雜多混沌。早期哲學家的最高成就，就是在這團混沌中找出了秩序，用艱苦的思辨去嘗試區分出什麼是本質的，什麼又是附隨的；什麼是中心的，什麼又是邊緣的；什麼是暫時的，什麼又是永恆的。借著種種這樣的定義，人的理智終于可以找到一個安身立命之所——找到了理智自已存在的理由。希臘哲人所投注的心力委實可敬可佩。
然而對這世界的抽絲剝繭的過程卻像是一個永無止境的任務。在哲學中，他奇怪的表現在不同的哲學派別對彼此學說的攻擊和新學說對舊學說的拒斥上。這些哲學家逐漸覺察出︰無論他們用何種方式逼近這個世界，總是有些終極原因是這些思維無法到達的。恰恰好在各種論證中，竟然許許多多重要的問題不約而同的指向這些終極原因；這個包在無窮的迷霧中，沒有邊界的形上學領域。
在經歷了幾個世紀的思想激蕩後，基督教的興起適時的填補了這個空隙。藉由神創造世界的主題，終極原因似乎一下子變的秩序井然——各種的價值和現象，在聖經的論述中森然羅列，沒有什麼是不能用聖經來說明的－至少在他們的看法中是如此。再經由阿奎那的整理和登高一呼，整個的神學形上學架構就此大成，獨領風騷達幾世紀之久。于是，形上學的問題似乎就只變成了如何更細致的解釋聖經的內容－－直到牛頓的破天荒的發現將局勢整個翻轉過來。
認識論的丕變
當牛頓引進了微積分來精巧的解釋運動和天體現象時，同時代的人是驚嘆的。三個簡單的運動方程式加上了數學手法，將最小的單擺和天上月球的運動聯系起來了！那麼不起眼的方程式，寫起來還不到一張紙，Newton，竟然規範了天上地下一切的運動，這個發現還能不驚人嗎？他們當中大概誰也不會想到︰這種引進的後果，竟是將他們價值觀中心的神學思想打入冷宮。但他們那時已經隱隱約約的感覺到︰原來有一些現象不用聖經，也可以解釋的很好；甚至更好！
牛頓對自然科學的貢獻我不擬多所著墨，一般的書上說的太多了。我只強調牛頓的貢獻對神學的影響。藉由牛頓的成就，決定論的觀念被引進了對自然現象的解釋，數學的手法被引進了對自然世界的規範；數學終于從古代真善美的領域中下凡到『人間』來展現他獨特的魅力。從某種意義上來說，神學與自然科學都是嘗試用一種統一的觀點去理解他們所看到的現象，只是在牛頓的典範之後，數學的技巧取代了純粹文字論證的技巧，帶進來了使用數學方法後的明晰性，而整個研究自然科學的方向，也在這時候與純哲學正式分道揚鑣。
也許數學方法引進自然科學後的最大魅力是在于︰終于有了一個人類夢寐以求、獨立于各家各派的理論。每個人的思想喜好或有不同，但是二加二總不能等于五吧？數學帶給了自然科學某種難以言喻的融貫性、完備性、和簡明性。科學藉由方程式的幫助，終于覺得自已可以玩弄自然于股掌之間。
當然，方程式本身不是真理。但是方程式所帶給人們的理解是真理，這似乎變成了這個世界不容置疑的法則。穿過方程式表面，直入內部的奧秘，整個的自然界可以被人類所能理解的法則寫下來。各個不同流派和和各種方法的所追求對知識最高的認識和掌握，在數學的柏拉圖天空中，終于集其大成。
異化的自然
只是在牛頓的理論中，卻未曾對人類的自由留下一絲一毫的余地。當然了，那時的科學家們歡欣的試驗新的典範，根本不會有人去煩惱這個問題拉普拉斯甚至說︰只要給他所有粒子的位置和運動，他可以算出這個宇宙過去未來所有的狀態。有一次拿破侖問拉普拉斯，在他的理論中上帝佔什麼樣的位置？拉普拉斯回答︰『陛下，我不需要這樣的假設。』
狂妄嗎？或許。這是一個科學家在他那個時代，在地上的君王面前畢恭畢敬的否認天上的君王。也許在他對拿破侖謙卑的同時，他也暗暗意識到其實並不是每件事都在他掌握中的。但相對于他所受到的自然科學燻陶，這並不奇怪。牛頓的方程是決定論的——不只是在方法上的，更是在形上學領域的；一個粒子的運動唯一只決定于他所受到的力和初始條件，除此之外，別無其它。(這樣的精神也延續到現在︰如果有人的論文宣稱某種自然現象是由于某位『上師』或『逝去的親人』所引發，期刊的編輯委員大概是勸他參加『鬼話連篇』，並且客氣的將稿原封送回。)不管後來的牛頓體系又加了多少令人目眩的數學方法觀念和技巧，不管由拉格蘭吉和漢米爾頓所引進的運算體系和微分流形是如何的豐富華麗，邏輯加上數學畢竟不能推出牛頓的前題所不 涵的東西——人類的自由意志。
很顯然的，如果牛頓的決定論是正確的，那麼人們對自由的看法就全部是謊言，因為連那個自以為是自由的念頭都只不過是被決定的。這對黑格爾的哲學也是個巧妙的諷刺︰並不存在什麼神秘的世界精神辯證的發展，只存在牛頓相空間中一條早已決定好的軌跡，一條規規矩矩的世界線。而在這種世界中，自然科學所剩下的工作，除了『玩弄小數點以下的幾位數』，又還能剩下什麼呢？
科學的革命
隨著牛頓典範的完善和漸漸精確，這個體系逐漸成熟長大到變的無所不包，世界最深入的奧秘呼之欲出。十九世紀末葉吧，開始有人抱怨牛頓實在太幸運，把所有的物理定律發現完了；接著一九○○年，克爾文爵士樂觀的宣稱所有的物理只剩下兩個實驗的結果還未解決，但『只是彈指間事』。任何其它學科對物理的質疑都被反駁的七葷八素。物理學家紛紛轉行，覺得這們學科可能已經沒有什麼進展，古典物理似乎再無抗手，即將千秋萬載，一統江湖。
但是且慢！那兩個實驗呢？當然了，這就是近代物理史上鼎鼎大名的『黑體輻射問題』和『邁克生、莫利實驗問題』。這兩個實驗的後果，一個產生了量子力學的前身，一個導致了相對論的產生。這兩個『覆蓋在物理學上的雲彩』不但沒有消退，反而成了搖撼古典物理根基的狂風。從那之後算起不到三十年間，牛頓的物理成了古典物理學，退出了物理研究的核心，代之而起的是近代物理上兩大無可匹敵的高峰－相對論以及量子力學。這是倚天劍和屠龍刀的故事，畢竟能夠抵擋古典物理學活力的，也盡盡只有近代物理學的鋒銳。
一開始物理學家並不見得都是甘心樂意的相信相對論和量子力學的，更別提一般大眾了。這兩門學科的中心觀念是如此的遠離日常直覺，用以理解和說明的工具是一般人更無法消受的數學技巧，(上帝是數學家？)以致到現在也不見得有多少人能弄懂這兩門學科，數學的艱澀使許多人望之怯步。奇怪了，到底是什麼先驗的理由讓人要弄懂自然非靠數學不可？這可能是許多人理直氣壯不去了解近代物理的理由。但是即使是那些已經掌握了數學工具的物理本科系的人而言，這些觀念，當初也足夠將他們弄的暈頭轉向而有余了。
在古典物理的體系中，觀察者不假思索的假定有一個客觀實在的物理世界和絕對時間。時間和空間是先驗的，是自明的。康德花了六十年時間證明時空的先驗性和人認識能力的關聯。在古典物理看來，沒有這些假定所有的推導就不能繼續下去，而人如果測量不精確，那是技術上的問題，和這些假設無關。測量和觀察都是和光有關的，如果光不是無窮快，你如何去定義一個遠處地方的『同時性』呢？相對論所展開的思考，開始了對古典物理學的『絕對時間』觀念開始了毫不留情的批判，這為本世紀天才的物理學家愛因斯坦所完成。相對論完全否定宇宙間有一個絕對坐標系的可能，在坐標系與坐標系之間只有光速是常數。但是相對論骨子里還是決定論的，是承認客觀實在的。這個客觀實在即使是以不同的語言在講述和定義，也仍然是不受觀察所影響的。
然而量子物理的開始，正式對所謂『客觀存在』的可能性開始最嚴格的質疑。測量的精度有沒有限制？如果有，假定一個我們事實上不可能觀察到的物理結論(比如說一個無窮精確的初始條件)有意義嗎？回答這個問題的是海森堡，結論是︰沒有意義。觀察的動作事實上已經改變了系統。按照量子物理，態向量的縮減一定和觀察者觀察的動作有關。如此一來，只剩下了被觀察者和觀察者之間的相互作用有意義。比較起來，量子力學引發的是一場深刻的多的革命。在這場革命之中，不只是物質現象，連觀察者的意識－人類最深的神秘－也被包括進來了。
物理的對象受到觀察者所改變？這簡直是不可思議。愛因斯坦至死都不肯接受物理對象不是客觀存在的事實。古典物理所樹立的客觀知識論體系是如此的深入人心，而他的後輩——近代物理竟然又重回主觀的懷抱。但常識宣布為廢話的事情，在微觀世界里偏偏不管用——而且還是每次都不管用。即使有些科學家心不甘情不願，但是當從理論一直推出奇奇怪怪的現象，而實驗跟在一直跟在後面證實所言不虛時，他們又能如何？就像許多人搞不清相對論是如何將質量和能量等同在一起的，但是當廣島和長崎上冒出了史無前例的火花，他們也只有乖乖承認是自已不行，不是別人不對了。
曙光的明滅
『比較起來』，海森堡說︰『本世紀的物理學家對待神學家的態度，比起上一世紀，是好的多了。』在客觀性的神話粉碎之後，科學家也終于不得不承認，其實他們最終也是抱持著某種形上學的理念。愛因斯坦也談到︰「最終是理論決定什麼是有意義的和可觀察的」，雖然他相信的仍是斯賓諾莎的上帝；對哲學而言，這樣的論調絕不會是不熟悉的——又是知識論的論證。理智的探索終于又回到了原點——但這次是以一種更深入的方式轉回的，當初由牛頓代表的古典物理岔出去的方**，如今又被硬生生的逼回到了知識論的神秘面前。
量子物理的出現使存在重新成為問題，使真理重新成為問題，使『知道』重新成為問題。如果說創世紀讓科學家覺得荒謬，那因應態向量縮減產生出來的多世界理論簡直是讓人笑破肚皮，而波姆的隱變量理論又一直得不到證實。(也許去先發展知識論上的測不準原理還比較快一點)而科學家無奈將很早很早以前形而上學家所思考的東西又重新撿拾起來思考了。(這有點像是科學辛苦的爬上知識的頂峰後，赫然發現︰上面早已擠滿了形而上學家!)
然而這並不是意味著物理學家開始向哲學家求助，本世紀初期那些物理學家鬼才般的物理直覺，不是任何哲學家和神學家所能逼近的了的。我們仍然看到物理學家和哲學家相互攻擊的例子。(其中最著名的也許就是費曼，他連在經典教科書中都不忘損一下哲學家)物理學家和哲學家一旦跨過了專業的領域是顯的如此的無能，以致專業的哲學家常常是糟糕的物理學家。一九二二年在巴黎哲學會上發生了決定性的一幕，柏格森試圖從哲學的觀點捍衛時間的多重性原因，愛因斯坦答的很干脆︰他拒絕所謂『哲學家的時間』，生活經驗救不了被科學否定了的東西。而溫伯格，在听到有別的科學家因為證明有上帝存在而得到一百萬美元時，抬頭一笑，陰森森的，說︰『我倒想問問有沒有學術機構願意提供一百萬美金給證明沒有上帝存在的人。』
詳細說明這個物質世界存在的方式，本來就是物理學家的任務，用他們的規則和他們斗法，無異是找邁可喬丹打籃球；物理已經達到的內涵絕不是一蹴可幾的，在這個範圍內他們也是無可匹敵的。只是他們慢慢的覺察出︰無論他們怎麼進行計算，總是有一些東西不斷的溢出他們的算式之外；那些在計算的同時被他們排除在外的現象也許是物理不願處理的，但絕不會是不重要的；生命不能被計算，正義不能被計算，愛情不能被計算，價值不能被計算。即使今天物理發展到頂點吧，比方說終于有天才物理學家將所有的理論用弦論統一起來了，我們還是可以問問︰那又怎樣？能夠統一說明所有物理現象的最終理論有能耐說明一切的生命現象嗎？如果不，他又憑什麼自稱是最終理論？
物理上的最終理論統一的只能是物理上的現象，他無法含蓋人文的部份，就如他無法計算出自身的由來一樣。就是在這一點上，人類所有的價值觀全部爆發出來了。一個人吃人的世界，和一個無血無淚的世界，會違反那一個自然定律呢？一個貪官污吏當道，千百萬人頭落地的世界，不也是很『符合』量子力學和相對論嗎？近代物理的世界再深遂迷人，曼德布洛特集合再富麗堂皇，對人們的苦難能有一絲一毫的響應嗎？多的是有人打個科學的名號行殺人的事實，拿著達爾文和馬克斯主義的雞毛當令箭。如果生物和歷史演化的『鐵則』應用在社會上，那我要問︰消滅『不良品種』何罪之有？不過就是替『天』行道。這個『天』不過問誰『有資格』判斷誰是『不良品種』，他只讓事情就這樣發生了。那希特勒何罪之有？**東何罪之有？替『天』行道何罪之有？
當物理學家一跨入價值的領域，他也成為了糟糕的哲學家。也許近代科學真的滿足了人們在理知上某些方面極其精巧的需要，但是在其它方面他甚至顯得更無能，而且就因為『科學』的名號是如此的蠱惑人心，他所引起的破壞力更是威力驚人。如果歷史上自然科學曾指出了神學不能達到的界限而沾沾自喜，逼神學交出知識的領域，那今天指出了自然科學無力處理的對象時，自然科學又該如何呢？
科學終結了嗎？
科學哲理PhilosophyofScience
劉大衛
何謂實驗？原理？說明？自然法則(定律)？
本段討論是以 PhilosophyofScience (byDelRatzsch，InterVarsityPress，USA，1986.)一書為根據。
Ⅰ定義
自然科學即探討並研究
1.憑經驗的(empirical)︰假如可以，就做實驗。
2.客觀的(objective)︰公開的。
3.合理的(rational)︰常常是可計量的。
自然科學必須對自然界做兩個基本的假設︰
1.在時空上具有一致性或經常性。
2.是人可以理解的。
FrancisBacon(1561-1626)提出從事科學研究的正確方法︰
1.收集資料、數據(collectdata)－憑經驗的。
2.在沒有前提的情況下加以組織－客觀的。
3.歸納得出原理(induction)－合理的。
這些觀念是現代科學的開端。可惜Bacon本身並沒有從事科學的研究，而且他的方法是不可能的。我們必須以某些理論為前提，去引導資料的選擇與組織(這是憑經驗得來的嗎？)。歸納需要想象力與創造力，並不是純邏輯的(這還算客觀嗎？)。有許多理論都可能與這數據相符，我們必須根據某些前提為標準，來選擇其中一種理論(這樣合理嗎？)。如此說來，是否意味著科學不是憑經驗的、客觀的、合理的呢？
Ⅱ發展
Ratzsch在書中討論到許多探討科學的哲學家對科學的觀點，這些哲學家試著讓「科學是憑經驗的、客觀的、合理的」這觀念落實，就是仍不放棄對這句話的信心。20世紀初期，他們的共識是︰科學最後的根據仍是自然的觀察，這就是「憑經驗的」。較中立的科學家都是依據相同的資料，而科學界可加以檢討、重復實驗(若可能的話)、並更改錯誤。這就是「客觀的」。
我們使用的演繹法(deduction)是從一般法則和最初狀態開始推算出特定的結論。在事前，這樣的演繹法算是預測，而在事後，就是解釋了。我們只能夠觀察所有真實界中的一小部份，一個樣本。我們注意到一些樣本，假定這足以代表所有的真實界(一致性)，從而想出一個理論來。等到我們在真實界從事更廣泛的實驗和觀察後，這理論可能被證實，也可能被**。這就是「合理的」。
但還是有一些問題，解釋必須能夠提出原因，而不單是預測；個人和社會的因素也會影響到我們的觀察，及我們所選擇的理論。此外還有一些其它的問題。
ThomasKuhn于1962年發表了《科學革命的架構》(TheStructureofScientificRevolutions)分析科學史。對他最具關鍵性的概念，他稱之為「典範」(paradigm):一套公認的、假設出來的標準思想、理論、及研究方法，譬如亞里斯多德或牛頓的物理系統。科學家平常不是去發掘新的理論，而是希望自己的研究數據符合現有的「典範」。觀測來的數據大多與「典範」吻合，若有少數例外，我們就把這些歸為「特例」(anomaly)。這些「特例」通常是被置于一旁，或是等以後再解決，因為它們被認為不具什麼重要性。但若累積了太多的「特例」(多少才算太多？)，則會使「典範」的可信性動搖。這種情形，我們稱為「危機」(crisis)。「危機」可能造成下列任何一種結果︰
1.修改舊「典範」，以便符合「特例」
2.將「特例」擱置，回到原有「典範」，深信總有解決的一天
3.「革命」(revolution)，另發展一套新的、可接受的「典範」(如哥白尼以太陽為宇宙中心的天體觀；牛頓和伽俐略根據實驗、數學發展而來的物理學；生物學的進化論)。
Kuhn是根據「觀察」來研究「科學」，而非根據哲學！照他的說法，科學到底是不是憑經驗的、客觀而合理的呢？Kuhn並不認為自然界和自然律都取決于心理因素和社會因素。然而，有些人確實有如此極端的想法。
Ⅲ現在
目前的科學界承認對「憑經驗的」、「客觀的」及「合理的」仍無法準確地下定義，但卻仍相信它們是有意義的概念。
「經驗的」數據來自于一外在的自然世界，我們不能強迫大自然來符合心理學和社會學因素對我們所形成的觀念(伽利略的觀察，Michelson-Morley的實驗，原子的結構，太陽的微中子等等)，所以，當有人說「所有科學是心理學和社會學影響下的產物」，我們認為這樣的說法似乎是不合理的。
「客觀／主觀」是一種程度的問題；雖然沒有完全客觀的數據，但對所有的觀察家而言，某些數據是一樣的，而且幾乎是完全客觀的(如儀器的讀數，星球的位置等)。
「合理」是無法定義的，而且有時整個科學界是錯的。不過，要求具有正確性、一致性、廣大性、簡單性、促進性仍然是對的。
一個科學理論只是個正確預知的游戲(操作主義)(operationalism)或是真實的(現實主義)(realism)呢？似乎有個「不同程度的真實性」存在。例如，我們很難否認行星、原子、元素、分子、遺傳因子、細菌的存在；而電磁場、能量作用雖不能眼見，似乎也非常真實；「夸克」(quark)未能直接觀察，但間接證據卻不斷地累積著；「多度空間」、「其它宇宙」等理論，都有人提出，卻無法觀測，這些理論的真實性，至今仍存疑。
許多人強調科學的不確定性，他們認為許多以往確認的「事實」，已被提出反證，所以他們推論︰科學中沒有一件事是確實的，所有理論早晚都會被**。這些人的看法並不完全正確，科學理論可依其確定的程度來排列。較為簡易的理論，處理較小範圍的現象，這被稱為「模型」(如分子形狀、化學反應步驟、現有記錄及現有事物的歷史起源)，如此的模型總需要不斷地改進及修正，而有時也必須完全丟棄，以較好的模型取代。然而較為重要的理論有著較寬廣的觀察證實範圍，而且在新的明顯特例產生時，不至于立刻被淘汰(如能量及動量守恆、遺傳定律等)。懷疑這些定律的人，卻希望別人能接受他們所提出嘩眾取寵式的理論，他們自認他們的理論是毫無疑問的！
科學革命並未淘汰掉重要的理論，而是將這些重要理論放進嶄新的、更寬廣的理論中。愛因斯坦的理論同意牛頓關于速率遠小于光速的定律，宇宙飛船仍遵照著牛頓定律航行著。我們不敢說這些理論永遠沒有被**的一天，但目前仍無理由去懷疑它們，而足以**這些理論的理由在短期內出現的可能性很小。
Ⅳ歸納
總結上文，基于Ratzsch的書的討論到此。我們可以歸納如下。
科學能用較深較廣的敘述去「解釋」一個現象︰先有托勒密的地球中心論，後有克卜勒的太陽中心論來解釋天空中行星的運動，然後有牛頓的萬有引力和運動定律解釋，再有愛因斯坦的廣義相對論去解釋萬有引力，但為何有質量、力、空間、時間呢？科學永遠有一個最深層的解釋，而這個解釋只是「敘述」和「尚未能解釋」，當我們找到一個新的解釋，即成為最新最深層的解釋，所以永遠存有一個目前無法回答的「為什麼？」。
科學有其極限，在此極限內，科學是重要而且正確的，它可以告訴我們有關宇宙和宇宙的定律，可以告訴我們利用自然的定律去推測許多宇宙的過去和未來，但它無法告訴我們宇宙和它定律的來源，我們不可能以科學來證明自然界是有規律的和可理解的，只能說「到目前為止這個假設是成功的。」
我們沒有理由相信「科學的極限就是真實世界的極限」。當我們說某些事是不科學的，不能說這些事就一定是不真實的、不可能的或不合理的，只能說是我們無法用科學的方法去理解。舉例來說，科學無法告訴我們任何有關道德、宗教的真理、目的、人格、愛及美麗等等的本性。
科學簡史
劉大衛
在寫這歷史的時候，我承認較著重于物理和天文，這有兩個理由。第一是我的背景是物理，從小學四年級我的嗜好就是天文學。第二是任何一本有關科學歷史的書都強調這兩個科目，因為它們是所有現代科學的根。
Ⅰ.古代
古代的巴比倫人、埃及人、和中國人至少在公元前3000年就有基本天文和數學，包括對天體的運動都有相當準確的了解和預測的能力。這可從他們的年歷和其它的記載看出來。
在古典希臘人當中我們可以用杰出思想家來代表，像「亞里斯多德」(Aristotle，公元前350年)、「阿基米德」(Archimedes，公元前250年)等人。中國在同樣的時代，也發展到相同的程度。他們有生物學、物理、化學、幾何學的基本觀念。
亞里斯多德的物理學是古典希臘人的最高科學成就，也是對以後歐洲文化的最大影響。我們要很簡短的討論這個題目，也要特別注意前提或假設對結論的重要影響力。
亞里斯多德的物理學的第一個假設是「作用力造成運動速度」。這是建立在日常經驗上。若你看到一個東西在移動，你就會尋找一個推動它的東西。當沒什麼東西推它時，它就會停止運動。有少數的現象似乎是例外，譬如說，��物體能飛在空中，卻看不見有什麼東西在推它。但這也可以想辦法來解釋，只要說空氣從��物體的前面移開，再跑到後面去推它。
第二個假設是「地球是宇宙的中心」，這就是「地球中心說」。這也建立在我們看到的所有東西上。天空看起來是一個以地球為中心的球面，而且所有的東西都繞著地球跑。物體很自然的不是往地球走，就是背著它走。
第三個假設是有關物質的成份。亞里斯多德的化學很簡單，他說地上的東西是由土、氣、火、水這四種元素組成的。用這個理論他們就能解釋當時所觀察到物質的屬性和變化。
亞里斯多德說天體(太陽、月球、行星、恆星)是由另外第五種元素「以太」(ether)組成的，跟地上的物質不同的是它永遠不變、完美。所以天上會變的東西，像流星、彗星、新星都在天空之下、在地球大氣層空氣中，而不是在恆星和行星中。以太的自然運動不是往地球的直線運動而是繞地球做等速圓周運動，自然形狀也是光滑的球形，因為球或圓圈是最完美的形狀。
亞里斯多德為他的理論體系提供了五種證據。
第一、我們沒有地球在動的感覺。當我們走、跑、騎馬、坐車或船，我們有運動的感覺，但我們在地球上沒什麼感覺。
第二、有甚麼作用力能夠推動地球？！若說地球在動，那要解釋為什麼在動，就是說需要有一個推力。誰能想象有一個那麼大的力能推動地球？
第三、沒有風。當我們走或跑就會感到有風，假如地球在運動就應該有風，但沒有。
第四、沒有看的出來的視差，天空沒有呈現任何因為地球跑到另一個地方而導致的變化。比方說，如果地球每一年繞太陽走一圈而不是太陽繞地球走，那一定會在不同季節使星星有不同的外像，但並沒有。
第五、人類是宇宙的中心點，因為我們是宇宙中最高、最重要的部份。
我們現在知道亞里斯多德的整個系統都是錯的，所以他的根據也是錯的，但我們不能笑他，因為假如我們也生活在他的時代，我們會有不同的結論嗎？基于他所知道的和他觀念上的假設都頭頭是道，任何與它不同的想法就是不合理。所以在他之後將近兩千年，才有人能提出另外一種理論體系，來回答亞里斯多德的五種證據。
住在埃及亞里山大城的「托勒密」(Ptolemy,公元後150年)延伸了亞里斯多德的系統。他發明周轉圓圈(epicycle)的觀念，就是說用很多層周轉圓來解釋行星、月球、太陽的復雜運動。這些天體所呈現的運動不是等速圓周運動，反而會快會慢甚至于偶而會往後退，亮度也會有變化。Epicycles是圓圈上的圓圈，像有一種機器使這些天體在天空行走。托勒密自己大概不是真的認為天空中真有這樣一套機器，而只是把天體的運動分析成這些圓圈以計算未來運動的工作。但後來的人認為這些圈子是真的，是由一種透明的材料組成的。
Ⅱ.中古時代
過了一千多年歐洲沒什麼值得提到的天文或一般科學方面的進步。最接近科學研究的就是煉金術，但這是一種錯誤方向，是很迷信的科目，想要尋找把便宜的金屬變成金子的魔術，或醫治所有的病而永遠長生不老的藥，或找一種萬能溶劑用來溶化所有材料(但據所知，沒有人想過這溶劑可以放在什麼容器里！)煉金術倒還是有一個益處，就是累積了很多有關化學反應和特性的經驗和資料。
最大的進步在阿拉伯世界，阿拉伯數字和代數學發展出來了，跟以前很不方便的羅馬數字比起來真是很大的改進。他們也發明「零」字。這都提供對以後科學計算不可少的數學觀念和方式。
在歐洲「多馬亞奎納」(ThomasAquinas,1225-74年)把亞里斯多德的哲學和天主教會的教義合並了，制造了一個新的思想體系。這都變成很多世紀以來天主教會的正式教義。天主教會堅持要所有的基督徒接受教會所有的教義，不但包括從聖經來的，也包括從傳統和亞里斯多德來的。若有人表示不同意其中任何一條，那可能會遭到很嚴厲的處罰或虐待，甚至于被殺。
Ⅲ.天文學的革命
到了1500年托勒密的epicycle系統，為了要符合所觀測到行星的位置而受到很大規模的調整，圓圈的數量增加到八十以上，據說有一個國王提議說，若在創造的時候他在場，就會建議天空的創造要簡單一點。住在波蘭的「哥白尼」(NicolasCopernicus,1473-1543年)研究天文以後就看的出，若epicycles系統改成以太陽為中心，那會使計算更簡單更準確。這就是說太陽是中心而地球不是，地球是繞太陽走的。他計算了從運動中的地球來看別的行星所在的位置。這跟亞里斯多德的教導，也是天主教會的教導，有重大的出入。哥白尼只敢說這是效率較高的計算方式，連這也等到他知道快要死時才敢發表。但地球在走也是真的嗎？他的一些間接的話好象暗示著他是這麼想，一個理論這樣簡單又準確，應該是離真理不遠，但他沒辦法回答亞里斯多德的五種證據。
之後幾十年中，哥白尼的理論逐漸傳到歐洲學術界，引起很多不同意見。「泰革」(TychoBrahe,1546-1601年)因為在1572有一顆超新星出現，開始對天文學感興趣。他用晚上不同時間的觀測來證明那顆超新星比大氣層甚至比月亮還遠，所以是在行星和恆星當中的。他知道這是否定亞里斯多德和托勒密的理論，他想出一種以地球為中心的哥白尼式理論，想要把新舊兩者的優點合並。他維持以地球為中心，因為這好象很合理，也是教會的正式立場，他像哥白尼一樣說行星繞太陽走，但他說太陽和這整個系統都繞地球走。他從丹麥國王獲得了允許和經費蓋了一座天文台，準確觀測行星運動達20年之久，特別注意火星。他的儀器比他之前的人的儀器準確，他的目的是要驗證他的理論。在那幾年當中他也看到一顆彗星，測出彗星在行星之間有非圓形的軌道，這又否定了亞里斯多德的話。
泰革去世以前雇用一位助手－「克卜勒」(JohannesKepler,1571-1630年)。他把泰革的數據留下來，花了很多年來分析這資料。他已經被說服說哥白尼的系統是真實的，也試過按這立場來分析泰革的資料。他逐漸塑造出他很出名的「行星的三個運動定律」︰
*以太陽為中心的橢圓形軌道
*速度遵守等面積定律
*軌道半徑和周期之間的關系
這具有幾種革命性的觀念，當然一個是接受哥白尼的系統，說太陽是中心而地球是一個行星，像其它的行星一樣繞太陽走。另外一個是軌道的形狀，哥白尼還是用epicycles，但不管克卜勒在怎樣調整他的epicycles，還是差一點點無法使它們符合泰革的數據。克卜勒對泰革的準確度有很大的信心，所以連很小的誤差也不能接受。他終于放棄了圓圈，試用第二簡單形狀－橢圓，就很興奮的發現，這樣就成功了，計算跟觀測完全符合。
克卜勒的系統那樣簡單又準確，所以哥白尼的系統被大部分的人接受了，但克卜勒的定律只是憑經驗，沒有理論解釋行星為什麼要這樣走。他不能回答亞里斯多德的五個證據，那還是一個困惑。
「伽利略」(Galileo,1564-1642年)開始解決這困惑，他想出了「慣性」(inertia)的觀念。這是說一個物體的正常狀態不一定是靜止不動，而是沿著直線做等速運動。我們平常看的東西若沒受到推力就停下來是因為有摩擦力，若摩擦力減少，那物體要用比較長的時間減速到停下來。伽利略推理說，如果可以完全除掉摩擦力，那物體就永遠停不下來。所以當我們看一個東西在走，不用問有什麼力使它走，只有看它的運動改變才要問為什麼。跟亞里斯多德不同，伽利略說作用力不是造成速度，他說「作用力造成加速度」。這就回答了亞里斯多德的問題，「有什麼力夠大到能推動地球？」，這就是問錯問題。沒什麼力推動地球，簡單說沒什麼力使它停下來，所以它繼續走。這樣也回答了亞里斯多德另一個證據，說沒看到地球運動所造成的風。地球和大氣層是兩個一齊走。
伽利略第二個大貢獻是他用望遠鏡觀看天空，在1609年，望遠鏡剛發明的時候開始，他用望遠鏡發現月球表面上有山、撞擊坑和「海洋」，太陽有一直在改變的黑子。亞里斯多德說「天體是「以太」組成的，所以一定是完美、光滑、不變的球形」、但伽利略看到它們是不光滑的也會改變。他也看木星的四大衛星，另外一個中心！亞里斯多德說「任何東西都要繞地球走」。伽利略觀察金星的形狀和大小都不斷有變化，表示它繞著太陽走！亞里斯多德又錯了。最後，看任何方向，尤其是叫作「銀河」的那條朦朧的光，他看到天空充滿了數不完的星星和星團，不可思議的多、浩瀚而遙遠！不只有幾千顆固定在一個球面內面的星星，而是數不完的恆星在空中分散到很大的距離。這回答了亞里斯多德有關視差的證據。地球的運動沒造成看得見的恆星的變化，是因為它們的距離太大，使得視差小而無法測出。
到此只有回答亞里斯多德前面四個證據，剩下第五個，說「人類是宇宙的中心」。這不是科學化的詞句，所以不能有科學化的答案。但伽利略還是沒有一個理論能解釋克卜勒的四個定律為什麼是真的，行星的軌道為什麼是橢圓形等。
「牛頓」(IsaacNewton,1642-1727年)提供所需要的理論，有「萬有引力」、「三個運動定律」和微積分。他發展出他的理論是在他23歲、1665到1666年在各大學因重大傳染病而停課的時候，他終于在1687年發表他的理論。
萬有引力是任何兩塊物質之間的吸引力。地球的運動之所以往太陽轉彎形成繞太陽的橢圓形軌道，是因為太陽勢一個力作用到地球上。其它的行星繞太陽也是同樣的原因。地球吸引月球、使它繞地球走。木星吸引它的衛星。這理論那麼成功就完成了推倒亞里斯多德系統的革命。但我們必須注意，當回答一個問題就造成一個新的問題︰「為什麼有萬有引力？」克卜勒描述橢圓形軌道，但沒提供它們的解釋。牛頓描述萬有引力，用它來解釋橢圓形軌道，但沒提供萬有引力的解釋。
伽利略和牛頓不只造成新的理論，而且是用完全新的方式來解釋自然界。以前的解釋都用邏輯、哲學和幾何學，牛頓的定律給我們一套數學式時空理論，把宇宙機械化了，其中的事件都是預定的。
十七世紀的另外一個很重要的事情是估計光速。在1676年，OlafRoemer研究木星衛星運動的記錄，推論光線橫過地球軌道的直徑要22分鐘。這不是很準，但誤差不是很大。
Ⅳ.十八世紀
第十八世紀沒發生新的革命。牛頓的理論變成很多人都知道也能了解的，也有很多新的應用和計算方式發展出來。哲學家和神學家覺得因為牛頓的定律解釋了那麼多事情，好象幾乎沒什麼事情需要神來做，許多人也就開始偏向無神論。
十八世紀末有一些很重要的發現。美國的BenjaminFranklin和歐洲的幾個人發現靜電。WilliamHerschel于1781年在英國發現天王星(Uranus)，給太陽系增加一顆比土星還遠的新行星。
Ⅴ.十九世紀
很久以來天文學家都在想，為什麼火星和木星的軌道之間有那麼大的空格，好象在那空格里面應該有多一顆行星。他們花很多時間去尋找它，結果沒找到單獨一顆大的行星，卻找出很多小的，叫做「小行星」(asteroids)。意大利人GiuseppePiazzi在1801年1月1日，十九世紀的第一個晚上，發現第一顆小行星。
天文學家已經知道恆星離我們的距離至少有很多光年。這是說我們所看到從恆星來的光線是走了很多年的路才到達我們的。但還沒有觀測任何一顆星的距離。當儀器終于發展到靈敏度夠高到能測出那麼小的夾角的時候，他們在1838年用視差測出最近星球的距離是二十光年以下。
天王星運動觀測的結果出現有一點偏離了牛頓定律所預測的。兩個歐洲很出名的數學家就用這偏離的數據來預測比天王星還遠有另外一顆行星，也估計它的位置。結果天文台在1846年發現海王星(Neptune)在所預測的位置。這就給牛頓定律很大的驗證，表示這些定律真的是萬有的。
科學家也繼續研究電和磁的現象，發現這兩種現象互相有關系。在1865年Maxwell發表他的出名的Maxwell-s電磁學方程組。他的理論表示光是一種電磁波，所以將光學跟電磁學合並在一齊。
化學家發現很多有關不同材料之間的反應的規則，但沒什麼理論能夠解釋這些規則。元素的周期表就提供了元素和化合物的觀念。反應里面所觀測到很準的比例，就導致「物質是由原子組成的」這觀念。
十九世紀末，科學家開始發覺有時候一些特殊的原子會射出帶電的粒子，就推論原子是由帶正負電荷的粒子組成的。這就表示「原子」這名稱，在希臘文的意思是「無法切開的」，是錯的，原子不是最小而不能切開的粒子。
有了這些發現，就可以解釋「天為什麼是藍色的」。這似乎是很簡單的事實，事實上很不簡單，為了解釋它要知道天是什麼，是空氣，空氣是由原子組成的，原子是由帶電的粒子組成的。也必須要知道光和顏色是什麼，光是電磁波，不同顏色的光有不同波長，也必須要知道光和原子之間有什麼相互作用。
熱力學的觀念和定律被發展出來。第一定律，「能量不滅」(conservationofenergy)，是物理的最基本定律之一，應用到所有已知的現象。這定律說不能白吃午餐，不能創造能量，只能把能量從一種狀態轉換到另外一種。第二定律，「熵不減」(increaseofentropy)，跟第一一樣寬廣，不只說沒什麼免費的東西，也說無法避免浪費，宇宙中能用到的能量一直在減少。任何物理系統的變化過程都要使系統的混亂性漸增。
地質學的岩層研究逐漸發現地表的年齡至少有10,000,000年，不只是幾千年而已。
在生物學里一種革命性的新觀念得到大部分的人的認同，1859年，「達爾文」(Darwin)出版「物種源起」，介紹進化論和天擇的觀念來解釋生物的存在。這當然跟基督教的聖經立場有很大的差別。
在遺傳學有兩個重要的突破。第一個是「孟德爾」(Mendel)的「遺傳學定律」。雖然這是在1859年以前已經被發現也發表了，而且在達爾文的辦公室有一份登載這篇文章的期刊，但他從未看過。他去世以後，有人發現那份期刊還是封住的。第二個，別人也發現突變的現象。
光譜學的儀器和數據正在發展中。任何一種材料可以燃燒或加熱使它發光，就可以用「光譜儀」將光分成不同波長。結果，各種化學元素和化合物都有它不同的光譜，這樣可以得知一個未知的樣品的成份。有了實驗室觀測而來的這種資料，就可以分析從天體來的光線。雖然我們無法走到行星和星球那邊，卻還是能夠得知它們的化學成分。
在十九世紀末，科學家都因為他們驚人的進步而覺得很很驕傲，科學好象「大功告成」，只剩下幾個「小問題」他們還沒想辦法用那時候所知的物理定律來解釋，但他們有把握這些問題過不久就會解決。這些問題是︰
Michelson-Morley實驗，光速不會變
黑體輻射光譜(blackbodyradiation)
原子的結構、穩定性、線光譜 輻射性元素所發射的α、β、γ輻射線
光電效應，光和物質之間的互作用
我們現在知道他們太過自信了。那些「小問題」在二十世每一個都導致了革命性新的發現。在1900年以前所知道的物理定律現在叫做「古典物理」，在二十世紀所發現的定律叫做「近代物理」。現在沒有一個科學家敢預測說科學工作有做完的一天。
Ⅵ.二十世紀
在1905年，「愛因斯坦」(Einstein)在瑞士發表三篇文章︰
「狹義相對論」(specialrelativity)︰四度時空、能量-質量對換 「伯朗運動」(Brownianmotion)︰原子和分子
「光電效應」(photoelectriceffect)︰光的能量是量子化的
這三篇中每一篇都是物理上歷史性的突破。愛因斯坦的相對論是一個全新的時間空間觀念，重新改寫了運動和電磁定律。他對伯朗運動的分析是最先表示原子和分子存在的直接觀測方法。他對光電效應的解釋是量子物理的開始。這三篇文章是牛頓停課的那一年之後在新思想上最大的進步。
在1915年愛因斯坦發表「廣義相對論」(generalrelativity)有不變的法則，時間－空間－物質之間的關系式，這就對萬有引力提供了新解釋。
在1909年，ErnestRutherford發現原子核，原子里面的一個小物體，原子的質量幾乎都集中在它里面，正電也都在這里面。以後原子核的研究就發現兩種新的力，弱力和強力。
量子物理學源自于1920年代，成功地解釋原子的結構和它們所發射的光譜。它基于幾個基本觀念，包括「波粒雙重性」和「測不準原理」。從牛頓的時候，物質被認為是一個簡單、準確的系統，但並不是。
「電弱統一理論」源自于1960年代，把電磁和弱力合並在單獨一個理論。這在往把所有分開的物理定律合並成單獨一個理論的目標的路上，是又一個里程碑。現在物理學家正在尋找「統一場論」(GrandUnifiedTheory,GUT)，希望強力和萬有引力也能夠包括在其中。
高能物理從研究輻射性元素所發射的輻射線和宇宙射線開始。以後就作粒子加速器，發現很多新的粒子，當初令他們覺得很迷糊但以後導致現在「夸克」(quark)的理論，說很多粒子是夸克組成的。但按這理論，夸克是看不見的，不可能在那些包含它們的粒子的外面分開出來觀測它們。從來沒有這種理論，這就引起了一些很有趣的哲學問題。有一些理論也牽涉到「多度空間」，說可能在我們所看見的三度空間以外(或說四度，包括時間)事實上還有很多度，可能十度以上。這有什麼意義呢？這幾度空間是真的存在嗎？我們所謂「真的」是什麼意思呢？一個理論是什麼？
在1980年代有人發明「掃描穿透顯微鏡」，這就是第一次能夠直接看得出個別的原子。
在二十世紀末就看到「混沌理論」(chaostheory)的發展，能夠處理很復雜的，以前的方法無法分析的問題，包括不可預測的系統和亂流。
在1930年，美國人ClydeTombaugh尋找幾年以後就「按預測」發現冥王星(Pluto)。這之前有人基于海王星的運動似乎有一點點偏差就預測另外一顆行星的存在，就像海王星是因為天王星的偏差而預測的。但冥王星太小，不能造成任何干擾，天文學家發現所謂的干擾其實只不過是很小的觀測誤差而已。
天文學家對宇宙的了解繼續進步，因為做更大的望遠鏡和靈敏度更高的儀器就漸漸可得知銀河系的結構及大小，是一個「星系」(galaxy)，一個扁的圓形的直徑約100,000光年的系統，太陽距離中心很遠，至少25,000光年。一光年就是光線在一年的時間所走的距離，10,000,000,000,000公里。
但這仍不是宇宙的端點。在十九世紀觀察到「螺旋星雲」，它們的本性是一個困惑。在1925年，蓋完100英�嫉耐 毒稻橢沼謚っ髀菪 竊剖且 酉抵 獗鸕男竅擔 氪 00,000,000光年以上，而且宇宙的邊界還是看不到的。宇宙多大？還是無限大嗎？
他們繼續觀察星系就在1930年發現它們光譜上的紅位移。這是說它們的光譜很像實驗室里面的材料的光譜，但整個光譜往紅色的方向移過來了。到現在所提出來唯一合理的解釋是說星系都背著我們走，這就拉長了它們光的波長也造成紅位移。越遠的星系走得越快，這種情況是所謂的「宇宙的膨脹」。
這表示宇宙不是永遠靜止不變的，而且有一個開始或說一個起源。在1940和1950年代這就導致「大爆炸論」(BigBang)的發展，說宇宙源起于一個高溫高壓的爆炸。這樣就能夠解釋元素的由來和星球的形成和演化。
但在那個時候很多天文學家還沒有接受這理論，一個原因是有一各很重要預測的觀測，若大爆炸真發生過，那從天空各方向都應該收到「3K宇宙微波背景輻射」。但儀器還沒有發展到夠高的程度去做這觀測，看是否有這種輻射。終于在1965年，Bell電話公司的兩個工程師，ArnoPenzias和RobertWilson，觀測到這輻射線。之後除很少數的人以外天文學家都認為這驗證了大爆炸論。
對宇宙和星球來源的了解有了這樣的進步，就能估計太陽系的年齡約4,700,000,000年，宇宙的年齡約15-20,000,000,000年。
生物學家把達爾文和孟得爾的理論合並做成比較新的生物起源的理論，叫做「新達爾文合論」(neo-Darwiniansynthesis)。
生物學家一直研究越來越小的系統，終于達到分子的規模，這就是生物最基本的構成單位，分子生物學就源自于此。結果就發現有生命物質的浩大復雜性，有蛋白質、酵素、DNA結構及它在遺傳上的角色。
當科學家發覺到這宇宙剛好適合生物的存在是多麼驚人的事，他們開始討論「anthropic原理」，想要知道宇宙為什麼會這樣。也有人懷疑是否有很多其它的宇宙。
因為很多科學家采取進化論的前提，這就使他們相信在宇宙中應該有生物存在于很多地方，所以他們開始尋找「外星智能者」(SETI,SearchforExtra-terrestrialIntelligence)，到現在還沒找到。
在二十世紀開始時，「科學」就是自然科學。但在二十世紀中也有「社會科學」的發展，包括心理學、社會學、人類學。
Ⅶ.結論
西方文明邁進十七世紀的時候，認為人類是擺在上帝所指定的小小宇宙的中心點。但到了二十世紀末，科學界認為人類只不過是在一個測不盡又無意義的機械宇宙中，一種微不足道之意外副產品。
《魔鬼盤據的世界》第二章書評
slipper
書名︰《魔鬼盤據的世界》TheDemon-HuantedWorld──ScienceasaCandleintheDark
作者︰CarlSagan
出版社︰天下文化1999
一︰Sagan在本章中透露了其寫作的兩個原因
1.將科學普及化。讓非科學人士也可以輕易了解科學的方法與發現；他以戀愛作比喻，描述其對科學的終身熱愛與投入來自于︰「探索宇宙現象、萬物運作的奧秘的興奮之情」。p25-26
2.科學不僅是一種知識，也是一種思考模式。他認為人類依靠科技建構了許多重要成果，但少數人壟斷科技力量，使多數人缺乏思考習慣，易于擁抱非理性但能滿足人于恐懼中追求安定需求的承諾；是一種以「感覺」導向(安心與否)高于「事實」導向(真實與否)的思考模式。p26-27
二︰Sagan對「科學」的見解
1.求知的最佳利器
既富想象力又嚴謹無比︰「科學建議我們必須先在心中建立各種反面的假說，然後再慢慢驗證哪一種假說最符合事實。」內建式的錯誤修正機制︰自我批評；懷疑權威的論點。科學有時復雜，但因世界本來如此，人本身也如此，不要退縮；當跨越了障礙，通曉科學的發現與方法，了解並應用知識，可以帶來滿足感。
科學是靈性的深奧來源。宇宙浩瀚而歷久，人應認清自己的渺小，體會生命的復雜、美麗、精巧。「有了這種飄渺的感覺與振奮和謙遜的心情之後，才能說我們已經擁有精神生活。」(將甘地、金恩作為「科學與靈性抵觸」的反證，系暗示其認知中的民族自決、**價值等自由思想均來自科學體系的理性貢獻)p28-31
2.精確的預測
提倡使用科學方法，是因眼見各種成功事實。「沒有一種學說或教義是完美無缺的。在進行公平的比較之後，接著選出一個可以提供最佳預言結果的學說，而非讓你感覺最好的說法。」
3.百無禁忌的學問︰合理接受事實根據的批評。
4.挑戰極限
宗教不允許懷疑，科學卻在逼近認知極限的過程中努力。「聖經據說是來自神的靈感，一段話便有多重意義；但是它或許只是由容易犯錯的人類所寫。很多奇跡看似有證據，但也可能只是騙人的幌子、不曾出現的意識狀態、對自然現象的誤解與精神失常等因素混合而成。「沒有任何當代宗教及新世紀信仰能夠像科學一樣，充分展現出宇宙的莊嚴、壯麗、細膩與紛雜。聖經文字中幾乎沒有預示出現代科學的各種發現結果。作者以他也可能想法錯誤作結。
5.一有機會就作實驗
科學語言簡煉、坦誠、慎重、保守，不像廣告、政治神學宣言慣用文字。形上學家沒有實驗室。
6.讓下一代更美好
*科學助益經濟與文明
*提供預警系統(但罪魁有時正是科技本身，如環境污染)
*了解人類生命、宇宙起源等深層議題
*與民主價值一致
三︰關鍵段落
試問哪個主要宗教信仰的領袖承認其信仰或許不完整或有錯誤，進而設立研究機構來探討其教義中可能的不足之處？除了驗證每日的生活種種之外，有誰會系統性的測試傳統宗教教義不再適用的情況？各種主要宗教可曾提供宗教懷疑論者任何獎勵？有哪種宗教堪與科學相提並論？聖經據說是來自神的靈感，一段話便有多重意義︰但是它或許只是由容易犯錯的人類所寫。很多奇跡看似有證據，但也可能只是騙人的幌子、不曾出現的意識狀態、對自然現象的誤解與精神失常等因素混合而成。
在我看來，沒有任何當代宗教及新世紀信仰能夠像科學一樣，充分展現出宇宙的莊嚴、壯麗、細膩與紛雜。聖經文字中幾乎沒有預示出現代科學的各種發現結果，這又讓我更加懷疑聖經來自神的靈感一說。
四︰評論
大體而言，對Sagan于科學領域內的專業無從置喙，但對于他對宗教信仰的見解實不敢苟同。作者似乎對于科學訴諸的實證精神及其一貫的內在自我批判感到相當驕傲，並以預測能力為利劍咄咄相逼宗教信仰者，要其對自身信仰教義拿出事實證據。但我認為這分明是混淆了知識與真理的界線。
辨明客觀知識與永恆真理、探討形式科學與經驗科學知識價值等哲學議題，被Sagan以為是無可實驗之的「形上學」。即使是以非常淡的貶抑論調，仍舊可以從其對事實導向知識的推崇而窺知其預設之知識價值觀︰可被證明的優于不可被證明的。于是，他也只能無力的以種種「可能」輕描淡寫他的聖經觀，也同時暗示基督徒的盲從與無知-在他的價值認定里。他無力針對于科學有據或無據的教義陳述，一針見血的直指其謬誤，乃因信仰目的並非科學的探討，而是神人的啟示與委身關系。
他也預設了知識「一定都是不完備」，需不斷接受「正當的」懷疑詰問以逼近事實真相。問題是，以此方法建構成的知識體系與基督信仰的「信仰先于理解」的傳統早在根本上前提就已互異。以懷疑論為主軸的知識不能拿來質疑在信仰系統底下的任何信念，否則要質疑早就該連信仰前提(上帝存在否)就先質疑起了。
科學知識奠基于實驗、及結果的可重復性。在批判于種種感覺信念之事實面證據缺乏之余，科學也難逃「唯物主義」的指控。即使全然訴諸經驗，我們也仍然經歷感情的存在，也很難接受僅以科學角度論述之「感情為人體神經化學物質的變化現象」！這不是看不看事實的「知識」問題，而是要不要選擇以此種眼光看待的「價值」問題！科學要顛覆佔據價值層面的信仰態度，力道顯然有本質上的不足之處。
連連看－科學研究背後的情感渴望
黃定維口述陳韻琳執筆
遠古以前的人們，除了燭火、沒有其它照明設備，必須跟著日出日落，定出生活節奏。太陽落下月亮升起的夜晚一到，也就是停止工作休息的時刻。于是一家子人，出到庭外，或坐或躺，講閑話，看星星。既然傳媒不發達，聊天話題自然環繞在家族史、地域史上。星星看多了，也多半能熟悉最亮的幾顆星的位置，有時候躺在地上，他們就玩起「連連看」的游戲︰把最亮的星找出來，環著它，勾勒出一個圖形。
很奇妙的是，世界各民族，幾乎都流傳下來這種「連連看」游戲發展出來的圖形、與圖形背後蘊含的民族故事。
拿北斗七星作比方。印地安民族連出一個杓子，英國是犁田的牛車，中國是做官的大人在馬車上、前邊有小官頻頻鞠躬，法國則是個豪華浪漫的馬英國連出的北斗車，最有趣的是埃及，他們連成「牛拖了人走、鱷魚騎在河馬身上。」而古希臘，則是連出大熊的圖案。我們可以想象，他們玩連連看的同時，也在講故事。每一個圖形都可以講一個或很多個故事，于是家族史民族史就這樣傳述下來，形成不同的地域文化特點。
北美印地安連出的北斗中國連出的北斗古希臘連出的北斗
中歐連出的北斗埃及連出的北斗
當然，會玩連連看，前提得是︰目視下，星星會在比較長的時間內不移動。並且隨著季節更替，物換星移時，星星會同步移動，否則連連看的圖案就變了!但是他們也會發現，有些星星是會隨著季節更替而變動位置的。所以他們又發展另一種連連看的游戲︰把同一顆星星走動的位置連起來。就這樣，他們畫出行星的軌跡。
當時的人們面對浩瀚的天空，想象星星移動的軌跡，是覺得充滿神妙的奧秘的。他們一定會想︰這些奧秘，一定與起起伏伏難以掌握的人生相關。如果人不能掌控自己的命運，那命運的掌控者，就一定在遙遠浩瀚的天空上。
人有沒有可能透過這種軌跡，稍稍知曉人生與命運的奧秘呢？現在我們火星軌跡經常玩星座、個性與命運的游戲。這正是行星軌跡連連看的結果。他們把行行星軌跡星軌跡範圍中，所有的星座找出來，發現總共是十二個，然後用他們認為的1450年左右的星座圖大地最基礎元素土(棕色)氣(風)(藍色)、水(綠色)、火(紅色)搭配。
1450年左右預測月蝕的儀器1450年左右預測日蝕的儀器1450年幻想的天堂，地球與地獄
于是天上的星星的奧秘，就這樣跟大地人生的命運息息相關，人與人之間，也從星星奧秘中看見關連。正因為遠古時候的人相信，大地萬物背後的規律，一定跟人類命運有某種關連，所以他們盡管完全不知曉這些規律背後的原因，但他們透過觀察，掌握到規律，也因為能掌握，所以敢作預測，讓天與地，人與人緊密的關連互動。
正是可以預測這件事，成為日後科學發展的最大動力。科學盡一切努力，要讓預測準確無誤，讓預測的可靠度讓人信賴。我們都知道天體的觀察與準確預測包括日蝕月蝕等，成為後來科學發展中非常重要的起點，但我們不能忘記最初的天體預測，其實是呈現出人類心靈深處的共同渴望-人類不願成為浩瀚宇宙下的渺小孤兒。
隻果與月亮——走出前設的詢問「為什麼」
為了預測準確，人們不停尋找各種可能的方法，而繪出天體圖，是很重要的步驟。
我們現今人絕無法想象，當時天體圖有很長一段時間，因受限于柏拉圖亞里士多德時代的天體圖觀念，而將星體軌跡畫成正圓形。正圓，在柏拉圖觀念中是「完美」，既然天是完美的，星體運行就該是正圓形。當時的人對正圓視為理所當然，如果不是圓，還可能是什麼呢？
以地球為中心
于是當時的天體圖，地球在中間，其它行星以正圓形環繞地球旋轉。他們其實也發現行星運行的軌跡路線很怪，但他們就用大圓套小圓的方法(類似我們在兒童樂園玩的旋轉咖啡杯)嘗試把「怪」路線放進正圓形里。所有軌跡路線「怪」的星體，都變成大圓套小圓的圖形。大圓套小圓，地球為中心的天體圖們稱之為周轉圓(Epicycle)。當然，這樣畫天體圖是非常復雜也存在很多不準確的預測的，科學家不甘心的，一直嘗試要解決這些問題。
以太陽為中心
于是出現了哥白尼(1473-1543)。哥白尼說，這種大圓套小圓的天體圖體圖太復雜了，如果用太陽作中心來畫天體圖，會少掉很多很多大圓套小圓的麻煩，只剩下唯一的星球得用大圓套小圓的方法來處理，這個星球就是月亮。
哥白尼提出太陽中心說，其實只是為了繪圖的方便。他的預測準確與否就科學角度來說，並沒有非常大的突破，因為他仍確信星球軌跡是正圓形，而當太陽地球其實都在動的情況下，星體圖是太陽中心還是地球中心，根本沒有什麼差別。
不過，哥白尼多少具備了跳開地球、從外層空間看星體的前瞻視野。
克卜勒繪的行星模型，想象中的六行星
是到了克卜勒(1571-1630)，才提出「真的是圓形的嗎？」的反問。
克卜勒的時代，已經有更多的觀察實驗數據與數學訓練。他和哥白尼一樣，從一開始就假定宇宙現象可以用數學來解釋，數學和宇宙一樣都是和諧的，最簡單的解釋，一定就是最真確的解釋！為了這個假定，他甚至推論「宇宙一定有六個行星，因為完美的立方體有五種，將這完美的立方體一個套完美多面體只有五種一個的套在一起，由內到外可以插入六個圓球，所以宇宙應當也有六個行星，連地球就是六個。」
當然我們現在知道，他這「偉大的預設」之下對宇宙的推論不怎麼高明。但是克卜勒卻以其數學驗算的實事求是的態度，說出行星運行軌道應當是橢圓的。克卜勒計算火星運行軌道，怎麼算都有八分差距，他怎麼努力都無法解釋這一現象，最後他只好另外對其它形式的軌道進行試驗，直到接觸到橢圓形軌道，問題突然迎刃而解。克卜勒終于建立了克卜勒三大定律。我們今天知道，克卜勒的偉大是在這根據觀察實驗數據與數學演算建立出來的三大定律，而不是他預設的宇宙屬于「美學」形式的立方體學說。
談過天體研究，現在得先處理一下重力研究，我們才能談偉大的牛頓。很久以前，人們就知道東西在手上，手若一放，東西會往下掉。
但是到了文藝復興時代，有個人觀察研究，發現東西越往下掉速度越快，而數字12345正好表達出越來越大的概念，所以推論東西往下掉時單位時間內的移動必定是「1、2、3、4、5」，這個人就是頂頂有名的達文西。後來伽利略修正為︰「1、3、5、7、9」，竟然給他蒙對了!真正開始用實驗與數學計算的方法把重力研究科學化的人是伽利略(1564-1642)。
現在我們來談牛頓(1642-1727)。牛頓被譽為「世界史上最偉大的科學家」，愛因斯坦卻只能被稱為「二十世紀最偉大的科學家」。為什麼呢？
牛頓、隻果與月亮
我們現在來想象一下。當牛頓坐在隻果樹下時，一棵隻果掉下來打到他的頭，而被打到的同時，他正望著遙遙升起的月亮。這個圖景偉大在哪里？何以這個圖景產生出世界史上最偉大的科學家？因為牛頓將兩個分屬不同領域——「力學」與「天文學」的科學，問出牛頓、隻果樹與月亮關連性的問題來︰「為什麼樹上的隻果往下掉？為什麼天上的星體軌跡是圓的？這兩者間有什麼關系？」
所有的科學家都是在求預測準確當中，不斷修正前人的看法，但卻無法��棄某些想當然爾的前設，只有牛頓走出預設的限制，問出大家都覺得再合理不過無須再問的問題，並將兩個隸屬不同領域的問題，問出關連性問題來。牛頓開了科學綜合的先河，把力學與天文學構建出「牛頓空間」來。盡管牛頓之前有非常多人在努力，牛頓也必須站在前人的努力上，才能有如此驚人的發現。但是不可否認的，詢問早已不需再問的前設，尋找互不相干的事物之間的關連，然後用數學證實其理論，正是他讓人驚嘆之點。
很多人都說，科學的產生是有人在問為什麼。牛頓讓我們知道，讓我們知道，偉大的牛頓的家與隻果樹科學家，不是只在問「為什麼」，而是問對「為什麼」，這是需要走出自我限制的。
觀念與實用－生活經驗之外的偉大意義
黃定維口述陳韻琳執筆
談完天文學、力學，我們要來看看「電」「磁」的發展了。
電的發展比天文學、力學都晚，是因為它比天文學、力學都來的抽象。摩擦生電，很早就被人發現，但是都是用來作魔術表演等娛樂，因為大家對摩擦生電的原理完全不了解，所以很覺得神奇。我們如今都听說了，富蘭克林在有閃電的時刻，放風箏來研究「電」。這故事是不是真的呢？沒有人知道！但我們可以確知的是，後來有位德國科學家Richmann用同樣的方法研究電，被閃電和雷殛死了。
研究電，比研究天文、力，要危險太多了。今天我們因為計算電的單位「伏特」「安培」，而永遠紀念這兩位研究電學的科學家，焉不知有很多無名的科學家在默默研究的過程中犧牲了呢！
至于「磁」的發展，都要歸功于法拉第了。法拉第因為太窮，沒辦法念書，他此生最大的願望，就是進大學念書。為了滿足他的求知欲，他盡量讓自己的工作，可以接近學問研究，譬如說在研究室作實驗助手、或在大學里當工友。
法拉第在大學當工友時，經常利用打掃機會偷偷抄筆記，有一次，他斗膽把自己抄的筆記拿給教授過目修改，教授深受感動，決定給他助教的機會好滿足他的心願。就這樣，法拉第由幫助教授、最後成為教授，他的實驗研究，也把「磁」的領域推展出來。
法拉第最大的貢獻，不只是「磁」的研究，還在于他像牛頓一樣，將兩個本來不相干的領域，找到關連-他把「電」和「磁」關連起來。而我們現在都知道，發電機若能發明出來，絕對必要的條件，就是「電」和「磁」必須產生關連。
當「電」的領域、和「磁」的領域開發出來，又產生關連以後，我們就要談麥斯威爾(Maxwell1831-1879)這個偉大的科學家了。
麥斯威爾將「電」和「磁」帶入「光學」的領域。譬如說，我們今天會在光照射下的CD上、或肥皂泡泡上，看到很多的彩色。但我們都知道，CD和肥皂泡泡原本並沒有被涂上彩色。為什麼會看到彩色呢？因為光的「干涉」原理。它不是顏色，而是光的「干涉」產生作用，因存諸腦海而產生認知。又譬如後印象派大師秀拉的繪畫點描法，是可以隨觀畫者所站的位置的遠近不同，產生不同的感覺，這叫做光的「繞射」作用。
當光學領域一這樣被開發，馬上引發思想界革命。人們明白很多我們「看」到的，其實是我們「想」的。于是馬上會問到一個問題︰「到底什麼叫做看到？」當我們看到隻果時，是隻果主動射出光讓我們看到？還是我們的眼波射向隻果因而看到？到底是誰主動呢？
其實這時候多少有沖擊到所謂的「客觀性」的問題，但是因為所有會沖擊客觀主觀的問題，都挪移到其它正在大力發展中的社會科學諸如心理學領域去了，所以十九世紀末二十世紀初，還是竭力追求著「客觀性」，直到量子力學發展出來，「客觀性」這三個字就徹底被搖撼了，而出現了「主觀論」的論點。
麥斯威爾被譽為「十九世紀最偉大的科學家」「牛頓之後最偉大的科學家」，原本排名第二，但二十世紀愛因斯坦出現之後，麥斯威爾就只能作老三！
麥斯威爾結合了「電」「磁」「光」三個領域。麥斯威爾透過嚴謹的數學公式，找出電公式和磁公式之間的矛盾，修改數字，然後發現如此修改以後，光公式便可並列。他是透過數學符號的嚴謹邏輯推理量化，發展出觀念。
但是麥斯威爾英年早逝，沒有辦法驗證其理論，是赫茲幫忙驗證的，赫茲後來被紀念，成為無線電波段的專有名詞。
赫茲也英年早逝，赫茲死後，終于，無線電因這些觀念被發明出來。
無線電連發明家愛迪生都沒有發明出來，實在是因為它太超乎生活經驗之外了。有誰能料想得到，透過數學公式的量化嚴謹演算，會產生如此偉大的觀念，使後人以這觀念走出經驗生活，發明出無線電這經驗事物之外的發明呢！
真正偉大的科學家，很多時候往往就像哲學家，對他們而言，經驗生活、看的見摸的著的事物，往往不成為其限制，他們推衍觀念，在這當中自滿自足，在這樣做的時候，並不在乎是否實用，然後他們的觀念，卻被後世證明了他們增進了人類全體的幸福。
類似的例子，我們將會在二十世紀的愛因斯坦身上看見。他將把「機械力學」、「光」「電」「磁」數學公式並列，找到矛盾，推導出偉大的「相對論」來！
中國人起源的Y染色體研究
timo
1999年年底聯合報系刊登出來一則新聞及一篇訪談，新聞的來源是發表在本期(TheAmericanJournalofHumanGenetics)上的一篇研究報告，題目是Y-ChromosomeEvidenceforaNorthwardMigrationofModernHumansintoEasternAsiaduringtheLastIceAge(Ｙ染色體的證據，現代東亞人在最後一次冰河期進入東亞並向北遷移)，訪談的對象是領導這項研究的和他的主要助手。在這篇論文上列名參加研究的學者還有很多，見文尾附注。(大概沒有誰認得他們，只是列出做個參考罷了。)
這篇報導中比較有興趣的是他們用以東亞卅個人種，和非洲、美洲、歐洲、大洋洲人種，共九百廿五個男性個體的Ｙ染色體來分析證實了亞洲的人種是發源于非洲，跟我們以前提過的結果相符。
現代智人(Homosapiens)的起源有兩個理論，一個是「多區起源論」，一個是「非洲起源論」。「多區起源論」，認為世界上的主要人種，包括中國人在內，都是從當地的「直立人」(Homoerectus)經過漫長的演化而形成的。這種論證的主要根據是化石證據，是堅持人類進化說的中國大陸學術界所一向堅持的，不過他們現在也開始承認錯誤。「非洲起源論」是以世界各地人群的線粒體DNA多態性研究，推測現在生活于世界各地的人群，都是單一起源于非洲。
金力他們的研究報告不但再一次確定了「非洲起源論」的可靠性，也讓堅持人類唯物進化的中國大陸學術界不得不修改人類學教材。以分子生物學為依據的「非洲起源論」已經在學術界取代了以考古學為依據的「多區起源論」成為主流，不過台灣的學術界似乎還是有人不情願接受。
他們的研究另外還有一項也是很有興趣的發現，就是現今世界各地出土的古人類化石，有一個不容忽視的「斷層」，在距今十萬年前至五萬年前。在這持續長達五萬年之久的時段中，沒有任何人類化石出土。這個現象不僅存在于東亞人的化石，世界各地的化石也都出現這個斷層。在中斷五萬年之後，世界各地又有新的化石出現了。
當記者問到"這種人類歷史中斷又再續，豈不是與聖經講諾亞方舟不謀而合？"的時候，金力回答說"這跟諾亞方舟實際上有它的時間上的重合點︰諾亞方舟在整個(化石)斷層的最後一個時期。我們的了解是一非科學性的，冰河來臨時世界各地結冰，冰河在距今七萬年前開始溶化，世界各地到處出現大洪水，造成人類大量每天不停往內地逃，諾亞方舟記載了冰河溶化的某一個時期，由于水面迅速上漲而造成各地洪水。"
我們不知道那位記者和金力的宗教信仰，也不會把這個化石斷層當作聖經洪水的主要證據，甚至我們可以認為記者和金力只是把諾亞方舟當成一種象征性的說法。但是我們可以斷言自達爾文以降的人類起源說面臨到了一個嚴苛的考驗，考古學和化石證據要從主要證人的地位漸漸隱退了。雖然進化論在此並沒有受到直接的挑戰，但有關人類進化史的檢討與改寫可能會對它產生後續的影響。以往依賴考古學所作的演化推論，將來在對生物做過大規模的遺傳研究之後將會如何，是我們很有興趣知道的。
附錄論文列名作者名單及服務單位
BingSu(1),JunhuaXiao(2),PeterUnderhill(5),RanjanDeka(7),WeilingZhang(2),JoshuaAkey(1),WeiHuang(3,4),DiShen(1),DaruLu(2),JingchunLuo(2),JiayouChu(8),JiazhenTan(2),PeidongShen(5),RonDavis(5,6)LucaCavalli-Sforza(5),RanajitChakraborty(1),MomiaoXiong(1),RuofuDu(9)PeterOefner(5,6),ZhuChen(3,4),andLiJin(1,2,3)
1.1HumanGeneticsCenter,UniversityofTexas-Houston,Houston;
2.2Morgan-TanInternationalCenterforLifeSciencesandInstituteofGenetics,FudanUniversity,
3.3NationalHumanGenomeCenteratShanghai,and
4.4Rui-JinHospital,ShanghaiSecondMedicalUniversity,Shanghai;
5.5DepartmentofGenetics,StanfordUniversity,and
6.6StanfordDNASequencingandTechnologyCenter,PaloAlto;
7.7DepartmentofEnvironmentalHealth,UniversityofCincinnati,Cincinnati;
8.8InstituteofMedicalBiology,TheChineseAcademyofMedicalSciences,Kunming,Yunnan,China;and
9.9InstituteofGenetics,TheChineseAcademyofSciences,Beijing
該論文是1999年8月6日投稿，11月2日刊發電子版，12月2日刊發印刷版。
二十世紀三大重要科學研究
黃定維口述陳韻琳執筆
之一︰相對論─絕對與相對-
相對概念，在我們的日常生活中例子是不勝枚舉。譬如二火車同時在車站對面，其中一輛火車走了，另一輛火車上的人，會誤判成是自己的火車開始移動。同樣的，汽車進洗車機器，明明是刷車布在移動，但車上的人會感覺是車子在移動。而相對概念，也不是從愛因斯坦才開始談論的概念。早在伽利略時代，就已有類似的討論了。
但是當愛因斯坦的相對論舉世知名以後，愛因斯坦卻開始後悔把他這套研究的內容統稱為「相對論」，為什麼呢？因為太多一知半解的人只談論「相對」，忽略掉「絕對」──愛因斯坦開始研究相對論，正是因為他相信科學定律是絕對的，也是因為對定律的絕對性篤信不移，科學家才有可能發展科學。
物理定律必須是絕對的，也就是說，不管在怎樣的情況下，研究出來的結果都應當一樣。而定律本身，一定從大多數人可共同看見可觀察的事物著手，而後成為該如此就是如此的已是最後的基準，不能再有任何條件，也不能被證明。假如連定律也是相對的，科學根本不能發展下去。也就是說，「定律」反映出來一種信念──相信這世界一定有某種秩序，是你我他都共同同意的。若是這種信念被懷疑、若是定律被質問「為什麼」，則連科學家都無法給出答案了。而這樣的「世界應當存有某種秩序」的信念，對科學家是很重要的。
舉例來說，車上車下各站一個人，在車上的那個人丟球往空中��，讓球自由落地，則在車上的人看到的是直線下落，可是在車下的人，看到的卻是��物線。這正是相對。可是，兩人都會發現球是往下落地沒錯，因為地心引力定律是絕對的；而上去下來花的時間兩人都算出是一秒鐘，這部分也是絕對的。
既然科學研究中有絕對的部分被公認為定律，也就意味著，當某樣事物是相對的，它就不該出現在定律中。而我們從一個人在車上跑，車上和車下的人看到的速度不一樣，可判知「速度」，在物理世界中是相對的，既然是相對的，當然不該出現在定律中。
因此，牛頓公式F=MA(力=質量X加速度)中並沒有「速度」這一項。加速度，其實是抽象的量，不是速度本身。若牛頓把速度放進來，這條公式一定就變成相對。
但是在Maxwell的電磁學公式中，卻出現「光速」！怎麼可能有速度呢？于是愛因斯坦認定︰光速不是普通的「速度」，不是眾速度中的一個，它是絕對的速度！若是光速不絕對，以前的科學基礎就不穩固了。
于是愛因斯坦根據前述原則，繼續推導，就導出「時間是相對的」，「空間是相對的」「時空是可以轉換的」，這樣的概念出現後，人類的想象力馳騁下，人可以回到過去先走到未來、我們所見的形體也有可能改變，從愛因斯坦以後，不止「時」「空」常常並述為「時空」，也導致我們如今會看到很多雖尚不能被實驗證明，卻絕對有科學理論基礎的時空片與科幻片。
除此以外，愛因斯坦有名的公式E=MC^2，一樣如前述，是根據「定律絕對」「光速絕對」推導出來，這公式說明了質量與能量可以互換，它可以說是從古自今，影響人類最大的公式。
之二︰宇宙大爆炸─現世與永恆-
很久以來，天上的星星就是科學家的關注，也是神話、文學的想象內容。
星星的死亡:
神話說，銀河是天神宙斯潑翻牛奶造成的，因此銀河就叫做milkyway。科學家則說，宇宙應當是永恆不變的，科學家的野心，就是要找到最永恆不變的事物。因此，流星也成為科學家好奇的對象︰它到底是不是星星？如果是，為何會掉下來呢？
1930年，已經世界知名的愛因斯坦大老遠跑去與一個當時還是小人物的哈伯會面。為什麼呢？因為哈伯發現宇宙是在膨脹的，宇宙會有生老病死！
愛因斯坦在1915年推導廣義相對論時，發現用公式推導出的宇宙有兩解︰一是宇宙會越來越大，一是宇宙會越來越小。這公式出來，愛因斯坦非常困惑不解。在他的信念中，宇宙應當是絕對不變的。為了這個信念，他沒有堅持他所推導出來的公式，在公式中加上一個常數，好讓宇宙成為絕對不變的。因此當哈伯的科學研究報告出來，世人都尚未明了個中意義時，愛因斯坦大老遠去會見他。
哈伯用杜普勒效應測星星位移，比較出速度，發現越遠的星星移動速度越快，而且每顆星在自己的位置上看，都會看見別的星星在移動，一如先在汽球上劃很多小點後開始吹大汽球的情況一般，這正是大爆炸理論發展的基礎︰由一點爆開成大宇宙。
宇宙會變，星星會死。星星是怎麼死的呢？根據觀察，星星死的很輝煌很燦爛，它變的非常亮非常亮，然後死亡。至于像太陽般大小的星星，死前會發紅，然後成為石頭。
科學家知道宇宙是有起源的，當然，科學家也會想知道宇宙的未來。是一直膨脹下去？還是膨脹到最後開始收縮？目前的推測是「介于其中」。
宇宙至今已經有一百億年的歷史了。有沒有辦法想象，現在我們看到的某些星星，其實是一百億年以前的事？如果你問，為何科學家窮盡力氣，要研究一百億光年遠的東西呢？答案或許是︰正像遠古以前的神話，人內心深處總有著渴望，想知道「我從哪里來？要往哪里去？」當你面對穹蒼展望星空，或者企圖理解大爆炸理論有沒有喚起過內心深處類似的渴望呢？
之三︰量子論——主觀與客觀、原則與實用
科學家對另一種研究也是充滿好奇有長遠歷史的︰那就是研究「什麼是大自然中最基本的元素？」透過這個研究，來滿足人內心深層的渴望︰想知道一切事物最基本的東西，好得知自己在宇宙中的位置。
最基本的東西，往往是最重要的東西，值得科學家不計成本的研究。
大自然中最基本的元素的概念是——它是絕不可能再分割的東西。有趣的是，為要尋找這基本元素所設計出來的機器，竟然可以大到有一個城市這麼的大！這種研究，我們把它稱之為「量子論」。
愛因斯坦偉大的發明，不只是相對論，也是量子論。當愛因斯坦發現他推導的公式說明宇宙會變，愛因斯坦修改常數；至于量子論發展到後來，愛因斯坦竟然徹底拒絕接受，這導致晚年的愛因斯坦頑固很難跟後代科學家溝通。因為量子論徹底違反愛因斯坦對科學定律原則的概念、違反他所認知的世界了。
這從何說起呢？我們就從「電子」談起。
電子于1897年第一次被發現。如果要描述電子，可以說，它是沒有大小體積的點，但是有位置。這麼小的東西，這一百年來，到目前為止，還是沒有任何儀器可以看得到它。可是看不到，卻透過實驗研究，掌握住電子的特性，這個實驗的結果，有三個地方是讓人駭異的。
第一、科學家發現，電子具有「波粒雙重特性」。在過去的物理特性中，波和粒子，是兩種完全不同的東西，具有完全不同的屬性；是波就不是粒子，是粒子就不是波。但是，現在科學家發現電子又是波又是粒子。
第二、科學家發現實驗者的觀點會影響實驗結果。過去不管實驗者是誰、持什麼觀點，都不會影響實驗數據，大家作出來都是一樣的；但是現在，實驗者的觀點會影響實驗結果。舉個詭異但卻很符合電子實驗的例子︰當我看月亮，月亮存在；當我不看月亮，月亮就變成其它東西了；或者說，當我看你，你是男生，當我不看你，你就是女生。這不是很詭異嗎？
第三︰截至目前，科學家只能掌握電子的特性，卻根本看不見電子，不知他到底長什麼樣子。但是光憑對電子特性的掌握，科技以前所未有的速度在增進人類生活的舒適與便利。譬如計算機IC、半導體、芯片，現在計算機影響人類文明多麼深遠，影響個人生活多麼劇烈，這一切，竟然是只掌握規則，卻看不見、不明其物的情況下發展的。這正是為什麼現代人對科學原理的研究越來越不重視，只重視有實用價值的科技研究。反正，知不知道真相不重要，掌握特性能運用就好了。這幾點，都對過去科學研究某些確定不移的原則產生劇烈的挑戰。
而這些更帶出一些哲學上的問題︰主客能否二分？如果主觀無法從客觀中拿掉，那麼，什麼是客觀？科學還有資格宣稱自身擁有絕對的客觀？這一切哲學問題，都讓科學走向「不可知論」。
愛因斯坦正是看到這勢必出現的局勢，因而放棄了量子論研究，也拒絕跟後代很多渴望得到他意見的科學家們溝通。愛因斯坦抗拒的世界，正是你我現在活著的世界，也就是全面對客觀的質疑；以及不再重視思考、尋找真理本身，只想立即實用的世界。
科學必然否定創造論？
劉大衛
科學與基督教信仰真的只能是二選一嗎？
的確，科學沒有辦法用任何方式證明有上帝的存在，但是，科學也沒有給我們任何方法去否證聖經所說的︰「上帝創造」。事實上，科學的進展甚至很可以給我們許多理由去斷言︰宇宙及生物必有一位智能超絕的創造者。因此，一個企圖用科學否證信仰的人背後，往往依據的不是科學，而是其思想前設─-不管是無神論的前設、或是「科學主義至上」的前設。這正是東海大學劉大衛老師這篇文章背後的深意。
宇宙的特性
關于宇宙，至少有三項重要事實指出宇宙有個起始，而這起始無用現知的自然律來解釋。
一︰熱力學第二定律
這定律是十九世紀最偉大的科學發現之一，說明了在任何普通過程中，任何封閉系統的熵(entropy)只會增加，最理想的狀況是在某些非常特定的過程中，熵近乎不變。這表示混亂不斷增加，有規律而可用的能量則不斷減少。用統計和機率的術語來說，則是︰一個系統的狀態傾向于日漸無序、越來越高機率的處境。這原則對我們來說都不陌生。我們今天整理、清掃了房間，明天這房間就亂些、髒些。比較科學的例子是︰熱量總是由高溫傳向低溫，而非低溫傳向高溫。
宇宙這系統並不處于完全無條理的狀態。宇宙的密度、溫度、成份都非常不均勻，有大量能量可資運用。亦即若不是日益混亂的過程在時間上是有限的，就是宇宙的大小是無限的。然而，一個無限大的宇宙無法解釋稍後我們將提及的許多事。如果宇宙存在的年日是可推算的，則宇宙必有一個起始，這起始是個有條有理的過程或事件，和我們現在觀察到的過程有所不同。這起始可不可以叫作「超自然的」，我們暫且不討論。我們在這兒只說「起始」就好。
二︰廣義相對論
這套方程式是愛因斯坦在1915年發表的。相對論的重點之一是︰有一個不等于零的加速度。這表示宇宙不可能永遠靜止不動。愛因斯坦認為這不可能，因此認定這公式必須另加一項「宇宙常數」來和這加速度抵銷。然而，這常數沒有物理根據，只以唯物論的哲學觀來做根據。愛因斯坦稍後放棄了這常數，且說這是他畢生「最大的失策」，因為在1920年代另有所發現。
三︰宇宙的膨脹
EdwinHubble和一些人在1920年代發現，從遙遠星系傳來的星光顯現出紅位移，越遠則越大。他推算距離時假設︰越微小、越模糊的星系越遙遠。截至目前為止，關于紅位移唯一合理的解釋是都卜勒位移，指出遠方星系有一個遠離的速度，一直離我們遠去。結論就是，宇宙不斷在膨脹，所有的遠方星系都漸離漸遠。在星系團內有局部運動，所以，一個星系有可能朝鄰近那些星系越靠越近。比方說M31(屬仙女座)就正沖著我們來。同時，宇宙的膨脹對星系內部星球的運行並沒有明顯的效應，所以，在我們所處的銀河系中，我們看得見的半數星球正朝我們靠近，而另外半數則正離我們遠去，大致上取決于銀河系的運轉。
這就是說，愛因斯坦的那套方程式起先是對的，宇宙並非靜止不動，也不是永恆的，宇宙是有個開始，始于很久以前的遠古、這遠古卻非無限遠。
設定一段距離和時間，很容易計算出時光之流。要計算星系間的距離還有些誤差，而速度隨時間遞減，因此，宇宙膨脹的時間只能略略估計大約是一百億到兩百億年之間。也就是說，宇宙是從某種爆炸開始的，此即大爆炸。
有好幾個重要的論點可以證實大爆炸理論。參照高能物理學，就可解釋宇宙的化學成份。宇宙的成份大部份是氫、外加一些氦、及一些非常少量的其它元素。所有較重的元素都在星球核心的核融合反應中產生，並且當這些大型星球爆炸時，這些重元素與星際氣體混合在一起。
本來還有許多科學家不接受大爆炸理論，因它指出科學家無法解釋的一個開始。同時，GeorgeGamow和其它幾位在1950年左右指出爆炸所產生的輻射，理應隨著宇宙的膨脹而冷卻，如今應比絕對零度高不了幾度，而且充斥各處。當時，這點尚未獲證實。然而在1965年PenziasandWilson終于觀察到了這「3K微波背景輻射」(3Kmicrowavebackgroundradiation)，從此幾乎所有科學家都接受了大爆炸理論。
還有些別的證據告訴我們關于宇宙年齡的事。到了晚上，天空是黑的，所以，宇宙可能在空間上並非無限，可能在時間上並非無限，也可能時空皆非無限。我們可以看見距我們約一百億光年的星系所發出的光，因此這些星光至少旅行了一百億年才到我們這兒。根據H-R圖，星團似乎各有各自的年齡，最高齡可達一百億年(這得具備一些天文學背景才能明白)。星星的種類很多，有些是從一團不斷壓縮的氣雲經過幾十億年漸漸形成的。我們從未發現任何白矮星的年齡超過一百億年。從所有這些事實，可推算出我們所處的銀河系至少有一百億年的歷史。
我們看見別的星系彼此不住地踫撞、結合，這過程耗時十億年之久。我們看見氣體噴射和氣泡的大小可達一百萬光年，這顯示出該過程至少已持續了幾億年時間。
根據放射性元素測定，地球、月球、和隕石上的石塊約有五十億年之久。計算木星的冷卻率，可推算約有四十五億年之久。在太陽系中，每個行星的固體表面都有撞擊口，顯示出漫長而復雜的踫撞期至少已進行了數十億年。地球岩層顯示出長期以來的侵蝕和沖刷也至少已有數十億年之久。由此可知，太陽系的年齡在四十五億到五十億之間。
用目前所知的自然律來計算，可由現今追溯到起初膨脹後的那一刻。但當時的密度和能量，都超過我們現知的定律所涵蓋的範圍。可能那就是個起點，也可能尚有我們未知的定律。若是真有我們未知的定律，也只是把起點這問題推得更遠，而我們還是可以問那些材料和那些定律哪來的。我們的研究能否查獲在那之前發生了什麼，這是頗令人懷疑的。
為了要逃避這「有一個開始」的結論，一些科學家推測說，宇宙是周期性的，他們假設現在的膨脹將終于要慢下來，一直到停，就會開始縮小，最終的結果就是「大壓小」。他們也假設宇宙可以繼續的膨脹、縮小、又彈回來。但熱學第二定律表示，每一次的彈回不會一模一樣，而只能發生有限的幾次而已。所以這樣說還是無法逃避「有一個開始」的結論。另外一個問題是，沒什麼已知的科學原則能夠造成那個「彈回」。最後，這也表示那印度教和佛教的永久周期性宇宙的觀念沒什麼科學上的驗證。
一些理論家提及一個「宇宙雞蛋」說，當它「變成不穩定」時就爆炸了。這也沒什麼科學上的驗證，而只不過是又另外一個企圖逃避「有一個開始」的想法。關于開始的那瞬間，科學不能說什麼，而且「開始之前」是毫無科學意義的。
所以，我們的結論是，宇宙始于一、兩百億年前，而目前科學無法解釋宇宙的起因。
這是個很重要的結論。這意謂著唯物論(相信事物和能量的存在，並且都是永恆的或自生的)並沒有科學根據，而且事實上和我們觀察到的相違背。
有些基督徒認為，這肯定了聖經所說的那位神是存在的，且是宇宙的起因。其實，這結論並沒有證實那麼多。但這結論是說明了︰相信聖經所說的「起初神創造天地」並沒有違反科學。另一個結論是︰和宇宙相比，我們異常地渺小又易逝。在這廣袤而亙久的宇宙中，人類和人的壽命似乎微不足道。我們內心某處需要相信︰生命必另有價值和目的，不是這一點點短少的時空所能局限的。
（附注）︰聖經和宇宙的年齡
基督徒常問的一個問題是︰這壽數高達幾十億年的宇宙是否與聖經沖突？在他們看來，聖經在創世記第一章及其它經文里似乎是說，神在不到一萬年前，花六天(每天二十四小時)創造了整個宇宙。如果聖經果真這麼說，那的確在科學與聖經之間是有沖突。某些基督徒提出的解決辦法是「被造的年齡」，是說神將萬物一下子就造得既完整又能各盡其職，並且使這一切看來像是老早就在那兒了。例如，亞當一定是被造為成年人，而非無助的嬰孩。這說法有好幾個問題，問題之一，這似乎是說神用了些騙人的手法，好讓被造物的原貌不會被識破。但聖經中的神不能說謊或欺騙人。問題之二，這些基督徒自己並沒有完全接受被造的年齡這觀念，如果他們相信神捏造了過去的歷史，那麼當科學家研究神所造的古代面貌時就不該反對，然而這些基督徒卻反對。他們還聲稱有一大串證據駁斥大爆炸理論、且顯示出地球和宇宙沒那麼古老。然而，這些證據大多不正確或毫不相干，少數證據頂多也只能說無法據此下定論。關于這個大題目，我有不少資料，但在這課程里不宜多做討論。
某些基督徒的另一個錯誤，是誤以為天文學的大爆炸和生物學的進化論是互相餃接的，他們反對進化論，因而也必須反對大爆炸。這是錯的。進化論和大爆炸是兩碼子事，我們將在下個部份討論進化論。
我不認為聖經告訴了我們到底多久以前「神創造天地」。是在最起初的那六天嗎？還是在聖經所載的「頭一日」以前？那些日子是一天二十四小時、還是一段漫長的歲月？基督徒各持不同的看法，也都能言之成理。其實基督徒應該感到高興，因為科學看來是肯定了宇宙是有個開始，然而卻不該為了什麼時候開始而爭論不休。
有關這主題，有很多基督徒寫了不少書，或是接受或是排斥大爆炸及宇宙的幾十億年的年齡。其中大部分有很嚴重的科學或神學方面的弱點。我看過最好的其中兩本是︰
*TheFingerprintofGod,byHughRoss.Orange,California:PromisePublishingCo.,1989.
*CreationandTime,byHughRoss.ColoradoSprings,Colorado:NavPress,1994.
還要看他寫的第三本，在下面「宇宙和地球對生命的適宜性」那段會提到。
生物的特性
大多數的人都以為科學已經證明了沒有造我們的神，而且生命是沒有任何目的的；但是，許多的事實指出，生物是經過精密設計的結果，這種設計也暗示著有一位設計者。這意味著自然論和唯物論是不被科學支持的。
大爆炸的力量和定律的來源不一定是有位格的，但是一位設計者卻有。如果我們有一位設計者，無疑𧭈，他的工作是有目的的，而這目的可能和我們的計劃不同，他可能一直在這里，而且關心著會發生什麼事。如果是這樣，在我們選擇我們的人生觀和價值觀時，這就是一個很重要的考慮。
基督徒有時候認為這就證明了那個設計者就是聖經的神，但其實並沒有證明那麼多。甚至沒有證明大爆炸的起因相同于生物的設計者，我們必須先考慮一些其它的事情，才能下這個結論。
一、宇宙和地球對生命的適宜性
1.物理學的基本常數
物理學基本常數不到二十個，其中包括電學和磁學定律中的系數、強和弱的核作用、以及重力等常數。基本常數決定分子和原子的所有性質和相互作用。假如這些常數稍有不同，整個宇宙將完全改觀，甚至于根本沒有這宇宙存在，而我們這些生物就不可能存在。而且在另外一種宇宙中任何生物存在的可能性非常小。
這些例子不勝枚舉。在這里要提出幾個重要的例子。大爆炸產生了氫、氦和些許其它的輕元素，這些物質和情況有利于恆星的形成。除了最大的以外，眾星皆發光數十億年之久。最大的星在它們的核心處經由核融合反應而產生較重的元素，然後爆炸開來成為在太空中留下能夠進一步形成恆星和行星的元素。固體行星能形成並保有一大氣層。地球上一切的生命，端賴碳原子能否結合其它原子形成長煉。許多其它元素所擁有的特質，也在生命進展中獨具意義，例如︰氧、氫、鐵、鈣、磷、鋅、氮等(O,H,Fe,Ca,P,Zn,N,etc.)。
水是一種不尋常的物質，在我們的生活中，其重要性是多方面的。我們的身體大部份是由水構成的，維持我們生命的一切化學反應也都在水溶液中發生。水有大量的比熱和潛熱，且空氣中的水蒸氣能強勁地吸收和釋放紅外線的輻射能，于氣候的穩定上功不可沒。水結成冰時會膨脹(其它液體結冰則收縮)，因此，冰形成了冰山覆蓋在南北極海，也不會從湖海的底部開始凝結。
2.地球-月球-太陽系統的很多特性
我們所生存的地球-月球-太陽系統中，有好些使我們賴以存活的特性︰地球表面的溫度、重力、一天的長度、一年的長度、地軸的傾斜、月球的引力與周期、大氣的質量與成份、地球表面的成份、以及陸地和水的分布。這些特性都不能出差錯，我們才可能活在這兒。這一切同時發生的機率非常渺小，因此，要想在宇宙中找到適宜生存的星球，幾乎不可能。認為這是設計出來的、遠比認為這是偶然形成的合理得多。
HughRoss在他寫的書(看下面)有一段是討論地球的33個特性，來估計這些都剛好適合有生命的機率是多少，結果是10的-42次方。他也估計宇宙中最多有10的22次方個行星。所以在全宇宙有一個適合生命的行星的機率是10的-20次方。
關于這方面的書有︰
*TheUniverse:PlanorAccident?,byRobertE.D.Clark.GrandRapids,Michigan:Zondervan,1949,revised1961,republished1972.
此書唯一過時之處是一些在太空時代以前、有關其它星球的推測。作者系基督徒。
*TheAnthropicCosmologicalPrinciple,byJohnD.BarrowandFrankJ.Tipler.Oxford:ClarendonPress,1986.此鉅著臚列許多生命存活的要件。兩位作者都是不可知論者，所以並不相信這是出于精心設計的。他們認為有許多宇宙，且各有不同的自然律。
*TheCreatorandtheCosmos,byHughRoss.Navpress,1993.內容非常豐富，宇宙及生物都提及，來證明有一位設計者也是聖經的神。
二、生物的信息及復雜性
1.最簡單的生命
所謂的單細胞其實是令人難以想象的復雜，有數千種不同的蛋白質，這是由幾千個原子所組成的龐大分子。每種蛋白質各自依其特定的形狀，行使特定的功能，而這形狀並不取決于內部氨基酸的自然反應定律。這些分子好比工具，正如鐵的本質並不能決定螺絲起子、鐵錘、扳手等等的形狀。新陳代謝和繁殖過程需要許多由這些復雜的蛋白質來執行的過程，如果少了其中一種蛋白質，整個細胞將無法存活或繁殖。連最簡單的系統，都得極其復雜才可能幸存，是什麼在一開始把起初的系統湊在一起的？
2.復雜的系統
這樣的例子不勝枚舉。
在一株植物或一只動物里，有許多有機體形成不同的系統，這些系統必須整合才能生存或繁殖。一條毒蛇的毒腺、液囊、腺管、中空的毒牙和主控的肌肉、神經，是如何整合起來的？蜘蛛怎麼會有絲腺而又怎麼學會用它？蚊子如何發展出叮吮？蝴蝶如何發展出變態過程？許多昆蟲都有類似甚至更復雜的過程。啄木鳥如何得到長舌、利喙、和受保護的腦以便在樹上打洞捕蟲？是什麼造出我們視覺系統、听覺系統的各部份？我們的身體如何發展出愈合的能力、抵抗疾病的能力？我們怎會長大成人呢？這些過程是如此尋常，我們視之為理所當然，但研究卻告訴我們這些過程是非常復雜的。植物的光合作用也是如此。
3.進化論
這些令人驚訝的復雜系統必須有一個解釋，一個起源。是過去發生的一些事件產生這些系統，這些事件或許有精心設計或許沒有。這段討論的結論是，精心設計是唯一合理的解釋。但任何人都知道，現在的科學界幾乎全部都否定這解釋，反而提出進化論當解釋。所以于此，我們必須討論進化論。
我們得先加以定義。有一個定義說，生物任何微小的變化都可被稱為「進化」，更精確地說是「微進化」。另一定義則相信︰所有生物都是自然演進而來，是時間加上機率，不涉及超自然力或精心設計，且只不斷由簡而繁地傳承及發展。這些自然演化過程指的是物理的交互作用和化學反應。突變、自然淘汰、環境變化及其它因素逐漸衍生出復雜的生物，包括你我。我們是三、四十億年前早期地球上泥巴的直系子孫。此即所謂的「廣進化論」。
這理論由達爾文在1859年出版的「物種原始」一書中推廣，遺傳(或基因)定律當時已被孟德爾發現，但尚未廣為流傳。現代的進化論(包括了遺傳學和分子生物學)被稱為「新達爾文主義」。難以計數的教科書及電視節目講述假想的進化過程，還附帶通過驗證的確實性，所講述的故事如下︰
地球初期的大氣層是由氨、甲烷、二氧化碳組成的。有機分子是在大氣層、海里和(或)海邊，經由種種反應、輔以閃電及紫外線輻射而成的。這些分子隨意地結合，產生氨基酸，再隨意結合成較大的分子，直到一個分子大到足以自我繁殖。這故事的第一單元叫做「分子進化」，這單元不牽涉基因或自然淘汰。
這些自我繁殖的分子越來越多，且結合成越來越大的單位，變成濾過性病毒及簡單的細胞。有些細胞發展出光合作用，利用太陽能來生長。另有一些細胞則吞噬這些細胞。簡單的細胞結合成為簡單的有機物，在這些有機物中，有些則漸趨復雜。某些變成植物、某些變成動物。最復雜的進展為兩性**。有些動植物變得能夠在海邊的漲、退潮地帶生存，然後，有些變得能夠脫離海洋而在旱地生活，從此布滿地面。時光流逝，有些植物衍成采用花朵及花粉來繁殖，有些動物衍出硬骨胳，有硬骨胳在內的(脊椎動物)，有硬骨胳在外的。魚類是早期的脊椎動物，有些魚類進化成兩棲類，長成後可生活在旱地。有些兩棲類進化成爬蟲類，可終生在旱地生活。許多無脊椎動物也變得可以在地上生活。有些爬蟲類變成鳥類，有翅膀和羽毛，另一些則變成哺乳類，其中最進化且最高等的就是你我。
許多杰出的科學家窮畢生之力研究生物，並撰寫、演說為什麼他們相信進化論，諸如︰TheodosiusDobzhansky,GeorgeGaylordSimpson,ErnstMayr,PeterMedawar,StephenJayGould,NilesEldredge等等。這些科學家幾乎都是非基督徒，他們認為進化論是個重要的證據，證明了沒有上帝，或說，就算有，與我們的生命亦毫不相關。
他們寫了好些書，特地想要證明進化論、**創造論。StephenGould寫了許多，其它的著述計有︰
*AbusingScience:TheCaseAgainstCreationism,PhilipKitcher.Cambridge,Massachusetts:MITpress,1982.
*ScienceonTrial:TheCaseforEvolution,DouglasFutuyma.NewYork:Pantheon,1983.
*TheBlindWatchmaker:Whytheevidenceofevolutionrevealsauniversewithoutdesign,RichardDawkins.NewYork:W.W.Norton,1987.
4.進化論者舉出一大串證據來支持進化論︰
a.不同物種的相似性
被認為是出自同一祖先的證據。
b.退化器官
是一種特定的相似性。有些動物擁有看似無用的器官，這些器官卻和其它動物身上的有用器官相似。這被拿來證明這些動物有共同的祖先，這器官在祖先身上原是有用的。
c.胚胎學
是另一種相似性。胚胎的發育曾被視為進化史的重演，但這說法已被證明是不可能的。
d.突變和自然淘汰
在實驗室和大自然中不知被實驗過多少次。遺傳學的研究十分進步，探究的理論有族群遺傳學、基因流變、重組、適應性及變異性。
e.有許多案例被視為範例。
當工業革命帶來較陰暗的環境時，歐洲的飛蛾顏色轉深，使之較不易被看見。近年來因污染減輕，它們的色澤又變淡了。南美附近Galapagos群島上的達爾文 ，在達爾文的思想上造成了主要的影響力。島上有許多種 ，各有不同的喙以適應不同的食物，它們必同出于那幾只多年前被吹來島上的祖先。細菌和病毒突變後，足以擊潰動植物的免疫系統，這些免疫系統突變後，又對新的細菌和病毒產生免疫性。品種改良者利用混合雜交，培養出抗菌力更佳的植物品種。經由突變，昆蟲增強了對殺蟲劑的抵抗力，而細菌、病毒增強了對抗生素的抵抗力。
f.生物的地理分布，
顯示了不同種類的生物各自在不同地區發展。
g.化石
被某些人認為是最重要的進化證據，是確曾發生的真實記錄。從目前出土的化石看來，世界各地所有的化石幾乎都按同一個順序排列在地層里，且呈現由簡而繁的順序。
h.生命起源的實驗
顯示了在甲烷、氨、二氧化碳的混合物中有電子火花及紫外線，而水蒸氣產生出氨基酸和其它有機化合物，因此，同樣的反應可能在遠古的地球上已發生過。
i.太空中的有機分子
在氣體及層雲中，這已藉電波望遠鏡偵測出。
j.哲學辯證
除了這些事實的爭議，進化論者還采取哲學辯證︰創造(或任何自然事件中的智能介入)是無法加以證明或實驗的，是研究的障礙，是屬于宗教的、超自然的、神跡的、非科學的。進化論已是有成果的理論，一個多世紀以來，導引出許多良好的研究，為生物學建立了架構，否則生物學至今可能還是雜亂無章。
5.基督徒的響應
基督徒響應進化論的辦法有兩種。有些人深信進化論如果成立，就否定了上帝的存在，因而設法**進化論。其它的基督徒認為這不成問題︰如果進化論是真的，那麼，這就是上帝創造萬物的方法，此即所謂「有神論者的進化論」。我不承認科學證據支持進化論，我也不認為進化論符合聖經中關創造的一些細節。每當有人將進化論視為與聖經有所沖突，且問及我的想法時，我會舉出理由說明為何我認為進化論在科學上是無法接受的，這些理由即將討論于後。
基督徒已經寫了好多好多書來反對進化論，這些書大多乏善可陳，與事實不符且推理不當。有一個大問題是，他們大多把進化論和大爆炸做了錯誤的聯想，因此，企圖一舉**。茲列舉其中少數較佳者︰
*Evolution:NatureandScriptureinConflict?byPattleP.T.Pun.GrandRapids:Zondervan,1982.這本書也有中文版。
*TheMysteryofLife-sOrigin:ReassessingCurrentTheories,byCharlesB.Thaxton,WalterL.Bradley,RogerL.Olsen.NewYork:PhilosophicalLibrary,1984.此書特別論及生命起源。作者都是基督徒科學家，但一直到附錄才提及宗教。
*OfPandasandPeople:TheCentralQuestionofBiologicalOrigins,PercivalDavisandDeanKenyon;CharlesThaxton,AcademicEditor.Dallas,Texas:HaughtonPublishingCompany,1989.
*DarwinonTrial,PhillipE.Johnson.Washington,DC:RegneryGateway,1991.
6.別人的批評
有少數非基督徒也著書指出新達爾文主義的缺失︰
*TheNeckoftheGiraffe,FrancisHitching.NewAmericanLibrary,1982.
*Evolution:ATheoryinCrisis,MichaelDenton.Bethesda,Maryland:Adler&Adler,1985.
*Origins:ASkeptic-sGuidetotheCreationofLifeonEarth,RobertShapiro.Bantam,1986.
*InformationTheoryandMolecularBiology,HubertP.Yockey.NewYork:CambridgeUniversityPress,1992.
這些作者也沒有接受創造論，但他們要其它的科學家承認︰進化論並不足以解釋生物的起源。
7.爭辯進化論的「證據」
在爭辯進化論時，我們得從哲學辯證著手。如同早先在本課程中討論過的，這些也是「科學至上」的想法。生物學的專家不是關于這些前提的專家，我們有資格反對他們的意見，也可以選擇不同的意見。生物是否出于精心設計，這並不是宗教問題，而是歷史問題，它只是簡單地問到底發生過什麼事。唯一和宗教有關的問題是「這位設計者是某一宗教的神還是好幾個宗教所共有的神」，這卻不是不準人去問歷史問題的理由。相信「有一位設計者」是研究出來的結論，也是著手去進行更多研究的動機，它並非不再進一步去研究的理由。
進化論者埋怨沒有任何實驗可以證明或**創造論，但是，他們說得出哪項實驗能證明或**進化論嗎？事實上，我們可能在研究某物之後，下結論說它絕不像是未經設計的。我們周遭許多東西顯然是某人有意設計出來的︰桌子、椅子、燈、汽車、表、計算機、書本、黑板上的字、海報等等，如果有人硬要我們解釋這一切東西都只依照自然法則，而未經創作，他就是瘋了。設計不是神跡，我們自己就經常創作。
若有一位生物的設計者，這本身不是超自然的，而是超乎常人的。這才是真正令人不能接受的問題。人不相信創造者並不是因為不能確信，而是不願相信。我們自己也是生物之一，因此不可能用客觀、科學的態度來看這問題。
進化論曾當作很多很有趣的研究的動機，但是也常常造成了障礙和誤導。比方說，它令人過分看重種類間的競爭，而很慢才注意到在很多方面也有合作。它令人推出胚胎學上的錯誤的解釋。古生物學家感覺到有壓力要在化石當中找到逐漸演變的證據。
我們既已討論了經常被拿來支持進化論、反對創造論的哲學論證，現在，可以來討論證據了。
a.相似性
由相似性而來的論證隱含了三個假設︰
1.我們知道進化過程的結果、
2.我們也知設計的結果、而且
3.我們眼見之物符合進化論而不符合設計論。
但我們並不知道前兩個假設，因此不能根據這個判斷哪個比哪個更符合。如果生物令人咋舌的復雜性不是設計的證據，那麼，什麼才是？為什麼造物者不會采用許多相似性來造物？我們是這樣創作東西的。連進化論者本身也不確定相似性總是證明共有一祖先。好些看來很像的動植物顯然不太有關聯，這叫做趨同現象或擬態。外形和顏色相似，機能(例如能飛能游)也相似，擬態事實上很難用進化論來解釋。有些很類似的有機體必定相關聯，然而這卻不證明較不類似者必定有較遠的關系。若說微進化論證明廣進化論，那是過份地延伸(extrapolation)。微進化論是個觀察而得的事實，問題是它的極限在哪，這是個可資研究的題目。
有許多分歧性不符合進化理論。MichaelDenton 著述列于前引書目 是個分子生物學家，他說在分子生物學的領域，找到生物之間有許多分歧性是進化論所不能解釋的。
就推論說，有一些專家說別的專家沒有很準確地或完整地報告事實，那我們也可以推論說這種邏輯說服不了人。
b.退化器官
退化器官未必無用。好些曾被認為無用的器官，後來卻被發現具有重要功能︰例如扁桃腺、盲腸、尾椎。即使退化器官是沒用的，那這是退化而不是進化。
e.案例
有些例子甚至無關乎微進化。歐洲飛蛾原來就有好幾種不同的顏色，環境的變化影響了飛蛾顏色的比例，同樣的，原來只有少數的細菌對抗生素具免疫力，也只有少數的昆蟲對殺蟲劑有免疫力。即使有新突變，也只調整了化學上的一個細節，並非發生足以形成新品種的根本變化。科學家研究了數千代果蠅，也看到了數百萬種突變，然而，果蠅還是果蠅。
f.地理分布
生物的地理分布，在不同動植物起初生存的時間、空間方面，是引發了一些饒有興味的問題，但這並沒有證實廣進化的理論。
g.化石
化石是個大題目。化石是相似性的證據，我們已經討論過相似性。有機體日趨繁復這一現象，並不會讓相信一位有條理的造物主的人感到訝異。化石不能證實某物種果真承襲自另一物種。在化石的相似性上還有許多明顯的空隙，在現有最類似的物種之間，看得出顯著的差異。達爾文說過，那是因為化石研究得還不夠，但在一百三十多年後的今天，不能再說不夠了，然而空隙還是沒有填補起來。
化石只記錄了假想演化過程的最後那四分之一，也就是二十億年中的最後五億年。演化過程中最初的四分之三，除了疑似單細胞植物化石外，幾乎沒有任何記錄。進化論者理所當然的解釋是︰當時沒有堅硬的部份來形成好化石。這是合理的解釋，實際上卻告訴我們︰演化過程最初的四分之三是個假設，並不是以證據為基礎的。
進化論者說，有些屬于過渡期的的物種，例如那些既像爬蟲類又像哺乳類的化石。但是，從一個物種到另一個物種，有多大的變化呢？比方說，從爬蟲類的每耳一骨、每顎五骨，變成哺乳類的每耳三骨、每顎一骨，怎可能有個漸進的過程將一片顎骨移到耳朵？怎可能由一個偶然的、未經設計的過程來達成任務？哺乳類的耳朵是非常復雜的，事實上，這是精心設計的鐵證之一。
有好多年，始祖鳥化石被認為是介于爬蟲類和鳥類的過渡物種，但它已擁有發展成型的羽毛，還具有別的和鳥類相像的特征。近年來，地質學家找到了像鳥類的完整化石，其年代比始祖鳥化石更早，所以始祖鳥不再被當成連接爬蟲類和鳥類的環節。最近甚至有人認為始祖鳥可能是個惡作劇或是個騙局。
h,i.生命起源的實驗、太空中的有機分子
生命起源的實驗和太空中的有機分子對進化論並沒有幫助。這都是簡單的分子，根據簡單反應定律相當自然地排列而成，連最簡單的生物所擁有的龐大分子都要來得復雜得多。就好比找了些小孩玩的字母方塊，然後宣稱這能解釋字典或莎士比亞劇本的起源。在實驗中，有機化合物很快就得從實驗中抽出來，因為它們很容易在制造過程中遭破壞。然而，在早年的地球上，可沒有人類實驗者來操縱實驗。並且，地質學家尚未能從岩石上找到早年大氣含氨和甲烷的證據，所以也許從來沒有這樣的狀況。Thaxton的書里詳細討論了生命起源的實驗。
有些研究計劃企圖在試管中制造生命。假如他們辦到了，是否就**了聖經所說生命是由神創造的？不，這將肯定聖經所說生命只能經由精心設計而來。如果我們說這證明了生命可以不經智能而來，那是侮辱了從事這些實驗的科學家！如果實驗成功，他們也只能制造出很簡單的濾過性病毒之類的東西，而且是從現有的病毒復制而來的。這遠比任何動植物都簡單得多。
8.還有些進化論沒回答的問題
關于進化論的專家講完之後，我們還有許多問題沒有得到解答︰
a.他們假設沒有創造者，為何如此假設？
b.他們還沒能成功地解釋起初最簡單的生命起源。
c.他們也沒能解釋那除非完整否則無用的龐大又復雜的系統之產生。
一個漸進的過程怎麼可能制造出這樣復雜的系統？甚至于用想象的，這種過程有可能嗎？縱然我們可以想象這樣的結果是經由漸進的過程得來的，又是什麼使得這過程持續不斷？若某一系統只進化一半，該動物就無法幸存，自然淘汰會判它出局。是什麼使得爬蟲身上的鱗片不斷改變、最後變成鳥身上的羽毛？是什麼使得爬蟲身上的腳一直變、最後變成翅膀？如果非腳非翅，就是無用的，是不適合生存的。若無精心設計者，這過程何能持續？不但飛鳥的起源難以解釋，蝙蝠及其它許多會飛的昆蟲之起源也都很難解釋。
有些進化論者承認這不可能是慢慢轉變而成的，也缺乏化石的證據，因此假設一種劇烈的突變。比方說，第一只鳥是從一枚爬蟲卵孵化出來的。這種事件的機率似乎是低到沒有希望，然而，就算果真如此，它去哪找配偶？
9.結論
總而言之，進化理論根本不是已被證實的事實。進化論者不能解釋進化過程是怎麼開始的，不能確切地講出我們眼見的生物經由什麼過程演化而來的，不能說明是什麼促使進化發生，也不能證實進化的確發生過。這是一個「面對專家」的例子，就像上面在「科學和信仰之間的沖突」那段所討論的。
雖然我們不是生物學和地質學的專家，我們還是能夠考慮專家的哲學前提和邏輯。結果推論說有一些弱點，因為事實上有些理由，令我們懷疑專家們對他們專長範圍的事實沒提供完全客觀的資料。所以我們沒有被說服，說進化論是足以當作所有生命起源的解釋，我們有好的理由寧可接受另外一個解釋。
科學沒有給我們任何理由去懷疑聖經所說的神創造生物。事實上，科學的進展給了我們許多理由去斷言︰宇宙及生物必有一位智能超絕的創造者。
假如這是真的，那麼，去知道誰是這位創造者，以及 為何創造包括了你我的這一切，對我們而言就很重要了，而科學是沒辦法回答這些問題的。是基督徒相信的聖經說它有答案。
[xiaxue于2006-08-2309:07:11修改此小說]
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