從現代科學到基督信仰(1)
莫榮基
神思 第四十三期 一九九九年十一月 21-31頁
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摘要
莫榮基博士一文旨在探討現代科學與基督宗教間關係。二十世紀的新宇宙學發現宇宙間的一切都是互相依存的，甚至是有方向地走向創造宇宙的天主。宇宙的秩序和法則並不是必然的，這表示萬物要依賴造物者而存在。大爆炸理論和宇宙萬物的演化，皆可看作天主的設計和祂有形的創造方式。現代科學與基督信仰是可以相輔相成的。
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科學家在近年的不斷探索和研究之中，對宇宙的結溝、起源和演化都有了革命性的發現和嶄新的認識。當代科學的發展所帶來的新思想和新概念，實在已推翻了人類自從十六世紀科學革命以來所建立的宇宙觀和世界觀。在新科學思潮的衝擊下，一些科學家和神學家開始從新反省科學與宗教之間的關係。他們發現科學與基督宗教過去三百多年的相爭可算已劃上了句號，彼此的關係並且踏進了一個新局面，正在邁向一個建設性的新年代。
本文探討當代科學(2)，特別是新宇宙學的一些重要觀念及它們與基督宗教思想的關係(3)，從而指出現代科學與基督信仰的共融。
1. 科學與宗教的衝突
創世紀中描寫的天主，是創造宇宙和天地萬物的美善主宰；宇宙中的一切都是由天主所掌管和保存的。因此，世界原來是美好的，並且依賴天主而存在。天主既是宇宙和人類歷史的主宰，祂更願意救贖人類並引導人類走向天國，使人類能夠獲享永恆的生命。這是基督信仰的核心。
然而，十六世紀突飛猛進的科學及其在形而上學的解釋，卻把這美麗的宗教世界觀瓦解了，只剩下一個偶然產生、冷酷無情的世界。首先，伽利略改良了折射望遠鏡，並運用於天文觀察中，證實了哥白尼的日心體系學說，這帶給當時的神學家極大的困惑，就是人類不再站於宇宙的中心，變得緲小和無所適從；天上的星辰並不是環繞地球轉動，基督徒盼望的天堂更不是位於星辰之上，宇宙只是一個龐大的空間，包含著無數的星體，各自在不同的軌跡上運行。十七世紀牛頓的物理學理論指出宇宙只是一部沒有情感和思想的時鐘機器，按照簡單的物理法則運作，人類和天主都不可能改變宇宙將來的命運。十九世紀中葉達爾文進化論所提出的「物競天擇，適者生存」原理更把科學和教會帶進水火不容的局面；地球上的所有生命，無論是污穢的蟑螂或是祟高的人類，都是由原始的生命經過數以百萬年計算的時間逐漸演化而來，生命的出現只在乎偶然性和天然選擇，並不像創世紀中所說是來自天主的直接創造。
然而我們要強調的是，科學本身並沒有直接引發與基督信仰之間的衝突。事實上，基督宗教思想正提供有利於西方科學發展的世界觀，這也是十九世紀嘗試融合科學和宗教思想的神學家所注意到的。科學與基督信仰的真正問題，在於歐洲啟蒙運動所帶來的新哲學理念，對於經典物理學所作出的形而上解釋，這包括唯實論、定數論和簡化論等，而形成雙方在思想上無法避免的對立。直到十九世紀末，科學憑著卓越成就，把教會和聖經的訓導重重地埋沒在科學的權威之下，科學便理所當然地成為通往知識及真理的唯一可靠途徑(4)。
2. 革命性的物理學發現
踏入二十世紀，自然科學的革命性發現牽起了科學史上燦爛的新一頁，也把科學和宗教帶進一個新的關係裡面。相對論、量子力學、大爆炸宇宙學、大統一理論、混沌理論、對局論、拓撲學、基因工程和人工智能等都迫使我們改變十九世紀對大自然及生命的看法，無疑地，經典物理學中封閉的因果關係和靜態的機械宇宙觀已被這些新科學完全地否定了。雖然每一學科對宇宙都有其不同的形而上見解，但是它們都指向一個正在演變的、多層次的和彼此相關的開放宇宙觀。在這個具有歷史性的和浮現性的動態宇宙中，我們發現宇宙間一切都是互相依存的，甚至是有神聖方向的，人類和大自然更有著非常密切的關係，這正如德日進神父所強調的：宇宙演進的目的是要走向創造宇宙的天主(5)。
在上述學科之中，大爆炸宇宙學對聖經創造的思想特別給予了正面的支持，這新宇宙學是建基於愛因斯坦的廣義相對論。在相對論中，時間、空間、能量和物質都是不可分割的物理數量，這指出一個互相聯繫的動態宇宙。在探索宇宙的早期歷史當中，大爆炸宇宙學更需要高能物理學去解釋初期宇宙的物理現象，而高能物理學則以量子力學作為它的研究工具。
在形而上方面，量子力學中的互補性（complementarity）顯示出科學模式的局限性。當我們嘗試去理解看不見的微觀世界中的現象時，我們發現我們不可能以一個日常經驗的模式完整地把它描繪出來，因此我們同時要用看似矛盾的不同模式，例如粒子模式（particle
model）及波動模式（wave model），去描寫與宏觀世界相異的粒子運動。在這裡，互補性也顯示出被觀察事物與觀察者的互動關係；觀察者委實也是參與者，影響著實驗中的測量結果。此外，量子力學是以或然率作為一切計算的基礎，來預測將來的物理數量，所以微觀世界的物理現象是具有不確定性的（indeterminacy）。換句話說，我們無法從理論上確定每一粒子的演變後果，我們只可以預測出現某個物理數量的潛在可能性。然而，未來並不是不可知的，而是尚未決定的，或是具有開放性的。除了互補性和不確定性外，量子力學更指出體系法則（laws
of the system）是不能從組件法則（laws of
the components）中引伸出來。複雜的結構有其獨特的性質，是組件部分所沒有的，因此組件與組件之間的關係和組件的本質在整個體系中都有著同樣的重要性。
明顯地，這些量子力學的形而上含義，與經典物理學中的唯實論、定數論和簡化論，正好相反(6)。
3. 大爆炸宇宙學
大爆炸理論是當今普遍接受的宇宙模型，認為我們今天的宇宙是誕生於約一百二十至一百五十億年之前，由一個宇宙原子開始膨脹而成。以下幾點是支持這宇宙膨脹模型的主要觀察證據：
（1）1929年，哈勃（Hubble）發現邈遠星系的「都卜勒移動」（Doppler shift）現象，指出遠處星系皆以高速遠離地球而去。
（2）1965年，賓西亞斯（Penzias）和威爾遜（Wilson）偶然發現「微波背景放射」（the
microwave background radiation），合乎大爆炸理論的推測。
（3）大爆炸理論指出宇宙中最主要的物質是最輕的化學元素氫和氦，其質量比例分別為75%及25%，這與觀察所得吻合。
（4）1992年，宇宙微波探索衛星（COBE）測量到微波背景放射在宇宙不同部位的輕微差異，再進一步確定宇宙膨脹模型。
根據大爆炸理論和高能物理學，我們可以對宇宙的歷史有一概括的認識－－地球的最早期生命是在大爆炸後約一百一十億年出現，即是距離今天約三十多億年之前；我們的太陽系是在大爆炸後約一百億年誕生，亦即大概五十億年之前；大爆炸後約十億年便產生了星系和比氫和氦重的化學元素；氫原子和氦原子則在大爆炸後約五千萬年後出現；它們的原子核卻是在宇宙誕生後三分鐘由質子及中子所組成的。
宇宙誕生後的迅速膨脹使它的溫度也迅速地下降起來，在僅僅一秒鐘裡面，宇宙便發生了多次非常重要的演變，把自然界中四個基本作用力逐漸呈現出來，這包括重力（gravity）、電磁力（electromagnetic force）、強核作用力（strong nuclear force）和弱核作用力（weak nuclear force）。時至今日，高能物理學中的弱電理論（Electro-weak Theory）已成功地把電磁力和弱核作用力統一起來，這理論可以描寫宇宙在10-35秒之後的情況。高能物理學中的大統一理論（Grand
Unified Theory）更進一步嘗試把電磁力、強核作用力和弱核作用力統一起來，目前已有初步的成功，這理論可以讓我們理解宇宙在10-43秒之後的狀況。至於宇宙在10-43秒或之前的情形，物理學家現今還沒有一套完整的理論去了解。這最初期宇宙的溫度達致攝氏1032度，密度是水的1096倍，而當時宇宙的體積比起今天的原子還要小，在這極端的情況中，我們需要一套結合相對論和量子力學的完整理論，也就是能夠把四個基本作用力統一起來的量子重力（quantum
gravity）理論，才可以進一步明白有關宇宙的起源問題(7)。
無論如何，大爆炸宇宙學指出宇宙是應該有起始的，當宇宙的時間相等於零時（t=0），宇宙應是一個無窮大密度的奇點（singularity），在這奇點中，一切物理法則已不再適用了，科學對宇宙本身的探究也已到了盡頭。因此，我們認為這是很值得科學家和神學家共同探索的地方，宇宙學中的t=0和神學中的從無創造可能是同一個錢幣的兩面，能夠將科學和神學連繫起來。
科學和神學各自走了三百多年的道路，今天終於來到了相交處。
4. 人本原理──新宇宙設計論？
自古以來，神學家都希望在宇宙中找到天主存在的客觀證明，聖多瑪斯的設計論在歐洲屹立了六百年才受到達爾文進化論的嚴峻反駁。然而，新宇宙學卻意外地提供了很多例子，說明人類之所以能夠存在，是因宇宙本身的精巧設計。這些設計包括了特別的物理定律及物理常數數值，科學家稱之為人本宇宙原理（The Anthropic Cosmological Principle），或簡稱人本原理，以下便是一些例子。
（1）如果早期宇宙的膨脹速率稍為縮小（十億億分之一），宇宙在恆星形成以前便已崩潰，變回奇點。如果膨脹速率稍為增大（百萬分之一），銀河系或恆星便沒有足夠時間形成。
（2）如果重力增大，恆星會燃燒得太快和不穩定，使行星不能孕育生命。如果重力縮小，恆星會太過冷凍，以致核聚變不能點燃，因而不能產生重元素。
（3）如果強核作用力稍大，原子核心會不穩定，宇宙便不能出現任何化學元素。如果強核作用力稍弱，那麼氫就是宇宙中唯一的穩定元素。
（4）如果電子與質子的質量比例稍為增大或縮小，宇宙便不能產生化學結構。
在過去幾十年間，科學家找到了很多類似的例子(8)，使他們了解到宇宙實在是精密調整的，是有巧妙設計的，而人類更是這精密設計宇宙的演化高峰。
5. 聖經中有關創造的神學意義
在探討新宇宙學的神學含義之前，讓我們先看看基督信仰中有關創造的思想，以作比較。聖經中關於創造的思想主要有以下幾點(9)：
（1）天主是從無中創造萬物（Creation out of nothing）。創世紀第一章也強調創造是由混沌到秩序，萬物的創造是美好及和諧一致的。
（2）天主是唯一的、全能的、無限自由的、超越一切的、有意旨的、美善的和永遠忠誠的，祂是宇宙萬物（物質和形態）之源，因此宇宙萬物都依賴天主存在。而人是受造物之中最崇高的，具有特殊的地位。
（3）天主是永恆的，超越時空的，但祂也臨在於宇宙和人類的歷史當中，引領一切歸向祂。
（4）除了從無創造（creatio ex nihilo）之外，聖經中也有持續創造（creatio continua）的觀念(10)。
（5）創1:2提及聖神的作為 --- 創造與救贖乃同一工作的兩種不同表現。在新約中，創造和救贖也是彼此相關的(11)。
此外，聖奧斯定認為在天主創造「之前」，時間並不存在，因此人無法憑自己的理智去了解創造「之前」的事情(12)。聖多瑪斯也說明，無論天主是在時間之中或在時間之外創造萬物，最重要的是一切受造物皆是依靠天主而存在。
6. 對新宇宙學的一些神學回應
新宇宙學讓科學家和神學家都明白到，科學和神學的知識發展至今，有一些範圍是會重疊的(13)，尤其是在形而上學方面。因此，現今兩者的對話變得十分重要，而且在相同的內容或方法上，彼此的融合是可能的，並且能夠互相裨益。在這裡，有幾點是特別值得我們的注意。首先，新宇宙學指出宇宙是可以理解的和非必然的，愛恩斯坦曾這樣說過：「宇宙間最不可理解的事是宇宙是可以理解的。」宇宙的秩序顯示了天主是理性的和永遠忠實的，不過天主也有無限自由，因而宇宙的秩序和法則並不是必然這樣的，所以除了理性外，我們必須透過觀察和經驗才可以認識到宇宙的真相，這也是現代科學的最基本信念。宇宙存在的非必然性表示了萬物都依賴天主存在，顯示了從無創造的觀念；同樣地，宇宙非必然的法則和歷史也顯示了聖經中持續創造的觀念。
此外，大多神學家認為人本原理未必一定是「宇宙有設計者」的證明，大爆炸宇宙論也不必然證實有創造。我們強調的是人的可貴，因為智慧生命是需要一個廣闊空間和悠長時間的精密設計宇宙才可能孕育出來，所以人的存在是意義深長的。德日進神父更指出，人類的可貴並不在於他們在宇宙中的位置，而是由於他們複雜的生理和獨特的心智；然而人類亦是大自然的一部分，與天上的星體和其他的生命都有著密切的關係，例如構成我們身體的所有重元素（碳、氧等）便是在熾熱的恆星內部製造出來的。
最後，新宇宙學指出宇宙萬物是有歷史性的、息息相關的和多層次的。宇宙的演變也包含著不同層次的或然性，例如量子的測不準性、生物演化的突變和人類的自由等等。自然定律與或然性可同樣看作為天主的設計，以實行祂的創世計劃。天主願意宇宙萬物以自由和愛回應衪的意旨，而不是預定一切。因此，我們可以把大爆炸和宇宙萬物的演化看作為天主的有形創造方式。
7. 結論
毫無疑問，近年宇宙學的發現使我們對宇宙的創生有了更深的理解和領會，故此，在新千年即將來臨的時候，教宗若望保祿二世特別強調科學和宗教之間的共融和合作(14)，並肯定了當代主流科學理論的價值和重要性。自然神學家普遍都歡迎教宗的看法：天主透過自然的定律和程序，持續地進行祂的創世工程，使宇宙逐漸繁衍出各式各樣的生命以及人類。換言之，天主的作為不僅是在我們的生命中分施恩寵，並在社會上和生態上給與我們正義的呼喚，祂更在大自然中不斷實行祂所奠立的物理和生物法則，使宇宙得以演化至今。持續創造觀使我們對未來更有信心和盼望，因為天主不斷在宇宙內工作，而我們更可以參與天主的創造工程，邁向圓滿的將來。
附錄：外星人存在嗎？
宇宙是否存在有智慧的外太空生命，科學家一直以來都有很大的爭議，正反兩方各持不同的科學觀點。一般相信有外星人的天文學家和物理學家認為，宇宙學原理指出宇宙中沒有任何優越的位置，因此除了太陽系有人類這智慧生命之外，在廣闊的星際中，應該還有很多像我們太陽系的恆星體系，充滿著其他的智慧生命。
大部份的演化生物學家卻認為，雖然宇宙中可能孕育出多元化的生命，但是惟獨人類是有高等智慧的。原因是在新達爾文學說中，單憑智慧本身並不是有利於自然界中「物競天擇」的生存條件；換句話說，智慧的出現需要極為複雜的神經系統，而這系統本身也需要很多其他的輔助機能，例如類似人類能夠靈活操作的手部和有效傳遞信息的發聲器官。在純偶然的情況下，這些產生智慧的生物演化的可能性是非常低的，而人類的出現只不過是一個奇妙的巧合而已。
同樣地，神學家也有不同的意見，他們的問題主要是關於「道成肉身」的意義：天主是否會多次降生於不同的星球，實行祂對其他世界的救恩計劃？抑或各種的智慧生命有其不同的靈性境界（例如無原罪）和救贖方式？然而許多現代神學家都承認，神學並不排除外星人存在的可能性，這與聖經也沒有明顯的抵觸，就如聖奧斯定所說的：聖經並不教導我們與救贖無關的事情。一些神學家更認為外星人的存在，比起人類在宇宙中的獨存，更能夠彰顯造物者的偉大和榮耀。無論如何，神學家都同意的是，在理性上，天主的存在遠遠比外星人的存在更為可信。而人類對外星人的追尋和探索，實際上也可反映得到，他們內心對永恆的渴望。
究竟外星人存在與否，如今還是一個謎。但是科學家估計，如果人類並不自毀的話，我們將於一百萬年後成為銀河系的主人，那時我們才是名符其實的外星人哩！
註釋
1. 本文取自作者主持的「科學與宗教」研習會部分內容，研習會於去年十二月在聖神修院神哲學院舉行，題目是「當代科學與基督信仰」。這研習會獲得「1999
Science and Religion Course Program」獎項，主辦機構是在美國的the
Center for Theology and the Natural Sciences。
2. 科學可分作三大類，分別是自然科學、社會科學和人文科學。
本文只討論自然科學，即對大自然秩序的經驗性研究。
3. 本文的主要參考書有 (1) Ian Barbour, Religion and
Science: Historical and Contemporary Issues, Harper San Francisco, 1997； (2) Mark Richardson and Wesley Wildman, Religion and
Science: History, Method, Dialogue, Routledge, 1996； (3) Robert Russell, William Stoeger
and George Coyne (editors), Physics, Philosophy and Theology: A Common Quest
for Understanding, Vatican Observatory Foundation, 1995.
4. John Hedley Brooke, Science and Religion: Some Historical Perspectives,
5. Teilhard de Chardin
- A Biographical Study,
6. Robert Russell, "Quantum Physics in Philosophical and Theological
Perspective," Physics, Philosophy and Theology: A Common Quest for
Understanding, pp.343-374.
7. 關於宇宙的演化歷史，參看Stephen Hawking, The Illustrated A Brief History of Time, Bantam Books, 1996.
8. John Barrow and Frank Tipler, The Anthropic Cosmological Principle, Oxford University Press,
1986, chapters 1, 3-6, 10; Paul Davies, The Mind of God, chapters 7-8; Willem Drees, Beyond the Big Bang: Quantum Cosmologies and God,
chapter 3.
9. Claus Westermann, Creation,
10. 詠104。
11. 若1:1-4。
12. Ernan McMullin,"
How Should Cosmology Relate to Theology?" in The Sciences and Theology in
the Twentieth Century, ed. Arthur Peacocke, Notre
Dame:
13. 其中一個有趣熱門話題是『外星人存在與否』的問題，見附錄。
14. Pope John Paul II to the Reverend George Coyne, the Director of the
Vatican Observatory, Robert Russell, William Stoeger
and George Coyne (editors), Physics, Philosophy and Theology: A Common Quest
for Understanding, Vatican Observatory Foundation, 1995.
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