我预测有一天，当我们回顾20年前的某个科学假设时，会对着眼前的证据说“那个假说当然是对的。多么绝妙的点子！”

这个假说就是宇宙自然选择假说。它的力量、美和逻辑性为宇宙中复杂性和生命的存在提供了最棒的科学解释。

宇宙自然选择理论没有避开，而是直接探讨了基础科学中一个最大的谜团：如果大自然的粒子和作用力的规律与参数稍有一点不同，生命就不复存在。如果电子和质子的比率、宇宙膨胀的速率、基本粒子的相对质量或是几个物理作用力的相对强弱与现实不是“极其”吻合，那么恒星以及那些可以形成生命的复杂的分子甚至根本不会出现。

随机地组合出一个能产生生命的宇宙，这概率几乎为零。物理学家Paul Davies曾讨论过暗能量的大小在多大范围内变动时不会影响生命的产生。他写道：“常言道‘生命立于刀刃之上’，这句话其实还是过分低估了生命出现的难度。从宇宙参数的角度来看，生命所立的‘刀刃’薄得无法想象。”人们无法理解的是，为何宇宙的各个常数和物理定律是如此的精准，刚好让宇宙可以存在丰富的现象以及生命。尽管另一位物理学家Victor Stenger认为这“精确参数问题”基本上可以用现有物理学解释，但为何宇宙的各个参数会符合这些特定的值，并使得复杂性和生命出现，这依然是个谜。

所以需要我们解决的一大问题就是如何解释有机的复杂性的产生，以及宇宙为何犹如被设计出来一样精确。

我们以前遇到过这样的问题。

在达尔文的进化论出现之前，盛行的观点是每个物种都是上帝设计创造的，并且不会随时间的改变而改变。我们现在知道了，物种并不是一成不变，也不是由上帝设计。我们还知道，通过一代代达尔文式的进化，物种可以自然地逐渐变化。

当提及生物多样性时，进化论生物学家Richard Dawkins写道，“通过不断累积自然选择来实现进化，这是我们已知的唯一能够在原则上解释这种有机的复杂性的理论。”有些人甚至称自然选择进化论是人们已有的最好的理论。

如果这理论是正确的，我们为何不拓展到生物学以外呢？进化论生物学家Theodosius Dobzhansky写道，“因为有了进化论，生物学中的一切才合理。”既然同样需要解释复杂性的存在以及精巧“设计”的来源，会不会只有考虑到进化论，宇宙学中的一切才变得合理？很显然，科学注重实验事实，我一会儿自然会提到。但粗略想一想，在生物学中，一切都由进化而来，可能在宇宙学中，一切也都是进化产生的。

Lee Smolin（图片来源：Lumidek于Wikimedia Commons）

关于宇宙自然选择的最完整的理论由物理学家Lee Smolin提出。

他最早于1992年在《宇宙的生命》一书中提出了这个天马行空的观点。宇宙中，恒星们坍缩成黑洞，密度变得极高。在这些极端情况下，由于量子现象，黑洞将产生大爆炸，并形成一个个新的子宇宙，与原来的宇宙分离。黑洞中的时间终点，就是新宇宙中大爆炸对应的时间起点。Smolin认为坍缩黑洞中的极端环境对子宇宙的基本作用力以及其他一些参数带来了一些扰动。因此，每个子宇宙的宇宙参数都和其母宇宙略有不同。这就带来了变化。

那些拥有更合适的物理参数的宇宙更容易产生更多恒星，从而“繁衍”速度更快。所以我们今天看到的宇宙之所以是这样，是因为在一代又一代的宇宙繁衍中，这种宇宙参数最适合恒星和子宇宙产生。

《宇宙的生命》封面（图片来源：维基共享资源）

这可以说为“精确参数问题”提供了一个合乎逻辑的解答。宇宙是现在这个样子并不是碰巧，而是经过一代代宇宙的演化渐渐调整成这个样子的。如果这个理论正确，那么说明我们所生存的宇宙来自一个庞大的家族，如果把它们都画出来，就像一棵进化树一样。

恒星的存在是产生生命的先决条件。这是因为碳以及生命所需的其他复杂分子都由恒星产生。因此适合产生恒星的新宇宙，应该也是适合产生生命的新宇宙。

Smolin花了很多努力来说明这个理论是可以被证伪的，因此是一个科学理论。他提出了若干种证伪自己假说的方法。不过我这里的关注的重点并不是Smolin的这个理论是否正确，我关注的是宇宙自然选择这个用来解释宇宙复杂性和精巧设计的科学假说的力量、美妙和逻辑。即使宇宙遗传和变异的具体机制还没有答案,也不影响我对这个理论的欣赏。

宇宙自然选择假说并非是生物中的自然选择的简单类比。生物学中自然选择之所以成功，是因为它描述了有变化的繁衍过程——即变异是可遗传的且变化可以慢慢积累。而一些技术上的细节——如环境成分和种群分布，以及物种、交配机会和竞争是否起作用——则依赖于当地具体特点。因此我们可以说宇宙自然选择假说保留了自然选择中的普适的本质，也正因如此，才能对宇宙有着优美的理解。

由于目前仍没有直接证据支持宇宙自然选择假说，人们往往会质疑它是不是一个科学的结论。我们没有看到过证据说明宇宙会“繁衍”。而若这一点不成立，自然选择将无从说起。诚然，该假说还没有证据支持，不过人们也得注意到另一点，即宇宙自然选择假说也不比现存的任何一个假说更离谱。我们也没有直接证据说明宇宙是在量子真空中由量子涨落产生，也没有证据支持平行宇宙说，也没有证据证明“万有理论”——弦理论正确，也没有证据证明轮回宇宙假说或者膜宇宙假说正确。

同时，宇宙学中的其他各种假说都没有直接或间接地解释过“精确参数”问题。正相反，它们或是暗示着有一些“不可避免性”、“设计”或“奇迹般的好运”的存在，或是认为有无穷多个宇宙，其中每种参数都有可能。奥卡姆听到后者一定会气得用剃刀自杀（译者注：奥卡姆剃刀原则，是指理论应该尽量简化）。

如果最终某种形式的宇宙自然选择被证实了(我认为这是迟早的)，它将不仅仅只是解释宇宙的复杂性和生命存在的最有逻辑的解释。它还会对关于人类的意义和存在的思考有着更深刻的影响。

如果世界是为了产生生命而不断演化，那么可能不会有宇宙末日，即“永恒”是可能的。当然这“永恒”不是指每个个人，也不是指人类，而是指宇宙中“生命”这一概念。如果宇宙自然选择为真，那么几乎可以肯定地说，在宇宙的历史中生命并不罕见。正如生物学中的自然选择所显示的，我们来自自然，但也同时就是自然的一部分。宇宙可以被理解为一个自洽且不断自我创造的整体，并不需要宇宙之外的某个存在来赋予它定律、意义或复杂性。

如果宇宙自然选择是真的，我们所处的宇宙将不是决定论的，而是会不断变化且有着未知的未来。这一点听起来乐观又充满希望。但要意识到，尽管像自然选择这样的过程会允许生命的产生（这一点十分神奇），但没有证据说明宇宙整体是有意识有目的地在发展，并以产生生命、维护生命作为目标。生命既重要又卑微，这伟大与渺小的混合也可以为戏剧提供灵感。

最终，一切还由事实说话，科学也要基于事实。人类的思考正在不断压缩上帝的栖身之所。

如果实验证据证明了其它任何宇宙学假说，不管内容是什么，我们都会拥护事实。同时我们也会为自己能够理解宇宙的终极真理和自身在宇宙中的地位，而感到深深敬畏。（翻译：BadRobot    审校：易逸度）

关于作者： 

劳伦斯?里夫金（Lawrence Rifkin）是一名外科医生兼作家。他关于科学、意义、人文主义和医学的文章都在网站上lawrencerifkin.wordpress.com，你可以在推特上关注他@LSRifkin

原文链接：

http://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/2014/06/10/the-logic-and-beauty-of-cosmological-natural-selection/