我有我自己的见解——强烈的意见——但我并不总是同意它们。
——乔治·布什总统
自从人们早就认识到宇宙有某些生命所必需的特性以来，人们对众所周知的“人择原理”的兴趣也越来越大，天文学家、物理学家和哲学家为此持续进行了有关其应用和终极意义的范围广泛的争论。之所以有这种程度的关注，原因之一是人们已发现大自然常数的实际数值在许多方面有助于宇宙中产生生命的可能性。再者，它们有时看来让生命发生的可能性仅有一丝的间隙。我们能够很容易地想像到，在大自然常数取稍微不同数值的世界里，像我们本身这样的生物将是不可能出现的。如果使精细结构常数变大，就不会有原子；如果引力的强度更大，则恒星会很快耗尽它们的燃料；而减小核力的强度就可能没有生物化学，如此等等。有三种类型的变化需要考虑。微小的或者无限小的变化是可能的。如果精细结构常数的数值只改变它的十进位小数的第二十位数，我们知道这对生命不会有不好的结果。如果我们改变它很小的量，比方说十进位小数的第二位数，那么这个变化就比较重要。原子的特性改变了，而复杂的过程如蛋白质折迭或DNA复制可能受到不利的影响。可是，化学的复杂性、新的可能性将会打开。评估这种变化的后果是困难的，因为它们不是那么明确无误。第三，有非常大的变化。这些变化会使原子或原子核根本不可能再存在，而且对依靠大自然的各种力发展复杂事物形成一种非常明确的障碍。对于许多可想像的变化，可能根本不存在可想像的生命形式。
首先，重要的是要彻底弄明白迪克用什么方法引入他的人择原理，因为在评论者中间存在相当大的混乱。[2]一个条件，像恒星的存在或某些化学元素的存在，被认定为任何形式化学复杂性存在的必要条件，其中生命是最深刻的众所周知的例子。这并不意味着如果这个条件满足，生命就一定存在，如果它真的存在，将永不死灭，或者在我们的宇宙中拥有这个条件意味着它是有意识地被“设计”成具有生命。以上这些完全是各自独立的事情，如果我们的“必要的”人类生存条件真是宇宙中有生命的观测者存在的必要条件，那么宇宙的一个特征就是我们必定会发现它拥有这必要条件，不管怎么不可能，它将可能先验地出现。
许多人现在犯的错误是认为这种人类论据是有关宇宙的一种新的科学理论，它与关于为什么宇宙拥有这“必要的”人类生存条件的其他更加传统形式的解释相竞争。事实上，它不是这么回事。它只不过是一个方法论的原理，如果它被忽视或漏掉，就会让我们导出不正确的结论。如同我们已了解的，狄拉克和迪克的故事是恰当的例子。狄拉克未曾认识到大数符合成为观测者的必然结果，观测者是在大致等于恒星为制造自发地演化复杂生命所需化学元素必需的时间之时来考察这宇宙的，其结果是他得出一个错误的结论，即需要物理学定律做出巨大的变化——改变引力定律，允许G随时间变化。迪克阐明，虽然这样一种巧合大概不可能先验地出现，它实际上是包含有像我们自身这样的观察者的宇宙的必要特征。因此它同我们的自身存在一样，是宇宙令人惊奇的一个特征。
观察者在宇宙情景方面的偏见比起迪克考虑的要少，这方面有许多有趣的例子。我喜欢考虑我们对交通流量的感觉。最近对加拿大司机的调查[3]表明，他们往往认为在公路的相邻车道上跑的车子比行进在自己车道上的车子快，这个问题激励许多研究的作者提出许多复杂的心理学的原因来说明这个存在于司机中的信念。考虑一下，或许当一位司机被更快的汽车超过或者当他超过他人时，他很有可能会与其他交通情况做比较，而被他人超过比起他超过他人给司机留下更重要的印象。这些结论绝不是不重要的，因为研究的结论之一是司机们可能得到有关这些倾向的教育，以便帮助他们抵制这样的想法：经常渴求改变车道寻找一条更快捷的途径，由此加快总的交通流量和改善安全。可是，虽然这些心理学的原因很可能出现，对于这个调查结果有一个更简单的解释：在其他车道交通的确走得更畅通！理由是观测者选择的一种形式。典型的说法是，较慢的车道是由于过分拥挤造成的。[4]所以，一般来说，在拥挤的车道上有更多车子在慢慢移动，而在较空的车道上车子走得较快。[5]如果你随机选择一位司机，询问他们是否认为相邻车道更快捷，你更可能在拥挤的车道中挑选一位司机，因为大多数司机在那个车道。令人遗憾的是，由于观测者的偏见，对司机的调查不会告诉你任何关于改变车道是好还是不好的事情。（见图8.1）也许，草地总是另一边更绿。
图8.1 为什么在别的车道上汽车似乎行驶得更快？因为平均而言它们是这样！[6]
一旦我们知道宇宙的一个特征是化学复杂性存在的必要条件，往往可以证明那些看起来似乎与生命毫不相干的宇宙的其他特征，都是“必要”条件的必然的副产品。例如，迪克的讨论实际上告诉我们，为了有足够的时间在恒星中制成生命的基础材料，宇宙必须有几十亿年之久的寿命。但是引力定律告诉我们，宇宙的年龄直接与它展示的其他性质有联系，如它的密度、它的温度，以及天空的亮度。由于宇宙必定经历了几十亿年的膨胀，它必定具有几十亿光年的可视范围。由于它的温度和密度随着它的膨胀而降低，它必然会变得寒冷和稀疏。如同我们所知，宇宙今天的密度是每立方米空间一个原子多一点点。转化成恒星或星系之间平均距离的度量，这个很低的密度表明，为什么其他恒星系是如此遥远和接触地球外文明是如此困难就不足为奇了。如果在宇宙之中存在其他高级的生命形态，那么同我们人类一样，他们会在没有其他世界生物的干扰下进化，直至他们达到某个先进的技术发展阶段。此外，很低的辐射温度的确更加保证空间是寒冷的地方。它保证夜晚天空的黑暗。多少世纪以来，科学家们都对宇宙的这个诱人的特征感到奇妙。如果有极巨大数量的恒星出现于空间，那么你可能想像当你仰望夜晚天空时，会有点像朝浓密的森林里面窥视（图8.2）。
图8.2 如果你向密林深处看去，那么你的视线总是终止于某一棵树上。[7]
每条视线将会终止于某一颗恒星。它们的闪闪发光的表面照射到天空各处使它看来像太阳的表面。什么东西能使我们摆脱这个闪烁的天空呢，那就是宇宙的膨胀。为了满足生命复杂性存在的必要条件，宇宙已经历了上百亿年的膨胀和冷却。物质的密度降低到这么低的数值，即使全部物质突然之间变成辐射能，我们也不会注意到夜晚天空能有任何明显地增亮。正是这么小量的辐射要充满极其巨大的空间，天空看来不会因之变得更明亮。从前，当宇宙很年轻时，年龄小于10万年，整个天空是很明亮的，明亮到如此程度，以致不论是恒星还是原子、分子都不存在。那时也不会有目睹它的观测者存在。
这些观测结果有更多哲学性质的其他副产品。宇宙的巨大尺寸和阴冷黑暗在表面上看起来极不适合于生命居住。夜晚天空的外观蕴含着许多宗教和审美的渴望，在遥远恒星的绚丽和永恒的星光中产生出我们的显而易见的渺小和低微。许多文明都崇拜恒星或相信它们支配它们的未来，然而其他文明，如我们自己，往往渴求能访探它们。
乔治·桑塔亚纳在《美感》[8]一书中写出了由于对地球的微不足道和满天繁星的浩瀚无垠的沉思而产生的情感效应。因为：
我们的地球微不足道和世界的难以理解的复杂的思想的确给人以巨大而深刻的印象；它甚至强烈地令人讨厌……我们的数学想像力被一种尝试的概念束之高阁，它充满梦魇般的苦恼，且我们很可能仅仅意识到它的全部可笑的荒谬……由恒星产生的情感与某些宗教时刻特有的情感之间的亲密关系，使恒星似乎成为一种宗教崇拜的对象。像感人的乐曲那样，它们变成崇拜的一种促进因素。
客观上没有什么事物可给人以深刻的印象，只有当事物成功地触及观察者的感觉，通过发现通往他的心灵和头脑的途径时，它们才能给人留下深刻的印象。宇宙的概念是大量微小的圆球在黑暗和无边无际的空间旋转，像点点尘埃，可能给我们留下寒冷和冷漠，如果不是惹人厌烦和令人沮丧，如果我们不把这个假设方案与可见的光辉、猛烈的强度和令人困惑、数目庞大的恒星等同起来。(www.xing528.com)
……黑暗的背景反衬出美的感受，——夜晚越黑越清晰，而且我们能看到的恒星越多，——带有恒星本身的颤动的火，不会被任何可能的装置超过。
其他人持有更平淡无奇的看法。重量级人物如英国的数学家和哲学家弗兰克·拉姆齐（坎特伯雷前大主教迈克尔·拉姆齐的兄弟）围绕我们的“无限空间的静寂”，以乐观的姿态对帕斯卡(1)的恐怖作出了回应，他评论说：
我与我的某些朋友似乎有点不同之处就是并不太看重身材的大小。面对浩瀚的苍天，我不感到有丝毫低微。恒星或许是巨大的，但它们没有思想或没有爱；而这些品质给我的印象远甚于尺寸的印象。我并不会以体重近17英石（一英石等于14磅，即6.35千克）为荣。我的世界图景是用透视法画的，而不像按标度画出的模型。突出的地位是由人类占据的，而恒星全都是小得微不足道之物。[9]
然而，尺寸虽然不是一切，按宇宙的标度，尺寸大小是最确定的某种东西。宇宙显然已经历的膨胀时间（我们通常称它为宇宙的“年龄”）和为生命所做的其他事之间的链接，就是宇宙学家应当极迅速地锁住的某个东西。它可能终止他们寻求另一种不正确的宇宙学的可能性已将近二十年。1948年，赫曼·邦迪（Hermann Bondi），托马斯·戈尔德（Thomas Gold）和弗莱德·霍伊尔给膨胀中的大爆炸后的宇宙引进一个竞争对手。大爆炸理论[10]意味着宇宙在过去某一确定时刻开始膨胀。随后宇宙中的物质与辐射的密度和温度随着宇宙膨胀而稳定地降低。这种膨胀可能永远持续下去，或它可能有一天掉转方向进入收缩的状态，重新回到曾有过的较高密度和温度的状态，直到在我们的未来某一有限时间遇上大坍缩的境地。（见图8.3）
图8.3 两种类型的膨胀宇宙： “开放的”宇宙永远膨胀；“闭合的”宇宙在未来某一有限的时间终将收缩，回到一种表观的大坍缩的境地。“临界的”宇宙标志着这两种宇宙的分界线而且永远在膨胀。
这个演化的情景有一个关键的特征，即宇宙过去的物理条件不同于现在存在的条件，或未来存在的条件。有几个世代生命不能存在是因为宇宙太热，原子无法存在；在恒星存在之前，曾经有过一些世代；而在未来某个时代，全体恒星都将要毁灭。在这个情景中，宇宙的历史有一个择优的区段，在这期间很可能观测者自先进化而后对宇宙作观测。这也暗含着宇宙有一个开始，在它之前的过去宇宙（或许还有时间本身）并不存在，至于这个开始的原因和理由就无言可对了。
邦迪、戈尔德和霍伊尔提出了另一种情景，这部分是受到这一愿望的鼓励，即摆脱宇宙需要有一个开始（或可能的结局）的愿望。他们的其他目的是要创造这样一个宇宙学的情景；一般说来，该情景看起来始终是相同的，这样在宇宙的历史中不存在特别受到偏爱的时代（见图8.4）。起初这似乎不可能达到。毕竟宇宙一直是在不断膨胀的。宇宙是在不断变化的，如果能使它不变化呢？霍伊尔的想像是宇宙像一条稳定流动的河，常流动又总是差不离。为了使这宇宙不管何时被观测都呈现相同的平均物质密度和膨胀速率，密度应需保持恒常不变。霍伊尔提出，宇宙中的物质是以某一速率不断地被创造出来的，而不是在过去某一时刻就已存在的，这个速率正好与因膨胀使密度稀释的趋势相抵消。这个“不断创造”的机制只需要极缓慢地发生以达到某一恒定的密度；所需要的密度大约为每100亿年在每立方米中只有一个原子，没有什么实验或天文学的观测能够检测如此小的效应。这个“稳定状态”的宇宙理论做出了一些很明确的预言。宇宙在任何时间平均看来都是一模一样的。在宇宙的历史中，不存在特殊的世代——无“始”无“终”，没有众恒星开始形成的时间，也没有宇宙中生命第一次成为可能的时间（见图8.5）。
图8.4 稳定状态宇宙的膨胀。膨胀速率总是相同的。没有起始没有终结，没有生命的第一次涌现或随后生命开始与恒星一起走向灭亡的特殊的世代。宇宙在它的历史中在任何时间一般来说看起来是相同的。
图8.5 （a）在不断膨胀的大爆炸宇宙中，物质的平均密度随时间而变化。 （b）在稳定状态宇宙里，物质的平均密度总是相同的。
这个理论终于因20世纪50年代中期开始的一系列观测结果而被摒弃，这些观测第一次表明，星系的全体成员都是无线电波的充沛的发射源，其发射随宇宙年龄的增加而发生显著的变化，而达到顶峰的是1965年发现的大爆炸模型所预言的由灼热的初始状态留下来的热辐射。这个微波背景辐射不给稳定状态的宇宙有什么地位。
二十年来天文学家们力图寻找能告诉我们的证据，宇宙是否真的处在邦迪、戈尔德和霍伊尔所提出的稳定状态。一个简单的人择理论可能已说明为何事情不太可能处于这样的状态。如果你测量宇宙的膨胀速率，它就告诉你宇宙已经膨胀的时间。[11]在大爆炸宇宙中，这实际上就是自膨胀开始的时间——宇宙的年龄。在稳定状态理论中，宇宙没有起始，且膨胀速率仅仅是膨胀速率，而没有更多的意义。这个情形可用图8.4来说明。
在大爆炸理论中，膨胀年龄正好略大于恒星年龄的事实乃是事情的自然状态。恒星是在我们之前的过去形成的，所以我们将预期到在它们形成之后在宇宙舞台上找到我们自己。但是在稳定状态的宇宙中其“年龄”是无限的，且不与膨胀速率有联系。在稳定状态的宇宙中，它因此是一个完全的符合关系，即膨胀速率的倒数给出的时间大约等于恒星产生像诸如碳这样元素所需要的时间。如同宇宙膨胀速率的倒数与恒星产生生物化学的元素所需时间之间的符合关系一样，确实无疑地排除了对狄拉克的变G的需要，它也会使人们怀疑对稳定状态宇宙的需要。
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