时间简史 时间简史 8.8分

宇宙是最彻底的免费午餐——读霍金《时间简史》

萱草
2018-03-14 看过
康德有句名言“有两种东西,我对它们的思考越是深沉和持久,它们在我心灵中唤起的惊奇和敬畏就会日新月异,不断增长,这就是我头上的星空和心中的道德定律。”它出自康德的《实践理性批判》一书,并刻在了康德的墓碑上。

我虽不是什么名人、伟人,但我一样对头顶的星空有敬畏,甚至害怕。很多年前,和一堆朋友深夜里在野外的水渠边看星星。寂静的夜和格外明亮的星空,让我意外感受到了“不敢高声语,恐惊天上人”的感觉。头顶上不断飞过的流星甚至让我诚惶诚恐,居然害怕到捂住眼睛不敢多看。

是不是很好笑?人家觉得浪漫时刻,我居然会害怕!但真的就是这样。我觉得深蓝色的夜空太浩渺太神秘。想想我们所处的地球和太阳系,想想太阳系只是庞大到不可想象的银河系的一个小点,而银河系以外更有无数星系……谁能想象的出宇宙到底有多大?宇宙中到底有些什么?又有谁知道宇宙到底是怎样产生的?

当然人类有史以来,很多人都在追问着这些问题,科学家们尤其如此,并且在追问中不断地完善着人类对奥妙宇宙的认识。

霍金的《时间简史》是20世纪最风靡全球的一本关于宇宙学的科普读物。全书最让我觉得神秘和有兴趣的是“大爆炸理论”“黑洞学说”“时间箭头”,以及对穿越“虫洞”进行时间旅行的探讨。

虽说霍金已经尽量把深奥的科学理论以深入浅出的方式告诉读者,但作为文科生的我读起来仍然懵懵懂懂。尽管如此,霍金关于宇宙的伟大探讨仍然开阔了我有限的思维认知。

关于大爆炸,1929年,埃德加·哈勃做出了一个里程碑式的观测,即不管你往宇宙的哪个方向观测,远处的星系都正急速飞离我们而去。这意味着宇宙正在膨胀。哈勃的观测暗示宇宙存在一个叫做大爆炸的时刻,这个发现被认为是20世纪最伟大的智力革命之一。

因为宇宙是膨胀的,所以必须有一个起点。那个起点,就是物理学家们说的奇点。奇点要不整个存在于将来(由于引力坍缩形成的奇点),要不存在于过去(如大爆炸)。

霍金和罗杰·彭罗斯在1965到1970年间的研究指出,根据广义相对论,在黑洞中必然存在密度和时空曲率无限大的奇点。这和时间开端时的大爆炸相当类似。那什么是“黑洞”?黑洞是时空的一个区域,因为那里的引力如此之强,以至于任何东西,甚至光都不能从该处逃逸出来。当恒星受到的引力比排斥力更大时,它最终会坍缩为黑洞。我们现在所处的宇宙中就有很多这样神秘的黑洞。

全书都在探讨宇宙的时空,有一些讨论是我之前从未曾想过的问题。

例如,如果我们生存在一个二维的世界中会怎样?我们会发现,在二维动物身上实现任何血液循环都是非常困难的,而且没法拥有正常的消化道。如果有的话,二维动物只能被分解成两部分。

还有,你想过一个杯子摔碎了为什么就不能自己复原吗?如果真发生这样的事情,我们肯定知道那是电影或者录像的回放镜头。但为什么就不能呢?因为时间箭头,热力学的时间箭头总是在时间方向上向无序增加和发展。例如为了生存下去,人类必须消耗能量的一种有序形式——食物,并将其转化为能量的一种无序形式——热量。完整的杯子也是一种有序形式,当它碎了就变成了一种无序的形式。

还有“虫洞”,在看韩剧《来自星星的你》时也听过这个概念。虫洞实际上打通两个时空的管道,这让时间旅行成了可能。但为什么我们还没有亲眼见过来自未来的访客?过去总是固定的,如果可能回到从前改变历史,则不能够避免会对我们现在的生活造成影响。但未来是开放的,这就意味着,任何时间旅行只能存在于未来。时空旅行是否可能仍是未决。

最后用霍金在书中引用的麻省理工科学家阿伦·固斯的话作为结尾:“都说没有免费午餐这回事,但是宇宙却是最彻底的免费午餐”。因为它就这样白白诞生在我们周围。

(ps:2018年3月14日,朋友圈都在转发霍金去世的消息。两年前很努力地读过霍金的《时间简史》,还写了一篇读书笔记,今天重新发出作为纪念。)
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