解讀霍金——《時(shí)間簡史》

大家好,歡迎收看本期的解讀,我是海豚灣的森林。今天我為大家解讀的書是霍金的《時(shí)間簡史》,這本書自發(fā)布至今被翻譯了30多種語言,暢銷千萬冊,霍金也刻意避開專業(yè)術(shù)語,使這本書成為普羅大眾都能讀得懂的科普類書。這次我做了一個(gè)解讀霍金的專題,一是感謝他為人類做出卓越的貢獻(xiàn),二是對他的逝世表示痛心的惋惜。

首先我們先來了解一下他。史蒂芬·霍金于1942年1月8日出生在英國牛津,1959年進(jìn)入牛津大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué),1962年進(jìn)入劍橋大學(xué)攻讀博士學(xué)位。1963年被診斷肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥,從此坐上輪椅。1965年和簡·王爾德結(jié)婚。霍金一生研究物理學(xué),被評為物理學(xué)教授,他的很多論文和作品獲得各項(xiàng)物理學(xué)獎(jiǎng)。1985年首次訪問中國并做了演講。1988年出版《時(shí)間簡史》,這部作品暢銷幾千萬冊,至今仍然排在科普書類榜首。他對天體物理學(xué)的研究對于我們?nèi)祟愓J(rèn)識宇宙有著開創(chuàng)性的作用,他的成就足以支撐人類對高階文明的探索。遺憾的是霍金于2018年3月14日與世長辭,他的離去會(huì)使我們探索宇宙的時(shí)間延長,我們緬懷這位偉大的物理學(xué)家。他的作品我會(huì)一一解讀。雖說作者盡量使用白話,但是要讀懂這些作品還是需要一定宇宙學(xué)知識的門檻。

這本書我把它分成三部分:

一、人類對宇宙的認(rèn)識;

二、極小粒子;

三、時(shí)間的箭頭。

圖片發(fā)自簡書App

一、人類對宇宙的認(rèn)識

在遠(yuǎn)古的先民們其實(shí)很早就對頭頂?shù)奶炜债a(chǎn)生濃厚的興趣,他們生活在廣袤的大地上,認(rèn)為地球是平的,并且被一只巨型烏龜承托著,可是這只烏龜又站在了哪里呢?有一些細(xì)心的觀察者發(fā)現(xiàn),在發(fā)生月食時(shí)地球投射到月亮上的影子是圓弧的,這是才意識到地球可能是個(gè)球體。直到進(jìn)一步證實(shí),當(dāng)人們在海邊發(fā)現(xiàn)船從遠(yuǎn)處駛來時(shí),總是先看到船帆,后看到船體,并且當(dāng)船遠(yuǎn)去時(shí)船體先消失,船帆后消失,這時(shí)人們才普遍接受地球確實(shí)是球體。而且,地心說是當(dāng)時(shí)人們堅(jiān)信不疑的理念。

在1514年哥白尼提出日心說,他怕被教會(huì)譴責(zé)為異端,匿名提出這個(gè)觀點(diǎn)。直到1609年開普勒和伽利略通過用望遠(yuǎn)鏡觀察天體的運(yùn)動(dòng),證實(shí)了日心說,這時(shí)大家才恍然大悟,正式接受日心說理念。這時(shí)候科學(xué)家還是搞不清楚天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。直到1687年牛頓出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,這是物理學(xué)有史以來最重要的著作,牛頓不但提出物體如何在空間和時(shí)間中運(yùn)動(dòng)的理論,還發(fā)展了為分析這些運(yùn)動(dòng)所需的復(fù)雜的數(shù)學(xué),并提出萬有引力定律。這時(shí)的人們也認(rèn)識到了宇宙的廣博,并且開始思考,這宇宙到底是由誰創(chuàng)造的呢?在沒有確切答案之前,人們只能相信宇宙是神創(chuàng)造的。

圖片發(fā)自簡書App

當(dāng)所有人都深信宇宙是永恒的、靜止的,但在1929年哈勃的發(fā)現(xiàn)讓所有人都驚掉了下巴,他發(fā)現(xiàn)不管你往哪個(gè)方向觀測,遠(yuǎn)處的星系都正在急速地飛離我們而去,也就是宇宙正在膨脹,倒推這個(gè)膨脹,大約在137億年前宇宙的所有物質(zhì)都集合為一個(gè)點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)的密度無限大,尺度無限小,稱之為奇點(diǎn),在奇點(diǎn)處所有科學(xué)定律全部失效,這個(gè)點(diǎn)爆炸演變成現(xiàn)在的宇宙,這就大爆炸理論,視為時(shí)間的開始。

直到現(xiàn)在,人們對宇宙的探索欲望依然高漲,在20世紀(jì)初,科學(xué)家按照兩個(gè)基本理論進(jìn)行研究,分別是廣義相對論和量子力學(xué),它們是20世紀(jì)最光輝燦爛的智慧成就。廣義相對論描述的是引力和宇宙的大尺度結(jié)構(gòu),從幾英里直到大到1億億億(1后面跟24個(gè)0)英里。量子力學(xué)處理極小尺度,如萬億分之一英寸。當(dāng)代物理學(xué)的努力方向是尋求一個(gè)萬能理論,即可以解釋宇宙中一切現(xiàn)象的理論,我們從未停止探索的步伐。當(dāng)然,一切理論都是以前人的結(jié)論為基礎(chǔ),科學(xué)力求嚴(yán)謹(jǐn),任何推論只要有一個(gè)事實(shí)不符合都不能成為定理。伽利略的重力實(shí)驗(yàn)和牛頓的三大定律證實(shí)了作用力、質(zhì)量和加速度成為物理學(xué)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。物理學(xué)家羅默發(fā)現(xiàn),地球和木星圍繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí),木星的衛(wèi)星并不是以等時(shí)間間隔從木星背后出來,我們離木星越遠(yuǎn)時(shí)出來的也越晚,說明光要花更長的時(shí)間到達(dá)我們這里,進(jìn)而證明光的速度也是有極限的。后來還證明光是以波的形式輻射出去的。根據(jù)波長可以把光分為可見光(即七色光)、紅外線、紫外線、x射線和γ射線。光線充滿了我們的世界,可你知道嗎,不管你處在什么樣的速度上,光對于你的速度是恒定不變的。

下面我們再說一個(gè)更燒腦的,我們都知道我們處在一個(gè)三維的空間里,加上時(shí)間這一維度一共是四維時(shí)空,一個(gè)光脈沖從一個(gè)特定的時(shí)間點(diǎn)在一個(gè)特定的時(shí)刻發(fā)出,在時(shí)間的進(jìn)程中,它會(huì)作為一個(gè)光球發(fā)散開來,越來越大,如果把每個(gè)時(shí)刻的光輻射都堆疊起來會(huì)形成一個(gè)圓錐,這個(gè)圓錐就是四維時(shí)空。沿著時(shí)間行進(jìn)的方向就是將來光錐,而它的反面就是過去光錐。因?yàn)闆]有任何有質(zhì)量的物體的速度會(huì)超過光速,所以所有事件都發(fā)生在光錐之內(nèi)。這也正是愛因斯坦的狹義相對論。

圖片發(fā)自簡書App

至于他的廣義相對論,其中一個(gè)觀點(diǎn)是大質(zhì)量的物體會(huì)使空間和時(shí)間彎曲,就像把一個(gè)鉛球放在一張平整的蹦床上,蹦床會(huì)被壓彎一樣。太陽的質(zhì)量足以扭曲時(shí)空。另一個(gè)觀點(diǎn)是大質(zhì)量物體的附近,時(shí)間流逝得會(huì)慢一些。因?yàn)楣獾哪芰亢皖l率是相關(guān)的,能量越大則頻率越高,當(dāng)光從大質(zhì)量物體遠(yuǎn)離時(shí),引力會(huì)使光失去能量,這時(shí)頻率下降,時(shí)間是被延長的。地球這樣的天體足以使時(shí)間減慢,地球表面的人的時(shí)間會(huì)比空間站里宇航員的時(shí)間慢一些。在廣義相對論中沒有絕對時(shí)間,每個(gè)人都有自己的時(shí)間測度。

圖片發(fā)自簡書App

前文我們提到了,哈勃發(fā)現(xiàn)宇宙是在膨脹的,出于好奇,我們就是想知道宇宙到底有多大呢?宇宙的圖景是什么樣的?根據(jù)現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的成熟,可觀測到的范圍內(nèi)就有幾千億個(gè)星系,每個(gè)星系內(nèi)都有幾千億顆恒星。像我們的銀河系就是一個(gè)有多個(gè)旋臂的、直徑達(dá)到10萬光年的圓盤形,而我們的太陽就在其中一個(gè)旋臂的不起眼的位置繞著星系中心旋轉(zhuǎn)。不同的恒星具有不同的光譜,熾熱物體發(fā)出的光會(huì)有熱譜,從而可以依據(jù)熱譜得知恒星的溫度,此外我們知道每一種化學(xué)元素會(huì)吸收獨(dú)特的顏色族系,從而依據(jù)恒星光譜丟失的顏色判斷恒星的組成元素。其實(shí)恒星上的組成元素和我們地球的組成元素都是一樣的。而且我們在觀察某些恒星時(shí)發(fā)現(xiàn)它的光譜向紅色移動(dòng),這個(gè)現(xiàn)象稱為紅移,說明恒星發(fā)出的光的波長在加長,得出結(jié)論是這顆恒星在遠(yuǎn)離我們而去,而且離我們越遠(yuǎn)的星體遠(yuǎn)離我們的速度越快,這是說明宇宙并不是靜止的,而是在加速膨脹。后來在1965年美國物理學(xué)家彭齊亞斯和威爾遜的微波探測器探測到了很大的噪聲,排除故障后發(fā)現(xiàn)噪聲一直都有并且在任何方向都一樣,推測出來這噪聲就是宇宙微波背景輻射,是宇宙大爆炸時(shí)的聲音。進(jìn)一步奠定了宇宙是在奇點(diǎn)處大爆炸而演化的。

直到現(xiàn)在我們?nèi)祟悓τ钪娴挠^察已經(jīng)持續(xù)了幾千年,從遠(yuǎn)古文明的神創(chuàng)論到現(xiàn)在已經(jīng)確定了的運(yùn)行規(guī)律,以及不斷顛覆和推倒之前結(jié)論的勇氣,支撐我們的除了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步外,更是我們?nèi)祟悓τ钪娴囊活w孜孜不倦、追求進(jìn)取和充滿好奇的心!

二、極小粒子

在上學(xué)的時(shí)期我們都學(xué)過,組成物質(zhì)的最小單位是原子,那時(shí)根本無法觀測原子內(nèi)部的情況。因?yàn)橄胍^測某物體必須用光照射它才能看到,而普通光的波長比原子的直徑大得多,無法看到原子內(nèi)部,想要縮短光的波長必須給光束增加能量。從而得出原子是由原子核和核外電子組成,而原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。人類的探索欲望就是這樣強(qiáng)烈,我們還想確定質(zhì)子和中子是不是最小的粒子。最終發(fā)現(xiàn),比質(zhì)子和中子更小的粒子是夸克,是已知最小的粒子??淇擞?種“味”分別是上、下、奇、粲、底和頂,每種味都帶有3種“色”(色僅僅是標(biāo)簽,夸克比可見光的波長小得多,所以沒有任何顏色,只是科學(xué)家的想象而已)。一個(gè)質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成;一個(gè)中子由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成。每個(gè)夸克各有一種顏色。我們可以創(chuàng)生其它種類的夸克(奇、粲、底和頂)構(gòu)成的粒子,但所有這些都具有大得多的質(zhì)量,并非??斓厮プ兂少|(zhì)子和中子。

圖片發(fā)自簡書App

講完最小的粒子,下面我們來看看粒子之間的作用力。粒子之間的作用力按照其強(qiáng)度以及與其相互作用的粒子可以分成4種作用力。

第一種力是引力,引力是萬有的,每個(gè)粒子都因它的質(zhì)量或能量而感受到引力。引力比其他三種力都弱得多,但它可以作用到很遠(yuǎn)的距離去,并總是吸引的。單獨(dú)粒子之間的非常弱的引力能都疊加起來而產(chǎn)生相當(dāng)大的力量。

第二種力是電磁力,它作用于帶電荷的粒子之間,不與不帶電荷的粒子作用。它比引力強(qiáng)得多,兩個(gè)電子之間的電磁力比引力大100億億億億億(1后面跟42個(gè)0)倍。電磁力在原子和分子這種小尺度下起主要作用。帶負(fù)電的電子和帶正電的核內(nèi)質(zhì)子之間的電磁力使得電子圍繞原子核公轉(zhuǎn)。

第三種力是弱核力,它負(fù)責(zé)放射性現(xiàn)象,有一種被稱作重矢量玻色子的粒子,稱作W?、W??和Z?,這些在低能量下看起來完全不同的粒子,事實(shí)上都是同一種粒子處于不同的狀態(tài),所有這些粒子在高能量下都有相似的行為。

第四種力是強(qiáng)核力,它將質(zhì)子和中子中的夸克束縛在一起,并將原子核中的質(zhì)子和中子束縛在一起。強(qiáng)核力確實(shí)很強(qiáng),但是在大型粒子加速器中進(jìn)行高能粒子碰撞時(shí),強(qiáng)核力也不堪一擊。

說到這里我們已經(jīng)對這些組成宇宙萬物的極小粒子有了初步的了解,這些粒子我們看不見,摸不著,而且無時(shí)不刻不在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。想到這我們腦海里在電光火石的一剎那有個(gè)大膽的推測,我們能不能掌握這些粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)則從而推演出整個(gè)宇宙的運(yùn)行軌跡和規(guī)律,這樣我們就能根據(jù)這個(gè)規(guī)律推測宇宙下一步會(huì)怎樣運(yùn)行,也就是我們可以預(yù)言未來。先別高興得太早,要在1926年德國科學(xué)家海森伯提出了著名的不確定性原理,我們這個(gè)幻想破滅了。不確定性原理講的是我們要想預(yù)言粒子將來的狀態(tài),必須先要知道粒子現(xiàn)在的狀態(tài),即速度和位置。在測量時(shí)就需要用光去照射它們,可是當(dāng)我們測量粒子速度的時(shí)候,位置就會(huì)測不準(zhǔn)確,反之當(dāng)我們測量粒子位置的時(shí)候,速度就會(huì)測不準(zhǔn)確。由光的波粒二象性得出,光是一種電磁波,也是由光子組成,在微觀世界下一個(gè)光子碰撞到被測粒子都會(huì)影響該粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也就是說我們測量這件事本身就會(huì)改變粒子的狀態(tài),其結(jié)果是人工干預(yù)了的,不是宇宙的自然演化,所以我們是永遠(yuǎn)不能預(yù)言的。

講了這么多,下面我們放松一下,講一個(gè)比較玄的天體——黑洞。

圖片發(fā)自簡書App

關(guān)于黑洞霍金專門有一本書叫《黑洞不是黑的》,我也做了解讀,有興趣可以看看。黑洞是怎么形成的呢?我們先了解一下恒星,比如太陽,太陽能夠發(fā)光發(fā)熱是因?yàn)槠鋬?nèi)部的核反應(yīng),氫原子核聚變成氦原子,同時(shí)釋放大量能量,地球就靠這個(gè)能量孕育萬物。恒星內(nèi)核的能量輻射出來的擴(kuò)張力與恒星表面受到內(nèi)核的引力達(dá)到平衡狀態(tài),可是內(nèi)核的氫原子總有耗盡的時(shí)候,能量減弱,當(dāng)擴(kuò)張力不足以支撐恒星表面受到內(nèi)核的引力的時(shí)候,表面就會(huì)塌縮,形成超新星爆發(fā),高溫高壓使內(nèi)核的每個(gè)原子都擠破了,形成密度無限大、引力無限大的天體,就是黑洞。黑洞并不是一個(gè)洞,它還是一個(gè)球體。我們的太陽已經(jīng)燃燒了50億年,正好過完生命的一半,再過50億年太陽將耗盡所有燃料而死亡,由于太陽的質(zhì)量太小了,不能形成黑洞,太陽死亡后會(huì)形成白矮星。需要至少是太陽質(zhì)量3.8倍的恒星死亡后才能形成黑洞。黑洞的密度和引力無限大,大到連光都不能從其表面逃逸(光還是宇宙中速度最快的呢),我們銀河系的中心就有一顆超大質(zhì)量黑洞,它的質(zhì)量是太陽的400萬倍,統(tǒng)治著整個(gè)銀河系,據(jù)推測每個(gè)大型星系的中心都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。黑洞的引力邊緣叫事件視界,如果你越過了黑洞的事件視界,那么一切將無力回天,你就只能乖乖地等著落到黑洞上吧,它會(huì)把你撕碎,壓成粒子狀態(tài)。黑洞可以嚴(yán)重地扭曲時(shí)間和空間,在黑洞表面時(shí)間是靜止的,空間就是奇點(diǎn),所有物理學(xué)定律都會(huì)失效?;艚鹜ㄟ^研究指出,黑洞并不是完全吞噬所有物體的,在空間中存在著粒子和反粒子相互碰撞并湮滅,如果在黑洞事件視界的邊緣正好有一對粒子和反粒子還沒來得及碰撞,其中一個(gè)受到引力被吸進(jìn)黑洞,另一個(gè)剛好在事件視界外面一點(diǎn),剛好不受引力吸引,那么它就成功逃逸了,從外面看來黑洞是輻射出粒子的,被稱為霍金輻射,所以他說黑洞并不是完全黑的,霍金是第一個(gè)將量子力學(xué)引入天體運(yùn)動(dòng)的,這是他的偉大成就之一。

圖片發(fā)自簡書App

我們第一次探測到的引力波就是兩個(gè)黑洞碰撞合并后,強(qiáng)烈扭曲空間而造成的。

三、時(shí)間的箭頭

好了,以上講的就是從我們?nèi)祟惖谝淮斡^察宇宙到現(xiàn)在為止,我們觀察到的現(xiàn)象以及總結(jié)出來的規(guī)律。下面我們深挖本書的主題——時(shí)間。我們?nèi)祟惔嬖诘臅r(shí)間對于宇宙的年齡來說簡直就是曇花一現(xiàn),那么以宇宙學(xué)的視角,時(shí)間到底是怎么演化的呢?

現(xiàn)在我們已經(jīng)接受了宇宙是在大爆炸中起源,因?yàn)槟鞘俏覀冇^察到的實(shí)實(shí)在在的現(xiàn)象。在奇點(diǎn)處時(shí)空曲率無限大,突然在某一時(shí)刻爆炸了,時(shí)間和空間就此開始,但是我們只能在大爆炸之后的10???3秒開始測量(時(shí)間的最小單位是10的負(fù)43次方秒),這時(shí)宇宙的溫度是1億億億億度(1后面跟32個(gè)0),如此高溫度和高能量下粒子碰撞會(huì)產(chǎn)生許多不同的粒子和反粒子成對碰撞后湮滅,粒子運(yùn)動(dòng)速度之快足以逃脫任何核力和電磁力的吸引作用。

大爆炸后的1秒鐘,溫度降低到100億度,這大約是太陽中心溫度的1000倍,氫彈爆炸可以達(dá)到此溫度。這時(shí)宇宙包含光子、電子和中微子以及它們的反粒子,夸克形成了質(zhì)子和中子。

宇宙繼續(xù)膨脹,溫度繼續(xù)降低,大爆炸后的100秒時(shí),溫度降到了10億度,也是最熱的恒星內(nèi)部的溫度,此溫度下質(zhì)子和中子不再有足夠的能量逃脫強(qiáng)核力的吸引,結(jié)合成氘原子核(一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子)。更多的質(zhì)子和中子結(jié)合成了氦核,還有少量鋰和鈹?shù)雀氐脑亍?/p>

大爆炸后的30萬年,溫度降到了3000度,電磁力將電子和原子核束縛在了一起,物質(zhì)和輻射完全分離。再之后的10億年,溫度降到了20度,粒子團(tuán)(也就是星云)互相吸引形成塊狀,隨著質(zhì)量的增加引力也隨之增加,吸引更多粒子,密度和溫度升高,最終形成恒星。恒星耗盡燃料死亡后會(huì)超新星爆發(fā),高溫高壓會(huì)形成碳、氧甚至金、銀等更重的物質(zhì),超新星爆發(fā)吹出來的氣體云會(huì)形成新的恒星,而這些重元素則形成行星。隨著時(shí)間的推移,我們的太陽系就誕生了。地球上的無機(jī)物非常巧合地形成了有機(jī)物大分子,這就是所有生命的祖先,它們對生命的渴求以及發(fā)現(xiàn)了遺傳密碼,最終形成我們現(xiàn)在的世界。我們擁有一個(gè)能夠容納我們繁衍的環(huán)境,真的是無數(shù)次巧合共同作用的結(jié)果?;艚鸱Q之為人存原理,即我們看到的宇宙之所以如此,乃是因?yàn)槲覀兊拇嬖凇?/p>

直到現(xiàn)在宇宙還在膨脹,霍金把宇宙形容為一個(gè)有限但是無邊界的空間。而且也是時(shí)候給時(shí)間確定一個(gè)定義得很好的方向了,也就是時(shí)間的箭頭。

圖片發(fā)自簡書App

長期以來人們還是相信絕對時(shí)間,也就是每一個(gè)事件都可由一個(gè)稱為“時(shí)間”的數(shù)字以唯一的方式來標(biāo)記,所有正常的時(shí)鐘在測量兩個(gè)事件之間的時(shí)間間隔上都是一致的。而在相對論中人們必須拋棄存在一個(gè)唯一的絕對時(shí)間的概念,相反,每個(gè)觀察者都有由他自己攜帶的鐘來記錄他自己的時(shí)間測度。作者在書中設(shè)定了三個(gè)時(shí)間箭頭方向:

第一個(gè)是熱力學(xué)時(shí)間箭頭,我們都知道任何物體的組成粒子會(huì)隨著物體溫度的升高而提高運(yùn)動(dòng)速度,這時(shí)物體內(nèi)部粒子就會(huì)變得越來越無序,這種混亂的狀態(tài)稱為“熵”。熱力學(xué)時(shí)間箭頭說明時(shí)間會(huì)向著無序度或熵增加的方向流動(dòng)。舉個(gè)例子說明一下,例如一個(gè)完好的杯子是一個(gè)很有序的狀態(tài),熵很低,當(dāng)這個(gè)杯子從桌子上掉到地上摔碎了,這個(gè)碎片的狀態(tài)就是很無序的、混亂的狀態(tài),熵值增加了。熱力學(xué)時(shí)間箭頭說明杯子只能從桌子上掉到地上摔碎,從有序變成無序,絕對不可能由這個(gè)杯子的碎片聚合成一個(gè)完好的杯子然后從地面跳到桌子上這種方向流動(dòng)。

第二個(gè)是心理學(xué)時(shí)間箭頭,也就是我們感覺到的時(shí)間流逝的方向,在這個(gè)方向上我們能夠記憶的是過去而不是未來。心理學(xué)箭頭是由熱力學(xué)箭頭決定的,因?yàn)槲覀儽仨氃陟卦黾拥姆较蛏嫌涀∈挛铮瑥亩鴾y得時(shí)間。因?yàn)槲覀冇洃浭挛锏臅r(shí)候確實(shí)是把無序變成有序,但是我們消耗的能量釋放到我們周邊,使我們周邊的無序度大大增加。

第三是宇宙學(xué)時(shí)間箭頭,就是宇宙在這個(gè)方向上是膨脹的而不是收縮。根據(jù)我們的觀察證實(shí),宇宙必須從光滑有序的的狀態(tài)開始,隨著無序度的增加宇宙只能一直在膨脹,而智慧生命只能生存在膨脹狀態(tài)下的宇宙。

既然我們已經(jīng)確定了時(shí)間的流向,那我們可以大膽地設(shè)想一下,這個(gè)時(shí)間箭頭會(huì)不會(huì)分岔呢?我們能不能去到過去或者未來而進(jìn)行時(shí)間旅行呢?

前面我們提到過,大質(zhì)量物體會(huì)使時(shí)間變慢,當(dāng)你越過黑洞的事件視界時(shí)你回眸一看,外面的時(shí)間在飛速流逝,而你的手表可能剛走完一秒鐘,你已經(jīng)去到未來了(但是不好意思,你會(huì)在幾個(gè)小時(shí)后被撕碎成粒子)。還有一種可能就是你被加速到光速,當(dāng)你坐在一列以光速行駛的火車上,每秒鐘繞行地球七圈半,一個(gè)小時(shí)后你下車,發(fā)現(xiàn)你的親朋好友在幾千年前就已經(jīng)死去了。

事實(shí)證明我們不能被加速到光速,因?yàn)槿魏斡匈|(zhì)量的物體接近光速時(shí)質(zhì)量會(huì)增加到無限大,這就需要無限大的能量,我們還做不到。那么我們能回到過去嗎?也不行,因?yàn)樾枰猿馑亠w行才能使時(shí)間倒流,這更是做不到?,F(xiàn)在我們還不能發(fā)現(xiàn)甚至制造一個(gè)能夠支持時(shí)間旅行的時(shí)空曲率,也就是蟲洞。

圖片發(fā)自簡書App

當(dāng)然這里面也有很多悖論,比如我通過蟲洞回到了昨天,并把昨天的我殺死了,那怎么會(huì)有今天的我出現(xiàn),對于昨天的我來說已經(jīng)死了,怎么會(huì)有一個(gè)未來的自己回來殺自己呢?

如果今天沒有了,那明天會(huì)不會(huì)有昨天?

再或者,為什么沒有一個(gè)未來的人穿越回現(xiàn)在告訴我們一些高階知識,或制造蟲洞的方法?來加速我們的文明?

回答這個(gè)悖論的只能是:宇宙的演化有無數(shù)多種可能,而我們只是生活在宇宙隨機(jī)挑選一個(gè)方式中而已,如果誰回到了過去,那他會(huì)以另一種方式演化,而我們和那個(gè)人可能永遠(yuǎn)不會(huì)見面。也許存在無窮多個(gè)宇宙。

到現(xiàn)在為止我們解釋宇宙的“武器”已經(jīng)有牛頓定律、相對論、不確定性原理和量子力學(xué)等等,可是我們還是想尋求一個(gè)可以解釋宇宙萬物的、完備的、協(xié)調(diào)的萬能理論。1984年“弦理論”進(jìn)去視野,有望打開這所大門。意思是每個(gè)微小的粒子可以看成一根微小的弦,這個(gè)弦只有長度,是一維的。可以很好地解釋時(shí)空關(guān)系。整個(gè)宇宙一共有11個(gè)維度,而我們生存在其中的4維時(shí)空里,其它的維度都緊密的卷曲著,并沒有展開。那我們怎么才能進(jìn)入高維時(shí)空里呢?只有后人的好奇心才能幫我們找到答案。

到這里整本書就講完了,下面我說說我的幾點(diǎn)感受:

1.就像霍金在后面說的,如果科學(xué)家找到了任何新的理論,都應(yīng)該表達(dá)出來,讓所有人都能參與到科學(xué)探索中去,這是一種上帝精神,也是他寫這本書的愿景。

2.這本書講的是以時(shí)間為主題的宇宙發(fā)展,很好地為我們打開了宇宙學(xué)視角和思維。我們現(xiàn)在的人的思維已經(jīng)固化了,殊不知正是那些前人以好奇的心態(tài)和開放的思維造就了今天的文明。我們反對“按部就班”!我們需要“逾越規(guī)則”式的創(chuàng)新!

3.說到時(shí)間,我們生命的本質(zhì):不就是一段時(shí)間嗎!每個(gè)人都有自己的時(shí)間測度,而時(shí)間又是生命價(jià)值的測度。我們可以用上帝視角觀察我們已過去的時(shí)間,產(chǎn)生了多少價(jià)值。我們每個(gè)人心里都有一種最原始的沖動(dòng)、最撩撥心弦的記憶和對未來的愿望,抓住它、強(qiáng)化它、堅(jiān)持它,它就是我們最初的夢想。

4.我們總想抓住時(shí)間的尾巴,讓它流逝得慢一點(diǎn),其實(shí)大可不必,我們可以讓它自顧自地流著,只要我們把相同的時(shí)間疊加更多價(jià)值就好,在時(shí)間價(jià)值面前,你不用著急出發(fā),因?yàn)槟銜?huì)被抵達(dá)。

時(shí)間是最公平的,也是每個(gè)人最寶貴的資源,與其說要如何珍惜時(shí)間這種難落實(shí)的話,不如我們可以把時(shí)間當(dāng)做朋友,在正確的時(shí)間,做正確的事。在它的陪伴下,我們在單位時(shí)間創(chuàng)造的價(jià)值,我們這一生疊加的價(jià)值,我們的思維更新得有多快,還有夢想的實(shí)現(xiàn)進(jìn)度都會(huì)被量化。當(dāng)我們回眸的時(shí)候,可以創(chuàng)作出一部僅屬于我們自己的、獨(dú)一無二的——時(shí)間簡史。

今天的解讀就全部結(jié)束了,謝謝大家的觀看,我們下期見。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請結(jié)合常識與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡書系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 第一章 我們的宇宙圖象 早在公元前340年,亞里士多德提出地心說。公元2世紀(jì),托勒密精制成一個(gè)完整的地心說宇宙學(xué)模...
    飛子_870f閱讀 3,609評論 5 8
  • 史蒂芬·霍金 摘錄 光的不同波長正是人眼看到的不同顏色,最長的波長出現(xiàn)在光譜的紅端,而最短的波長在光譜的藍(lán)端。想像...
    wind囡囝閱讀 1,321評論 0 1
  • 這篇書評解讀的,是世界科學(xué)著作的里程碑,霍金教授的《時(shí)間簡史》(A brief history of time, ...
    莊一丁閱讀 13,948評論 23 202
  • 如果你想要通過一本書,迅速了解「我們從哪里來?到哪里去?或「宇宙是由什么組成的?」,這幾個(gè)終極問題,霍金的《時(shí)間簡...
    十三維閱讀 1,718評論 2 20
  • 霍金生前是劍橋大學(xué)的盧卡斯數(shù)學(xué)教授,而“盧卡斯數(shù)學(xué)教授”這個(gè)職位,是牛頓、保羅·狄拉克這樣的頂尖科學(xué)巨匠曾經(jīng)擔(dān)任的...
    品牌設(shè)計(jì)師張峰閱讀 657評論 0 1

友情鏈接更多精彩內(nèi)容