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财经麻辣姐:《时间简史》你是从哪一章开始读不懂的?

2018-03-16 财经麻辣姐 功夫财经


文 | 财经麻辣姐


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对于《时间简史》的大多数读者来说,最值得问的问题,不是“你读懂了吗?”而是“你是从哪一章开始读不懂的?”

无论你往哪个方向观测,远处的星系都在急速地飞离我们而去。换言之,宇宙正在膨胀。

在目前条件下,这些理论既无法证实,也无法证伪。霍金的伟大猜想是否正确,只能留待后来者去验证。

2018年3月14日,当代最具传奇色彩的物理学家霍金走了。霍金的一生,似乎注定与科学结下不解之缘——他生于“现代科学之父”伽利略的300周年忌日,死于爱因斯坦诞辰139周年纪念日,享年76岁。霍金作为全世界最知名的渐冻症病人,21岁患病,能硬生生挺过55年,这本身就是一个医学奇迹。对于自己的遭遇,霍金这样说:“在我 21 岁时,我的期望值变成了零。自那以后,一切都变成了额外津贴。”

只不过,可能连霍金自己都没想到,这份“额外津贴”如此丰厚。他虽然永远被禁锢在极度残疾的躯体里,身不能行、口不能言,思想却能肆意遨游在星辰大海之间,一心想要破解宇宙的秘密。作为物理学家,他不仅想出了“黑洞辐射”“无边界设想”这样宏大的宇宙理论,还写出了像《时间简史》《果壳中的宇宙》等全球销量在千万级的科普读物。业余时间,他还闲不住地客串了多达十几部影视剧作,而饰演的角色就是他自己——世界上这么多演员,能自己演自己的有几个?一辈子坐在轮椅上,霍金竟然活得比谁都精彩。关于他的传奇一生,这两天大家肯定也看了不少,这里就不再展开。

“你是从哪一章开始读不懂的?”

我在《麻辣姐的书单》第二季中,主要解读了几本“简史类”畅销书,而霍金的代表作正好叫做《时间简史》,下面就来聊聊这本书。《时间简史》应该是史上最畅销的科普读物,被翻译成40多种文字,全球销量达2500万册。这本书之所以会这么畅销,一方面肯定是因为霍金本人在公众中的极高知名度,他应该是在爱因斯坦之后最有名的物理学家;另一方面,也因为《时间简史》的主题,是探讨宇宙的起源和时空的本质。

宇宙从何而来?又将要往何处去?它为何会存在?又为何是这个样子?这些问题,其实是我们每个人在仰望星空时,都会自然而然想到的问题,也会有强烈的好奇心想要知道答案。

不过,对于绝大多数买了《时间简史》,想一窥究竟的读者,恐怕要大大失望了。原因只有一个:读不懂。这本书虽然号称是“科普读物”,但据说它的难度相当于大学水平的宇宙学课程。非物理专业出身的读者,很少有人能把这本书读完,或者即使硬着头皮读完了,也是云里雾里。所以网上有个笑谈,对于《时间简史》的大多数读者来说,最值得问的问题,不是“你读懂了吗?”而是“你是从哪一章开始读不懂的?”

在业内人士看来,霍金写作《时间简史》真的是非常用心,已经尽可能地深入浅出了,而且全书并没有出现任何一个公式。那这本书为什么还这么难呢?这是因为,要说清楚宇宙的本质,就不可能绕过量子力学、广义相对论等非常高深的物理理论,而这些理论已经超出了普通人的理解能力。比如我们就很难理解,为什么时间会忽快忽慢、为什么一只猫会既死又活。

一部见证科学家的“犯错史”

简单来说,《时间简史》就是一部人类探索宇宙和时空的科学史。

公元前340年,古希腊哲学家亚里士多德在他的《天论》一书中提出证据证明,地球是一个球体而非一块平板。同时,亚里士多德(以及后来的古罗马天文学家托勒密)相信,地球是宇宙的中心,所有天体都在围绕地球转动,这就是地心说。

地心说比起之前的“平板说”已经是进步了一大步。在这之后将近2000年的时间,地心说都是宇宙模型的正统,直到1514年才受到哥白尼“日心说”的挑战,但仍然未被真正撼动。又过了一个世纪,当时最有威望的科学家开普勒和伽利略都公开支持日心说,日心说才完全取代地心说成为当时的主流。日心说假设,太阳静止不动,而地球和其他行星围绕太阳转动。

紧接着,牛顿提出了万有引力定律。但是,牛顿发现,万有引力定律和日心说之间有明显的矛盾:如果太阳和其他恒星都是静止不动的,那它们之间岂不是早就因为相互吸引而抱成一团了吗?万有引力定律暗示了,宇宙不可能是静止的,它要么正在收缩,要么正在膨胀。虽然牛顿时代的科学家们已经多多少少意识到了这一点,但还是没有人敢站出来,打破永恒静止的宇宙观。而且,犯错的还不止是他们。

时间又过了300年,到1915年,爱因斯坦发现了广义相对论。他遇到了和牛顿同样的麻烦:根据广义相对论公式,宇宙要么正在收缩,要么正在膨胀,但就是不可能保持静止!天才如爱因斯坦,当时也无法接受一个正在高速演化的宇宙。为了解决这个矛盾,他不惜给公式引入一个“宇宙常量”,来抵消万有引力的作用,让一个静止的宇宙模型成为可能。当然,后来爱因斯坦承认,引入宇宙常数是他“一生中最大的错误”。

就在爱因斯坦犯下错误的12年后,1929年,天文学家爱德温·哈勃根据红移定律证明了:无论你往哪个方向观测,远处的星系都在急速地飞离我们而去。换言之,宇宙正在膨胀。而如果按照膨胀的速度倒推回去,在距今137亿年前,必定发生过一次宇宙大爆炸。在爆炸的那一刻,宇宙的体积无限小、密度无限大、温度无限高,这就是后来由霍金提出的“奇点”。哈勃的发现标志着现代宇宙学的诞生,大爆炸理论也成为当代宇宙学的主流观点。为了纪念哈勃的贡献,人类历史上第一座太空望远镜就是以他的名字命名。

有什么是霍金也想不明白的呢?

在大爆炸理论的背景下,那些令我们着迷的宇宙概念,像黑洞、虫洞、时空弯曲、暗物质等等,才闪亮登场。而大爆炸理论与其说是解决了问题,不如说是提出了更多的问题。比如:大爆炸之前是什么?是什么原因导致了大爆炸?为什么爆炸之后的137亿年后,宇宙仍然在加速膨胀?奇点处的物质是从哪里来的?黑洞里面到底有什么?

包括霍金在内的当代宇宙学家,主要就是致力于搞清楚这些问题。而到目前为止,对这些问题的所有回答都还处于假说阶段。这就是为什么霍金虽然提出了像“黑洞辐射”“无边界设想”等开创性的理论,但并没有获得诺贝尔奖的原因。因为在目前条件下,这些理论既无法证实,也无法证伪。霍金的伟大猜想是否正确,只能留待后来者去验证。也有可能,大爆炸理论和曾经被人们深信不疑的平板说、地心说、日心说一样,被未来的其他理论所替代。

那么,拥有一颗全人类最睿智的大脑,有没有什么事情是霍金一直想搞明白,却始终无法理解的呢?有。经历了两次失败的婚姻,霍金最终无奈地承认:女人才是宇宙间最大的谜团,你永远无法搞懂她们!

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