书评丨《霍金传》——那个预言时间的人

作者: 寒色江山 | 来源:发表于2022-06-09 23:58 被阅读0次

    不要总是盯着自己的脚,要有好奇心,要时常仰望星空。

    而2018年3月14日,一位毕生仰望星空的人,一个有趣而博学的灵魂,永远地融入到浩渺的苍穹之中,化作了星空中最璀璨的那一颗。

    他就是英国著名物理学家、现代最伟大的物理学家之一,斯蒂芬·威廉·霍金,三年前的今天他永远地离开了这个世界,享年76岁。

    因为疾病,他大半生都是在轮椅上度过,甚至连抬头看看星空的机会都不曾拥有。但他的思维,却时刻不停地在宇宙星空间探索,寻求着人类与时间的未来。

    相信大家对这段话耳熟能详:

    我的手指还能活动,我的大脑还能思考,我有终身追求的理想,有爱我和我爱的亲人与朋友,对了,我还有一颗感恩的心···

    霍金诞生于伽利略的忌日,又离世于爱因斯坦的诞辰。或许是这般的巧合,让他的毕生,与物理结下了不解之缘。

    霍金童年时学业成绩并不突出,但喜欢设计复杂的玩具。他于1959年在牛津取得自然科学一级荣誉学士学位,20岁往剑桥大学研究宇宙学。1963年,22岁的霍金被诊断为肌萎缩性侧索硬化症。医生当时认为,他只能存活2-3年。然而,医生的预测并不准确,霍金继续进行他的科研工作,结婚生子。

    1985年,他因肺炎而渐丧失说话能力,只能靠右眼的肌肉移动特制眼镜的按钮,操作发声器“讲话”。

    1988年,他出版《时间简史》,解释宇宙、黑洞和大爆炸等天文物理学理论。《时间简史》被译成40余种文字,出版逾1000万册,但因书中内容极其艰涩,很多人买回家并不看,因此被戏称为“读不来的畅销书”。

    即使全身瘫痪,霍金仍然积极生活:他从事科研,教书,做报告,借助电脑语音合成器与世界交流。他的故事被改编成电影,饰演霍金的英国男星艾迪•瑞德曼获得奥斯卡金像奖影帝。霍金还曾在美国喜剧《辛普森一家庭》和科幻影集《星际迷航记》中客串。

    8月29日晚8时30分,2012年伦敦残奥会开幕式在“伦敦碗”开幕,霍金出席了残奥会并送上了充满探索精神的开篇词:

    自从文明的曙光降临大地,人类便孜孜不倦地探求世界内在的规律。天地之为天地,何也?天地之所以存在,何也?即便我们找到了无所不能的世界万全定律,那也不过是一套毫无生气的繁文缛节。究竟是什么将生命的火种点亮,留下整个宇宙供人类冥想?

    “科学巨人”的物理理论

    黑洞不黑

    这一伟大成就来源于一个闪念。1970年11月的一个夜晚,霍金在慢慢爬上床时,开始思考黑洞的问题。他突然意识到,黑洞应该是有温度的,这样它就会释放辐射。也就是说,黑洞其实并不那么黑。

    这一闪念在经过3年的思考后,形成了完整的理论。1973年11月,霍金正式向世界宣布,黑洞不断地辐射出X光、伽马射线等,这就是有名的“霍金辐射”。而在此之前,人们认为黑洞只吞不吐。

    从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制,霍金对量子宇宙论的发展做出了杰出的贡献,因此获得1988年的沃尔夫物理奖。

    量子力学最新进展

    霍金希望解开宇宙诞生之时的奥秘,上世纪70年代时,霍金将量子力学应用于解释黑洞现象,但是在之后的30年中,用量子力学解释整个宇宙已经变得更加困难了。霍金想找到一套可以完美解释整个宇宙现象的理论来说明137亿年诞生直到现在的宇宙,但是多年过去仍然没有得出结论。按照他的量子力学理论,宇宙诞生是大爆炸产生的,这是一个被压缩的无限小却具有超大重力的物质(也可以理解成密度无限大)爆炸的产物。

    最新的科学突破是霍金的同事,伦敦玛丽皇后学院的麦克·格林参与建构的超弦理论,简称为“弦论”,这理论指出所有粒子和自然力量,其实都是在震荡中像弦一样的微小物体,解决了霍金一直想努力解答的重力问题,这个理论必须建立在宇宙有9、10甚至是大于11个的维度中,而我们身处的三维世界可能仅仅是真正宇宙的其中一个膜。

    时光机理论

    继承认外星人存在后,他又发表了一个惊人论述:带着人类飞入未来的时光机,在理论上是可行的,所需条件包括太空中的虫洞或速度接近光速的宇宙飞船。同时,他也警告,不要搭时光机回去看历史,因为“只有疯狂的科学家,才会想要回到过去颠倒因果。”

    据英国媒体报道,物理学家霍金在最近拍摄的一部有关宇宙的纪录片时提到,人类其实能建造出接近光速的宇宙飞船,并且能够进入未来。

    霍金甚至说,自己是因为担心别人把他当成“怪人”,所以才不敢乱说话,也不愿意多谈有关时光机的东西,直到透过纪录片后才敢大方讨论。

    时间也有缝隙

    至于时光机的关键点,霍金强调就是所谓的“4度空间”,科学家将其命名为“虫洞”。霍金强调,“虫洞”就在我们四周,只是小到肉眼很难看见,它们存在于空间与时间的裂缝中。他指出,宇宙万物非平坦或固体状,贴近观察会发现一切物体均会出现小孔或皱纹,这就是基本的物理法则,而且适用于时间。时间也有细微的裂缝、皱纹及空隙,比分子、原子还细小的空间则命名为“量子泡沫”,“虫洞”就存在于其中。

    回到“遥远过去”

    而科学家们企图穿越空间与时间的极细隧道或快捷方式,则不断在量子天地中形成、消失或改造,连结两个不同的空间及时间。部分科学家认为,有朝一日也许能够抓住“虫洞”,将它无限放大,使人类甚至宇宙飞船可以穿越;另外若动力充足加上完备科技,科学家或许也可以建造一个巨大的“虫洞”。

    霍金指出,理论上时光隧道或“虫洞”不只能带着人类前往其他行星,如果虫洞两端位于同一位置,且以时间而非距离间隔,那么宇宙飞船即可飞入,飞出后仍然接近地球,只是进入所谓“遥远的过去”。因为在4度空间中,10分钟也许是n小时。

    飞船能去“未来”

    霍金表示,如果科学家能够建造速度接近光速的宇宙飞船,那么宇宙飞船必然会因为不能违反“光速是最大速限”的法则,而导致舱内的时间变慢,那么飞行一个星期就等于是地面上的100年,也就相当于飞进未来。

    霍金举人造卫星为例,指卫星在轨道运行时,由于受地球重力影响较小,卫星上的时间比地上时间稍快。由此,霍金就设想出一艘大型极速宇宙船,可在1秒内加速至时速9.7万公里,6年内加速至光速的99.99%,比史上最快的宇宙船阿波罗10号快2000倍。船上的乘客就是变相飞向未来,作出名副其实的时间旅行。

    “科学巨人”的物理著作

    在《时间简史》一书中,霍金念念不忘的就是大统一理论,这是爱因斯坦未尽的梦想。他在书中坦言,不能用单独的美妙的公式描述和预测宇宙的每一件事情,因为量子理论的测不准原理决定了宇宙是不确定性和确定性统一的。霍金通过地图模型来说明,宇宙的多样性可能需要一组理论来进行描述。

    《时空本性》在80年前广义相对论时,就以完整的数学形式表达出来,量子理论的基本原理在70年前也已出现,然而这两种整个物理学中最精确、最成功的理论能被统一在单独的量子引力中吗?世界上最著名的两位物理学家就此问题展开一场极端与极端的辩论。这本书是基于霍金和彭罗斯在剑桥大学的6次演讲和最后辩论而成。

    《未来的魅力》是以霍金预测宇宙今后十亿年前景开头,以唐·库比特最后的审判的领悟为结尾,介绍了预言的发展历程及我们今天预测未来的方法。

    《果壳中的宇宙》一书是继《时间简史》后霍金最重要的著作。在这本书中,霍金再次把我们带到理论物理的最前沿。在霍金的世界里,真理和幻想有时只是一线之差。霍金用通俗的语言解释提示我们对宇宙展开充分的想象,并以他独特的热情,邀请我们一起展开一场非凡的时空之旅。

    世界再无霍金,时间永留简史。霍金的离世,是物理学界的一大损失。有人说,他一定是回到了宇宙大爆炸的起点,继续搞研究去了;亦有人说,“之前因为您爱上了宇宙,如今您离我们而去,去追随了您的世界,留下我们独自仰望星空”。

    诚如此言,霍金的生命是属于星辰与宇宙的,他与伟大同生共死,更成就了自己的伟大。这位毕生仰望星空的伟人,最终化作了星空的一部分,供后世仰望。

    他与伟大同生共死,更成就了自己的伟大。

    相关文章

      网友评论

        本文标题:书评丨《霍金传》——那个预言时间的人

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/aryvmrtx.html