与霍金一起了解宇宙

Into the Universe with Stephen Hawking

导演: John Smithson 

编剧: 史蒂芬·霍金 

主演: 史蒂芬·霍金 / 本尼迪克特·康伯巴奇 

类型: 纪录片 

官方网站: dsc.discovery.com/tv/stephen-hawking/ 

制片国家/地区: 美国 

语言: 英语 

首播: 2010-04-25 

集数: 3 

IMDb链接: tt1655078

探索频道高清视频《与霍金一起了解宇宙》，制作非常棒。共三集，有中文字幕。 这是我看视频记下的笔记。

1.    第一集Aliens讲外星生命。宇宙之大，从数学的角度，必有外星生命存在。外星生命的形态可能超乎想像。应向有机物质得以找到食物、繁殖和演化的地方去寻找外星生命，而以我们目前所知，这需要一种物质：水。

2.    有了水，还需要有合适的温度。太阳系里只有两个行星温度适合产生生命：地球和火星。已发现火星上有水流冲刷的痕迹。

3.    水在宇宙中是广泛存在的。木星的卫星木卫二（名叫欧罗巴）直径只有2000英里，极寒冷，表面为厚厚的冰层覆盖，温度为零下260度。木星对木卫二的推拉作用使其内部温度升高，表面冰层下面是一片海洋，可能存在类似地球深海生物的生命。

4.    不过木卫二可能存在的生命被冰层与宇宙隔绝，它们与地球人联络的可能性不大（此处字幕有错,一些地方字幕可能不准确）。寻找外星生命不妨将眼光放远，投向太阳系之外。

5.    低温下的氮呈液态，可能对外星生命起到水对地球生命的作用。由于低温环境下难以获得能量，低温生命应该行动迟缓。也可能有以气体形式存在的生命。

6.    1977年8月16日，俄亥俄州的射电望远镜捕获到一个来自宇宙的信号，这信号是由一个稳定的信号源发出的无线电波，只可能是外星生命发出的。这个信号被称为“Wow!”信号。然而此后在同一方向的搜索都没能再发现这个信号。

7.    星际间用无线电波来联系是不靠谱的，“Wow!”信号可能来自200光年外的星球，一次通讯要400年，可能对方早已忘记了或干脆已绝种。外星生命也可能刚发现E=MC2就把自己炸了（霍金还挺黑色幽默的）。

8.    可能外星人掌握了高超的科技，耗尽了其母星上的资源，于是成为居住在太空船上的游牧民族，在宇宙间寻找并掠夺资源。他们可能会聚恒星的能量制造虫洞实现星际旅行。

9.    当外星人来到地球，很可能像哥伦布来到美洲一样，那对美洲土著而言不是一件好事。我们只能希望当外星人发现地球时，他们是以和平的方式来搭讪。

10.             第二集时间旅行。如同三维空间一样，第四维时间也不是平坦的，存在细微的裂缝。虫洞到处存在，只是十分细小，称为量子泡沫，连接不同地点和时间。如果有足够的能量，理论上可能抓住一个虫洞，并将其放大数亿倍，使人或飞船能从中通过。

11.             如果虫洞连接的是不同时间的同一地点，就可以做时间旅行了。

12.             除了著名的“祖父悖论”，霍金设想了一个“科学家疯子悖论”：一个科学家制造出一个回到一分钟前的虫洞，并通过这个虫洞杀死一分钟之前的自己。如此则结果发生在原因之前。

13.             霍金认为一定有某种理由能阻止悖论的发生，存在某种正反馈，比如辐射的累积，使得回到过去的虫洞不可能存在足够长的时间以支持回到过去的时间旅行。

14.             时间的流逝不是匀速的，受物体的质量影响。质量越大的物体，时间越慢。GPS卫星上的精确时钟，每天会比地球表面走快十亿分之三秒。

15.             理论上利用时间的这个特性能实施到未来的时间旅行。设想尽量靠近一个质量巨大的天体，比如黑洞，围绕着它飞行，它的质量会使飞船上的时间变慢，可能慢至地球上的一半。这样，当飞船飞行了五年，地球上已过了十年。飞船再回到地球时，他们就来到了未来五年的地球。

16.             宇宙中任何物体的速度都不能超过光速，越接近光速，时间越慢。设想一辆环绕地球的高速列车，能以无限接近光速的速度运行，列车上的时间会变得很慢，列车上一星期相当于地上一百年。

17.             位于日内瓦地下的粒子加速器可以将粒子加速到光速的99.99%，这个速度下，本来寿命只有二百五十亿分之一秒的粒子“π介子”存活了三十倍的时间。这些粒子在“时间旅行”。

18.             第三集，万物的故事。我们的宇宙开始于137亿年前的大爆炸（big bang），还有两倍的寿命。

19.             宇宙由大爆炸后剩下的粒子形成，可以说是爆炸后的烟雾形成了宇宙。最初是气体，由于重力的作用开始聚合成星球、星系。黑洞不是全黑的，它有辐射。黑洞对星系的形成有决定性的作用。

20.             一个古老恒星毁灭，所喷射的物质在重力的作用下聚拢、收缩，形成我们的太阳，并且正好有生命形成所需的元素：氧、铁、碳、硅等。太阳的质量刚巧使它有80亿的寿命，它与地球的距离使得地球有合适的温度保持液态水的存在，使地球上得以演化出生命。

21.             生命的形成如此偶然，是否有某个大设计者安排好所有这些巧合呢？霍金认为，这个不必有。可以设想有许多宇宙，各有各的大爆炸，各有各的物理定律和条件。有些宇宙没有重力，有些宇宙的氢气不会聚变，于是不会形成恒星。有的宇宙根本不生成任何东西。

22.             宇宙中存在太多危险。地球可能变得不适合人类生存。小行星可能撞上地球，如果它足够大，就可以毁灭地球。上一次，在6500万年前，小行星撞击也许是恐龙灭绝的原因。遥远星系的超新星爆发，产生的伽玛射线可能破坏地球臭氧层。

23.             太阳的温度每十亿年升高6%，70亿年后太阳将膨胀，逐个吞没内圈的行星，包括那时已无生命存在的地球。所以地球人想延续生命，必须有长途旅行的能力。2007年发现了一颗行星Gliese 581d,条件类似地球，不过距地球有20光年。

24.             我们这个宇宙还有300亿年寿命。200亿年后宇宙不再膨胀，而是收缩。在300亿年后发生大坍塌（big crunch），回到大爆炸的原点。而霍金认为，暗能量能使空间继续膨胀，变得又冷又暗，即大冷却（big chill）。

25.             尽管看起来我们的宇宙有个悲观的结局，但时间还长。也许人类终于能明白宇宙如何产生，解开整个宇宙谜题，而成为我们的宇宙和隔壁宇宙的主宰呢。