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霍金逝世一周年,重溫重磅遺作:比超級人類更可怕的是宇宙的結局


鼎炫科技"今天是史蒂芬·霍金逝世一周年紀念日。年月日,這位舉世聞名的物理學家、劍橋大學教授走完了他傳奇的一生,終年歲。在他離世半年後發售的重...

- 2019年3月17日14時31分
- 科學文摘 / 鼎炫科技

鼎炫科技

" 今天是史蒂芬·霍金逝世一周年紀念日。2018年3月14日,這位舉世聞名的物理學家、劍橋大學教授走完了他傳奇的一生,終年76歲。

在他離世半年後發售的重磅遺作《終極問答》一書中,他探討了基因技術、殖民太空、超級人類、宇宙的未來等話題。今天,在這樣的特殊時刻,再來看看霍金最後留給我們的珍貴話語,也許是對他最大的緬懷與尊敬。

1、大爆炸 Big Bang誰點了你的鞭炮?


在宇宙大爆炸開始之前,到底還發生了什麼?

我們今天已經習慣了「宇宙大爆炸」的說法,說宇宙是從一次爆炸開始的,走過 138 億年,成了今天這個樣子。大爆炸(Big Bang),就是時間的起點。

有些人就忍不住好奇:那大爆炸之前呢,還發生什麼了?一次爆炸不能白來吧?總要有個導火索什麼的。

霍金說:別瞎琢磨了,這問題本身就問錯了。

要明白大爆炸「之前」的事兒,就得拿黑洞的事兒來打個比方。


黑洞就是宇宙里的「小胖墩兒」,身材很小,體重賊大。

如果宇宙是個大沙發,黑洞往沙發上一坐,就能坐出一個大坑來,用學術一點兒的詞兒叫「時空彎曲」得很厲害。

空間彎曲,就是像漩渦一樣,所有靠近過來的東西都掉到這坑裡,再也逃不出去了。

而時間彎曲,就是黑洞把 clock 給「掰彎」了。在黑洞這裡,時間停止了。

霍金說,你就想像一下,一個鬧鐘往黑洞飄去,離得越近,錶針走得越慢,走到黑洞的時候,錶針停了。

而這,就是宇宙大爆炸開始時候的樣子。

大爆炸開始的時候,整個宇宙就是一個超級無敵小胖墩兒,體積很小很小,卻包裹著我們今天的宇宙當中所有的物質。那不就是一個黑洞麼?

所以大爆炸開始的時候,時間是停止的 0。之後的電光石火,都是之後的事情了。

如果你還是忍不住問:那大爆炸之前呢?是什麼過程「引爆」了這次大爆炸?問出這個問題,你就該去面壁了。

因為在這裡沒有「之前」。一切都從 0 開始。

2、霍金為什麼不信神?

如果你已經理解了,宇宙大爆炸的起點,跟黑洞之間的「神相似」。接下來霍金就要給你開下一個腦洞了:「造物主」不存在。

總是有人不甘心,認為在時間等於 0 的時候,「超級無敵小胖墩兒」能在原地爆炸,一定是有個「傢伙」提前把一切都安排好了,把一個「宇宙」放在了「這兒」,然後才讓它炸開的,所以肯定有一個「造物主」存在。尤其是在很多西方人的眼裡,一定是這樣。

但是霍金的回答只有五個字:你可拉倒吧。(It makes no sense.)

簡單來說,就是「造物主」根本沒有時間來「把一切都安排好」。(Time didn』t exist before the Big Bang so there is no time for God to make the universe in. )

我們在日常生活里,喜歡問出個前因後果,問一個先後順序,但是在大爆炸這裡,「前因後果」的想法不適用了。

霍金說:我們終於找到了一件事情,它是沒有「前因」的,因為這裡沒有時間能插進去一個「前」因。(We have finally found something that doesn』t have a cause, because there was no time for a cause to exist in.)

宇宙的誕生,沒有前因,只有後果。沒有一點點防備,就這樣出現。

如果你有你個人的某種信念,相信某個「造物主」的存在,我們尊重你的信念,在這兒我只是把霍金作為一個科學家的信念拿給你看一看。至於你怎麼看,那是元芳的事情了。

在這兒,霍金有一句話,我想會成為經典,我把原文摘送給你:

You can』t get to a time before the Big Bang, because there was no time before the Big Bang.

3、為什麼宇宙不可能是永恆的?

有的人還是相信,宇宙是無始無終的,宇宙是永恆的。憑什麼霍金的推理就能讓人信服?因為我們有證據,你抬眼看看就知道了。

宇宙一定有一個開始,所以我們才能看到黑夜。

讓我們來設想一下,假設宇宙沒有個 t = 0 的「開始」,在無數年以前,宇宙就誕生了,那麼在無數年以前,就有了許許多多像太陽一樣發光的星球,那我們的黑夜就應該亮如白晝。

因為即便是億萬光年之外、無窮遠的光線,它也能花上無數年的時間,穿越浩瀚的太空,進入你的眼眸。

正因為宇宙是漆黑一片,說明很多遙遠的星球還很「年輕」,它們的光線還沒有來得及到達我們這裡。

它們可能 10 億年前才誕生,可是離我們足足有 20 億光年遠,即便是光,也需要 20 億年的時間才能照到你這裡,光在路上,剛走了一半兒。所以大部分遙遠的星球我們看不到,只有近處的星星我們才能看見。

宇宙有個開始,還有很多證據,比如宇宙在不斷膨脹,說明之前的宇宙比後來的宇宙要更小;比如宇宙微波背景輻射,就是老電視信號不好的時候,螢幕上飄過的黑白雪花,宇宙中瀰漫的微波,說明當年一定有一場轟轟烈烈的熱爆炸,後來經過了上百億年的冷卻,有些地方熱一點,有些地方涼一點,才有了這樣的熱輻射。

總之,宇宙大爆炸作為宇宙的開始,就是現在主流科學家比較認可的說法。

我們說宇宙不可能「無始」,那宇宙會不會「無終」呢?如果從 0 開始,能活到正無窮,那也算萬壽無疆了。可是霍金說:我們這個宇宙也有它壽終正寢的那一天。宇宙上下班也要打卡。

那它下班的時候,怎麼打卡呢?

4、宇宙直播最終章:要麼是一首《涼涼》要麼是整宙垮掉

霍金說,宇宙的結局有兩種,他也不知道是哪種。

一種叫大冷寂(Big Chill),另一種叫大擠壓(Big Crush)。

霍金之所以不確定,就是因為這事兒實在是太懸了。

宇宙一直在膨脹膨脹膨脹,但是東西就是這麼多,所以這個「氣球」裡面的物質就會變得越來越稀薄,如果物質的密度低過了一個「門檻兒」、一個臨界值,再加上像太陽這樣的恆星,該燒的也燒完了,那大傢伙就開始各奔東西了,什麼萬有引力,誰也拴不住誰了,整個宇宙就會陷入「大冷寂」,一首《涼涼》送給你。

但「涼涼」只是一種可能,還有另一種,叫「整宙垮掉」。

如果宇宙當中的物質在某個階段足夠密實,房間還不夠大,家裡活蹦亂跳的「小胖子」還足夠多,那麼星系之間的萬有引力,就會拉扯著大家,不讓大家四散奔逃,就會讓宇宙膨脹的速度慢下來,甚至讓大家「抱團取暖」,越聚越密,結果就是胖子壓胖子,變成了「大擠壓」,床板壓塌,大家一塊兒完蛋了。

甚至你可以開一個腦洞:這樣的宇宙會不會又變回了一個黑洞呢?

至於到底是哪一種結局,霍金不知道,因為這取決於宇宙中物質的密度。不過,你也不用太擔心,在我們子子孫孫的有生之年,還見不到宇宙完蛋的那一天。霍金說,這可能是幾十億年以後的事情了。

5、宇宙簡直「喪爆了」?

今天的我們可以安心地活在世間,享用著宇宙帶給我們的一切。但是我們知道,宇宙有壽命,太陽也有壽命。我們之所以這麼心安理得,是不是僅僅因為人生太短?

俗話說,天下沒有免費的午餐。

但是霍金告訴我們:宇宙就是一場免費自助餐的大 party 。

我們可以像漫畫里的思聰吃熱狗一樣,想吃就吃,想吃多少吃多少。

而霍金說的免費「豪華午餐」,說的就是「能量」。


我們人類可以利用的能量,理論上那是取之不盡、用之不竭,是因為我們用的 energy 都是「正能量」,我們不知道宇宙間還瀰漫著一種「負能量」(negative energy),它倆加起來正好等於零。所以正能量想造多少有多少,鍋都可以甩給負能量去背。

霍金打了個比方,這就像站在一片土地上,想要堆個小土山出來。你一鏟子一鏟子地挖,土山堆了出來,往地底下一瞧,不光是挖出來一個大窟窿,還挖出來一座「負的」山。

我們肉眼可見的宇宙,這麼多物質,這麼多能量在流動,就是堆出來的小土山。

而負能量,就是地底下的窟窿,這座負的山。

負能量我們感受不到,但是整個宇宙的空間當中,都瀰漫著負能量。我們所認識的空間,Space,它不是空的,它是負能量的倉庫。

所以說,正能量要多少有多少,熱狗午餐隨便吃,根源就在這裡:這是一個「負能量爆棚」的宇宙,這些「負能量」成就了整個宇宙,也成就了我們。

6、他還活著

我想,這就是讀書能給我們帶來的好處。我們終其一生,都沒能見上霍金一面,但是通過他的書,我們分明能感受到一個有趣的靈魂,跟我們分享奇妙的知識。也正是這樣的書,讓我們真的感受到:有些人死了,可他還活著。

最後,我想把霍金在書里的一段話送給你:

我在這個星球上度過了非凡的一生。我用我的頭腦和物理學的定律,在宇宙中遨遊。我抵達過銀河系最深處的所在,我鑽進過黑洞,我回到過時間的最初。

在地球上,我經歷過起起伏伏、興衰榮辱、富貴貧窮、健康病痛。有人讚美我,有人批評我,但從來都沒有人忽視過我。我著書立說,功成名就,只因為我對宇宙的理解,豐富了人類的視野。但在我眼裡,這宇宙空無一物,除非有我愛之人和愛我之人環繞其中。沒有她們,我將不能承受此生之壯麗。

當千帆過盡,我看到了人類的凱旋。人類,不過自然造物,基本粒子的聚合而已。卻有能力去理解:統馭我們的宇宙至理。我真是忍不住與你分享我的熱情,我的歡喜,這一場問天問地的求索之旅。

為世間男女的康健與安逸,為芸芸眾生的良機與愛意,奮鬥不息。做時間的旅行者,向著未來航行。未來是否繁花似錦,源自我們當下之努力。

做一個勇敢的人,做一個好奇的人,做一個堅定的人,翻山越嶺,事竟成。

I have led an extraordinary life on this planet, while at the same time travelling across the universe by using my mind and the laws of physics. I have been to the furthest reaches of our galaxy,

travelled into a black hole and gone back to the beginning of time.

On Earth, I have experienced highs and lows, turbulence and peace, success and suffering. I have been rich and poor, I have been able-bodied and disabled. I have been praised and criticised, but

never ignored. I have been enormously privileged, through my work, in being able to contribute to our understanding of the universe. But it would be an empty universe indeed if it were not for the

people I love, and who love me. Without them, the wonder of it all would be lost on me.

And at the end of all this, the fact that we humans, who are ourselves mere collections of fundamental particles of nature, have been able to come to an understanding of the laws governing us, and

our universe, is a great triumph. I want to share my excitement about these big questions and my enthusiasm about this quest.

Let us fight for every woman and every man to have the opportunity to live healthy, secure lives, full of opportunity and love. We are all time travellers, journeying together into the future. But

let us work together to make that future a place we want to visit.

Be brave, be curious, be determined, overcome the odds. It can be done.

最後的最後,我想把電影《萬物理論》中霍金的扮演者,英國著名演員「小雀斑」埃迪·雷德梅恩(Eddie Redmayne)在這本書序言裡的一句祝福,送給霍金先生:

「希望霍金在天上的群星之間可以玩兒得開心。」I hope Stephen is having fun up there among the stars.


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