史蒂芬.霍金说:“我的目标很简单,就是完成我对宇宙的认知,这包括宇宙为什么是它现在的样子,以及宇宙为什么会存在”。霍金对物理学的不懈探究以及对真理的热情执着让他成为自爱因斯坦以来世界最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家,其著作《时间简史》更可谓一本将高深的理论物理通俗化的科普经典。
作为一名大学生,我们不希望拘泥于学科与专业之限,因而广泛涉猎各学科有关书籍,开卷明理之间做到海纳百川、化为内修。怀揣着最简单也最狂热的求知之梦,我在品读与思考中与《时间简史》结伴,将物理与哲学看似冗杂艰涩实质却本就渗透在我们生命最深邃处的真理与睿智体悟入心,并将一些思考与心得以随笔的形式记录下来诚愿与朋友们分享、交流。
一、时空之境
在《时间简史》中,霍金试图以一种最简单易懂的方式,将不可切实感知的宇宙形态描述为一个有限却无界的空间。它神秘而充满真实的,没有开始也没有结束,宇宙本身就是代表了存在的意义。书中文字从物理、天文、宇宙学甚至哲学的角度将霍金本人对宇宙、时空乃至生命的理论思考及心里哲思清晰而真诚地呈现在读者面前。
从书我了解到,霍金最杰出的贡献无疑是他在经典物理的框架中证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性,推论出黑洞越变越大,同时又在量子物理的框架中指出,黑洞会因辐射而越来越小。大爆炸的奇点不但被量子效应所抹平,而且整个宇宙正是起始于此,正如本书副题――“从大爆炸到黑洞”,他试图直观的告诉我们究竟什么是“空间”。
然而如同《金刚经》中的三千大千世界,所谓空间仍是一个“无穷而穷”的境界,我们存在于空间之中,生命如恒河之沙、雾中埃尘渺小到微不可窥,这是“无穷”。反观宇宙之浩渺博大,却终究逃不过有限外延与最终重复重生于毁灭的宿命,此乃“有穷”。
而康德在《实践理性批判》曾说过,这世间有两样东西让我们越思考越是迷惑,一是我们头顶的星空,一是心中的道德律。我们不难想象:在遥远西方古老城邦的智者们将天上的繁星划分为不同星座并赋予别样内涵的时候;在华夏宗族最古老的贤者们描绘着五行八卦、占卜着天干地支日月星辰的时候;在黑暗而动荡的汹涌岁月中,无数凝聚着当时最先进的智慧文明的呐喊声即便难以验证却被当做异端而残忍的扼杀在咽喉的时候,人类仰望着头顶那片遥不可及的星空,怀揣着怎样的兴奋与无奈,却又付出了怎样的代价与期待。
然而,在这浩淼神秘的无穷星河中,我们究竟在扮演着一个怎样的角色呢?我们人类心怀迷惑,而不断的试图将自己的存在与那未知的星河相互联系在一起,似乎这便足以去证明我们人类终究与这无尽的奥秘存在某种深刻的联系。代代往复轮回,人类生生不息,我们从未止步于对这片未知星河的探索,乃至从历史到文明都烙印下那份疯狂的痴迷与偏执的信仰。
但回到“有穷”于“无穷”的命题,我们却总会那么无可奈何,我们自觉已经解开了这宇宙奥秘的一角却越发感受到那份不可捉摸的无尽未知,我们似乎只能深刻的感受到这样一个事实:生命太过短暂的有穷,面对宇宙永恒无尽的“无穷”,是如此微不足道。这里的“有穷”便也就牵扯到了一个时间的问题。
而对于时间的描述,可以引用书中的原文来具体审视其中的哲学思考与物理本身的内涵。“无序度或熵随着时间增加是一个所谓的时间箭头的例子。时间箭头将过去和未来区别开来,使时间有了方向。至少有三种时间箭头:第一个,是热力学时间箭头,即是在这个时间方向上无序度或熵增加;然后是心理学时间箭头,这就是我们感觉时间流逝的方向,在这个方向上我们可以记忆过去而不是未来;最后,是宇宙学时间箭头,在这个方向上宇宙在膨胀,而不是在收缩。”
将时间与空间两者结合而言,书中提及的无边界实际上便条件意味着时空在收缩时无序度的继续加成,当宇宙压缩时,时间的方向也会和膨胀,即现在发生的时间同向。但这也只算是艰深的物理学假象,涉及我们生活本身,实际上更多的是“逝者如斯夫,不舍昼夜”心理感受与物理差异之间的奇妙错觉。
时间长久的似乎没有尽头的在我们的历史中存在着、流淌着,生命在时间的河流中飞逝而过抑或虚空久长,让无数生命留下无限多的遗憾以及希望,以“有穷”之生命来探索“无穷”之境界,这也便是生命最神奇的地方,而也唯有当生命与时空相互作用、产生影响,保持着突破这份穷尽的决心,这才能称之为我们所说的存在的那个时空,称之为“世界”。
二、生命无涯
霍金在《时间简史》中指出,宇宙产生于一场物理爆炸。宇宙里物质密度不均匀的地方产生了核聚变,产生了恒星,恒星又坍缩或爆炸,产生了第二代或第三代恒星,被我们称之为“太阳”,进而产生了地球。
之后,在地球那片荒芜的海洋中无数机遇巧合令化学物质反应重组形成新的个体,一种绝无仅有的个体形式――称之为生命的存在。无可计数似无尽头的柔软的躯体衔接在一起,生命的链条在污浊的海洋中用多少代种族的生息尝试着生命的无限可能,螺旋状的生命图腾交替依存,无所谓一切付出和代价,无意识的亿万个微小的存在就本能的向着自己的方向前进度过短暂的岁月,他们似乎什么也留不下,但是每一个微小的牺牲都无垠的时间下总会催生出名曰奇迹的伟岸传奇。
生命演化至今,我们自称万物之灵长,探求时空与生命的真理,而我们又是否真正了解何为生命?在我看来,生命要与时空相连才可称之为“活”。假若我们的生命认定一切存在与努力都终将在身后灰飞烟灭,那无疑始终莫大的悲哀。即便最简单、最鄙陋的生命也是皆大欢喜的。
我们存在于某一个时空,在生活中体验那些勇敢、那些执着、那些坚持,为梦想而挥洒着汗水、为真理而不懈探索、为生活的更好而不断创造属于生命的新的卓越,建立幸福的家庭、延续生命的瑰丽,这世界有太多值得我们去将生命变的无比光辉的理由。尽管世界不尽完美,但我们作为生命的有限个体,学会珍惜生命,并将生命无止尽的延续下去,才不会在时空中迷失属于生命的本真与尊严。
从形而上学的观点看,世界对不同的生命个体来说也是各具意义的。有的生命的世界是从他认识到世界的存在并作为其一部分而产生个体认知开始,一直到他对世界的存在开始否定乃至模糊不清直至彻底遗忘作为终结的。而有些生命,则是从一开始就对世界的存在抱有否定或疑惑的态度,一直以一种暧昧不清的存在混迹于世上直到自己的存在以一种难以察觉的速度逐渐磨灭而亡。更有甚者,其生命的世界开始于人们记得他的出生,终结于人们遗忘他的死亡。但我坚信,我们确实是与众不同的。
在这颗蔚蓝的地球上,我们受到恩泽滋养,代代繁衍生息,成为拥有智慧的特殊的生命。我们在这颗星球上创造出文明,我们穿越平原、翻越高山、征服海洋、翱翔天空,甚至凭借技术的革新与进步突破地心引力探索宇宙的奥秘。但我们却又是如此笨拙,我们曾经愚笨的一再误读那些现在看来浅显易读的真理,但有多少次为那些牺牲与愚昧而沾沾自喜。我们犯下过这世界都难以宽恕的巨大错误,造成自然中从未造成的可怖的悲哀,我们也创造了这颗星球上有史以来最辉煌的文明,成就了自然演进中最瑰丽的奇迹。
但我们仍旧不可否认,对于宇宙来说我们太过于渺小,我们能改变和存在的不过眼前的世界。太阳是距离地球最近的恒星,如果以光的速度向它跑去,仅仅需要八分钟。也就是说,我们看到的太阳光,实际上是八分钟之前的存在,而我们在夜空中看到的那些闪烁繁星的光芒,或许早已陨落于几十亿年之前。这样想,可能是个悲哀的命题。
但是请让我们换个角度去理解这个命题,我们能改造的也许只是眼前的世界,然而我们保护好目前所拥有的,将环境与资源守护于发展中的平衡,延续存在的同时用有限的生命去探索无限的未知,让我们这一代的存在深刻的延续在我们的子孙后代中,这是件多么美妙而神奇的事情。就如同夕阳西下垂垂朽矣,却在这颗蔚蓝星球的另一面冉冉升起,迎来送往间光明永不停息。物质本身即一种存在,生命本身就是一种奇迹,让生命继续,让希望不止,让生命之无涯,在时空之境中交汇处“世界”那份“活”的精彩。
三、总结
在《时间简史》中,时间与空间不再是物理公式推导出来的冰冷数据,而是与生命息息相关的我们所存在的证明,它们不可撼动、无比强大,却与我们的存在一同组成了世界的完整,它们亘古自在、无限久远,却也无可奈何的难以掌控自己的破灭与重生。它们就是存在本身。我们不仅思考一个恒久困扰着人们的问题,我们能否就如此简单的去归纳“世界”的概念从而得出这样一组结论:世界是物质的,其组成以宇宙的形态为表象支撑起我们认识的架构?
但事情又似乎并非如此,我们感受到的是超越其因果概念的更为宏大的存在,但却分部在每一个看似微不足道的个体内心,我们是否可以这么说,世界是包含了一切已知和未知事物之总和,所谓世界即是我们所拥有的自身。而生命也许只是一种存在的形式,即便它的存在充满了不可预知的巧合与难以控制的命运,它充满了平凡与软弱、充满了懵懂与迷惑,但它却如此不懈和坚韧,如此富有尊严的存在着,它不够强大、不够久远甚至可能随时终结。但这正是它的精彩之处,我们用有限的生命创造辉煌,用相互衔接的生命脉络去领悟无限种可能与无限的真理,这才是整个宇宙真正奇迹。
在几十年前,一位著名的科学家曾做过这样一次天文学演讲,在演讲中他描述地球如何围绕太阳公转,而太阳又如何围绕着一个巨大的恒星集团的中心公转,并告诉人们个集团被称作银河系。直到他的讲演结束之际,一位一直沉默的坐在屋尾的矮小老妪缓缓起身说:“你讲的简直是一派胡言,实际上,世界是驮在一只巨大乌龟上的平板!”这位科学家不禁露出了高傲的微笑,并答道:“那么这只乌龟站在什么上面了?”“你很聪明,年轻人,的确很聪明。”老妪缓慢的说:“不过,这是一只驮着一只,一直驮下去的乌龟塔啊!”.也许这世间最伟大的奥秘正是如此,我们不能以任何绝对的眼光去否定,也不能以暧昧的态度去承认现实,唯有永无止尽的探索,唯有生生不息的生命,才能达到真理。
正如史蒂芬.霍金曾说过的一样:“朝向终点的永恒仿佛无止境般漫长”,我们追求时空的雏形与演绎、探究生命的起源与终焉,归根结底无非是在奇迹与寻常中实现着我们作为茫茫宇宙中的个体生灵所特有的存在意义。就让我们在思考中朝向真理而不懈奋进,也许那会是永无止境般的漫长,但我们仍铭记时空无尽、生命不息,即使永恒也并非绝对,坚持内心那份生命与生俱来并无法为外物撼动的期盼并为之传承延续永不言弃,也许所谓答案已经自显其中、了然会心。
在历史上的众多科学家中,霍金一直是我最崇拜的物理科学家。虽然他的一生是那么的让人同情(20多岁就全身瘫痪)。但是他仍然坚持不懈地先后创立了黑洞理论和“大爆炸”理论,为人类以及物理学界做出了极大的贡献。
《时间简史》是由英国伟大的物理学家史蒂芬?霍金撰写的一本有关宇宙学的经典著作,是一部将高深的理论物理通俗化的科普范本。
在这部书中,霍金带领读者遨游外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、夸克、““带味”粒子和“自旋”粒子、反物质、“时间箭头”等进行了深入浅出的介绍,并对宇宙是什么样的、空间和时间以及相对论等古老问题做了阐述,使读者初步了解狭义相对论以及时间、宇宙的起源等宇宙学的奥妙。
本书中我最喜欢的是关于黑洞的解说我们生活在地球上,地球存在于宇宙,那宇宙又在那里?科学家认为宇宙开始于大爆炸,并由于爆炸的冲击力,宇宙正在膨胀,宇宙光线红移可以证明。之后就有三种情况出现:
一种是星球的引力拉回宇宙,一直拉回到宇宙爆炸之前的状态。
一种是星球的引力无法拉回宇宙,所以宇宙一直膨胀,最后消失。
最后是宇宙大爆炸的力刚好避过被拉回,但宇宙膨胀的力被无限减弱。
而黑洞则是因恒星耗尽能量而坍缩,最后缩到其引力足以影响光、空间和时间,光是最快的,超光速是不允许的。再加上时间都被影响,可见黑洞的力量有多大。又因为空间也被影响,所以黑洞看起来像一个洞,但是不一定是黑的,黑洞有可能发光或发出其它射线,这点可由星系中心是明亮的来证明,因为黑洞的引力,周围的星都被聚集在一起,就形成星系,所以星系中心一般是黑洞。
我们需要了解自己,所以就要不断的学习。科学永远是唯一的真理,每人都应当为社会的发展贡献一点力量。
一般认为,爱因斯坦的广义相对论是用于描述宇宙演化的正确的理论。在经典广义相对论的框架里,霍金和彭罗斯证明了,在很一般的条件下,空间-时间一定存在奇点,最著名的奇点即是黑洞里的奇点以及宇宙大爆炸处的奇点。在奇点处,所有定律以及可预见性都失效。奇点可以看成空间时间的边缘或边界。只有给定了奇点处的边界条件,才能由爱因斯坦方程得到宇宙的演化。由于边界条件只能由宇宙外的造物主所给定,所以宇宙的命运就操纵在造物主的手中。这就是从牛顿时代起一直困扰人类智慧的第一推动力的问题。
如果空间-时间没有边界,则就不必劳驾上帝进行第一推动了。这只有在量子引力论中才能做到。霍金认为宇宙的量子态是处于一种基态,空间-时间可看成一有限无界的四维面,正如地球的表面一样,只不过多了两个维数而已。宇宙中的所有结构都可归结于量子力学的测不准原理所允许的最小起伏。从一些简单的模型计算可得出和天文观测相一致的推论,如星系、恒星等等的成团结构,大尺度的各向同性和均匀性,空间-时间的平性,即空间-时间基本上是平坦的,并因此才使得星系乃至生命的发展成为可能,还有时间的方向箭头等等。霍金的量子宇宙论的意义在于它真正使宇宙论成为一门成熟的科学,它是一个自足的'理论,即在原则上,单凭科学定律我们便可以将宇宙中的一切都预言出来。
在这部书中,霍金带领读者遨游外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、夸克、“带味”粒子和“自旋”粒子、反物质、“时间箭头”等进行了深入浅出的介绍,并对宇宙是什么样的、空间和时间以及相对论等古老问题做了阐述,使读者初步了解狭义相对论以及时间、宇宙的起源等宇宙学的奥妙。
随着时光的不断流逝,你可曾想过,时间是否会有源头?过去的时光在哪里停止,未来的时间又从哪里是出发?《时间简史》这一书将会带你思索,让你领略宇宙的神奇。不由分说,黑洞和宇宙爆炸是整本书的重点。
读完整本书,我们知道,黑洞并不是爱因斯坦说的那样。其实,黑洞不黑。书中写道他假设如果存在一空间的曲率非常大,物体的逃逸速度非常快,快到连光也不能逃离这样的空间。那么这样的空间可以称之为“黑洞”。但他认为既然连光也不能逃离黑洞,那么我们也无法观测到它,它名副其实是一个非常黑的洞。但霍金结合了爱因斯坦的相对论和量子理论后提出:黑洞其实不“黑”,它可以放射出正反粒子,而且它还有这很高的温度。正因为它放射出的正反粒子互相湮灭了,所以我们很难观测到它。黑洞以极高的速度放射能量,当能量耗尽时则会向宇宙大爆炸那样从一个奇点发生强烈的爆炸,并在宇宙中消亡。
黑洞只是宇宙的一部分,那么宇宙又是如何产生的呢?
宇宙是从一个密度、时空曲率无限大的奇点通过大爆炸而开始的,在大爆炸中,物质的温度非常高。在随后过去的一秒钟中,宇宙的温度急剧下降,下降到100亿摄氏度,于此同时也在不断地膨胀,就使得正电子和反电子(带正电荷的电子)互相碰撞以此湮灭,并释放出大量光粒子,来维护宇宙的平衡。到了后来,得以有强力的作用从而使物质不断聚拢,聚拢,这就形成了古老的星球和星际物质。我们的地球,也是通过这样的物质聚拢才形成的。
也许人类在整个宇宙中是十分渺小的,但霍金用他被禁锢的身躯,在宇宙中畅游,,他凭借自己的智慧,向真理发出了挑战,为人类的进步作出了巨大的贡献。
读完整本是,我感叹道:面对浩瀚的大海,我只是发现了岸旁的一粒沙子。面对广阔无垠的大海,仍需我们努力的探索啊!
这学期有幸拜读了霍金的《时间简史》一书,书中对时间的本质、宇宙的由来作出了权威性的总结,虽然有很多内容仅仅是假说,但这又是有一定的科学依据才能大胆提出来的假说。霍金的理论和构想已经成为科学领域的里程碑。
虽然这本书页数不多,但我读来依然吃力,阅读过程中脑海中一直萦绕着许多问题:宇宙到底有没有过大爆炸?宇宙到底是否曾经是个无限小的点?宇宙是无限的还是有尽头的?人类是否真的能发明出时光机回到过去或是到未来?人类最远能到达宇宙的什么地方?黑洞到底是什么样的?物质的最小部分又是什么?
也许有人现在就可以给出一个十分满意的答案,可谁又能知道,你给出的答案可能仅仅在当时的情境下被人们所认可,随着科技的发展和人类的进步,将会有更多的人站出来,告诉你不是这样的。也许我们现在看宇宙的视角,正是井底之蛙的“蛙”的视角,若干年后发现原来宇宙并不像想象中的那样,此时你可能会有所思:到底什么オ是真理?没有人能给你一个满意的答案,一切都要交给时间。
这本书想要完全看懂它需要的知识储备绝不止一座山。而我只是在读罢后有些许感悟而已。人类在浩瀚的宇宙银河和庞大的历史长河中是那么的渺小与无力。古人有:“寄蜉蝣于天地,渺沧海之一粟”的诗句,面对宇宙的无穷和生命个体的有穷,古人尚且如此,我们又何必因为一些小事而大伤脑筋。
今天我们探索宇宙,归根结底无非是在奇迹与寻常中实现着我们作为茫茫宇宙中的个体所特有的意义。就让我们在思考中朝向真理而不懈奋进,也许那会是无止境般的漫长,但我们仍铭记时空无尽、生命不息。
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