时间看不见,摸不着,且人人拥有,只是,有些人习惯于把时间收缩,收缩到一辈子就等于一天;而有些人,却可以将时间无限膨胀,膨胀到令宇宙万物臣服于他的脚下。《时间简史》的作者,斯蒂芬?霍金教授,就是这样一位时间的巨人。他以坚强不屈的意志,在天体物理方面作出了巨大的贡献。他不仅告诉了我们宇宙是怎样诞生的?它从何而来?又向哪里去的?更让我们认识到,时间竟可以这样书写!
书中告诉我们,现在生活的宇宙有自己的历史起点,它大约诞生于150亿年前,那时,宇宙只是一个点,不占有空间,也没有时间的概念。在这一点发生了大爆炸,时间和空间从此开始,物质开始形成。最初,宇宙的温度极高,随着时间的推移,空间越来越大,温度越来越低,宇宙中的能量与物质不断发生复杂的反应,逐渐形成星系,空间继续扩大,大约在距今50亿年前,太阳形成。大约在距今46亿年前,地球形成。因为地球,才有了人类,有了创造新世界的我们!
按照霍金教授的理论,宇宙持续地在膨胀,也许在膨胀到一定程度后,宇宙开始收缩,可能会收缩成一个点,一个不占有空间的点。到那时,时间结束。到底会不会这样,现在还说不定。
固然时间将会结束,但对我们而言,那只是科学的某个概念,存在在未来的某个结点,也许那时又会有新的爆炸产生,新的宇宙产生,新新人类产生。周而往复。然而,我们即已幸运地存在于当下的空间内,就应该成为一个对得起“时间”的人,决不能辜负了那50亿年前的爆炸。
对比霍金教授,我们是何等地幸福。21岁时,霍金患上了肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症。医生说他至多只能活两年半。这种打击之大可想而知!但是,面对死亡,他没有低头。他对自己说:“时间只有两年半,不算多,要努力做些有意义的事,让生命留下一点辉煌。”最终,他成功了,成为了伟大的天体物理学家。他超越了时间与空间,与死神散跑。他的著作《时间简史——从大爆炸到黑洞》风行世界。书中,解释了宇宙、空间、时间以及黑洞的概念以及一些其它的内容,比如不确定性原理,简单的说就是在测量一个天体的位置与速度时不可能同时准确测量,只能取其一。作者语言生动有趣而不乏深刻,字里行间都体现出了一位伟大物理学家的智慧与幽默。也许,这就是为何一本科学类的著作能风靡全球的原因所在吧!
通过阅读《时间简史》,普及天体物理的知识,让我对宇宙的神秘产生了浓厚发兴趣,更惊讶于那是多少次的必然与偶然,才有了太阳系,才有了地球,才有了孕育人类生命的场所。月朗星希的夜晚,我便会摆上天文望远镜,通过自己的观测,去感受天体的无限,去感知那遥远的夜空。同时,这样的夜色下,也总是令我的思考走向深远,但是,就如同无法洞穿那无穷的宇宙一样,我无法想象,霍金教授,是运用了怎能样的力量才能完成这“时间”的书写!他的书中的内容令我神往,他的精神更令我敬佩!
我们都只是时空间中,那微小的尘埃,但是,我愿意让这尘埃能在时间的爆炸中,现出耀眼的光芒!
宇宙从何而来,它又向何处去,宇宙有一个开端吗?如果有的话,在此之前发生了什么,时间的本质是什么,它会到达一个终点吗?我们能在时间中返回过去吗?这两个哲学中最本源的问题促使苏菲开始思考,并在艾伯特的引导下开始了一次奇妙的哲学旅程。
摒弃思维中所有关于经典力学的规则,忘记引力是力,三维空间,绝对时间,我们凭什么自以为了解得更好呢?暂时忘记你所知道的或者你认为你所知道的关于空间的知识,不存有任何先入为主的观念,腾空你的大脑,它现在是一张白纸,而后根据作者的阐述,在白纸上涂鸦。
作者系统阐述了牛顿力学和狭义相对论,因为经典力学不仅是现代物理学也是现代天文学的开端,至此我们不仅放弃了地球是宇宙中心的思想而且以科学理论相对证明了放弃这一思想的准确性,且不仅于此,我们甚至以为我们的太阳,也许我们的太阳系在宇宙中都不占有独特的地位,世界观的这一改变象征着人类思想的深刻转变,这也是我们现代科学对宇宙立即的开端;而相对论迫使我们从根本上改变时间和空间的观念,我们必须接受,时间不可能和空间分离而独立存在,而是和它结合,形成一个叫时空的客体;而在广义相对论中,爱因斯坦更是将引力解释为四维空间的曲率,这一天才的设想,彻底颠覆了我们以往的宇宙观。
“弯曲空间”是一个全新的概念,爱因斯坦在广义相对论中有一个革命的设想:引力不同于其他力,它不是力,只不过是时空并不平坦这一事实的结果。在四维中,时空本应是一个平面,但因时空中的质量和重量分布不同,造成了时空的塌陷,就像一块被拉平了的有弹力的布,太阳是一块放在布上的小石头,石头让周围的布塌陷,形成一个近乎漏洞状,本是沿直线运动的光在经过这个弯曲的空间是因距离的拉长便显得慢些,同时,以光速为基准的物体运动速度便相对提高(当然提高的量极其微小)。所以,相对论的另一个预言是,在诸如地球这样的大质量物体附加,时间流逝的应该较慢些。在相对论中不存在绝对的时间,相反,每一个物体都有其自身的个人时间测度,这个测度以它在何处以及如何运动而定。
至于我们为什么要研究时间和空间,霍金认为:现在时间和空间是动力量,当一个物体运动时,或者一个力作用时,他影响空间和时间的曲率,而时空结构反过来也影响物体运动和力作用的方式。沿着时间方向,宇宙在膨胀而不是收缩。
之后讲述我们的宇宙,物理学家们因观测到星系红移而得出宇宙正在膨胀的结论,而且膨胀正在加速,宇宙学家将这比喻成一个不断被吹胀的气球,那么在宇宙没被吹胀之前是什么呢?霍金解释说,事实上,在宇宙中我们观察到的物质总量的情形下,因爱因斯坦方程得出的所有解中,都有一个非常重要的特征:在过去的某一时刻(大约137亿年以前)相邻星系间的距离必须为零,换言之,整个宇宙被解压在零尺度的单个的一个点,就像一个半径为零的球,那时,宇宙的密度和时刻曲率都无限大,它是我们称之为大爆炸的时刻,大爆炸后的宇宙经过最初的暴胀后因额外的引力膨胀慢了下来,但实至今日,膨胀仍在继续。而直到了解宇宙的起源和现状,人们便想推测宇宙的未来,天文学家给出了两种可能:一,大解体,当膨胀到星系间的距离达到引力无能为力时,宇宙便炸散开来;二,大坍缩,即引力够大,宇宙最终坍塌回归到一个点即奇点,一如黑洞。
此外,霍金在本书中还解说了时间旅行的问题。关于时间旅行最具科学原理的方式有两种:一,超光速旅行,但根据现有条件,我们可以把粒子加速到光速的99.99%,但无论注入多大的功率,也不可能把它们加速到超过光速壁垒,所以,目前为止,此路不通。二,虫洞旅行,即把时空曲卷起来,把几乎平坦的相隔遥远的区域连接起来,而如果一个先进的文明可能使虫洞维持开放,那么他们需要负能量密度的物质,而根据量子理论,允许某一些地方的能量密度为负。因此,我们有理由相信,不但时空可以被曲翘,而且能被曲翘成允许时间旅行的样子。
书中还首次提出了许多新的理论,比如暗物质,暗能量,超弦等等。
在书的最后,霍金说:如果我们确实发现了一个完备的理论,在广泛的原理上,它应该及时让所有人理解,而不仅仅让几个科学家理解,那时我们所有人,包括哲学家、科学家以及普通人,都能参与和讨论我们和宇宙为什么存在的问题。如果我们对此找到了答案,那将是人类理性的终极胜利,因为那时我们知道了上帝的精神。
这当然是一个令人激动的愿望,但于我,真心希望那一天晚些再晚些到来。正如书中有一句话:人们总是不满足于把事物视作互不相关和神秘莫测的,我们渴求理解世界的根本秩序。不断超越自我是人类社会得以发展的原动力,正是应对周边事物的未知,不解,推动了人类不断探索进步,惑而习,习而思,思而知,知而行,行而进步发展,物质决定意识,意识反作用于物质,这是社会的基础。
人活一世,从根本上面对两个问题,一,生存,得活下来,二,要回答生命价值的问题,让心有个安处。而这本书的价值即在于启迪人的思维,震颤人的灵魂。从兽到人,需要建立自我意识,从人到神,需要消融自我意识,而知便是建立自我意识的根本,不论人只满足于七情六欲的感应法门,亦想达到无我相,我人相,无众生相,无寿者相的究竟法门,建立独立的自我意识,都是必经阶段,人类需要了解自己,以前的自己,人类渴望了解,在不断了解中不断进步,不断地走向未来。
人生观、价值观、世界观是一个成熟的人需要建立的三观,人生观是让人知道这辈子怎么活,价值观是认为什么才是珍贵的,世界观是知道这个世界是怎样的。宇宙观就是这个宇宙是怎么样的,是世界观中很重要的一部分。身处琐碎繁杂的日常,不断奔赴生活目标,我们中有的人也许建立的世界观是“我们的人类社会是什么样的”、“我们的星球和可看见的天空是怎么样的”……但是我们目力可见范围之外的宇宙是怎么样的、我们感知不到的时间的本质是什么、我们身处的宇宙的来龙去脉是什么等等问题,是我们日常很少去思考的,因为不可触及,然而这些是真实的存在。
最近我读了斯蒂芬·霍金的著作《时间简史》,作者是一个在科学和医学上的奇迹人物,是宇宙创生理论的创立者和集大成者。而这是一本让包括青少年在内的所有人都能理解的宇宙学著作,其主题是人类时空观和宇宙观的变革。本书按照科学理论中有关宇宙的认识从古到今的发展顺序,对主要的宇宙认识论变革理论进行重点阐述,如牛顿的力学理论、空间相对性、爱因斯坦狭义相对论、广义相对论、时间和空间的弯曲性质、宇宙大爆炸的发生、黑洞的性质、时间旅行的可能性、量子力学、弦理论、宇宙统一理论等。全书没有纯物理理论公式和数学上的技术性强的论证细节,但是其所带来的人类对时空和宇宙观念的变革却让我对我们身处的这个世界有了崭新的认识。
《时间简史》是一部论述当代物理学一些最艰深问题的成功著作,而普及版汲取其精髓,焦点论述了《时间简史》中的重大基本问题:关于宇宙我们究竟知道了什么?我们如何知道这一切?宇宙从何处来、向何处去?宇宙运行的规则是什么?这些看起来像是哲学所研究的问题。诚然,包括霍金在内的整个人类还没有找到终极答案,但通过梳理几千年来的科学理论,讲述了人类在这些终极问题上不倦追求答案的历史,读起来感觉就像是读了一本物理科学和哲学不断融合、发展、相互促成、走向统一的著作。
很久以前的人,因交通和通讯的不发达,对于外部世界的问题是“山那边是什么?”,梦想翻过阻碍眼前的大山去探索山那边未知的世界。今天我们这个时代已经可以翻过地球上所有的山,每个人的故乡和这个地球上最远的地方皆能朝发夕至,全人类新的问题是“我看不见的星空之外是什么、有没有与我们一样或者不一样的生命存在?我如何能够去到那遥远的星球?”这个时代的“山”就是我们看不见、去不到的外太空,了解今时今日所处宇宙的前沿发展理论所带来的宇宙观变革有利于我们知道“山那边是什么”,发现未知是我们人类孜孜不倦追逐的永恒话题。
读《时间简史》,填补了我原来空白的宇宙观,把我的视野从可见可触及的现实世界抽象到了遥远的外太空,让我对身处的时空有了新的理解——空间是相对的,时间也不是绝对的,每个个体都有属于自己的时间测度,我们的宇宙来源于一个无限小的时空奇点,产生于一个大爆炸时刻,还不断在膨胀中并将有一个终点,宇宙中存在着为数众多能量巨大的黑洞,允许时间旅行的虫洞也许真的存在,因为不确定性原理人类理解和预言宇宙的能力仍然有限,宇宙统一理论有待人类进一步探索,等等。霍金曾说他的目标很简单,就是完全的理解周围的世界和我们的存在。说起来很简单,却是一件举全人类之力仍然没能完全解答的一个问题。
有人说“科学对于公众来说,确实犯下了过于深奥的罪孽。”为此,很多人因为对物理学和宇宙学的晦涩艰深、并于生活日常毫无用处而不肯落力去读这类书,更因其是学界大“著作”而敬而远之,听到谁读《时间简史》就视其为难以企及的物理怪咖学霸,读不懂这本书的物理学博士也大有人在。
但是科学技术的真正意义在于帮助我们理解世界、改造世界,而《时间简史(普及版)》这本书读起来如此易于理解,它使得“几乎所有识字的人都可以谈论黑洞、大爆炸、平行宇宙和暴涨。”这本书全书只有一个公式,没有复杂的推理演算,没有听不懂的假设证明,用贴近生活的事物举例讲解遥远抽象的宇宙运行哲学。作为一个文科生、中学上物理课听不懂的人来说,今天能读懂这本书,皆因为科学技术的发展普及让我们更能理解今时今日的世界,同时感叹霍金先生深入浅出的理论讲述水平。
如今,霍金先生已逝,社会各界都痛惜这位伟大科学家的离去,肯定霍金对科学对人类的贡献。很多人知道他如何与身体疾病战斗一生,如何身残志坚、性格幽默,但我想我们更应该知道霍金先生的理论是什么、对人类的贡献如何,当我们谈论霍金,应该明确的知道我们在谈论什么。因为,爱科学的唯一途径就是真正地理解并学习它。学习、传播和探索他为之的科学理论,才是新时代青年谈论和崇拜科学家、热爱科学的正确打开方式。
20__年5月23日07:35,美国,佛罗里达州梅里特岛,肯尼迪航天中心。
宽阔的大厅现在处于一片混乱中,技术人员们双眼死死盯着电脑屏幕,手指在键盘上敲得噼里啪啦,紧张的做着发射前的最后调试。三名宇航员即将乘坐这艘名叫进击号的飞船前往火星。这是人类第一次尝试登陆火星!
在这个时候,坐在控制中心首位的爱德华上校却与周围嘈杂的环境显得格格不入,他目光平静,心绪就像窗外的天空般波澜不惊,即使他的儿子现在就坐在进击号上。窗外阳光明媚,连续三天的雨把天冲刷的格外澄澈。半个小时后,一切调试全部顺利完成,飞船进入倒计时发射阶段。大厅里安静下来,只有倒计时的单调数字有规律的响着,“...3,2,1,发射!”远在发射场地的那个庞然大物喷吐出巨大的火舌,白色浓烟滚动着四散开,3600吨的推力将进击号推离地面,拉着长长的白烟直入云霄,迈出了人类踏向火星的第一步。自从前苏联在1960年发射了火星一号开始,人类探索火星的热度从来只增不减,大量探测器和火星车被送往那颗荒凉的星球,去研究火星的地质演变和可能的生命存在。在时隔75年的今天,人类终于要正式踏上那片土地!
进击号内的空间对于三个人来说并不算宽敞,此刻他们几个人都被5g的加速超重紧紧压在座椅里,由于飞船与大气层的摩擦,舱内有些震动,耳边是轰隆隆的声响。距离起飞已有三十分钟,进击号已越过对流层,从推进火箭的监视尾镜画面上看,已找不到肯尼迪岛的位置,在这宏伟的蓝图面前,那座小岛简直就像一粒沙子。威廉是老爱德华的儿子,如果这个时候可以说话,他一定会发出长长的赞叹:你瞧,这颗蓝色的星球多美啊!金色的阳光勾勒出东方蓝宝石色的弧线,云层叠在蔚蓝色的大海上打着旋。东半球现在还是黑夜,但可以看见那巨大的板块发出片片金光。可以看见许多闪着光的金属块围绕在地球周围,那是近地空间站,对于这个时代,空间站已经扩大到前所未有的规模。
现在距地面已超过1000公里,整个地球的轮廓渐渐清晰起来,大气层在这里已经极度稀薄,飞船趋于平稳,一切渐渐安静下来,只有面前的监视器还发出滴滴的状态指示声。“她很美不是吗?”尽管超重仍作用在三人身上,玛森?威尔逊还是想说几句话让气氛缓和一下,他不喜欢紧张的味道。玛森之前参与过三次登月计划,所以他觉得自己非常有义务担当旁边两位太空新人的心理医生。“那当然了,位置,温度,物质构成等等这些元素精确的配比,才能造就这样的宇宙奇迹!”坐在威廉旁边这位突然激动起来,他忘掉了超重的不适感,两只手在空中舞动起来,脸上是满满的得意,好像是在谈论他的一件什么珍宝。这位坚持要跟随前来的是剑桥大学研究行星地质学的Water教授,他在类地行星探索领域做出了卓越贡献,在20__年前后发表的多篇有关系外类地行星寻找新方法的文章受到航天界的广泛重视,现在就算说他是行星地质学方面的元老也一点都不过分。他认为宜居的类地行星需要严格的构成条件,可以说要分毫不差,因此它们在偌大的宇宙中是极其稀少的,而能被人类发现的更是少之又少,因此越向外探索,他越是珍视现在的地球。
教授已经52岁,NASA曾一再要求他慎重考虑身体问题,但教授一直坚持,更何况他还通过了宇航员近乎苛刻的测试!“教授,你现在觉得怎么样?没有什么不适吧?”玛森一笑,他总是觉得教授夸张的动作都特别好笑。“不能再好啦!”教授回道,还特意扭动了一下身体。现在已经可以透过窗子直接看到那颗赤红的星球了,只不过还很小,看不清星球表面细节。“自转周期24.6时,公转周期687天,丰富的矿藏,还有水!这么好的条件绝对可以孕育生命!可惜啊,被一颗该死的小行星毁了。”说到这儿,教授顿了顿,没管旁边两人的反应,继续说,语气渐渐沉重起来:“巨大的小行星撞击在星球表面,留下的陨石坑都可以放下整座珠穆朗玛峰!然后地磁场消失了,大气层被太阳风剥离,海洋蒸发,如果有生命的话也一块蒸发了。”威廉听罢不禁感叹道,“火星已经死了。”教授不以为然,那样子好像是说这算什么,“你们想过没有,火星的现在其实就是地球的未来。”教授说完这话,三人都沉默了。其实这种事不仅仅发生在火星,曾经的金星也有过海洋的,但看看现在,一样光秃秃的,这难道不是一种趋势嘛?在一边的玛森抬起头来,望着遥远的火星意味深长得说:“曾经的恐龙因为没有发展出能够逃离的科技水平,所以走向了灭亡。”火箭逃离地球引力束缚,加速度减为1G,继续向着目标行星前进。三人立刻轻松了不少,解开安全带,从座椅上站了起身来,四周是繁杂的仪器设备,空间相对拥挤,但来到B区空间就宽敞多了。
进击号整体分为三部分,A区即控制室,B区是生活区,内部包含宇航员生活需要的一切设备,可以保证长期的生活质量,C区相当于仓库,塞满了登陆后用于科研的设备和三台睡眠胶囊,值得注意的是还搭载了一辆目前最先进的火星侦查车。
威廉三人顺着通道来到C区,准备进入睡眠胶囊进行为期半年的休眠,这个机器可将他们生理代谢降到最低,减少能量消耗,就像动物冬眠一样。而当他们再次醒来时,“进击号”预计将被火星引力场捕获。整个飞行过程交由飞船A.I.控制。现在,他们已身处地外100万公里,而地球已经缩小成一个点,就像宇宙背景上的一粒沙。
有趣的是,就在进击号发射后的第二天清晨,一件怪事传遍了美国的大街小巷,人们的视线很快从火星拉回到眼前的这个事实,那就是,世界已无安全之处。
浩瀚的宇宙,神秘的地球,以及那些目前为止人类尚不足以弄明白的事物总是像磁铁般地吸引着有着强烈好奇心的人们。无论是年少的还是年长的,人们总是去不断的学习,为的是能更好地了解我们周围的各种事物。出于强烈的好奇心,利用空闲时间我认真地读了霍金先生写的《时间简史》一书,读完之后掩卷长思,细细的领略其中的哲理,让人耳目一新。
对于霍金先生写的这本《时间简史》由于自己认知水平有限,不得不一字一句地慢慢理解,可仍然还是有不少地方弄不明白。也难怪就连霍金先生在某一场合也曾说过,能够读懂全书的每一句话的人,就已经够格攻读引力物理博士学位了。虽说只学到了点皮毛,但对自己的知识面还是个很大的扩充并对自己发现问题,分析问题,解决问题的能力也有了不小的提高,这让我不觉得对霍金先生深厚的学术造诣敬佩不已。
首先,这本书是以普及科学知识为目的的著作,他教会了我们如何正确地看待世界以及我们周围的许许多多的奇异的事情,让我们学会了用科学的眼光来看待事物,而不是遇到难懂的事物就盲目的相信迷信之类的歪理邪说。任何事情的存在都有其存在的意义。看待事物要用科学的眼光,同样对待学习我们也要用科学的方法。科学史上的每一个重大发现无不都是科学家们大胆假设小心论证而发现的,因此在学习生活工作方面我们也应该贯彻这种思想方法。
其次, 就是读完了全书之后,脑中一直萦绕着许许多多的问题。宇宙到底有没有过大爆炸?宇宙到底是否曾经是一个无限小的点?宇宙到底是不是在无限的膨胀还是最后会坍缩,还是最后趋于稳定?宇宙到底在时间上要不要有个开端?宇宙是无限的还是有尽头?到底广义相对论正不正确?人类到底还能在创造出什么样的理论去解决什么样的难题?人类能否发明出时光机回到过去或是来到未来?2222年人类的科技又将会达到什么样的地步?人类最远能到达宇宙的什么地方?黑洞到底是什么样的?难道光速真的就是速度的极限,以致于黑洞成为人类无法逾越的鸿沟?物质的最小部分又是什么?所有的问题接踵而来,让人应接不暇。但是这种种的问号又是那么的有趣,那么的吸引我们的目光,让人浮想联翩。可能这一切一切的问题,你或许现在就能给出一个“满意”的答案,可是谁又能知道,你给出的答案或许就像是从比萨斜塔上落下的那两个不等重的铁球不同时落地的“真理”呢?可能仅仅在当时的情境下被人们所认可,但是随着科技的发展和人类的进步,将会有更多的伽利略站出来,告诉你不是这样的;也会有更多的哈勃望远镜向你展示,原来宇宙真的并不像你想象中的那样,而是真真切切的正如你眼前所视,此时你可能会有所迷惑,到底什么才是真理?没有人能给你一个满意的答案,正如没有人能预测你的未来会怎么,一切都要交给时间。或许在不久的将来,人类就能进行太空旅行,或许仍然在浩瀚的宇宙面前无所适从。
最后,从这本著作中,我深深的了解到科学上的很多重大的进展都是许多伟大的科学家们不盲目的追随权威,而是有自己的思想和见解,有时甚至冒着生命的危险,提出自己的理论,这样的事例不胜枚举。
一本好书不仅能教给别人知识,更主要的是能让读者有所思有所感,《时间简史》就是这样一本让人有所思有所感的好书。而对于这本书的作者霍金先生,我更是被他的人格魅力所折服,他的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的科学家之一,他的贡献对于人类的观念有着深远的影响。然而他的贡献竟然是在他20年之久被卢伽雷病禁锢在轮椅上的情况下做出来的,这才是真正空前的——他将不可能变成了可能。身体的不幸让霍金体会到了地狱般的煎熬,然而他却以孜孜不倦的科学精神在自己的地域中缔造了人类的天堂。不幸中的大幸,正如霍金本人自述:“幸亏我选择了理论物理学,因为研究它用头脑足矣。”这正证明了约翰弥乐顿的名言:“头脑是他自己的住所,他在其中可制造地狱的天空,也可制造天堂的地狱。”
让我们记住霍金和他的《时间简史》,更让我们铭记自己内心深处的感悟。
好书,好感!