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霍金重磅遗作!比超级人类更可怕的,是宇宙的结局…

前不久,霍金生前的最后一篇论文终于发表了,很多人看到了这个消息,但是并不清楚这篇论文说的是什么,霍金的东西好像从来都不那么容易看懂。

所幸的是,他在去世之前,还给我们留了最后一份看得懂的礼物,就是我今天要给你分享的这本书——《终极问答》(Brief Answers to the Big Questions)。

这是一本真材实料的霍金遗作,霍金的大女儿说,霍金生前就一直在为这本书做准备,最终在他去世以后,在他的同事、家人的帮助下,这本书才得以问世。

说起来,霍金离开我们已经有半年多的时间了。就在今年的 3 月 14 号,霍金去世,享年 76 岁。他的骨灰放在了英国的威斯敏斯特大教堂,放在了两位英国伟人的骨灰旁:一位是牛顿,另一位是达尔文。

霍金的好朋友、2017 年诺贝尔物理学奖得主基普·索恩(Kip Thorne)在霍金葬礼上致了悼词:

牛顿带给我们的是答案,

而霍金留给我们的是问题。

霍金提出的问题,

在随后的几十年里一直推动着科学的不断突破。

如果有一天,

当我们最终掌握了量子引力的奥秘,

我们完全理解了宇宙的诞生,

那都是因为我们站在了霍金的肩膀上。

有人说,霍金是爱因斯坦之后,人类最伟大的物理学家。巧的是,霍金去世的那一天,正是爱因斯坦的生日。而他出生的那一天,正是伽利略去世 300 周年的纪念日。

在霍金去世半年之后,10 月 16 号,英美两国同时发售了霍金的这本《终极问答》。说它在国外有多么畅销、得到了读者多少的赞誉,似乎都太浅薄了。

我们对霍金最大的尊敬,就是听一听他最后留给我们的这些珍贵的话语,站在他的肩膀上看得更深、看得更远。

在这本书里,霍金一共用 10 个章节,提出了 10 个终极的大问题,有一些问题他给出了答案,有一些问题,直到他去世之前都还没有彻底解决,但是他也尽其所能,把他对这些问题的洞见呈献给我们。

这10个问题是:

1、有“造物主”存在吗?

2、一切是怎么开始的?

3、宇宙中有其他智慧生命吗?

4、我们能预测未来吗?

5、黑洞里面是什么?

6、时间旅行真的有可能吗?

7、我们会在上生存下去吗?

8、我们应该殖民太空吗?

9、人工智能会超过我们的聪明才智吗?

10、我们如何开创未来?

如果你很熟悉霍金的其他作品,你可能会发现有一些话题他曾经谈到过。而在这本书里,你可以看到,他一直都在跟进科学界的最新进展,比如引力波的发现,比如他关于黑洞的新研究,都出现在了这本书里。

我把这本书里的精华做了重新的编排,今天我们就来看看霍金最为关心的第一大问题:宇宙。当我们在谈论宇宙的时候,我们在谈论些什么?

01.

大爆 Big Bang,谁点了你的鞭炮?

宇宙大爆炸开始之前,到底还发生了什么?

我们今天已经习惯了“宇宙大爆炸”的说法,说宇宙是从一次爆炸开始的,走过 138 亿年,成了今天这个样子。大爆炸(Big Bang),就是时间的起点。

有些人就忍不住好奇:那大爆炸之前呢,还发生什么了?一次爆炸不能白来吧?总要有个导火索什么的。

霍金说:别瞎琢磨了,这问题本身就问错了。

要明白大爆炸“之前”的事儿,就得拿黑洞的事儿来打个比方。

黑洞就是宇宙里的“小胖墩儿”,身材很小,体重贼大。

如果宇宙是个大沙发,黑洞往沙发上一坐,就能坐出一个大坑来,用学术一点儿的词儿叫“时空弯曲”得很厉害。

空间弯曲,就是像漩涡一样,所有靠近过来的东西都掉到这坑里,再也逃不出去了。

时间弯曲,就是黑洞把 clock 给“掰弯”了。在黑洞这里,时间停止了。

霍金说,你就想象一下,一个闹钟往黑洞飘去,离得越近,表针走得越慢,走到黑洞的时候,表针停了。

而这,就是宇宙大爆炸开始时候的样子。

大爆炸开始的时候,整个宇宙就是一个超级无敌小胖墩儿,体积很小很小,却包裹着我们今天的宇宙当中所有的物质。那不就是一个黑洞么?

所以大爆炸开始的时候,时间是停止的 0。之后的电光石火,都是之后的事情了。

如果你还是忍不住问:那大爆炸之前呢?是什么过程“引爆”了这次大爆炸?问出这个问题,你就该去面壁了。

因为在这里没有“之前”。一切都从 0 开始。

02.

霍金为什么不信神?

如果你已经理解了,宇宙大爆炸的起点,跟黑洞之间的“神相似”。接下来霍金就要给你开下一个脑洞了:“造物主”不存在。

总是有人不甘心,认为在时间等于 0 的时候,“超级无敌小胖墩儿”能在原地爆炸,一定是有个“家伙”提前把一切都安排好了,把一个“宇宙”放在了“这儿”,然后才让它炸开的,所以肯定有一个“造物主”存在。尤其是在很多西方人的眼里,一定是这样。

但是霍金的回答只有五个字:你可拉倒吧。(It makes no sense.)

简单来说,就是“造物主”根本没有时间来“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. )

我们在日常生活里,喜欢问出个前因后果,问一个先后顺序,但是在大爆炸这里,“前因后果”的想法不适用了。

霍金说:我们终于找到了一件事情,它是没有“前因”的,因为这里没有时间能插进去一个“前”因。(We have finally found something that doesn’t have a cause, because there was no time for a cause to exist in.)

宇宙的诞生,没有前因,只有后果。没有一点点防备,就这样出现。

如果你有你个人的某种信念,相信某个“造物主”的存在,我们尊重你的信念,在这儿我只是把霍金作为一个科学家的信念拿给你看一看。至于你怎么看,那是元芳的事情了。

在这儿,霍金有一句话,我想会成为经典,我把原文摘送给你:

You can’t get to a time before the Big Bang, because there was no time before the Big Bang.

03.

为什么宇宙不可能是永恒的?

有的人还是相信,宇宙是无始无终的,宇宙是永恒的。凭什么霍金的推理就能让人信服?因为我们有证据,你抬眼看看就知道了。

宇宙一定有一个开始,所以我们才能看到黑夜。

让我们来设想一下,假设宇宙没有个 t = 0 的“开始”,在无数年以前,宇宙就诞生了,那么在无数年以前,就有了许许多多像太阳一样发光的星球,那我们的黑夜就应该亮如白昼。

因为即便是亿万光年之外、无穷远的光线,它也能花上无数年的时间,穿越浩瀚的太空,进入你的眼眸。

正因为宇宙是漆黑一片,说明很多遥远的星球还很“年轻”,它们的光线还没有来得及到达我们这里。

它们可能 10 亿年前才诞生,可是离我们足足有 20 亿光年远,即便是光,也需要 20 亿年的时间才能照到你这里,光在路上,刚走了一半儿。所以大部分遥远的星球我们看不到,只有近处的星星我们才能看见。

宇宙有个开始,还有很多证据,比如宇宙在不断膨胀,说明之前的宇宙比后来的宇宙要更小;比如宇宙微波背景辐射,就是老电视信号不好的时候,屏幕上飘过的黑白雪花,宇宙中弥漫的微波,说明当年一定有一场轰轰烈烈的热爆炸,后来经过了上百亿年的冷却,有些地方热一点,有些地方凉一点,才有了这样的热辐射。


总之,宇宙大爆炸作为宇宙的开始,就是现在主流科学家比较认可的说法。

我们说宇宙不可能“无始”,那宇宙会不会“无终”呢?如果从 0 开始,能活到正无穷,那也算万寿无疆了。可是霍金说:我们这个宇宙也有它寿终正寝的那一天。宇宙上下班也要打卡。

那它下班的时候,怎么打卡呢?

04.

宇宙直播最终章:

要么是一首《凉凉》,要么是整宙垮掉

霍金说,宇宙的结局有两种,他也不知道是哪种。

一种叫大冷寂(Big Chill),另一种叫大挤压(Big Crush)。

霍金之所以不确定,就是因为这事儿实在是太悬了。

宇宙一直在膨胀膨胀膨胀,但是东西就是这么多,所以这个“气球”里面的物质就会变得越来越稀薄,如果物质的密度低过了一个“门槛儿”、一个临界值,再加上像太阳这样的恒星,该烧的也烧完了,那大家伙就开始各奔东西了,什么万有引力,谁也拴不住谁了,整个宇宙就会陷入“大冷寂”,一首《凉凉》送给你。

△ 大冷寂(Big Chill

但“凉凉”只是一种可能,还有另一种,叫“整宙垮掉”。

如果宇宙当中的物质在某个阶段足够密实,房间还不够大,家里活蹦乱跳的“小胖子”还足够多,那么星系之间的万有引力,就会拉扯着大家,不让大家四散奔逃,就会让宇宙膨胀的速度慢下来,甚至让大家“抱团取暖”,越聚越密,结果就是胖子压胖子,变成了“大挤压”,床板压塌,大家一块儿完蛋了。

甚至你可以开一个脑洞:这样的宇宙会不会又变回了一个黑洞呢?

△ 大挤压(Big Crush

至于到底是哪一种结局,霍金不知道,因为这取决于宇宙中物质的密度。不过,你也不用太担心,在我们子子孙孙的有生之年,还见不到宇宙完蛋的那一天。霍金说,这可能是几十亿年以后的事情了。

05.

宇宙简直“丧爆了”?

今天的我们可以安心地活在世间,享用着宇宙带给我们的一切。但是我们知道,宇宙有寿命,太阳也有寿命。我们之所以这么心安理得,是不是仅仅因为人生太短?

俗话说,天下没有免费的午餐。

但是霍金告诉我们:宇宙就是一场免费自助餐的大 party 。

我们可以像漫画里的思聪吃热狗一样,想吃就吃,想吃多少吃多少。

而霍金说的免费“豪华午餐”,说的就是“能量”。

我们人类可以利用的能量,理论上那是取之不尽、用之不竭,是因为我们用的 energy 都是“正能量”,我们不知道宇宙间还弥漫着一种“负能量”(negative energy),它俩加起来正好等于零。所以正能量想造多少有多少,锅都可以甩给负能量去背。

霍金打了个比方,这就像站在一片土地上,想要堆个小土山出来。你一铲子一铲子地挖,土山堆了出来,往地底下一瞧,不光是挖出来一个大窟窿,还挖出来一座“负的”山。

我们肉眼可见的宇宙,这么多物质,这么多能量在流动,就是堆出来的小土山。

而负能量,就是地底下的窟窿,这座负的山。

负能量我们感受不到,但是整个宇宙的空间当中,都弥漫着负能量。我们所认识的空间,Space,它不是空的,它是负能量的仓库。

所以说,正能量要多少有多少,热狗午餐随便吃,根源就在这里:这是一个“负能量爆棚”的宇宙,这些“负能量”成就了整个宇宙,也成就了我们。

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