《霍金演讲录》笔记
2010年05月17日
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附《与霍金一起了解宇宙》:http://www.verycd.com/topics/2817684/
太大可以去优酷上搜,有合成字幕的,不过目前貌似只有两集带字幕,第三集要等等
观后感:
如果上帝创造了宇宙,那谁又创造了上帝?让我陷 入了从前有座山,山里有座庙,无限循环的故事里,也许就像电影《春夏秋冬又一春》所讲的那样,宇宙同人一样,是个轮回,不断循环的状态,也就是说说不定哪 天会回到那个爆炸点!~
看到后面霍金的理论确实证明了我先前的想法,不谋而合,呵呵,但他是有证据的去论证,我只是去猜想。
我有时确实这么认为,人的命,天注定。。。有些时候觉得这是上天的安排,身不由己,自暴自弃,现在应该改变了!正如那些声称一切都是注定的,而且我们不能 对之有任何改变的人们,在他们穿越马路时也要先看一看安全否。既然是天注定,你为什么又要靠自己的意志去控制自己的行为,导致不同的结果呢?
一切都是注定的吗?答案是“是”,也可以为“不是”,因为我们永远不能知道什么是被确定的。—–改变我们能改变的,不能改变的,也许就是注定的部 分,虽然有注定的部分,但我们不知道什么是注定的,所以任何事情都要努力!
总结一下,霍金以前也是一名成绩平平的学生,但疾病的到来以及与爱妻简的相遇,使霍金意识到要做点什么来养家,那天看评论有人说,上天太不公平了,让这样一个奇才坐在轮椅上,只能依靠机器才能说话,另一个回复道,上天之所以这样,是为了不让他浪费时间~,多少有些对,所以,有时候困难不一定是困难,任何事物都有它的两面性,要学会从中找到有利的一面。就像VC一名会员的名字那样,life is good!
改变了一些我的世界观,好书~
一些书摘:
无论如何,即便人们向往也不可能把时钟扳回到过去。知识和技术不能就这么被忘却。人们也不能阻止将来的进步。即便所有政府都把研究经费停止(而且现任政府在这一点上做得十分地道),竞争的力量仍然会把技术向前推进。况且,人们不可能阻止头脑去思维基础科学,不管这些人是否得到报酬。
更令人忧虑的是现在有些弱国也得到了核武器。强国的行为相对负责任一些,但是一些弱国如利比亚或伊拉克、巴基斯坦或甚至阿塞拜疆的诚信就不够高。这些国家能在不久获得的实际的核武器本身并不太可怕,尽管能炸死几百万人,这些武器仍然是相当落后的。其真正的危险在于两个小国家之间的核战争会把具有大量核储备的强国卷进去。
有人讲过一个恶毒的笑话,说我们之所以末被外星人文明所接触,是因为当他们的文明达到我们的阶段时先把自己消灭。但是我对公众的意识有充分的信任,那就是相信我们能够证明这个笑话是荒谬的。
毫无疑义,人们对于我克服残废而成为理论物理学家的人性好奇心起了推波助澜的作用。但是,那些基于人性好奇而购书的会大失所望,因为书中有关我的身体状况的只有两处。这本书试图成为一部宇宙史,而不是我的自传。这并没有阻止人们指责拜坦姆可耻地利用我的疾病,并责备我作为同谋允许把照片印在封面上。事实上,在合同中我对封面毫无发言权。然而,我曾鼓动拜坦姆在英国版中用一张好的照片,把美国版的那张凄惨的过时照片换下来。但是,拜坦姆坚持原封不动,据说美国公众已经把它和我的书相认同。
时间本身在大约一百五十亿年前有一个开端,而且它在将来的某点会到达终结。然而,在另一种时间里,宇宙没有边界。它既不被创生,也不被消灭。它就是存在。
但是不管有没有宇宙项,物质使时空向它自身弯折的事实仍然是一个问题,尽管它没有被广泛认识到事情会是这样子的。这里指的是物质可能把它所在的区域弯曲得如此厉害,以至于事实上把自己从宇宙的其余部分分割开来。这个区域会变成所谓的黑洞。物体可以落到黑洞中去,但是没有东西可以逃逸出来。要想逃逸出来就得比光旅行得更快,而这是相对论所不允许的,这样,黑洞中的物质就被俘获住,并且坍缩成某种具有非常高密度的未知状态。
时空向它自身弯曲的事实表明,必须存在奇性,也就是时空具有一个开端或者终结的地方。它在大约一百五十亿年前的大爆炸处有一个开端,而且对于坍缩恒星以及任何落入坍缩恒星留下的黑洞中的东西它将到达一个终点。
1973年我开始研究不确定性原理对于处在黑洞附近弯曲时空的粒子的效应。引人注目的是,我发现黑洞不是完全黑的。不确定原理允许粒子和辐射以稳定的速率从黑洞漏出来。
如果你把星系现在的运动往时间的过去方向倒溯,它们在一百亿和二百亿年前之间的某一时刻似乎应该重叠在一起,在这个称为大爆炸奇点的时刻,宇宙的密度和时空的曲率应为无穷大。所有的已知的科学定律在这种条件下都失效了。这对科学是一桩灾难。科学所能告诉我们的一切是:宇宙现状之所以如此是因为它过去是处于那种形态。但是科学不能解释为何它在大爆炸后的那一瞬间是那个样子的。
虽然科学能解决宇宙如何启始的课题,它仍然无法回答这个问题:为何宇宙必须存在?我对此没有答案。
尽我所知,首先讨论黑洞的是一位名叫约翰·米歇尔的剑桥人,他在1783年写了一篇有关的论文。他的思想如下:假设你在地球表面上向上点燃一颗炮弹。在它上升的过程中,其速度由于引力效应而减慢。它最终会停止上升而落回到地球上。然而,如果它的初速度大于某个临界值,它将永远不会停止上升并落回来,而是继续向外运动。这个临界速度称为逃逸速度。地球的逃逸速度大约为每秒七英里,太阳的逃逸速度大约为每秒一百英里。这两个速度都比实际炮弹的速度大,但是它们比起光速来就太小了,光速是每秒186000英里。这表明引力对光的影响甚微,光可以毫无困难地从地球或太阳逃逸。可是,米歇尔推论道,也许可能有这样的一颗恒星,它的质量足够大而尺度足够小,这样它的逃逸速度就比光速还大。因为从该恒星表面发出的光会被恒星的引力场拉曳回去,所以它不能到达我们这里,因此我们不能看到这颗恒星。然而,我们可以根据它的引力场作用到附近物体上的效应检测到它的存在。
如果恒星能缩小到十至二十英里的尺度,而变成中子星,人们便可以预料,其他恒星能进一步收缩而变成黑洞。
辐射是如何从黑洞的引力场中逃逸出来的呢?我们有好几种办法来理解。虽然它们显得非常不同,其实是完全等效的。一种方法是,不确定性原理允许粒子在短距离内旅行得比光还快。这就使得粒子和辐射能穿过事件视界从黑洞逃逸。然而,从黑洞出来的东西和落进去的东西不同。只有能量是相同的。
看来粒子能够落进黑洞,然后黑洞蒸发并从宇宙中我们的区域消失。这些粒子进入婴儿宇宙中。这些婴儿宇宙从我们的宇宙分叉出去。这些婴儿宇宙可以连接回到其他的什么地方。它们对空间旅行无甚用处,但是它们的存在意味着我们预言能力比所期望的更差,即便我们真的找到了完整的统一理论。另一方面,我们现在也许能为某些像宇宙常数的量的测量值提供解释。过去的几年里,好多人开始研究婴儿宇宙。我认为没有人把它们作为空间旅行的方法而申请专利致富,但是它们已成为非常激动人心的研究领域。
在《裘里乌斯·凯撒》这部戏剧里,卡修斯告诉布鲁特斯说:“人们有时是他们命运的主宰。”我们真的是自己命运的主宰吗?或者我们的所作所为无一不是被确定的,或者说是注定的?赞同宿命论的论证通常是这么进行的,上帝是万能的并且外在于时间,所以上帝知道将会发生什么。但是如果这样的话,我们怎么还会有自由意志呢?而如果我们没有自由意志的话,又怎么能为我们的行动负责呢?如果一个人注定要去抢银行,这不能算是他的过错。那么,为什么他要为此而受惩罚呢?
一切都是注定的思想的第三个问题是,我们自己觉得具有自由意志——我们有选择是否做某事的自由。但是如果科学定律确定了一切,则自由意志就必须是幻形。而如果我们没有自由意念,为我们行为负责的根据又是什么?我们不会对精神病人定罪,因为我们决定说他的行为是身不由己的。但是如果大统一理论把我们完全确定,我们之中无人不是身不由己的,那么为何要为其所作所为负责呢?
量子力学的不确定性原理,它是说人们不能既把粒子的速度又把粒子的位置极其精确地测量出来。你把位置测量得越精确,则你测量速度就越不精确,反之亦然。
我曾经注意到,甚至声称一切都是注定的,而且我们不能对之有任何改变的人们,在他们穿越马路时也要先看一看安全否。也许是因为那些不看路的人不能存活来告诉我们这个过程。
因为人们不知道什么是确定的,所以不能把自己的行为基于一切都是注定的思想之上。相反地,人们必须采取有效理论,也就是人们具有自由意志以及必须为自己的行为负责。
这正如时间旅行若可能的话人们会遇到的麻烦,我认为永远不可能作时间旅行。如果你能看到未来将要发生什么,你就能改变之。如果你知道在全国大赛中哪匹马会赢,你就可以为它下赌金而发财。但是那个行动会改变胜算。
我仍然要说,只要有生命就会有希望。如果我们能再存活一个世纪左右,我们就能扩散至其他行星,甚至其他恒星上去。这就使得全人类被诸如核战争的灾难抹平的可能性大为减少。
略性具有存活的优势,所以自然选择对它有利。然而,现代科学技术极大地提高了我们的破坏力,使得侵略性变成非常危险的品质,这是一种威胁到全人类生存的危险性。麻烦在于,我们的侵略本性似乎被编码到我们的DNA之中。生物进化只有在几百万年的时间尺度上才改变DNA,但是我们的破坏力以信息演化的时间尺度为尺度而增加,这种尺度在目前只有二三十年。除非我们能够用智慧来控制侵略性,人类的未来就非常不妙。
如果不能的话,人类将成为自然选择的一个死亡终点。也许银河系其他地方的某种其他智慧生物在责任心和侵略性上得到更好的平衡。但是,如果事情果真如此,我们可以预料被他们接触过,或者至少检测过他们的无线电信号。也许他们知悉我们的存在,但是不想把自己暴露给我们。回顾一下我们过去的记录,这样做也许是明智的。
我们观察到的从外空间来的微波辐射背景给出这种膨胀是平滑而非混沌的证据。你只要把你的电视调到一个空的频道就能实际观测到这个辐射。你在屏幕上看到的斑点的小部分是由太阳系外的微波引起的。
现在这个距离在增大,但是人们预料不同星系之间的引力吸引正在降低这个膨胀率。如果宇宙的密度大于某个临界值,引力吸引将最终使膨胀停止并使宇宙开始重新收缩。宇宙就会坍缩到一个大挤压。这和启始宇宙的大爆炸相当相似。大挤压是被称作奇性的一个东西,是具有无限密度的状态,物理定律在这种状态下失效。这就表明即便在大挤压之后存在事件,它们要发生什么也是不能预言的。但是若在事件之间不存在因果的连接,就没有合理的方法说一个事件发生于另一个事件之后。也许人们可以说,我们的宇宙在大挤压处终结,而任何发生在“之后”的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。这有一点像是再投胎。
这样,对于宇宙的未来其关键问题在于:平均密度是多少?如果它比临界值小,宇宙就将永远膨胀。但是如果它比临界值大,宇宙就会坍缩,而时间本身就会在大挤压处终结。然而,我比其他的末日预言者更占便宜。即使宇宙将要坍缩,我可以满怀信心地预言,它至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。
暗物质的另一个证据来自于星系团。我们观测到星系在整个空间中分布得不均匀,它们成团地集中在一起,其范围从几个星系直至几百个星系。假定这些星系互相吸引成一组从而形成这些星系团。然而,我们可以测量这些星系团中的个别星系的运动速度。我们发现其速度是如此之高,要不是引力吸引把星系抓到一起,这些星系团就会飞散开去。所需要的质量比所有星系总质量都要大很多。这是在这种情形下估算的,即我们认为星系己具有在它们旋转时把自己抓在一起的所需的质量。所以,在星系团中我们观测到的星系以外必须存在额外的暗物质。
再过五十亿年左右,太阳将耗尽它的核燃料。它会肿胀成一颗所谓的红巨星,直到它把地球和其他更邻近的行星都吞没。它最后会稳定成一颗只有几千英哩尺度的白矮星。我正在预言世界的结局,但这还不是。这个预言还不至于使股票市场过于沮丧。前面还有一两个更紧迫的问题。无论如何,假定在太阳爆炸的时刻,我们还没有把自己毁灭的话,我们应该已经掌握了恒星际旅行的技术。
在大约一百亿年以后,宇宙中大多数恒星都已把燃料耗尽。大约具有太阳质量的恒星不是变成白矮星就是变成中子星,中子星比白矮星更小更紧致。具有更大质量的恒星会变成黑洞。黑洞还更小,并且具有强到使光线都不能逃逸的引力场。然而,这些残留物仍然继续绕着银河系中心每一亿年转一圈。这些残余物的相撞会使一些被抛到星系外面去。余下的会渐渐地在中心附近更近的轨道上稳定下来,并且最终会集中一起,在星系的中心形成一颗巨大的黑洞。不管星系或星系团中的暗物质是什么,可以预料它们也会落进这些非常巨大的黑洞中去。因此可以假定,星系或星系团中的大部分物体最后在黑洞里终结。
如果一个人向以前旅行,似乎要发生的是,不确定性原理的效应会在那里产生大量的辐射。这种辐射要么把时空卷曲得如此之甚,以至于不可能在时间中倒退回去,要么使时空在类似于大爆炸和大挤压的奇性处终结。不管哪种情形,我们的过,去都不会受到居心叵测之徒的威胁。最近我和其他一些人进行的一些计算支持这个时序防御假设。但是,我们过去不能将来永远也不能进行时间旅行的最好证据是,我们从未遭受到从未来来的游客的侵犯。
。所以,人们可以预言,宇宙将永远膨胀下去呢,还是最终将会坍缩。这要按照宇宙的现有密度而定。事实上,现在密度似乎非常接近于把坍缩和无限膨胀区分开来的临界密度。如果暴涨理论是正确的,则宇宙实际上是处在刀锋上。所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统,两方下赌注,以保万无一失。
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作者:Perfect.Tz
原文链接:http://taozui.name/2010/05/hawking/
类归于: 求知




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