時間起源解讀本(1 / 3)

時間起源解讀本

我改變主意了。《時間簡史》的視角錯了。

我認為,(對宇宙的)正確量子觀將帶來一種不同的宇宙學哲學,在這種哲學中,我們自上而下,在時間上往回演化,從觀測所及的表麵上開始工作。

宇宙的曆史取決於你問的問題。

史蒂芬·霍金

讓我們把觀測表麵一直回放到接近暴脹結束的時候,也就是宇宙隻膨脹了遠不到一秒的時候。讓我們從那裏開始再往回看。

史蒂芬·霍金

麵對悖論

• 是什麼使得宇宙恰好適合生命?物理學為理解這一問題而進行的探索,把我們帶到了一個關鍵的岔路口。因為它的核心是一個比科學更重要的人文主義問題,即關於我們的起源問題。在這個對生命體友好的宇宙中,作為地球管理者的人類究竟意味著什麼,史蒂芬對這一問題有著獨特而影響深遠的考量,其核心就包含在他關於宇宙的最終理論中。

• 多元宇宙理論假設某種永恒的元法則支配著整個宇宙,但這些元法則並沒有指明我們應該位於眾多宇宙中的哪一個之中。這是一個問題,因為如果沒有一條規則將多元宇宙的元法則與我們島宇宙中的局域法則聯係起來,這個理論就會陷入一個悖論的螺旋中,使我們根本無法進行可驗證的預測。多元宇宙的宇宙學從根本上是不確定、不明晰的。

• 人擇原理的本意是在浩瀚的宇宙拚圖中

確定“我們是誰”,並以此作為橋梁,將抽象的多元宇宙理論和我們作為這一宇宙的觀察者所獲得的經驗相連接。然而,它未能在維護科學實踐的基本原則的情況下做到這一點,這使得多元宇宙學不具有任何解釋能力。

• 一個關於黑洞的悖論:量子過程導致黑洞輻射並丟失信息,但量子理論認為這是不可能的。

解決方案

• 霍金想要通過發展對宇宙的完全量子視角來重新認識這一關係,而多元宇宙悖論成了他的燈塔。他的最終宇宙理論是一種徹底的量子理論,它重新描繪了宇宙學的基礎,是霍金對物理學的第四大貢獻。這個理論背後的宏大思想實驗在某種意義上已經進行了5個世紀。

• 在宇宙演化的早期階段,隨機變化和定向選擇會交互作用。這是一種達爾文式的偶然與必然交織的過程,它在物理學定律的底層發揮著作用。

• 量子宇宙學探究的是物理環境的起源。它一直下沉到量子觀測的層麵,不僅如此,在遙遠的大爆炸那裏,它也試圖這麼做。在那裏,觀測參與了物理定律的產生:在疊加態的幽靈世界中,混合是至關重要的。它把逆時間推理從一個用於研究這段曆史的回顧性元素,提升為創造了這段曆史的追溯性組成部分。

• 惠勒在談到量子粒子時說道:“沒有問題,就沒有答案!”而霍金在談到量子宇宙

時說道:“沒有問題,就沒有曆史!”

• 自上而下的宇宙學優先考慮的是一切事物的曆史性質,而不是一個絕對的背景。該理論追溯宇宙對生命的適應性後得到這樣一個事實,即在量子的深層次上,有形的宇宙和觀測者是聯係在一起的。在自上而下的宇宙學中,人擇原理已經過時,因為前者避開了自下而上思維的裂痕,這種裂痕將我們的宇宙理論與蟲眼視角割裂開來。這就是自上而下宇宙學的用處,而史蒂芬認為,這也是它革命性的潛力所在。

• 在史蒂芬的量子宇宙中,觀測者是整個行為的中心。

• 後來的霍金認為,宇宙開端的虛無與真空的空虛完全不同,宇宙可能從真空中誕生,也可能不從真空中誕生,但宇宙虛無的開端是一個更深刻的認識上的邊界,沒有空間,也沒有時間,更重要的是沒有物理定律。

• 史蒂芬最終理論中的“時間的起源”是關於我們對過去認識的極限,而不僅僅是一切的開始。這一觀點尤其得到了該理論的全息形式的佐證,在全息形式中,時間的維度以及宇宙演化的基本概念作為典型的還原論概念,被視為宇宙中演生出來的性質。從全息的角度來看,回到過去就像對全息圖進行越來越模糊的觀察。該全息圖會釋放出越來越多它的編碼信息,直到耗盡量子比特。這就是宇宙的開端。

新的世

界觀

• 自上而下的宇宙學擺脫了對絕對真理的任何主張,為從藝術到科學的多個思想領域提供了空間,每個領域都有不同的目標,可以激發出互補的見解。如果說我們自上而下的思維確實孕育了一種新的世界觀的話,這就是一種完全多元化的世界觀。

• 史蒂芬的最終理論通過推翻“天外之眼”,為人類的希望提供了一個強大的內核。我們進入大爆炸的旅程是關於我們的起源,而不僅僅是從大爆炸開始的宇宙的起源。這是其中非常關鍵的一部分。

• 和愛因斯坦一樣,史蒂芬認為人類的長遠未來最終取決於我們對自己最深層根源的理解程度。這就是驅使他去研究宇宙大爆炸的原因。他關於宇宙的最終理論不僅僅是科學意義上的宇宙學理論,還是人文意義上的宇宙學理論,在這個理論中,宇宙被視為我們的家(雖然這個家很大),而它的物理學原理植根於它和我們的關係中。

• 我們提問的勇氣以及答案的深度能讓我們安全、明智地駕馭地球走向未來。

專家推薦

(推薦人按姓氏筆畫順序排列)

打開時間這本書,你能找到第一頁嗎?昨天是否還有昨天?今天如何定義?時間的本質究竟是什麼?這本書講述了多元宇宙帶給我們的新啟示,相信讀完之後,你將從全新的角度看待這個世界。

馬勇

中國社會科學院近代史研究所研

究員

霍金已逝,《時間簡史》卻未成絕響。霍金去世前不久,曾說他的研究“是時候寫一本新(科普)書了”。赫托格寫的就是那一本。本書娓娓道來地回顧了支配宇宙學的關鍵物理定律,最終,各種線索交彙於霍金與赫托格關於量子宇宙學的獨到見解,其思辨之深,相信會讓喜歡思考的朋友,無論讚同與否,皆掩卷而思。

王一

香港科技大學副教授

史蒂芬·霍金也許是科學史上最後一位集物理學家、宇宙學家、哲學家於一身的“半人半神”的巨人。雖然大半生被上帝牢牢捆縛在輪椅上,但他幾近神話的生命張力和思想張力卻超越了我們這個時代幾乎所有的人,他那接近“上帝”智慧的大腦一生遨遊在宇宙邊緣,進行著一個接一個壯麗恢宏的思想實驗:破解宇宙起源的“時間密碼”和宇宙最終的“上帝密碼”;他的黑洞輻射理論和大爆炸奇點定理、宇宙起源的無邊界設想不僅改變了自亞裏士多德以來人類關於宇宙的一係列想象、探索和發現,而且也在改變和塑造著人類新的世界觀、價值觀、宗教觀和生命意識。

《時間起源》這部霍金在生命終點所規劃的、由他的合作者托馬斯·赫托格所著述的巨著,其思想體係之宏闊、邏輯之嚴謹縝密、語言之瑰麗生動,令我卷難釋手,思緒飛馳於浩瀚無邊之廣宇。這本集科學與哲學於一體

的科普著作,一定會帶給每一位非專業讀者與我相近的閱讀快感:腦洞大開的同時,你也許會對生命、對人生有一些豁達清朗的頓悟。

田濤

華為公司管理顧問

時間是什麼?時間有起點和終點嗎?宇宙是怎麼起源的?它有開端和終點嗎?如果時間和宇宙有起點和終點,那麼時間和宇宙開始之前是什麼?終結之後又會是什麼?我們耳熟能詳的物理學定律是永恒和必然的規律,還是一種暫時和不斷變化的法則?為什麼在茫茫宇宙裏微不足道的星球——地球——上,竟然會出現人類這樣的生命?它是完全偶然的巧合還是宇宙演變規律的必然結果?人究竟是上帝的創造,還是自然演變和進化的產物?

即使你對物理學一竅不通,你依然會對上述問題產生興趣,當我們仰望蒼茫浩瀚的宇宙星河之時,好奇心會驅使我們情不自禁地去思考,去幻想。當然,如果希望對上述問題有深入理解,那就需要閱讀大量物理學和哲學著作。

好在許多傑出科學家為門外漢提供了精彩的科普讀物,至少可以滿足一下我們的好奇心。霍金的《時間簡史》曾經風靡世界,激發無數人去探求宇宙和時間的奧秘。他的弟子赫托格繼承恩師宏願,出版了《時間起源》,全麵介紹了霍金對宇宙和時間起源的最後思考和理論。相信凡是對宇宙和生命的奧秘感興趣的人,

都會迫不及待地閱讀本書。

向鬆祚

《新經濟學》和《新資本論》作者

這是一本用通俗方式講解宇宙學的著作,雖然它和霍金的《時間簡史》一樣並不容易讓人真正讀懂,但它至少比《時間簡史》提供了更多的信息和相關背景知識,而且發展了霍金先前的想法(這一點在本書中有時是以霍金晚年思想的名義陳述的)。有興趣的讀者如果願意將本書與霍金的《時間簡史》參照閱讀,相信會獲益匪淺。

江曉原

上海交通大學講席教授

科學史與科學文化研究院首任院長

科學能夠帶給人類最偉大的時空想象,建構人類未來的任務也必須在理解時空之謎的基礎上完成。霍金作為一個偉大的科學家和思想家尤其明白這一點。本書借助霍金理論引導出的時空線索,正確闡述了我們跟宇宙之間的關係。希望這本著作能拓展你的宇宙觀和人生觀,並把你從對當前的焦慮中解放出來。

吳岩

科幻作家,南方科技大學科學與人類想象力研究中心教授

你是誰?從哪裏來?要到哪裏去?在人類關心的這三個終極問題之下的底層問題涉及對時間起源的思考。作者托馬斯·赫托格清晰介紹了史蒂芬·霍金的最終宇宙理論,讓讀者領略了霍金在其生命晚期對時間起源的全新思考——人類生存在一個量子宇宙中,隻能依靠觀測來認識空間和時間,當人們朝著宇宙開端

回溯的時候,物理學定律會發生改變乃至消失,時間也隨之改變乃至成為虛幻。也就是說,時間以及時間之演化源於觀測,都根植於人類與宇宙之關係。

吳家睿

中國科學院生物化學與細胞生物學研究所研究員

著有《生物學是什麼》

宇宙的“秩序之美”與其起源時的混沌形成了鮮明對比,從混沌到秩序的演化是宇宙學的“達爾文革命”。從《時間簡史》到《時間起源》,霍金與他的學生赫托格試圖解構這一“悖論”。

陳達飛

博士,國金證券宏觀分析師

《時間起源》無疑是一本講述科學探索的讀物。這本書深入探討了時間的本質,讓我們跟隨霍金的腳步,透過科學的窗口看向未知的宇宙。這不僅是一本科學著作,也是一本能啟發人們思考生命、宇宙與萬物的哲學讀物。無論你是對科學充滿熱情的探索者,還是對生命和宇宙充滿好奇的讀者,此書都將為你打開一扇通往新知的大門。強烈推薦此書,讓我們一起在霍金的引導下,探索時間的起源,感受科學的魅力。

苟利軍

中國科學院國家天文台研究員,中國科學院大學崗位教授

這本書講述了霍金最後的傳奇。它將顛覆我們對宇宙、時間和人類自我的認識,幫助我們理解宇宙是如何起源的、為何我們的宇宙對生命來說剛剛好。在這本書中,我們不但可以讀到宇宙學的起源與前沿研

究,還可以看到霍金是如何培養學生的,更可以進一步理解宣稱“哲學死了”的人是如何理解科學與哲學關係的。任何對霍金著迷、對當代宇宙學發展感興趣、對科學與哲學的關係感到困惑的人,都不應該錯過這本在最硬核科學中內含人文主義精神的佳作。

周理乾

上海交通大學哲學係副教授

就像他的導師和同事史蒂芬·霍金一樣,托馬斯·赫托格從不回避構建宇宙理論的雄心壯誌。這本包羅萬象的書提供了一個通俗易懂的概覽,既包括我們對宇宙學的了解,也包括一些進入未知領域的大膽想法。這是對霍金最終理論的介紹,也是對未來宏大理論的一瞥。

肖恩·卡羅爾

美國理論物理學家

加州理工學院物理係教授 著有《大圖景》

為什麼我們的宇宙是這個樣子?一切是怎麼開始的?它會如何結束?托馬斯·赫托格與史蒂芬·霍金一起探討了這些重要的問題,試圖以一種獨特的視角來看待霍金被禁錮的思想是如何在晚年與越發受限的身體條件做鬥爭,產生驚人的見解的。這本書講述了一個不同尋常的人的故事,他的創作經曆,以及我們目前對宇宙的理解範圍和局限性。

馬丁·裏斯勳爵

英國皇家學會前任主席

劍橋大學宇宙學和天體物理學名譽教授

這是一本文筆優美、發人深省的書,講述了霍金為理解宇宙而進行的富有遠見的探索。托馬斯·赫

托格以局內人的身份,提供了一個引人入勝的觀點。

尼爾·圖羅克

加拿大前沿理論物理研究所所長

曾任普林斯頓大學物理教授和劍橋大學數學物理係主任

史蒂芬·霍金的最終理論在這本非常通俗易懂的書中得到了清晰的解釋。作者托馬斯·赫托格是霍金最親密的合作者之一,他生動地向我們展示了霍金既是一位傑出的物理學家,又是一個異常堅定的人。

格雷厄姆·保羅·法梅洛

劍橋大學丘吉爾學院院士

著有《量子怪才:保羅·狄拉克傳》

去往時空邊界的旅程

尹傳紅

中國科普作家協會副理事長

“世界上哪樣東西是最長的又是最短的,最快的又是最慢的,最能分割的又是最廣大的,最不受人重視的又是最受人們惋惜的;沒有它,什麼事情都做不成;它使一切渺小的東西歸於消失,使一切偉大的東西永世長存?”這是法國18世紀著名思想家和哲學家伏爾泰在一部文學作品中寫下的一則謎語,其答案由作品中的一位智者查第格給出。

他是這樣說的:“最長的莫過於時間,因為它永無窮盡;最短的也莫過於時間,因為人們所有的計劃都來不及完成;在等待的人眼中,時間是最慢的;在作樂的人眼中,時間是最快的;它可以擴展到無窮大,也可以分割到無窮小;當時,誰都不加重視;過後,誰都表示惋惜;沒有它,什麼事情都做不成;不值得

後世紀念的,它會使人忘卻;偉大的,它會使之永垂不朽。”