起源与归宿
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《宇宙简史:起源与归宿》| 斯蒂芬·霍金(英)
“宇宙之无垠,生命之罕见。” 在这个世上,有两样东西值得我们仰望终生:一是我们头顶上璀璨的星空,二是人们心中高尚的道德律。珍惜那些向你走来的人,因为整个宇宙都在朝你远去。
🌸在1929年,埃德温·哈勃完成了一项划时代的观测,即无论你朝何处看,遥远的恒星都在快速地远离我们而去。换言之,宇宙正在膨胀。
🌸时间起始点—宇宙大爆炸奇点。
宇宙是不断膨胀着的,它在最初应该收缩为一点,这一时刻被称为宇宙大爆炸时刻。宇宙在这一点的密度无穷大,这一点即为数学上所称的奇点。
🌸时间终结—黑洞。
恒星由于引力作用会不断收缩,会形成一个“黑洞”。黑洞表面引力很强,时间会在此终止。
🌸上帝是如何启动宇宙的?
一种是以人择原理来解释的叫做紊乱边界条件的宇宙起源;另一种解释称为“暴涨模型”,它认为宇宙在开始的一瞬间是以加速度膨胀,在远小于1秒的时间里宇宙的半径增大了100万亿亿亿倍。
🌸为什么我们所看到的只是三维空间和一维时间呢?
这种情况可比作为橙子的表面:如果您在近距离观察,整个表面是弯曲的,而且布满皱纹;然而要是从远处看,您就看不到那些隆起的结构,它看上去显得很平滑。对于时空来说情况也是如此,在非常小的尺度上它是十维的,而且高度弯曲,但是在较大尺度上,您看不到弯曲,或者说看不到额外的维度。
🌸三类不同的时间箭头。
第一类,热力学时间箭头—沿着这一时间方向,无序程度或熵总是在增加的。第二类,心理学时间箭头。这个方向使我们感觉到时间在不断流逝,沿着这一时间方向,我们记住了过去,但对未来并无所知。第三类,还存在宇宙学时间箭头。沿着这一时间方向,宇宙是在膨胀,而不是在收缩。
🌸物理学的统一—终极理论。
人类在寻求建立一个适用于宇宙中每一事件的、完整的、协调的统一理论,在这理论中不需要选取特定的常数去符合事实。
🌸霍金对黑洞的关注长达十余年之久,他证明了黑洞的面积定理,并发现黑洞会像黑体一样发出辐射,而辐射的温度与黑洞质量成反比,这就是今日人所共知的“霍金辐射”。
当一颗大质量恒星,或者质量更大的天体,在自引力作用下发生坍缩,便可以形成黑洞。伊斯雷尔证明了任何无自转的黑洞,必然呈现完美的圆球形。
🌸时空可以在范围上是有限的,但没有边际,或者说它是无界的,这有点像地球的表面,不过还得增加两维。
月食的成因是由于地球运行到了太阳和月球之间,地球投射在月球上的影子始终是圆形的,而这一观测事实只有当地球为球形时才能出现。
🌸如果一名宇航员跌入了某个黑洞,那么黑洞的质量就会增大。最终,与增加部分质量相当的能量会以辐射的形式返回宇宙。因此,从某种意义上说,这位宇航员将得以重生。然而,这类重生而不朽并无多大意义,因为当宇航员在黑洞内部粉身碎骨而不复存在时,他个人的任何时间概念几乎肯定已走到尽头,他得以留存下来的唯一特征应当是他的质量或能量。
🌸太阳在大约50亿年前由一块自转气体云形成,而气体中含有更早时期超新星的碎屑。云块中的大部分气体经演化而形成太阳,或者被向外吹走。然而,有少量较重的元素会聚集在一起,并形成绕太阳做轨道运动的天体——行星,地球即是其中之一。
🌸从整体上看,宇宙仍然会继续膨胀,同时温度继续降低。但是,即使宇宙将会再度坍缩,那也是遥远将来之事,至少得再过100亿年。
要想解释宇宙为什么恰好应该以这种方式诞生是很困难的,除非借助上帝之手—上帝的本意就是要创造出我们这样的生命。
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