《白洞》的原文摘录
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一个人需要有无畏的勇气才能提出另一种组织世界的方式。 (查看原文) —— 引自章节：第一部分 1 -
我们之所以能记住过去，而非未来，完全是因为宇宙在过去的某个时刻比现在更偏离平衡态。 如果一个系统达到了完全的平衡态，它就不会再有任何痕迹，也不会再有记忆，更不会有任何东西能够区分过去和未来。 (查看原文) —— 引自章节：第三部分 93 -
正相反，我认为无法抵达绝对带来了一种甜蜜的眩晕。这种眩晕是轻盈的，恰巧反映了我们所处的精巧现实的不一致性…… (查看原文) —— 引自章节：第一部分 1 -
开头总是困难重重。最开始的几句话将开辟一个空间。 (查看原文) —— 引自章节：第一部分 1 -
时间在引力较强的地方比在引力较弱的地方流逝得更慢。这就是所谓时空“弯曲”的真正含义。在不同的地方，时间流逝的速度实际上是不同的。 (查看原文) —— 引自章节：第一部分 1 -
这篇论文的名字是《点粒子引力场的过去与未来的不对称性》。这听起来是个技术性的标题，但是请记住：书名中的观点才是这个故事的关健。过去与未来的不对称性。 (查看原文) —— 引自章节：第一部分 1 -
这些方程（我的小书《七堂极简物理课》中的唯一一个公式）一度困扰着爱因斯坦。我们在爱因斯坦此前的一系列文章中都能看到它们的踪迹，每篇文章里都包含方程的不同版本，而且全都是错的。如果一个人没有勇气发表错误的东西，他就成不了爱因斯坦。 (查看原文) —— 引自章节：第一部分 1 -
开普勒写过一篇名为《梦》的小说，他是第一个理解行星如何围绕太阳旋转的人。在这篇小说中，一个母亲用扣帚带着她的儿子环太阳系飞行，让他能够近距离观察太阳和众行星。开普勒的母亲曾因实施巫术受审。你想知道她到底是不是女巫吗？在开普勒的辩护下，她在受审后被无罪释放了。 开普勒想去看一看。去看一看，这就是科学。运用数学、直觉、逻辑、想象和理性，去我们从未涉足的地方看一看。去太阳系，去原子的中心，去活细胞内部，去我们大脑神经元的旋涡之中，去黑洞视界之 外……用思想之眼看一看。 (查看原文) —— 引自章节：第一部分 1 -
6.法拉第和麦克斯韦（19世纪）在研究电场力和磁场力时意识到，力并不是瞬时的。原因和结果之间存在时间差，即光的传播时间。光速很快，时间间隔很短。牛顿几乎是对的，效应几乎是瞬时的，但确切来说并非如此。弥漫在空间中的“某种东西”将力从一个物体逐渐传导到另一个物体。我们把法拉第设想的这种“东西”称为“物理场”：电场、磁场、引力场都是力的媒介。麦克斯韦写出了电场和磁场的 方程。 7.爱因斯坦（20世纪）在寻找引力场方程（也就是史瓦西得出解的方程）时做出了一个发现，堪称阿那克西曼德意识到地球无依无靠地悬浮在虚空中以来最惊人的发现，那就是，用米尺和时钟测量出的空间和时间的几何形状，正是由引力场（即承载引力的场）决定的。因此，引力场方程也描述了空间和时间是如何弯曲的（两者其实是一回事）。这就是万有引力——受物体影响而出现的时空弯曲。空间的弯曲包含了时钟相对变慢的情形，我们由此获知了时间的弯曲。 地球的质量使其周围的时间变慢。这种变慢的幅度很小，但我们可以用非常精确的时钟将其测量出来。时间变慢最显著的影响就是我们熟知的重力，重物向下坠落就是时间变慢的直接后果之一。要详细说明这个过程，需要用到一些数学知识，简而言之，一块石头落下，是因为它在局部时间变慢所弯曲的时空中走直线。 引力是空间和时间弯曲的结果，这个惊人的观点就是爱因斯坦的广义相对论。这个观点非常简单（就和阿那克西曼德的观点一样），同时也令人费解（也和阿那克西曼德的观点一样），它对我们习以为常的事提出了挑战，这个事实便是物理空间的几何形状必须是我们在学校里学的欧几里得几何形状，而且所有地方的时间必须都以同样的方式流逝。 (查看原文) —— 引自章节：第一部分 1 -
我相信，这也是艺术运作的最佳方式。科学和艺术都是关于不断重塑我们的概念空间，重塑我们所说的意义。艺术不在于艺术作品本身，更不在于某种神秘的精神世界，而存在于大脑的复杂性中，存在于万花筒般的类比关系之网中。我们的神经元通过这个网络对艺术品做出反应，并编织出我们所说的“意义”。我们沉迷其中，因为这让我们稍稍摆脱了惯常的梦游状态，重新唤起了看到世间新事物的喜悦。科学带来的快乐也是如此。维米尔画中的光线向我们展示了一种光的共振，此前我们从未捕捉到它；萨福的诗句（“爱神苦乐参半”）为我们开启了一个世界，让我们重新认识欲望；安尼施·卡普尔的黑色虚空就像广义相对论中的黑洞一样让我们迷惑。就像黑洞一样，它提醒我们，还有其他方式来构思“现实”这块难以触 碰的画布…… (查看原文) —— 引自章节：第一部分 1 -
在观察和理解之间，可能有一段很长的路。知识领域的许多重大进展都是在没有任何新观察结果的情况下，仅仅依靠大脑的思考做出的。哥白尼和爱因斯坦这两位科学巨匠，都是依靠早已有之的观察结果取得了划时代的成果，其中哥白尼使用的观察结果来自一千多年前。我们同样有可能从已知事物中发现新事物，通过那些不合理的细节——不合适的戒指，不再说得通的骰子计数（突破口就在这儿？）——找到最终能将我们置于真相之中的线索。这些线索会指示我们如何重新思考。 正是改变思维结构的能力让我们实现了飞跃。想想哥白尼所做的事吧。在他之前，世上的事物分为两大类：地上的东西（山、人、雨滴……）和天上的东西（日、月、星辰）。地上的东西会掉落，天上的东西会转圈。地上的东西是短暂的，天上的东西是永恒的。这种观念非常合理，一个人需要有无畏的勇气才能提出另一种组织世界的方式。哥白尼真的这么做了。他的宇宙以另一种方式划分。太阳自成一类。行星都属于同一类，地球只是其中之一，连同地球上的一切。因此山、人、雨滴，都和天空中的小点——金星和火星——属于同一类。月球……嗯，它是另一类……一切都绕着太阳转，但月球绕着地球转。改变事物的秩序并不容易，但这正是科学最擅长之事。我们的概念结构既不是最终确定的，也不是唯一可能的，它是我们在进化过程中拼凑而成的，用来指导我们的日常生活。它没有理由在日常生活之外还要继续运作。将万事万物划分为地上的东西和天上的东西，这对日常生活来说没有问题，但对理解宇宙和我们在宇宙中的位置来说就不行了。 (查看原文) —— 引自章节：第一部分 1 -
C区是恒星的反弹区。根据圈量子引力理论，这与宇宙大爆炸时的情形非常相似。大爆炸可能是一次大规模的宇宙反弹（“大反弹”），压缩的宇宙达到了量子所允许的最大密度，然后反弹，并且开始膨胀。在黑洞里，反弹的不是整个宇宙，只是恒星，但两者的物理原理十分相似：在极大的密度之下，量子是离散的，产生的压力阻止了进一步的压缩，并导致了反弹。在这两种情况下，量子引力现象产生了压力，将坍缩变成了反弹。 在压缩达到最大程度的那一刻，被压缩到极致的恒星被称为“普朗克恒星””，因为它已经达到了量子引力的尺度，即普朗克尺度。推而广之，“普朗克恒星”也是整个现象的名称——恒星坠入黑洞，反弹，离开白洞，重新出现。 (查看原文) —— 引自章节：第二部分 61 -
白洞外部与黑洞外部有什么区别？如果我在外边，我应该如何区分黑洞和白洞？ 答案是没有区别。从外部看，我们无法分辨白洞与黑洞。 黑洞会把物体吸引过去，任何质量体都会，白洞也一样。黑洞周围可能有行星在运行，白洞周围也一样。以此类推。你既可以向黑洞坠落，也可以向白洞坠落。 这实在是令人困惑。白洞就像一个反转的黑洞，但这并不意味着引力的吸力变成了斥力。即使时间的方向倒转，引力的吸力也不会变成斥力。”我坚持认为，从外部看，黑洞和白洞的表现完全相同：它们都是通过引力来吸引的质量体。 (查看原文) —— 引自章节：第二部分 61 -
在科学的拼图中，总会有一些碎片拼不上，被我们丢弃。在反弹出现的瞬间，空间和时间究竟发生了什么？量子理论告诉我们，反弹过程中发生的一切并不存在，没有形状、尺寸和其他属性。 我们可以大致想象一下，管道的挤压过程缓缓停下，方向扭转，开始膨胀。但实际上，在这个转变过程中，空间和时间会溶解为一团概率云，在概率云之外，它们才能恢复自己的结构。我们需要丢掉的那块拼图是一种观念：自然界的事件总是被想象成发生在空间和时间之中。 (查看原文) —— 引自章节：第二部分 61 -
保罗·狄拉克，这位最理性、最不情绪化、最有头脑、最自我封闭的科学家，在一次演讲中谈到，科学家在取得一项重大成果之后，很少能亲自迈出下一步，原因就在于，他是第一个对自己的成果产生怀疑的人。狄拉克谈到，在他发现描述电子如何运动的方程以后（如今该方程以他的名字命名，是现代物理学中最著名的方程之一），他很快就发表了计算结果。结果表明，该方程在一级近似中对原子光谱做出了正确的预测。但是狄拉克不敢着手进行进一步计算，以得到更好的近似，因为他害怕计算出错，让大家知道他的方程是错的。 这个想法会成立吗？我自问道。我走在屋后森林的大树下。有时候我觉得这个想法显然是正确的。真的，如果我已经把一切都考虑进去了，还能有什么别的结果呢？我在脑中反复思考，不管从哪个角度考虑，都看不出哪里会有错。而在另一些时候，我会嘲笑自己。我会对自己说：“你知道世上有多少错误的想法，在思考它们的人看来却是对的吗？” 疑虑、确信、希望，还有恐惧。那天晚上，我们都很开心。那是美好的一天，我们向前迈出了一步，却不知会走向何方。人正是为此活着。 (查看原文) —— 引自章节：第二部分 61 -
1974年，史蒂芬·威廉·霍金做出了一个意想不到的发现：黑洞会散发热量。21这也是一种量子隧穿效应，但比普朗克恒星的反弹更简单：被困在视界之内的光子本来出不去，但由于量子物理发放给万事万物的通行证，它们还是出来了。它们在视界之下“隧 穿”了。 黑洞像发热的炉子一样散发出热量，霍金计算出了它的温度。辐射的热量带走了能量。黑洞损失能量，从而逐渐失去质量（质量就是能量），变得越来越轻，越来越小。视界也变小了。用术语来说，黑洞“蒸发”了。 (查看原文) —— 引自章节：第三部分 93 -
在各种不可逆过程中，热量的散发是最典型的一种。这种单向发生的过程不可能在时间层面反演。炉子散发出热量，把寒冷的房间变暖。你什么时候见过寒冷房间的墙壁散发热量，把炉子变暖？所有不可逆的过程中，都有热量产生。事实上，在仔细观察之后，我们还发现反过来也成立：只要有不可逆的过程，就会有热量（或者类似于热量的东西）产生。”热量是不可逆的标志，正是热量将过去和未来区分开来。23 因此，黑洞的生命中至少有一个方面不可逆转：逐渐缩小的视界。24 请注意，视界缩小并不意味着黑洞的内部变小。黑洞的内部仍然很大，只是洞口缩小了。这一点很棘手，让很多人深感困惑。霍金辐射这种现象主要影响黑洞视界，而不影响黑洞内部的深处。因此，一个非常古老的黑洞会有一个奇怪的几何形状，它的内部特别大（因为一直在拉长），但包围它的视界却非常小（因为已经蒸发了）。 一个古老的黑洞就像一个玻璃瓶，在技艺高超的穆拉诺岛陶工手中，瓶子越来越大，瓶颈却越来越窄。 在黑洞变成白洞的那一刻，黑洞视界极小，但内部却极大。一个小小的外壳包裹着巨大的空间，就像童话故事中一样。 (查看原文) —— 引自章节：第三部分 93 -
写作的时候，我脑中有两个读者。一个读者对物理学一无所知，我试图向他传达研究的魅力；另一个读者对物理学了如指掌，我试图向他提供新的视角。面对这两个读者的时候，我都会尽量精简，前者只对最基本的要素感兴趣，细节只是无用的负担；后者已经知晓细节，并不愿意听我重复。 但是这样一来，我就会让介于两者之间的那些读者不快，有时甚至会激怒他们。这些读者对此类东西略知一二，却没能完全沉浸其中，比如物理系的学生。关于我的书最差的评价往往来自他们。我可以理解他们。他们看到千辛万苦学来的细节被略过，就会很不高兴，而当他们发现我的表述和神圣课本中所写的内容不同时，他们就会更不高兴。我向这些读者 道歉…… 但我有时会惹恼业内的年轻人还有另一个原因：我不使用行话。我不用业内的说法来称呼事物。想象一下，一个水手要是听到有人喊“把大帆上系着的绳子松开一点！”，而不是“松开主帆操控索！”，他定会深感震惊。然而，面对非业内人士，前者比后者更容易理解。 读到最后几页时，刚刚学过这些内容的男孩和女孩们一定会把手插进头发里：“可恶的罗韦利，他为什么不用正确的术语？”我来试着解决这个问题。在此处，我加了一条长长的注释，用术语重新介绍了前文中的内容。我在注释中所讲的仍然是前几页的内容，只不过换了更技术性的词来表达。我的非专业读者无法从中获益，但专业读者会觉得更自在，同时，他们会发现我的论述更加准确了。28 (查看原文) —— 引自章节：第三部分 93 -
它源于这样一个事实，即我们活在基本方程的众多可能解的一个解之中，而在这个解中，过去是特殊的，至少从我们的视角看来是如此。也就是说，过去与未来之间的差别，有点像住在山中的人所面对的两个地理方向之间的差别：一个方向朝上升，另一个方向朝下降。并不是两个方向在本质上有什么不同，只是因为在那里事情碰巧就是这么安排的。在勃朗峰靠意大利的这一侧，“向上”指的是向北，而在勃朗峰靠法国的那一侧，“向上”指的是向南。不可抗拒的时间之流就是对事物的偶然排布方式的反映。 对普朗克恒星来说也是如此。过去与未来之间的差异并非来自时间内在的不对称性。它来自过去的特殊性。想想看吧，在未来，霍金辐射让天空充满能量，使之四散。而在过去，这些能量都集中在坍缩的恒星中。因此，过去是特殊的，因为那时能量是集中的，而不像在未来那样自然地扩散开来。过去的方向是特殊的，就像在一个多山的地方，特殊的方向就是山顶所在的地方。 (查看原文) —— 引自章节：第三部分 93 -
这个想法会成立吗？我自问道。我走在屋后森林的大树下。有时候我觉得这个想法显然是正确的。真的，如果我已经把一切都考虑进去了，还能有什么别的结果呢？我在脑中反复思考，不管从哪个角度考虑，都看不出哪里会有错。而在另一些时候，我会嘲笑自己。我会对自己说：“你知道世上有多少错误的想法，在思考它们的人看来却是对的吗？” 疑虑、确信、希望，还有恐惧。那天晚上，我们都很开心。那是美好的一天，我们向前迈出了一步，却不知会走向何方。人正是为此活着。 (查看原文) —— 引自章节：第二部分 61
作者: [意]卡洛·罗韦利（Carlo Rovelli）
isbn: 7571027829
书名: 白洞
译者: 张亦非
定价: 59.00
出品方: 博集天卷
出版社: 湖南科学技术出版社
出版年: 2024-4-23
装帧: 精装