2006年霍金北京演讲揭秘宇宙的诞生之谜

纪念霍金:揭秘宇宙的诞生之谜

在2006年6月19日,世界著名物理学家斯蒂芬·霍金在北京人民大会堂的国际弦理论大会上发表了题为《宇宙的起源》的演讲。他的话题引人深思,让我们一同回顾那段历史。

根据中非Boshongo人的传说,世界最初只有黑暗、水和伟大的Bumba上帝。一天,Bumba胃痛发作,呕吐出太阳。太阳灼干了一些水,留下土地。他仍然胃痛不止,又吐出了月亮和星辰,然后吐出一些动物,最终是人类。这段神话试图回答一个问题:我们为何存在?我们从何而来?

科学家们通常认为人类的起源发生在较近期,这与我们的知识和技术进步相符。但是,不论是Usher主教提出的创世纪还是亚里士多德关于永恒宇宙的观点,都试图解释这一问题。

如果宇宙有一个开端,那么会出现两个逻辑矛盾的问题:在开端之前发生了什么?以及,在创造宇宙之前,上帝做了什么?德国哲学家康德认为,如果时间是绝对的话,那么这两种情况都存在逻辑矛盾。而爱因斯坦的广义相对论则提出空间和时间不是绝对的,而是一个动态力量,它们只有在宇宙之中才能够定义。

20世纪初,当哈勃利用100英寸望远镜发现恒星分布于称为星系群体中的地方时,一切改变了。哈勃测量来自星系光线,并发现几乎所有星系都飞离地球。此外,他发现距离越远、速度越快,这意味着宇宙正在膨胀。

这个发现转变了有关宇宙是否有开端的问题。如果星系现在正分离运动,那么它们过去应该更接近。如果它们过去速度一直保持不变,则大约150亿年前所有星系应该聚集成一起。这可能就是所谓“开始”吗?

许多科学家仍然不喜欢这种观点,因为它似乎意味着物理学崩溃,因此他们提出了稳恒态理论。在这个理论中,物质以连续方式创生,从而保证了无始无终的地球。然而,由剑桥射电天文小组领导的人马丁·莱尔早期调查弱射电源时,他们发现这些源分布得非常均匀,但微弱来源比预言更多,这与稳恒态理论冲突。

另一种避免有开端的情况是在早先有一次收缩,但是由于旋转和局部无规性导致物质不会落到同一点,而是错过并重新膨胀,以保持有限密度。这对于苏联科学家的唯物辩证法来说很方便,但实际上证明是不正确的,因为我——当时21岁研究生的我——以及罗杰·彭罗斯共同工作后,我们证明了无法反弹,即使爱因斯坦的大势力相对论成立,也会存在一个奇点,这个奇点具有无限密度和曲率,是时间开始的地方。我得到这个结果数月后,即1965年10月,我所处位置被确认为确实存在这样的奇点,从而验证了我的推断。

霍金先生通过他的演讲向我们展示了一种新的思考方式,他强调实证主义方法,即按照模型解释感官输入,并且可以用来检验或否定模型。在他看来,无论模型如何,只要它能解释大量现象并作出可检验预言,就是一个好模型。他还提到了阿基米德的一个古老智慧:“你不能用你的手指衡量海洋。”这句话鼓励人们不要只依赖有限的手段去理解浩瀚的事物,而应不断探索新的视角、新颖的心理模式,以求得更深刻地理解整个世界。

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