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标 题: [转载] 从大爆炸到黑洞—史蒂芬·霍金的宇宙观
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标 题: [转载] 从大爆炸到黑洞—史蒂芬·霍金的宇宙观
发信站: 华南网木棉站 (Wed Jun 9 23:29:53 1999), 转信
;37m【 以下文字转载自 2mFriend 7m讨论区 】
【 原文由2m jyl7m 所发表 】m
(一)???
圣经说:上帝创造了宇宙。
当代物理学家说:宇宙从大爆炸中诞生。
梵蒂冈说:大爆炸理论符合圣经。
史蒂芬·霍金说:大爆炸和黑洞是不可避免的宇宙奇点。
史蒂芬·霍金说:黑洞并不黑,它不仅看得见,而且是白炽的。
史蒂芬·霍金说:在经典物理框架中,黑洞越变越大,但在量子
物理框架中,黑洞因辐射而越变越小。
史蒂芬·霍金说:大爆炸到黑洞的周而复始,便是宇宙创生与毁
灭并再创生的过程。因而上帝对宇宙的贡献消失殆尽。
史蒂芬·霍金与照顾他十几年并且笃信天主教的妻子离婚。
有人说史蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最伟大的天才,也有人说
他是疯子。
史蒂芬·霍金是谁?
(二)史蒂芬·霍金
史蒂芬·霍金是英国理论物理学家,他的生日是1942年1月8日,
这一天刚好是伽利略三百周年的忌日。1959年,17岁的霍金开始就读
与牛津,并在剑桥跟随导师邓尼斯·西阿玛作博士论文。
然而就在这时,霍金被诊断患上一种叫做“肌肉萎缩性侧面硬化
症”的疾病,这种病至今仍不能治愈乃至于控制它。史蒂芬·霍金最
终只能永远坐在轮椅上并且失去了语言能力,一切生活完全依靠他的
妻子简·瓦尔德照顾。但这位据称全身只有三个手指能动的残疾人,
却依靠惊人的毅力,完成了一系列惊人的关于大爆炸和黑洞的理论,
对量子物理作出了巨大的贡献,将宇宙伟大而神秘的背景展现给世人
。他被广泛尊崇为继爱因斯坦之后最杰出的科学家。1974年,霍金被
授予“剑桥卢卡逊数学教授”一职。
在就职典礼上,霍金十分费力地将名字签在名册上,而这本名册
最前页的签名便是—伊萨克·牛顿。
霍金对物理学的毕生贡献便是证明了,在经典物理的框架中,大
爆炸和黑洞是不可避免的,黑洞将越变越大;而在量子物理的框架中,
黑洞却因为辐射越变越小。大爆炸和黑洞奇点不仅被量子效应所抹平,
而且宇宙正是起始于此。霍金对科普的贡献则在于,他写了一部脍炙
人口的读物—《时间简史》,该书荣登畅销书榜达一百多周,先后被
译成三十三种文字,售出五百五十万册以上。
本文将以《时间简史》为主线,介绍史蒂芬·霍金的学说。
(三)我们的宇宙
宇宙是无比的神秘,以致于当每一个人抬头仰望星空的时候,他
都会不禁想了解繁星点点的背后到底隐藏着什么。我们的祖先认为
“天似苍穹,地如棋秤”,而古印度人的祖先认为大地是驮在一只大
象的背上。
在公元前340年,古希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书
中,阐述了以下观点:一、月食是由于地球的影子投到月球上所致。
二、由于月食时看到的地球的影子总是圆的,可以推断地球应该是一
个球体,而不是圆盘状。三、地球是宇宙的中心。太阳、月亮、行星
和其它恒星分别附在八个天球上,以完美的圆形轨道绕地球旋转。
基督教将亚里士多德的理论完全接纳,认为与《圣经》的宇宙观
一致,符合上帝创世的理论。这个宇宙模型的最大优点,就是在最外
层的恒星天球之外,为天堂和地狱留出了空间。
1514年,教士尼古拉·哥白尼提出了“日心说”,认为太阳静止
地位于宇宙的中心,而地球和其它的行星围绕着太阳作圆周运动。由
于害怕教会的迫害,哥白尼只能秘密地传播他的学说。后来,伽利略
观测木星时,发现木星的几个行星围绕着木星旋转,这表明其它星球
不一定围绕着地球旋转。继而开普勒修正了哥白尼的理论,用椭圆轨
道取代了圆周轨道,使其很好的符合观测结果。他们的公开支持,最
终宣告了亚里士多德学说的终结。
1687年,伊萨克·牛顿出版了举世闻名的《原理》。在书中提出
了著名的万有引力定律。《原理》一书解决了物体如何在空间和时间
中运动的问题。
人们利用他的理论,甚至可以精确地计算星球运行的轨道。
但是问题又出现了。根据万有引力定律,星球间总是相互吸引的,
它们似乎不能保持大尺度上的相对静止,而终将落到一起。牛顿也意
识到了这点,他解释说:如果有限颗行星分布在一个有限的区域中,
这种情形的确会发生。但如果存在无限颗行星,均匀的分布在无限的
空间,这种情形就不会发生,因为这时引力分布是均匀的,不存在任
何一个使它们聚集的中心。
其实这是我们所经常遇到的一个理论陷阱。实际上在一个无限的
宇宙中,每一颗恒星都可以看作是一个中心,因为在它的每个方向上
都有无限多颗恒星。正确的方法应该是:先考虑有限空间的情形,恒
星会坍塌到一起。在这个区域外均匀地加上更多的恒星。按照牛顿定
律,这些加上的恒星对原先的区域没有什么影响,所以恒星还是会落
到一起。我们任意地加上更多的星体,愿意加多少都可以,它们总是
会坍缩到一点。换言之,宇宙的局部区域总是不均匀的,应该出现局
部性的坍缩,并且这种趋势会逐渐扩大。而观测到的结果并不存在这
种情形。
于是我们遇到了一个不小的问题:无限静态的宇宙不存在!(未
完待续)
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倾听我无声地祈祷
留心我静静地呼唤
当黑暗与忧愁包围了你
进入我的叹息声中
向光亮里探望
你会发现我已找到了你
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