《無中生有的宇宙(萬物起源于空空又從何而來)》由勞倫斯·M.克勞斯著,劉仲敏譯:宇宙從何而來?太初之前是什么?未來會怎樣?最后,為什么宇宙有物而非空無?我們常常思考一些關于宇宙和人類的問題,諸如:宇宙從何而來?它將如何終結?我們?yōu)槭裁磿谶@里?本書就是一本關于宇宙和人類的書,對于這些問題,作者提供給我們一種耳目一新的答案。最新的前沿物理研究揭示了宇宙的起源,表明宇宙是無中生有的,其它東西也是。作者向我們展示了關于宇宙起源的最新發(fā)現(xiàn):首先,我們宇宙的總能量一直為零,這是一個不爭的事實。無需設想一個從虛無中誕生的宇宙有什么不同,也無需設想為什么宇宙被調節(jié)的如此凈妙。其次,將量子力學應用到宇宙時,需要有些無中生有的東西。簡單來說就是:虛無是不穩(wěn)定的。在微觀尺度上,量子力學意味著所有的系統(tǒng)都在運動?偭繛榱愕哪芰坑肋h在向外擴展,因此在虛無的空間里注定要誕生出一個宇宙,也就是我們這個宇宙。最后,物理學家最近已經開始著手調查空間存在和物理定律的起源,以及它們如何隨著時間的推移發(fā)生變化,“我們的宇宙在不遠的將來將會變得完全不同”這個說法將對未來產生深遠影響。作者還向我們表示,科學是一種全新的道德,《無中生有的宇宙(萬物起源于空空又從何而來)》將帶給讀者一個前所未有的宇宙觀和世界觀。 目錄: 前言第一章宇宙之謎的故事──起源第二章宇宙之謎的故事──稱量宇宙第三章來自時間起點的光第四章無中生有第五章逃逸宇宙第六章宇宙盡頭的免費午餐第七章我們悲慘的未來第八章重大意外事故?第九章虛空原有物第十章虛空不穩(wěn)定第十一章奇妙新世界后記跋/理查德?道金斯關于作者 在一個黑暗的暴風雨之夜。1916年初,阿爾伯特·愛因斯坦(AlbertEitein)剛剛完成他的偉大工作。他經過10年艱苦的智力工作,歸納出新重力理論,他稱之為廣義相對論。不過,廣義相對論不僅是新重力理論,而且是新時空理論。這一科學理論不僅能解釋物體如何在宇宙中運動,還能解釋宇宙自身的演化。這還是第一次。但其中有一個障礙。愛因斯坦開始運用這種理論描繪宇宙整體時,發(fā)現(xiàn)我們顯然生活于其中的宇宙無法描繪,F(xiàn)在,時間大約過了100年。只在一個人生命的幅度內,很難充分理解我們的宇宙變化有多大。1917年前后的科學界認為:宇宙平坦而永恒,只有一個星系——我們的銀河系。銀河系之外圍繞著廣闊、無限、黑暗、空曠的太空。畢竟,你用肉眼或小望遠鏡觀察太空時,沒有理由懷疑還有其他事物存在。愛因斯坦理論和以前的牛頓萬有引力理論一樣,認為重力是所有物體之間純粹的吸引力。這意味著空間中的大質量物質不可能永遠靜止。相互吸引終將導致內崩潰,顯然有異于貌似靜態(tài)的宇宙。愛因斯坦的廣義相對論不符合當時的宇宙圖景,他因此受到的打擊比人們想象的更大。我有理由擯棄一個廣為流傳的愛因斯坦和廣義相對論神話,這個神話一直讓我不舒服。普遍認為:愛因斯坦閉門獨自工作了好幾年,完全依靠思想和推論,超然于現(xiàn)實之外,構建了這個美麗的理論(……或許就像今天的弦理論家!)不過,真實情況差之千里。愛因斯坦總是深受實驗和觀察引導。他一面做許多“思想實驗”,一面用10年時間辛勤工作,學習新數(shù)學、追隨許多錯誤的理論。最后,他得出在數(shù)學上確實美麗的理論。不過,他和廣義相對論的因緣中,觀察是最重要的時刻。他在最終完成理論的亢奮時刻,跟德國數(shù)學家大衛(wèi)·希爾伯特(DavidHilbert)競爭,用他的公式演算天體運行:水星近日點(軌道最接近的一點)進動。其他方法似乎只能推導出模糊的結論。天文學家早已注意到:水星軌道跟牛頓物理學的預言稍有偏差。水星軌道不是完美的橢圓形回歸(就是說行星不會精確地返回到同一個點上。每運轉一圈方向,都會有所變化,最終形成螺旋形。)偏差值小得難以置信:100年偏離43角秒(百分之一度)。愛因斯坦用廣義相對論推算軌跡,數(shù)值剛好吻合。愛因斯坦的作傳人亞伯拉罕·派斯(AbrahamPais)說:“我相信,在愛因斯坦迄當時為止的科學生涯中,又或許在他一生中,這次發(fā)現(xiàn)是最強烈的感情體驗!彼苑Q心臟狂跳,里面“仿佛有東西斷了”。一個月后,他向朋友描繪這個理論“不可思議的美”。他的愉快顯然不限于數(shù)學形式。不過,廣義相對論和觀察結果的吻合并沒有持續(xù)多久。(雖然愛因斯坦修改了理論,后來還是稱之為“他最大的錯誤”,但那主要是以后的事。)現(xiàn)在所有人(除了美國教育委員會的某些學校)都知道宇宙不是靜態(tài)的,而是在膨脹中。宇宙膨脹始于大約137億年前的大爆炸,以不可思議的灼熱、致密狀態(tài)為起點。同樣重要的是:我們知道銀河系只是可觀察宇宙的4000億星系之一。我們就像早期地圖測繪員,剛剛開始填滿更大尺度的宇宙。幾乎沒有人懷疑:最近幾十年見證了我們宇宙圖景的革命性變化。發(fā)現(xiàn)宇宙不是靜態(tài)、而在膨脹中,具有深厚的宗教和哲學意義,因為這就暗示我們的宇宙有一個開端。開端暗示創(chuàng)世,創(chuàng)世激起感情。從1929年發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹,到大爆炸獲得獨立的經驗證據(jù),用了幾十年時間。1951年,教皇庇護十二世(PopePiusⅫ)宣稱:這是創(chuàng)世的證明。他說:……似乎今天的科學回溯諸世紀,已經成功地發(fā)現(xiàn)了要有光那一刻的莊嚴證據(jù)。這時,物質從光與輻射的虛無之海創(chuàng)生;驹胤蛛x、擾動,形成數(shù)百萬星系。于是,物理(科學)具體證實了宇宙的創(chuàng)生,也提出了充分的依據(jù):世界新紀元源于造物主之手。因此,創(chuàng)世存在。我們可以說:因此,造物主存在。因此,上帝存在!其實全部經過更有趣。第一個提出大爆炸的人是比利時教士和物理學家喬治·勒梅特爾(GeorgeLeMaitre),勒梅特爾是罕見的通才。他最初的專業(yè)是工程師,在第一次世界大戰(zhàn)中當裝配炮兵。后來,他在1920年代初攻讀神學,中途轉入數(shù)學。然后,他轉入宇宙學領域,首先師從著名英國天體物理學家阿瑟·斯坦利·愛丁頓爵士(SirArthurSstanleyEddington),接著轉入哈佛大學(Harvard),最后在麻省理工(MIT)獲得第二個物理學學位。1927年,勒梅特爾在獲得第二個物理學學位以前,實際上已經解決了愛因斯坦廣義相對論的公式。他證明這個理論預示了非靜態(tài)宇宙,暗示我們所在的宇宙在不斷擴張。這種見解似乎極其可怕,愛因斯坦強烈反對:“你在數(shù)學上很重要,在物理學上就糟透了!钡,勒梅特爾勇往直前。1930年,他進而提出:我們的宇宙始于“無形基點”。他稱之為“原始原點”,代表開端,暗示創(chuàng)世或“沒有昨天的日子”。因此,教皇庇護宣揚的大爆炸,一開始是一位教士提出的。人們可能會以為:教皇的認可會讓勒梅特爾興奮不已,但在他心中,這個科學理論已經跟神學后果沒有關系。1931年,他在大爆炸的論文中刪除了涉及這方面的段落。事實上,勒梅特爾在1951年反對教皇宣布大爆炸證明創(chuàng)世紀(尤其是,他意識到:如果以后他的理論證明有誤,羅馬天主教會宣稱的創(chuàng)世就會引起爭議)。這時他已經選入梵蒂岡教廷學院,后來擔任院長。他說:“照我看來,這種理論跟任何玄學或宗教問題毫無關系!苯袒室院笤僖矝]有公開提出這個論斷。這是珍貴的一課。勒梅特爾認為:大爆炸是否真正發(fā)生,是一個科學問題而不是神學問題。而且,如果大爆炸確實發(fā)生過(現(xiàn)在有壓倒性證據(jù)支持),一個人也可以根據(jù)宗教和玄學觀點,選擇不同的解釋。如果你覺得有必要,可以選擇把大爆炸視為造物主的證明。相反,你也可以爭辯說:廣義相對論的數(shù)學解釋宇宙演化,可以回溯至宇宙起源,無須任何神明介入。不過,這些形而上學推測跟大爆炸自身的可靠性沒有關系,我們無須考慮。當然,當我們超越了宇宙膨脹,理解了產生起源的物理法則,如我所述,科學就會進一步闡明這種推測。無論如何,科學界相信宇宙膨脹,并不是因為勒梅特爾和庇護教皇的說詞。相反,任何良好的科學都源于細致的觀察。這一次的觀察來自埃德溫·哈勃(EdwinHubble)。他從律師變成天文學家,一直讓我對人性更有信心。
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