【經(jīng)典解讀】霍金：時(shí)間簡(jiǎn)史

【經(jīng)典解讀】霍金：時(shí)間簡(jiǎn)史

教程介紹 在霍金的著作中，首先要提到的就是他在1988年出版的代表作《時(shí)間簡(jiǎn)史》，這是一部無(wú)可爭(zhēng)議的宇宙學(xué)權(quán)威著作。此書中，霍金以淺顯的語(yǔ)言解讀了許多深?yuàn)W的宇宙問(wèn)題，如空間和時(shí)間的本質(zhì)。時(shí)間到底是什么？時(shí)間可逆轉(zhuǎn)嗎？可以穿越時(shí)間隧道去旅行嗎？宇宙有沒(méi)有邊緣？宇宙起源于哪里，未來(lái)會(huì)怎樣？這些問(wèn)題困住了眾多的哲學(xué)家和科學(xué)家。 而在霍金這里，這些難題迎刃而解。他的《時(shí)間簡(jiǎn)史》在科學(xué)界、出版界都鼎鼎有名。因?yàn)樗逦亟庾x了宇宙學(xué)的很多問(wèn)題，將高深的理論物理學(xué)通俗化，向大眾普及。 盡管如此，書中的一些復(fù)雜概念、邏輯關(guān)系還是有些難度，沒(méi)有一定物理學(xué)基礎(chǔ)很難真正讀懂，所以說(shuō)，此書有很大的簡(jiǎn)化空間。為此對(duì)《時(shí)間簡(jiǎn)史》進(jìn)行了通俗的闡釋，帶給你一個(gè)人人都可以讀懂的霍金！ 一、人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)； 二、極小粒子； 三、時(shí)間的箭頭。   一、人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí) 在遠(yuǎn)古的先民們其實(shí)很早就對(duì)頭頂?shù)奶炜债a(chǎn)生濃厚的興趣，他們生活在廣袤的大地上，認(rèn)為地球是平的，并且被一只巨型烏龜承托著，可是這只烏龜又站在了哪里呢？有一些細(xì)心的觀察者發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生月食時(shí)地球投射到月亮上的影子是圓弧的，這是才意識(shí)到地球可能是個(gè)球體。直到進(jìn)一步證實(shí)，當(dāng)人們?cè)诤＿叞l(fā)現(xiàn)船從遠(yuǎn)處駛來(lái)時(shí)，總是先看到船帆，后看到船體，并且當(dāng)船遠(yuǎn)去時(shí)船體先消失，船帆后消失，這時(shí)人們才普遍接受地球確實(shí)是球體。而且，地心說(shuō)是當(dāng)時(shí)人們堅(jiān)信不疑的理念。 在1514年哥白尼提出日心說(shuō)，他怕被教會(huì)譴責(zé)為異端，匿名提出這個(gè)觀點(diǎn)。直到1609年開普勒和伽利略通過(guò)用望遠(yuǎn)鏡觀察天體的運(yùn)動(dòng)，證實(shí)了日心說(shuō)，這時(shí)大家才恍然大悟，正式接受日心說(shuō)理念。這時(shí)候科學(xué)家還是搞不清楚天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。直到1687年牛頓出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，這是物理學(xué)有史以來(lái)最重要的著作，牛頓不但提出物體如何在空間和時(shí)間中運(yùn)動(dòng)的理論，還發(fā)展了為分析這些運(yùn)動(dòng)所需的復(fù)雜的數(shù)學(xué)，并提出萬(wàn)有引力定律。這時(shí)的人們也認(rèn)識(shí)到了宇宙的廣博，并且開始思考，這宇宙到底是由誰(shuí)創(chuàng)造的呢？在沒(méi)有確切答案之前，人們只能相信宇宙是神創(chuàng)造的。   當(dāng)所有人都深信宇宙是永恒的、靜止的，但在1929年哈勃的發(fā)現(xiàn)讓所有人都驚掉了下巴，他發(fā)現(xiàn)不管你往哪個(gè)方向觀測(cè)，遠(yuǎn)處的星系都正在急速地飛離我們而去，也就是宇宙正在膨脹，倒推這個(gè)膨脹，大約在137億年前宇宙的所有物質(zhì)都集合為一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)的密度無(wú)限大，尺度無(wú)限小，稱之為奇點(diǎn)，在奇點(diǎn)處所有科學(xué)定律全部失效，這個(gè)點(diǎn)爆炸演變成現(xiàn)在的宇宙，這就大爆炸理論，視為時(shí)間的開始。 直到現(xiàn)在，人們對(duì)宇宙的探索欲望依然高漲，在20世紀(jì)初，科學(xué)家按照兩個(gè)基本理論進(jìn)行研究，分別是廣義相對(duì)論和量子力學(xué)，它們是20世紀(jì)最光輝燦爛的智慧成就。廣義相對(duì)論描述的是引力和宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)，從幾英里直到大到1億億億（1后面跟24個(gè)0）英里。量子力學(xué)處理極小尺度，如萬(wàn)億分之一英寸。當(dāng)代物理學(xué)的努力方向是尋求一個(gè)萬(wàn)能理論，即可以解釋宇宙中一切現(xiàn)象的理論，我們從未停止探索的步伐。當(dāng)然，一切理論都是以前人的結(jié)論為基礎(chǔ)，科學(xué)力求嚴(yán)謹(jǐn)，任何推論只要有一個(gè)事實(shí)不符合都不能成為定理。伽利略的重力實(shí)驗(yàn)和牛頓的三大定律證實(shí)了作用力、質(zhì)量和加速度成為物理學(xué)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。物理學(xué)家羅默發(fā)現(xiàn)，地球和木星圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，木星的衛(wèi)星并不是以等時(shí)間間隔從木星背后出來(lái)，我們離木星越遠(yuǎn)時(shí)出來(lái)的也越晚，說(shuō)明光要花更長(zhǎng)的時(shí)間到達(dá)我們這里，進(jìn)而證明光的速度也是有極限的。后來(lái)還證明光是以波的形式輻射出去的。根據(jù)波長(zhǎng)可以把光分為可見光（即七色光）、紅外線、紫外線、x射線和γ射線。光線充滿了我們的世界，可你知道嗎，不管你處在什么樣的速度上，光對(duì)于你的速度是恒定不變的。 下面我們?cè)僬f(shuō)一個(gè)更燒腦的，我們都知道我們處在一個(gè)三維的空間里，加上時(shí)間這一維度一共是四維時(shí)空，一個(gè)光脈沖從一個(gè)特定的時(shí)間點(diǎn)在一個(gè)特定的時(shí)刻發(fā)出，在時(shí)間的進(jìn)程中，它會(huì)作為一個(gè)光球發(fā)散開來(lái)，越來(lái)越大，如果把每個(gè)時(shí)刻的光輻射都堆疊起來(lái)會(huì)形成一個(gè)圓錐，這個(gè)圓錐就是四維時(shí)空。沿著時(shí)間行進(jìn)的方向就是將來(lái)光錐，而它的反面就是過(guò)去光錐。因?yàn)闆](méi)有任何有質(zhì)量的物體的速度會(huì)超過(guò)光速，所以所有事件都發(fā)生在光錐之內(nèi)。這也正是愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論。   至于他的廣義相對(duì)論，其中一個(gè)觀點(diǎn)是大質(zhì)量的物體會(huì)使空間和時(shí)間彎曲，就像把一個(gè)鉛球放在一張平整的蹦床上，蹦床會(huì)被壓彎一樣。太陽(yáng)的質(zhì)量足以扭曲時(shí)空。另一個(gè)觀點(diǎn)是大質(zhì)量物體的附近，時(shí)間流逝得會(huì)慢一些。因?yàn)楣獾哪芰亢皖l率是相關(guān)的，能量越大則頻率越高，當(dāng)光從大質(zhì)量物體遠(yuǎn)離時(shí)，引力會(huì)使光失去能量，這時(shí)頻率下降，時(shí)間是被延長(zhǎng)的。地球這樣的天體足以使時(shí)間減慢，地球表面的人的時(shí)間會(huì)比空間站里宇航員的時(shí)間慢一些。在廣義相對(duì)論中沒(méi)有絕對(duì)時(shí)間，每個(gè)人都有自己的時(shí)間測(cè)度。   前文我們提到了，哈勃發(fā)現(xiàn)宇宙是在膨脹的，出于好奇，我們就是想知道宇宙到底有多大呢？宇宙的圖景是什么樣的？根據(jù)現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的成熟，可觀測(cè)到的范圍內(nèi)就有幾千億個(gè)星系，每個(gè)星系內(nèi)都有幾千億顆恒星。像我們的銀河系就是一個(gè)有多個(gè)旋臂的、直徑達(dá)到10萬(wàn)光年的圓盤形，而我們的太陽(yáng)就在其中一個(gè)旋臂的不起眼的位置繞著星系中心旋轉(zhuǎn)。不同的恒星具有不同的光譜，熾熱物體發(fā)出的光會(huì)有熱譜，從而可以依據(jù)熱譜得知恒星的溫度，此外我們知道每一種化學(xué)元素會(huì)吸收獨(dú)特的顏色族系，從而依據(jù)恒星光譜丟失的顏色判斷恒星的組成元素。其實(shí)恒星上的組成元素和我們地球的組成元素都是一樣的。而且我們?cè)谟^察某些恒星時(shí)發(fā)現(xiàn)它的光譜向紅色移動(dòng)，這個(gè)現(xiàn)象稱為紅移，說(shuō)明恒星發(fā)出的光的波長(zhǎng)在加長(zhǎng)，得出結(jié)論是這顆恒星在遠(yuǎn)離我們而去，而且離我們?cè)竭h(yuǎn)的星體遠(yuǎn)離我們的速度越快，這是說(shuō)明宇宙并不是靜止的，而是在加速膨脹。后來(lái)在1965年美國(guó)物理學(xué)家彭齊亞斯和威爾遜的微波探測(cè)器探測(cè)到了很大的噪聲，排除故障后發(fā)現(xiàn)噪聲一直都有并且在任何方向都一樣，推測(cè)出來(lái)這噪聲就是宇宙微波背景輻射，是宇宙大爆炸時(shí)的聲音。進(jìn)一步奠定了宇宙是在奇點(diǎn)處大爆炸而演化的。 直到現(xiàn)在我們?nèi)祟悓?duì)宇宙的觀察已經(jīng)持續(xù)了幾千年，從遠(yuǎn)古文明的神創(chuàng)論到現(xiàn)在已經(jīng)確定了的運(yùn)行規(guī)律，以及不斷顛覆和推倒之前結(jié)論的勇氣，支撐我們的除了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步外，更是我們?nèi)祟悓?duì)宇宙的一顆孜孜不倦、追求進(jìn)取和充滿好奇的心！ 二、極小粒子 在上學(xué)的時(shí)期我們都學(xué)過(guò)，組成物質(zhì)的最小單位是原子，那時(shí)根本無(wú)法觀測(cè)原子內(nèi)部的情況。因?yàn)橄胍^測(cè)某物體必須用光照射它才能看到，而普通光的波長(zhǎng)比原子的直徑大得多，無(wú)法看到原子內(nèi)部，想要縮短光的波長(zhǎng)必須給光束增加能量。從而得出原子是由原子核和核外電子組成，而原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。人類的探索欲望就是這樣強(qiáng)烈，我們還想確定質(zhì)子和中子是不是最小的粒子。最終發(fā)現(xiàn)，比質(zhì)子和中子更小的粒子是夸克，是已知最小的粒子�？淇擞�6種味”分別是上、下、奇、粲、底和頂，每種味都帶有3種色”（色僅僅是標(biāo)簽，夸克比可見光的波長(zhǎng)小得多，所以沒(méi)有任何顏色，只是科學(xué)家的想象而已）。一個(gè)質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成；一個(gè)中子由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成。每個(gè)夸克各有一種顏色。我們可以創(chuàng)生其它種類的夸克（奇、粲、底和頂）構(gòu)成的粒子，但所有這些都具有大得多的質(zhì)量，并非�？斓厮プ兂少|(zhì)子和中子。   講完最小的粒子，下面我們來(lái)看看粒子之間的作用力。粒子之間的作用力按照其強(qiáng)度以及與其相互作用的粒子可以分成4種作用力。 第一種力是引力，引力是萬(wàn)有的，每個(gè)粒子都因它的質(zhì)量或能量而感受到引力。引力比其他三種力都弱得多，但它可以作用到很遠(yuǎn)的距離去，并總是吸引的。單獨(dú)粒子之間的非常弱的引力能都疊加起來(lái)而產(chǎn)生相當(dāng)大的力量。 第二種力是電磁力，它作用于帶電荷的粒子之間，不與不帶電荷的粒子作用。它比引力強(qiáng)得多，兩個(gè)電子之間的電磁力比引力大100億億億億億（1后面跟42個(gè)0）倍。電磁力在原子和分子這種小尺度下起主要作用。帶負(fù)電的電子和帶正電的核內(nèi)質(zhì)子之間的電磁力使得電子圍繞原子核公轉(zhuǎn)。 第三種力是弱核力，它負(fù)責(zé)放射性現(xiàn)象，有一種被稱作重矢量玻色子的粒子，稱作W?、W??和Z?，這些在低能量下看起來(lái)完全不同的粒子，事實(shí)上都是同一種粒子處于不同的狀態(tài)，所有這些粒子在高能量下都有相似的行為。 第四種力是強(qiáng)核力，它將質(zhì)子和中子中的夸克束縛在一起，并將原子核中的質(zhì)子和中子束縛在一起。強(qiáng)核力確實(shí)很強(qiáng)，但是在大型粒子加速器中進(jìn)行高能粒子碰撞時(shí)，強(qiáng)核力也不堪一擊。 說(shuō)到這里我們已經(jīng)對(duì)這些組成宇宙萬(wàn)物的極小粒子有了初步的了解，這些粒子我們看不見，摸不著，而且無(wú)時(shí)不刻不在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。想到這我們腦海里在電光火石的一剎那有個(gè)大膽的推測(cè)，我們能不能掌握這些粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)則從而推演出整個(gè)宇宙的運(yùn)行軌跡和規(guī)律，這樣我們就能根據(jù)這個(gè)規(guī)律推測(cè)宇宙下一步會(huì)怎樣運(yùn)行，也就是我們可以預(yù)言未來(lái)。先別高興得太早，要在1926年德國(guó)科學(xué)家海森伯提出了著名的不確定性原理，我們這個(gè)幻想破滅了。不確定性原理講的是我們要想預(yù)言粒子將來(lái)的狀態(tài)，必須先要知道粒子現(xiàn)在的狀態(tài)，即速度和位置。在測(cè)量時(shí)就需要用光去照射它們，可是當(dāng)我們測(cè)量粒子速度的時(shí)候，位置就會(huì)測(cè)不準(zhǔn)確，反之當(dāng)我們測(cè)量粒子位置的時(shí)候，速度就會(huì)測(cè)不準(zhǔn)確。由光的波粒二象性得出，光是一種電磁波，也是由光子組成，在微觀世界下一個(gè)光子碰撞到被測(cè)粒子都會(huì)影響該粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也就是說(shuō)我們測(cè)量這件事本身就會(huì)改變粒子的狀態(tài)，其結(jié)果是人工干預(yù)了的，不是宇宙的自然演化，所以我們是永遠(yuǎn)不能預(yù)言的。 講了這么多，下面我們放松一下，講一個(gè)比較玄的天體——黑洞。   關(guān)于黑洞霍金專門有一本書叫《黑洞不是黑的》，我也做了解讀，有興趣可以看看。黑洞是怎么形成的呢？我們先了解一下恒星，比如太陽(yáng)，太陽(yáng)能夠發(fā)光發(fā)熱是因?yàn)槠鋬?nèi)部的核反應(yīng)，氫原子核聚變成氦原子，同時(shí)釋放大量能量，地球就靠這個(gè)能量孕育萬(wàn)物。恒星內(nèi)核的能量輻射出來(lái)的擴(kuò)張力與恒星表面受到內(nèi)核的引力達(dá)到平衡狀態(tài)，可是內(nèi)核的氫原子總有耗盡的時(shí)候，能量減弱，當(dāng)擴(kuò)張力不足以支撐恒星表面受到內(nèi)核的引力的時(shí)候，表面就會(huì)塌縮，形成超新星爆發(fā)，高溫高壓使內(nèi)核的每個(gè)原子都擠破了，形成密度無(wú)限大、引力無(wú)限大的天體，就是黑洞。黑洞并不是一個(gè)洞，它還是一個(gè)球體。我們的太陽(yáng)已經(jīng)燃燒了50億年，正好過(guò)完生命的一半，再過(guò)50億年太陽(yáng)將耗盡所有燃料而死亡，由于太陽(yáng)的質(zhì)量太小了，不能形成黑洞，太陽(yáng)死亡后會(huì)形成白矮星。需要至少是太陽(yáng)質(zhì)量3.8倍的恒星死亡后才能形成黑洞。黑洞的密度和引力無(wú)限大，大到連光都不能從其表面逃逸（光還是宇宙中速度最快的呢），我們銀河系的中心就有一顆超大質(zhì)量黑洞，它的質(zhì)量是太陽(yáng)的400萬(wàn)倍，統(tǒng)治著整個(gè)銀河系，據(jù)推測(cè)每個(gè)大型星系的中心都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。黑洞的引力邊緣叫事件視界，如果你越過(guò)了黑洞的事件視界，那么一切將無(wú)力回天，你就只能乖乖地等著落到黑洞上吧，它會(huì)把你撕碎，壓成粒子狀態(tài)。黑洞可以嚴(yán)重地扭曲時(shí)間和空間，在黑洞表面時(shí)間是靜止的，空間就是奇點(diǎn)，所有物理學(xué)定律都會(huì)失效�；艚鹜ㄟ^(guò)研究指出，黑洞并不是完全吞噬所有物體的，在空間中存在著粒子和反粒子相互碰撞并湮滅，如果在黑洞事件視界的邊緣正好有一對(duì)粒子和反粒子還沒(méi)來(lái)得及碰撞，其中一個(gè)受到引力被吸進(jìn)黑洞，另一個(gè)剛好在事件視界外面一點(diǎn)，剛好不受引力吸引，那么它就成功逃逸了，從外面看來(lái)黑洞是輻射出粒子的，被稱為霍金輻射，所以他說(shuō)黑洞并不是完全黑的，霍金是第一個(gè)將量子力學(xué)引入天體運(yùn)動(dòng)的，這是他的偉大成就之一。   我們第一次探測(cè)到的引力波就是兩個(gè)黑洞碰撞合并后，強(qiáng)烈扭曲空間而造成的。 三、時(shí)間的箭頭 好了，以上講的就是從我們?nèi)祟惖谝淮斡^察宇宙到現(xiàn)在為止，我們觀察到的現(xiàn)象以及總結(jié)出來(lái)的規(guī)律。下面我們深挖本書的主題——時(shí)間。我們?nèi)祟惔嬖诘臅r(shí)間對(duì)于宇宙的年齡來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直就是曇花一現(xiàn)，那么以宇宙學(xué)的視角，時(shí)間到底是怎么演化的呢？ 現(xiàn)在我們已經(jīng)接受了宇宙是在大爆炸中起源，因?yàn)槟鞘俏覀冇^察到的實(shí)實(shí)在在的現(xiàn)象。在奇點(diǎn)處時(shí)空曲率無(wú)限大，突然在某一時(shí)刻爆炸了，時(shí)間和空間就此開始，但是我們只能在大爆炸之后的10????秒開始測(cè)量（時(shí)間的最小單位是10的負(fù)43次方秒），這時(shí)宇宙的溫度是1億億億億度（1后面跟32個(gè)0），如此高溫度和高能量下粒子碰撞會(huì)產(chǎn)生許多不同的粒子和反粒子成對(duì)碰撞后湮滅，粒子運(yùn)動(dòng)速度之快足以逃脫任何核力和電磁力的吸引作用。 大爆炸后的1秒鐘，溫度降低到100億度，這大約是太陽(yáng)中心溫度的1000倍，氫彈爆炸可以達(dá)到此溫度。這時(shí)宇宙包含光子、電子和中微子以及它們的反粒子，夸克形成了質(zhì)子和中子。 宇宙繼續(xù)膨脹，溫度繼續(xù)降低，大爆炸后的100秒時(shí)，溫度降到了10億度，也是最熱的恒星內(nèi)部的溫度，此溫度下質(zhì)子和中子不再有足夠的能量逃脫強(qiáng)核力的吸引，結(jié)合成氘原子核（一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子）。更多的質(zhì)子和中子結(jié)合成了氦核，還有少量鋰和鈹?shù)雀氐脑亍?大爆炸后的30萬(wàn)年，溫度降到了3000度，電磁力將電子和原子核束縛在了一起，物質(zhì)和輻射完全分離。再之后的10億年，溫度降到了20度，粒子團(tuán)（也就是星云）互相吸引形成塊狀，隨著質(zhì)量的增加引力也隨之增加，吸引更多粒子，密度和溫度升高，最終形成恒星。恒星耗盡燃料死亡后會(huì)超新星爆發(fā)，高溫高壓會(huì)形成碳、氧甚至金、銀等更重的物質(zhì)，超新星爆發(fā)吹出來(lái)的氣體云會(huì)形成新的恒星，而這些重元素則形成行星。隨著時(shí)間的推移，我們的太陽(yáng)系就誕生了。地球上的無(wú)機(jī)物非常巧合地形成了有機(jī)物大分子，這就是所有生命的祖先，它們對(duì)生命的渴求以及發(fā)現(xiàn)了遺傳密碼，最終形成我們現(xiàn)在的世界。我們擁有一個(gè)能夠容納我們繁衍的環(huán)境，真的是無(wú)數(shù)次巧合共同作用的結(jié)果�；艚鸱Q之為人存原理，即我們看到的宇宙之所以如此，乃是因?yàn)槲覀兊拇嬖凇?直到現(xiàn)在宇宙還在膨脹，霍金把宇宙形容為一個(gè)有限但是無(wú)邊界的空間。而且也是時(shí)候給時(shí)間確定一個(gè)定義得很好的方向了，也就是時(shí)間的箭頭。   長(zhǎng)期以來(lái)人們還是相信絕對(duì)時(shí)間，也就是每一個(gè)事件都可由一個(gè)稱為時(shí)間”的數(shù)字以唯一的方式來(lái)標(biāo)記，所有正常的時(shí)鐘在測(cè)量?jī)蓚�(gè)事件之間的時(shí)間間隔上都是一致的。而在相對(duì)論中人們必須拋棄存在一個(gè)唯一的絕對(duì)時(shí)間的概念，相反，每個(gè)觀察者都有由他自己攜帶的鐘來(lái)記錄他自己的時(shí)間測(cè)度。作者在書中設(shè)定了三個(gè)時(shí)間箭頭方向： 第一個(gè)是熱力學(xué)時(shí)間箭頭，我們都知道任何物體的組成粒子會(huì)隨著物體溫度的升高而提高運(yùn)動(dòng)速度，這時(shí)物體內(nèi)部粒子就會(huì)變得越來(lái)越無(wú)序，這種混亂的狀態(tài)稱為熵”。熱力學(xué)時(shí)間箭頭說(shuō)明時(shí)間會(huì)向著無(wú)序度或熵增加的方向流動(dòng)。舉個(gè)例子說(shuō)明一下，例如一個(gè)完好的杯子是一個(gè)很有序的狀態(tài)，熵很低，當(dāng)這個(gè)杯子從桌子上掉到地上摔碎了，這個(gè)碎片的狀態(tài)就是很無(wú)序的、混亂的狀態(tài)，熵值增加了。熱力學(xué)時(shí)間箭頭說(shuō)明杯子只能從桌子上掉到地上摔碎，從有序變成無(wú)序，絕對(duì)不可能由這個(gè)杯子的碎片聚合成一個(gè)完好的杯子然后從地面跳到桌子上這種方向流動(dòng)。 第二個(gè)是心理學(xué)時(shí)間箭頭，也就是我們感覺(jué)到的時(shí)間流逝的方向，在這個(gè)方向上我們能夠記憶的是過(guò)去而不是未來(lái)。心理學(xué)箭頭是由熱力學(xué)箭頭決定的，因?yàn)槲覀儽仨氃陟卦黾拥姆较蛏嫌涀∈挛�，從而測(cè)得時(shí)間。因?yàn)槲覀冇洃浭挛锏臅r(shí)候確實(shí)是把無(wú)序變成有序，但是我們消耗的能量釋放到我們周邊，使我們周邊的無(wú)序度大大增加。 第三是宇宙學(xué)時(shí)間箭頭，就是宇宙在這個(gè)方向上是膨脹的而不是收縮。根據(jù)我們的觀察證實(shí)，宇宙必須從光滑有序的的狀態(tài)開始，隨著無(wú)序度的增加宇宙只能一直在膨脹，而智慧生命只能生存在膨脹狀態(tài)下的宇宙。 既然我們已經(jīng)確定了時(shí)間的流向，那我們可以大膽地設(shè)想一下，這個(gè)時(shí)間箭頭會(huì)不會(huì)分岔呢？我們能不能去到過(guò)去或者未來(lái)而進(jìn)行時(shí)間旅行呢？ 前面我們提到過(guò)，大質(zhì)量物體會(huì)使時(shí)間變慢，當(dāng)你越過(guò)黑洞的事件視界時(shí)你回眸一看，外面的時(shí)間在飛速流逝，而你的手表可能剛走完一秒鐘，你已經(jīng)去到未來(lái)了（但是不好意思，你會(huì)在幾個(gè)小時(shí)后被撕碎成粒子）。還有一種可能就是你被加速到光速，當(dāng)你坐在一列以光速行駛的火車上，每秒鐘繞行地球七圈半，一個(gè)小時(shí)后你下車，發(fā)現(xiàn)你的親朋好友在幾千年前就已經(jīng)死去了。 事實(shí)證明我們不能被加速到光速，因?yàn)槿魏斡匈|(zhì)量的物體接近光速時(shí)質(zhì)量會(huì)增加到無(wú)限大，這就需要無(wú)限大的能量，我們還做不到。那么我們能回到過(guò)去嗎？也不行，因?yàn)樾枰猿馑亠w行才能使時(shí)間倒流，這更是做不到�，F(xiàn)在我們還不能發(fā)現(xiàn)甚至制造一個(gè)能夠支持時(shí)間旅行的時(shí)空曲率，也就是蟲洞。   當(dāng)然這里面也有很多悖論，比如我通過(guò)蟲洞回到了昨天，并把昨天的我殺死了，那怎么會(huì)有今天的我出現(xiàn)，對(duì)于昨天的我來(lái)說(shuō)已經(jīng)死了，怎么會(huì)有一個(gè)未來(lái)的自己回來(lái)殺自己呢？ 如果今天沒(méi)有了，那明天會(huì)不會(huì)有昨天？ 再或者，為什么沒(méi)有一個(gè)未來(lái)的人穿越回現(xiàn)在告訴我們一些高階知識(shí)，或制造蟲洞的方法？來(lái)加速我們的文明？ 回答這個(gè)悖論的只能是：宇宙的演化有無(wú)數(shù)多種可能，而我們只是生活在宇宙隨機(jī)挑選一個(gè)方式中而已，如果誰(shuí)回到了過(guò)去，那他會(huì)以另一種方式演化，而我們和那個(gè)人可能永遠(yuǎn)不會(huì)見面。也許存在無(wú)窮多個(gè)宇宙。 到現(xiàn)在為止我們解釋宇宙的武器”已經(jīng)有牛頓定律、相對(duì)論、不確定性原理和量子力學(xué)等等，可是我們還是想尋求一個(gè)可以解釋宇宙萬(wàn)物的、完備的、協(xié)調(diào)的萬(wàn)能理論。1984年弦理論”進(jìn)去視野，有望打開這所大門。意思是每個(gè)微小的粒子可以看成一根微小的弦，這個(gè)弦只有長(zhǎng)度，是一維的�？梢院芎玫亟忉寱r(shí)空關(guān)系。整個(gè)宇宙一共有11個(gè)維度，而我們生存在其中的4維時(shí)空里，其它的維度都緊密的卷曲著，并沒(méi)有展開。那我們?cè)趺床拍苓M(jìn)入高維時(shí)空里呢？只有后人的好奇心才能幫我們找到答案。 到這里整本書就講完了，下面我說(shuō)說(shuō)我的幾點(diǎn)感受： 1.就像霍金在后面說(shuō)的，如果科學(xué)家找到了任何新的理論，都應(yīng)該表達(dá)出來(lái)，讓所有人都能參與到科學(xué)探索中去，這是一種上帝精神，也是他寫這本書的愿景。 2.這本書講的是以時(shí)間為主題的宇宙發(fā)展，很好地為我們打開了宇宙學(xué)視角和思維。我們現(xiàn)在的人的思維已經(jīng)固化了，殊不知正是那些前人以好奇的心態(tài)和開放的思維造就了今天的文明。我們反對(duì)按部就班”！我們需要逾越規(guī)則”式的創(chuàng)新！ 3.說(shuō)到時(shí)間，我們生命的本質(zhì)：不就是一段時(shí)間嗎！每個(gè)人都有自己的時(shí)間測(cè)度，而時(shí)間又是生命價(jià)值的測(cè)度。我們可以用上帝視角觀察我們已過(guò)去的時(shí)間，產(chǎn)生了多少價(jià)值。我們每個(gè)人心里都有一種最原始的沖動(dòng)、最撩撥心弦的記憶和對(duì)未來(lái)的愿望，抓住它、強(qiáng)化它、堅(jiān)持它，它就是我們最初的夢(mèng)想。 4.我們總想抓住時(shí)間的尾巴，讓它流逝得慢一點(diǎn)，其實(shí)大可不必，我們可以讓它自顧自地流著，只要我們把相同的時(shí)間疊加更多價(jià)值就好，在時(shí)間價(jià)值面前，你不用著急出發(fā)，因?yàn)槟銜?huì)被抵達(dá)。 時(shí)間是最公平的，也是每個(gè)人最寶貴的資源，與其說(shuō)要如何珍惜時(shí)間這種難落實(shí)的話，不如我們可以把時(shí)間當(dāng)做朋友，在正確的時(shí)間，做正確的事。在它的陪伴下，我們?cè)趩挝粫r(shí)間創(chuàng)造的價(jià)值，我們這一生疊加的價(jià)值，我們的思維更新得有多快，還有夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)進(jìn)度都會(huì)被量化。當(dāng)我們回眸的時(shí)候，可以創(chuàng)作出一部?jī)H屬于我們自己的、獨(dú)一無(wú)二的——時(shí)間簡(jiǎn)史。