霍金的<时光简史>的序

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，希望能够帮助到您 。

宇宙论是一门既古老又年轻的学科
。作为宇宙里高等生物的人类不会满足于自身的

生存和种族的绵延，还一代代不懈地探索着存在和生命的意义。但是 ，人类理念的进化

是极其缓慢和艰苦的 。从亚里士多德——托勒密的地心说到哥白尼——伽利略的日心说

的演化就花了2000年的时间
。令人吃惊的是
，尽管人们知道世间的一切都在运动，只是

到了本世纪20年代因哈勃发现了红移定律后 ，宇宙演化的观念才进入人类的意识。人们

甚至从来没有想到过宇宙还会演化 。牛顿的万有引力定律表明，宇宙的物质在引力作用

下不可能处于稳定的状态。即使在爱因斯坦的广义相对论中
，情况也好不到哪儿去，为

了得到一个稳定的宇宙模型 ，他曾将宇宙常数引进理论中
。他们都希望在自己的理论中

找到稳定的宇宙模型。可见
，宇宙演化的观念并不是产生于这些天才的头脑之中 。

将哈勃的发现当成现代宇宙论的诞生是公平的
。哈勃发现，从星系光谱的红移可以

推断 ，越远的星系以越快的速度离开我们而去
，这表明整个宇宙处于膨胀的状态。从时

间上倒溯到过去，估计在100亿到200亿年前曾经发生过一桩开天辟地的大事件 ，即宇宙

从一个极其紧致、极热的状态中大爆炸而产生 。伽莫夫在1948年发表的一篇关于热大爆

炸模型的文章中作出了一个惊人的预言
，早期大爆炸的辐射仍残存在我们周围，不过由

于宇宙膨胀引起的红移 ，其绝对温度只余下几度左右
，在这种温度下，辐射是处于微波

的波段
。但在1965年彭齐亚斯和威尔逊观测到宇宙微波背景辐射之前 ，人们并不认真对

待此预言。

一般认为，爱因斯坦的广义相对论是用于描述宇宙演化的正确的理论 。在经典广义

相对论的框架里
，霍金和彭罗斯证明了，在很一般的条件下 ，空间——时间一定存在奇

点
，最著名的奇点即是黑洞里的奇点以及宇宙大爆炸处的奇点
。在奇点处，所有定律以

及可预见性都失效。奇点可以看成空间时间的边缘或边界 。只有给定了奇点处的边界条

件 ，才能由爱因斯坦方程得到宇宙的演化
。由于边界条件只能由宇宙外的造物主所给定
，

所以宇宙的命运就操纵在造物主的手中。这就是从牛顿时代起一直困扰人类智慧的第一

推动问题 。

如果空间——时间没有边界，则就不必劳驾上帝进行第一推动了。这只有在量子引

力论中才能做到
。霍金认为宇宙的量子态是处于一种基态 ，空间——时间可看成一有限

无界的四维面
，正如地球的表面一样，只不过多了两个维数而已。宇宙中的所有结构都

可归结于量子力学的测不准原理所允许的最小起伏 。从一些简单的模型计算可得出和天

文观测相一致的推论 ，如星系 、恒星等等的成团结构
，大尺度的各向同性和均匀性，空

间——时间的平性 ，即空间——时间基本上是平坦的，并因此才使得星系乃至生命的发

展成为可能
，还有时间的方向箭头等等
。霍金的量子宇宙论的意义在于它真正使宇宙论

成为一门成熟的科学，它是一个自足的理论 ，即在原则上
，单凭科学定律我们便可以将

宇宙中的一切都预言出来。

本书作者是当代最重要的广义相对论家和宇宙论家 。70年代他和彭罗斯一道证明了

著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖
。他还证明了黑洞的面积

定理 ，即随着时间的增加黑洞的面积不减。这很自然使人将黑洞的面积和热力学的熵联

系在一起 。1973年
，他考虑黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像黑体一样发出辐射 ，其

辐射的温度和黑洞质量成反比
，这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小，而温度却越变越高 ，

它以最后一刻的爆炸而告终
。黑洞辐射的发现具有板其基本的意义
，它将引力
、量子力

学和统计力学统一在一起。

1974年以后，他的研究转向量子引力论 。虽然人们还没有得到一个成功的理论 ，但

它的一些特征已被发现
。例如，空间——时间在普郎克尺度（10＾-33厘米）下不是平坦

的
，而是处于一种泡沫的状态。在量子引力中不存在纯态，因果性受到破坏 ，因此使不

可知性从经典统计物理、量子统计物理提高到了量子引力的第三个层次 。

1980年以后
，他的兴趣转向量子宇宙论。

本书的副题是从大爆炸到黑洞
。霍金认为他一生的贡献是，在经典物理的框架里 ，

证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性
，黑洞越变越大；但在量子物理的框架里，他指

出 ，黑洞因辐射而越变越小
，大爆炸的奇点不但被量子效应所抹平，而且整个宇宙正是

起始于此。

理论物理学的细节在未来的20年中还会有变化 ，但就观念而言
，现在已经相当完备

了 。

霍金的生平是非常富有传奇性的，在科学成就上 ，他是有史以来最杰出的科学家之

一，他的贡献是在他20年之久被卢伽雷病禁锢在轮椅上的情况下做出的
，这真正是空前

的
。因为他的贡献对于人类的观念有深远的影响，所以媒介早已有许多关于他如何与全

身瘫痪作搏斗的描述。尽管如此 ，译者之一于1979年第一回见到他时的情景至今还历历

在目 。那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班时
，门打开后，忽然脑后响起

一种非常微弱的电器的声音 ，回头一看
，只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上，他

自己驱动着电开关
。译者尽量保持礼貌而不显出过分吃惊 ，但是他对首次见到他的人对

其残废程度的吃惊早已习惯。他要用很大努力才能举起头来 。在失声之前
，只能用非常

微弱的变形的语言交谈，这种语言只有在陪他工作 、生活几个月后才能通晓
。他不能写

字 ，看书必须依赖于一种翻书页的机器
，读文献时必须让人将每一页摊平在一张大办公

桌上，然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。人们不得不对人类中居然有以这般坚

强意志追求终极真理的灵魂从内心产生深深的敬意 。从他对译者私事的帮助可以体会到 ，

他是一位富有人情味的人
。每天他必须驱动轮椅从他的家——剑桥西路5号，经过美丽的

剑河
、古老的国王学院驶到银街的应用数学和理论物理系的办公室。该系为了他的轮椅

行走便利特地修了一段斜坡 。

在富有学术传统的剑桥大学
，他目前担任着也许是有史以来最为崇高的教授职务，

那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。

本书译者之一曾受教于霍金达四年之久 ，并在他的指导下完成了博士论文
。此书即

是受霍金之托而译成中文
，以供占人类五分之一的人口了解他的学说。

——许明贤 吴忠超

斯蒂芬·温伯格不仅是一位杰出的理论物理学家，还是一位富于挑战精神的作家 ，其影响超出了自身的专业范围
，而为哲学家、社会学家 、文化学者及公众所关注 。遗憾的是，他在中国的知名度远不如另一位斯蒂芬——斯蒂芬·霍金
。 科学史上的“一分钟
”

“既然宇宙起源于一次大爆炸 ，那么在大爆炸之前发生了什么呢？”在原本不可思议、莫测高深的宇宙大爆炸理论变得日渐时髦的今天
，这个问题也就成了一个为普通人所关心的问题。

任何一门艰深的专业理论在变得无比时髦的同时，必定会受到广泛的误解 。热寂说是如此 ，大爆炸理论也是如此
。但碰巧有那么一回
，提出这个外行问题的不是别人，而是一位有权有势的人。

在温伯格的文集《科学反击文化敌手》中 ，就讲述了这样一个略显尴尬的场面：提问者是当时的美国副总统戈尔，回答者是包括温伯格在内的一群顶尖的物理学家 。时间是1992年
。当时的形势是
，他们试图游说戈尔拨钱（83亿美元）建造一个庞然大物——一台超级粒子加速器，仅对撞环部分 ，直径就达到87.1公里！

本来
，以这群精英中的精英的才智，回答它应该是区区小事。

“呵呵 ，副总统先生
，你问得很好！但……这个问题是没有意义的，就像问在绝对零度以下会发生什么一样 。 ”

像这样的回答似乎有点儿粗鲁 ，或者说不够厚道
。其实有时候
，在特殊的场合下，对付外行提出的外行问题 ，这种快刀斩乱麻的方式不失为一种有效的策略：虽然不能解惑
，却能使其继续保持某种神秘感乃至敬畏感。

但他们没有采取这个策略，而是用一种更礼貌
、更专业的方式去回答这个问题 。有趣的是 ，几年后就连温伯格本人也不记得是如何回答的了。但有一点是肯定的，戈尔先生听了一头雾水
。

这或许就是科学史上的“一分钟
”啊！

奥地利作家茨威格曾用其生花妙笔描写过历史上的一个重要瞬间——滑铁卢的一分钟。滑铁卢战役打响后
，拿破仑手下的一位手握重兵的元帅成了决定整个战役命运的人，但这位元帅只思考了一分钟 ，就做出了一个决定 。

当然
，把此一分钟与彼一分钟相比，肯定有诸多的不合适 ，况且这83亿美元最后还需国会批准
。但两者的结局却是相同的：滑铁卢以拿破仑的失败而告终
，而这个拟议中的项目以物理学家的失败而告终。

“那种支持最终变得不冷不热，且这项工程也被国会取消了 。”温伯格在一条注释中写道 ，大概意识到这件事的重要性
。 根据杨振宁的看法
，20世纪的物理学有两段好时光，一段是第一个1 / 4世纪 ，这是物理学的黄金时代
，标志是两大革命性的理论——相对论和量子力学的创立；另一段是二战之后的二三十年，大体上相当于第三个1 / 4世纪 ，这是物理学的白银时代。在理论的革命性方面，白银时代不能与黄金时代相比
，但是这个时期，物理学家在核物理、固体物理 、基本粒子构造
、量子场论等方面取得了一系列的进展 。而杨振宁和温伯格都是隶属于白银时代的代表人物
。

对于专业人士而言 ，温伯格是基本粒子和量子场论领域里的大家
，在弱力与电磁力的统一方面，他走了一步很关键的妙棋；对于科学爱好者而言 ，温伯格是一部关于宇宙起源的畅销书《最初三分钟》的作者；而对于很多人文学者而言
，温伯格是那位惹是生非并暴得大名的索卡尔的老师。

1996年5月，美国著名的左派杂志《社会文本》发表了索卡尔在1994年11月投寄的一篇文化论文 ，作为物理学家的索卡尔随即自我揭发
，这是一篇胡言乱语、用一些时髦的学术词汇（后现代理论）拼凑成的诈文，这一事件在整个西方知识界引起了轩然大波 ，并由此引发了两个几乎互不相干的领域——科学与人文之间的一场大争论
，即所谓的科学战争（science war） 。具有讽刺意味的是，当《社会文本》的编辑决定发表索卡尔的诈文时 ，一个次要的考虑是，他是大名鼎鼎的温伯格的学生
。

《科学反击文化敌手》共收有23篇文章
，时间跨度15年，最后一篇是发表在1999年《泰晤士报文学增刊》上的书评 ，算得上是厚积薄发。但比时间跨度更广阔的是领域跨度
，温伯格在文中表达了他对哲学 、历史
、宗教、诗歌 、戏剧
、未来社会、科学哲学 、生物学
、物理学史等方面的看法 。哈佛大学出版社2001年出版此书时，大概是为了好卖 ，起了这样一个名称Facing Up? Science and Its Cultural Adversaries（可直译为“直面：科学及其文化敌手们 ”）
，这个略具攻击性的书名并不确切，其中只有7篇涉及到所谓的Cultural Adversaries。

毫无疑问 ，温伯格会坚定地站在索卡尔一边
，倒不是因为索卡尔是他的学生，也不仅仅是因为他们都是搞理论物理出身的 ，而是因为一种更深刻的共同经验
，亦即最基本的近代自然科学方法的训练和熏陶
。甚至在文体上，他们的喜好也是相同的 ，都热爱那种精确、明晰 、朴素的文风——但凡受过自然科学训练的人，这几乎是一种天然倾向。

对索卡尔的支持
，温伯格不光是停留在口头上，年过耳顺的他亲自在报刊上撰写评论文章 。发表在《纽约书评》上的《索卡尔的恶作剧》便是此类文章之一 ，这篇总的调子看似温和的文章不但使温伯格立刻进入到论战的最前沿
，而且还显示了其性格中严厉的一面，他比索卡尔更进了一步 ，认为这种思潮不仅危及科学本身的健康发展
，甚至还会危及人类的文明（虽然是含蓄地指出这一点）
。

在很多场合下，温伯格都显示出了这种严厉性 ，常常给人以“严厉一击”
，而他所谓的“文化敌手们
”也不仅仅是那些擅自闯入科学领地并大肆践踏的文人们。 即便是在物理学中，温伯格也处于一个相当特殊的位置——基本粒子领域 。这个位置不但造就了温伯格的物理思想 ，对于其一般的科学思想（譬如广义的科学方法）乃至世界观和哲学观的形成
，也是有影响的
。

温伯格反对科学是一种社会建构，即便部分地是一种社会建构 ，也是错误的。这个时候他所代表的是科学界的主流观点 。

而当温伯格以逼近不动点现象为例进行说明时，则显示出了物理学领域的经验对他的影响
。

“物理学理论就好像是一些吸引我们走向它们的不动点
，起点可能由文化决定，过程可能受个人哲学影响 ，可是不动点仍然在那里。那是任何物理理论都会朝着它们运动的某种东西：一旦我们到达那里
，我们就会知道它，然后停下来 。”此刻 ，在逼近的过程中诸如此类的影响已经被清除掉了
，“除了像我们所用的数学符号那种不重要的东西外，我们现在所理解的这些物理规律仅仅是对实在的一种描述
。 ”

对于哲学 ，温伯格表示自己是一位快乐的门外汉
，不喜欢阅读自亚里士多德、阿奎那直至现代的大多数哲学著作。实际上，他跟他的同行们一样 ，骨子里就不相信这种哲学能够提出
、当然更谈不上解决任何有意义的问题 。他一方面瞧不起这类“醉汉的胡言乱语
”（爱因斯坦评黑格尔语）
，另一方面却又希望哲学中的杂交水稻——科学哲学能够给科学带来某种实在的帮助。当他以物理学家的谨慎和严厉来检验这些思想时，却发现经常是失望远大于希望
。

由于库恩的研究成果及其所发明的术语诸如“范式”、“不可通约 ”等对后现代主义的滥觞影响甚广（“在这方面我的朋友库恩要负责任
”） ，他便对他的科学哲学做了一番研究，得出了一个值得广而告之的结论：只有当科学中的革命达到从前科学（亚里士多德学说）到现代科学在认识自然的某些方面的转变程度
，科学革命才似乎符合库恩的描述。牛顿力学的诞生是一个大的范式转变，从那以后 ，我们对运动的认识就没有符合库恩所描述的转变 。 1974年
，乘着基本粒子理论取得阶段性胜利的东风，温伯格在《科学美国人》杂志上意气风发地写道：“人们持久的希望之一就是 ，找到几条简单而普遍的规律
，来解释拥有其全部外在复杂性和多样性的大自然为什么会如此
。此时此刻，我们所能得出的最接近大自然的统一观点是按照基本粒子及其相互作用来描述的。”

以我个人的愚见 ，温伯格的意思大概有两点：第一点是希望找到几条最基本的规律来解释宇宙间的所有现象
，即要圆一个“终极理论之梦 ”（他本人就写过这样一本书）；第二点则规定了实现这一“宇宙大梦
”的方向，即从更微观而非更宏观的层面上去解决 ，且宏观层面的事情最终或原则上都可以还原到最微观的层面上 。

这一回
，轮到温伯格受到严厉一击了
。这是物理学家思维方式的一个可怕的例子，恩斯特·迈尔（Ernst Mayr）如此评论道。迈尔是哈佛大学著名的生物学教授 ，是进化论“综合学说”的创始人之一 。尽管温伯格是他的老朋友，但他一点也不客气（呵呵
，跟温伯格一样严厉）
。

在获悉迈尔的批评后，温伯格在态度上似乎有所松动 ，认为《科学美国人》上的那段话不过是些老生常谈
，况且爱因斯坦也曾说过类似的话（这个古老的梦想至少应该追溯到牛顿那里）。他断然拒绝迈尔赠给他的那顶“不折不扣的还原论者 ”帽子，谦虚地表示自己只是个“折衷的还原论者
” 。

但从温伯格所做的辩解中（“我愿意努力阐述基本粒子物理学何以比其他物理学更基本”） ，我们仍然可以发现
，他其实一点也不“折衷 ”
。

迈尔对当代生物学的各个分支有着深刻的理解，著有《生物学思想发展》一书 ，大概是最有资格攻击温伯格的少数人之一（在这少数人中
，应该包括凝聚态物理学家菲利普·安德森，安德森早在1972年就在《科学》杂志上发表挑战还原论的文章 ，文章的标题More is different后来成了一句名言
，可直译为“多了就是不一样”；顺便说一句，安德森也是反对超级粒子加速器项目的主要人物之一）。物理学与生物学 ，这是20世纪最具活力，同时也是对人类生活的影响最为深远的两大学科
，但《终极理论之梦》的作者与《生物学思想发展》的作者并没有形成类似爱因斯坦和波尔那样持久 、热烈
、面对面的思想交锋和碰撞，应该是科学史上的一大憾事 。 英国作家乔伊斯在写作小说《尤利西斯》时 ，需要借助一个古代范例（荷马的《奥德赛》）；温伯格在叙述他一生中最重要的发现时
，也需要借助一个范例，他所借助的是爱德华·吉本 ，在一切说英语的国家中最伟大的历史学家。

1764年10月
，27岁的吉本来到罗马游历，虽然胸中怀有某些含糊的想法 ，却又不知道自己到底要干什么
。在到处都是古迹、遗址和传说的罗马城
，吉本坠入了一种如痴如醉般的反常情绪中。10月15日傍晚，当他坐在罗马议会大厦遗址上沉思默想 ，忽然听到赤脚的托钵僧正在朱诺神庙唱着晚祷
，情绪的酝酿到达了顶点，灵感之光就在这时闪现了：在他的内心第一次产生了要为罗马帝国的这座“永恒之都
”撰写一部衰亡史的念头 。

“那是在马萨诸塞的剑桥大学 ，当时我正开着那辆红色的卡玛洛，在驶往我在麻省理工学院物理系办公室的途中
，我忽然产生了有关这项我最著名的工作的想法
。”温伯格模仿起吉本来，但用的不是吉本的文风。对于科学家而言 ，吉本的那种澎湃汹涌的文体过于华而不实了
，既不精确，也不节制 。

吉本的灵感更像是一种感召 ，他所接受的是命运之神的眷顾；而温伯格的灵感则是对问题的思考积累到一定程度
，豁然开朗，产生突变的结果
。

温伯格最著名的工作 ，就是在所谓的电弱统一理论方面
，该理论把自然界中四种最基本的力的两种——电磁力和弱力统一起来了。在灵感出现的两个星期后，温伯格就完成了他的论文 ，一篇简短的论文 。而对于吉本
，从最初的灵感到《罗马帝国衰亡史》的最终完成，需要长达23年的时间
。

但这并不意味着科学上的成果要来得容易些。从温伯格1954年去哥本哈根大学读理论物理专业的博士 ，到1967年建立电弱统一理论，其间用了13年的时间；而从理论的发表
，到它最终被实验证实——得到了1978年斯坦福大学直线加速器中心的一项关键实验的有力支持，又用了11年的时间 。 温伯格先生有着广博的人文知识 ，获得过刘易斯·托马斯奖（以《细胞生命的礼赞》的作者命名的这个奖
，是专门用来奖励科学家中的作家的），并因此被人称为诗人科学家 ，但以我个人的眼光
，在温伯格身上，艺术更多的是一种修养 ，而非气质
。在比他年岁稍长的费曼身上
，这种气质要明显些。不过在这里，我更愿意作一个严厉的比较——把他与谁都知道的爱因斯坦作比较 ，并让他相形见绌 。并不是因为爱因斯坦会拉小提琴
，而温伯格不会，我所指的是某种心灵深处的东西 ，这种东西不仅通过文字，也通过行为反映出来。爱因斯坦本人在为其传记写序时就曾说过这样的话：

“为作者所忽视的
，也许是我性格中那些非理性的 、自相矛盾的
、可笑的、近乎疯狂的方面
。这些东西似乎是那个无时不在起作用的大自然为了它自己的取乐而隐藏在人的性格中的。 ”

在温伯格那里，这种“可笑的 、近乎疯狂的方面
”要少得多 。这也可以从一个他与一位诗人的争论中看出来
。这位诗人叫安东尼·赫克特 ，诗写得怎样我不知道
，但显然，他拥有一颗像诗人一样的叛逆之心。当温伯格声称自己活得幸福时 ，诗人则用叫板的口吻提醒道
，他希望温伯格这样说是出于口误，因为古希腊的梭伦使他懂得 ，人应该把生活中的好事归功于运气 。

温伯格在一位朋友的帮助下
，充当了一回考据家
。在希罗多德的著作中，记载了一段梭伦拜访吕底亚末代国王的故事。国王让梭伦列出一个最幸福的人的名单 ，梭伦说了几个名字
，但都是已经死了的普通人 。被激怒的国王质问梭伦，为什么他认为这些普通人比身为国王的他更幸福 ，梭伦回答说：在人死之前生活是如此地难以预料，因此“幸福”一词应该留待身后
，通常，活着的人只有幸运可言
。

温伯格指出 ，梭伦慎言“幸福 ”
，是因为古人生活中的风险（尤其是政治家，国王本人的命运即为一例） ，而这种风险对于他自己
，即便是存在，概率也很小 ，因此他这样说并无不妥。

在这场遭遇战中
，温伯格获胜了 。这是科学家的思维对诗人的思维的胜利
。尽管战场是历史领域，获胜的依然是作为物理学家的温伯格 ，而不是作为诗人的温伯格。此时此刻的温伯格
，与那个他所喜爱的历史学家吉本，以及那个有着强烈命运感的爱因斯坦相距是何等的遥远啊 。

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”这个话题的介绍 ，今天小编就给大家分享完了，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！