斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking，1942年1月8日至2018年3月14日），是爱因斯坦之后最广为人知的物理学家。天体物理学远离普罗大众的日常生活，普通人极少会留意霍金的学术成就，但他写了一本洛阳纸贵的科普“天书”——《时间简史：从大爆炸到黑洞》。
《时间简史》是一本讲述时空本质、推算宇宙演化的宇宙学读物，虽然讨论的是宇宙的终极问题，但霍金在书中摒弃了深奥的数理公式与晦涩的专业术语，努力使用平白易懂的语言，向普通读者展现了宇宙难以言喻的神奇奥妙。
时间简史引发的思考
01
时间与空间
先来说一说“时间”。时间看起来是真实存在的东西，但其实时间只是运动的体现，如果世间的所有物质都静止下来，那么时间再无意义。正是因为人类想认识世界，在研究力、运动、规则这些东西的时，才引入时间的概念，让它作为很多事情的“自变量”。
在“孪生子佯论”中哥哥进行接近光速的空间航行，弟弟留在地球上。当哥哥回来时会发现自己比弟弟年轻。这种现象是相对论的体现即，时间与空间是相对的，高速运动的物体所处的时间会变慢。然而，时间变慢是体现在哥哥的生长、细胞活动、与生命活动变慢上的。
再来说一说没有参杂时间概念的空间：
想象在一张纸上（也就是一个二维世界）有一位「方片」先生，正在和他的朋友「圆圈」女士聊天。由于他们处在一个无限细的世界，方片先生眼中的圆圈女士就是一条线段，尽管那并不是圆圈女士本来的样子。一个处于二维世界中的物体无法“看”到两个维度，仅能看到一个。利用类比推理，三维世界中的人类实际上也无法看到三维物体，只能看到二维物体。
而我们眼睛看到的是三维的世界，可以得出我们其实生活在四维空间里，而我们看到的并不是事物原本的样子。当然，中学老师告诉过我们类比推理得出的结论不一定正确。（好吧，这个研究领域从物理学转向了哲学，而且有点唯心hhhhhhhhhhhh）
我们回到物理学上。
时间和空间结合到一起进而称作“时空”。
1687年，牛顿提出了第一个时间与空间的模型，他用四个参数xyzt来描述三维空间加上时间。但牛顿认为时间与空间相互分离，时间像一根两端无限延伸的铁轨，它已经存在并将存在无限久。牛顿的模型又叫“经典时空观”。广义相对论把三维空间和一维时间结合在一起。正式有了“四维时空”的概念。弦理论提出了十一维甚至更高的维度，比如在五维加入不确定性，在六维加入平行时空······
02
霍金辐射
“霍金辐射”可以说是霍金一生最重要的理论，像相对论改变了人们对时间的认识一样，霍金辐射的提出改变了人们对黑洞的认识。
1975年，霍金发表论文《Particle Creation by Black Holes》，其中说到：“在经典理论中，黑洞只能吸收粒子但不会发射粒子。但量子力学效应表明黑洞会像具有温度的热体一样产生和发射粒子。这种热辐射会导致黑洞质量缓慢下降并最终消失。尽管这些量子效应违反了黑洞事件视界面积不能减小的经典定律，但根据广义第二定律可以得出引力塌缩将塌缩体中的重子和轻子转化为熵这样的结论。我们很容易猜测这可能是宇宙每个重子含有如此之多的熵的原因。”
简言之，黑洞并不是那么“黑”，黑洞也会向外辐射能量。如果一个航天员落入黑洞中，黑洞的质量会增加，但这额外质量的等效能量将会以辐射的形式回到宇宙中去。当然，这对于航天员来说仍然是一种不幸。。。。。。
03
万物理论（TOE）
物理学家们一直想寻找一个包括宇宙万物的统一理论。像麦克斯韦统一电学和磁学一样，现代物理学家在努力寻找引力和其他力的统一。
对于统一，现在最流行但也饱受争议的理论就是上文提到“弦理论”。“弦理论”并不是单一的一种理论，但在这些理论中，基本的对象不再是点状的粒子，而是只有长度而没有其他维的弦。
“弦理论”的确看起来很完美，但证明它的正确（或错误）仍然还有很长的路要走。如果有朝一日我们能找到了那个统一万物的理论，那将会是物理学乃至整个自然科学的重大突破。
查看资料
顶 
踩 
