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发信人: carbuncle (猜猜看我是谁？), 信区: Other
标  题: 从大爆炸到黑洞—史蒂芬·霍金的宇宙观
发信站: 听涛站 (Mon May 24 09:57:21 1999), 转信

                         （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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※ 来源:．听涛站 bbs.foundernet.edu．[FROM: 10.23.30.21]