时间起源

时间起源— 宇宙学家是时间的旅人，借望远镜穿梭时光是他们的浪漫。 你知道吗，当你仰望漫天的星辰，你可以看到宇宙一百亿年的样子。你曾否好奇我们从哪里来？时间有起点吗？我们又为何存在？霍金二十多年的学生兼同事，世界著名宇宙学家托马斯·赫托格，在《时间起源》里写下了霍金关于时间的最后的思考。 物理革命二十世纪末物理学的大厦快要落成的时刻，两朵乌云带来了深远的物理变革。它们分别引出了相对论和量子力学，我们今天生活的一切 — 核能、航空、计算机、通信等等几乎来源于此。 但这两大理论有着深刻的矛盾，1970年霍金通过奇点定理证明广义相对论可以推导出，宇宙的初始和黑洞的中心，因为密度和引力变得无限大，经典物理定律不再适用。而这个初始就是大爆炸，我们无法知道大爆炸之前的事。 霍金的黑洞辐射理论，创造了信息悖论。广义相对论指出黑洞中的信息无法逃逸。如果黑洞最终蒸发，落入黑洞的所有信息随之永远消失，与量子力学中的信息守恒原则相冲突。 人择原理大爆炸理论可以解释我们从何而来，但是不能解释我们为何存在。宇宙中的物理常数是如此的精确巧合，哪怕偏离很少一点点，生命就不会诞生，我们会迎来一个了无生机的宇宙。很多物理学家因此笃信造物主的存在。 为了解释为什么我们存在，物理学家无奈的诉诸了人择原理。 弱人择原理说我们观察到的宇宙特性之所以如此，是因为只有在这样的条件下，观察者（即我们人类）才能存在。 强人择原理则推测可能存在许多不同的宇宙，每个宇宙都有不同的物理规律和常数。我们所在的宇宙之所以有生命存在的条件，我们正好处在其中一个适合生命存在的宇宙。 无奈之处在于，卡尔·波普尔提出的可证伪性原则是几百年来物理学的核心。没有一个科学理论绝对正确，都有被证伪的一天，但它们可以通过一次次的实验检验来增强自己的生命力。而人择原理，特别是强人择原理则属于无法检验的哲学范畴。 量子宇宙后期的霍金试图找出人择原理之外的解释。传统的物理学把初始条件排除在物理定律之外，通过改变不同的初始条件来推测物理定律。而宇宙学的难点在于我们没有办法改变初始条件 —— 不识庐山真面目，只缘身在此山中。 霍金在寻找一种能够包含初始条件的物理系统，他将目光投向了达尔文主义。达尔文的进化论将上帝踢出了舞台，世界可以自发的演化出自己的样子。霍金晚年提出了一种和《时间简史》（自下而上）里不一样的宇宙观，称之为自上而下的宇宙观。物理定律也是自发的演化出现在的样子。 量子力学的概率和随机性，破坏了传统的因果性和决定论。不存在一个全知全能的麦克斯韦尔妖，可以精确的预测这个世界下一刻的样子。世界的宿命从注定，到概率。薛定谔的猫的箱子，上帝的骰子的筛盅，揭开谜底（坍缩）方式，就是观测。 霍金将量子力学引入了宇宙学。每一次观测行为都相当于对可能的未来进行修剪。量子理论的测量就像一个岔路口，在这里历史分为两个或多个独立的分支。观测也可以触及过去，霍金说“宇宙的历史取决于你问的问题。” 写在最后在《时间简史》里霍金说，即使我们真的找到了一种万物理论，它也只是一组规则和方程，是什么给方程注入了活力？ 霍金最后的答案是：观测。我们创造了宇宙，正如宇宙创造了我们。

《时间起源》的作者是霍金教授的学生，本书不仅回顾了人类历史上对于时间的各种看法和思考，重点阐述了量子力学理论推动的宇宙起源发展观，其中穿插了许多霍金教授工作的回忆，充满了对科学伟人的崇敬和怀念之情。 书中大段的内容，驳斥“人择理论”的浅薄和可笑，重点介绍了霍金教授从早期到后期以来宇宙起源的见解和不断变化的过程，黑洞研究部分很有趣，但中间一大段看的不太明白，有点晦涩艰难，我大概明白了“无边界宇宙起源”，“在原始宇宙中，物理学的规则处在一个随机变化和选择的过程中，类似于达尔文的进化论，而各种粒子、相互作用力，甚至我们认为连时间都会逐渐消失在大爆炸中”，“这就是为什么史蒂芬将他的终极理论称为自上而下的宇宙学：我们是在倒着阅读宇宙历史的基本原理，这就叫自上而下”。 关于宇宙的起源，事关每个人面对的终极问题，“你从哪里来”，不仅指时间也指空间，霍金教授思考一生，也无法从正面回答这个问题，只好从哲学角度试着回答，是不是也算一种无奈的妥协，因为那个确定的答案可能无法探究和被理解。 我们只是产生了意识的局部宇宙，只能从现有的数据和信息来推断臆测已经消逝的历史，而且作者提到的历史光锥范围，也仅仅是整个宇宙立体历史的一个小的片段部分，我们又怎样保证能得出可以验证的真实真相呢？文末作者提到“拒绝接受“宇宙是一个机器，由先前存在的绝对定律所支配”这样的观点，而认为宇宙是一种自组织实体，各种演生出来的规律在其中出现，其中最普遍的那些，我们称之为物理定律。” 这样的洞见很值得普通人停下手中的柴米油盐酱醋茶去认真想一想，怎样度过这短暂的一生，在这片宇宙产生了生命的小岛上留下一点印记，最好不要进化成蚂蚁那样群体，失去个人意识的自由。

2018年3月14日，霍金离开了我们，但他的思想却仍然鼓励着许多物理学家砥砺前行。在赫托格的新书《时间起源》中，他讲述了他与霍金对宇宙的全新思考。我们也将从这本书中阅读到更多关于时间、黑洞、宇宙起源、自上而下、全息宇宙学的故事。

循着霍金毕生的求索之路，奔赴时间与宇宙的本源。硬核宇宙学褪去晦涩，在层层推演里，读懂星河演化，读懂人类对时空永恒的浪漫追问。

自《时间简史》之后，又一部直面宇宙本源的科普读物，笔者师从霍金，再一次深刻的展示宇宙时空的宏伟画卷。对于数学功底近乎于无的我，从数学公式的角度领悟我们这个大千世界无疑很难，好在，文学和哲学可以用语言以另外一个角度让我们一窥时空的奇妙。牛顿的经典物理客观的展示，以至于中小学的教科书都可以精确表述，到了爱因斯坦，相对论颠覆了我们对于时间和空间的直观，速度与时间的反比，质量导致的时空弯曲揭示万有引力的最本质，以至于黑洞，事件视界，宇宙岛所引发的多宇宙假说，空间的多维度，量子物理的尺度下因果都可能不确定。我有一种感觉，《时间简史》一类的书不止读过一遍，每一次阅读都好像在聆听新的知识，在这样的知识面前，我似乎就是一条七秒记忆的金鱼，天天围着小鱼缸转圈，却始终在无尽的长廊里快活的潜游。

霍金亲传弟子深情回忆二十余年合作细节，近距离感受科学巨匠的别样风范和思想世界。这既是一本讲述宇宙起源理论如何诞生的科普著作，也可以看作一部详实的人物传记。

作者雖然是用通俗的筆法，卻寫得很“量子力學”……當然，討論的就是量子宇宙。

在我有限的生命里，这是我所读过的最具有启发性的有关宇宙演化的书籍，没有之一。这里的启发性在于，它告诉我们要寻找和发展更多可能性，而不是在绝对意义概念下自娱自乐，甚至为权威所困顿。 ​ ​海森堡曾说:人类在寻找客观现实的过程中会突然发现，他处处遭逢的是他本人。哥白尼革命后，人类普遍寻找阿基米德点（上帝），渴望有个绝对定理来解释我们的过去和未来。但事实上这本身就是把人类置于某种特权条件下的追求，先不说是否能实现，这种追求对人类及其所赖以生存的星球就是一种异化。无论我们把自己置于自然演化的何种高度，有一个事实都是无法回避的，那就是人类本身也是宇宙的一部分，因此我们理解宇宙演化和自身演化，就不能站在上帝视角等闲视之，而要作为参与者的身份去理解这一切。也就是说，只有把宇宙当做家园，而不是冷冰冰的研究对象，科学和技术才能真正提高人类的地位。 ​ ​站在前人的肩膀上，史蒂芬·霍金在他自由的想象力中，为我们理解宇宙开启了一条伟大的通道。通过将观测融入自己的架构，量子宇宙学避开了“迷失在数学中”的危险和人择原理的陷阱。在霍金这里，既不把人当成神一样高居宇宙之上的角色，也不把人当成处在现实边缘的无助受害者，他把人当成宇宙的参与者，也就是他自己，如此一来，异化的问题就不存在了。这就是霍金所提出的自上而下的宇宙学，它提现了这样一种观点，在量子层面上，宇宙亲手设计了自己的生命体友好性，生命和宇宙在某种程度上是相互契合的，因为在更深的意义上，它们是一起出现的。这和霍金在《时间简史》中的理论是不一样的，也就是说霍金后来推翻了他过去的理论，而这又多么像人类对宇宙的探索之路，只有开放才能更接近真理。 ​ ​量子宇宙学和达尔文演化论的异曲同工之妙在于，它们共同阐释了杰弗里·韦斯特和梅拉妮·米歇尔笔下自相似的逻辑，从这个角度看，大到天体物理，小到人类社会，都可以看做自组织实体。其中，各自演生出来的那些普遍规律，我们便称之为定律或定理。因此，是这些定律或定理服务于这些实体，而不是反过来。就我们人类自身而言，祛除异化即在于，我们本身就是目的，而不是那些伪命题和伪真理。这么一来，以错误的“历史决定论”为代表的诸多假信仰和假道德，也就无处藏身了。 ​ ​自上而下的量子宇宙学摆脱了对绝对真理的任何主张，为艺术到科学的多个思想领域提供了自由空间，每个领域都有不同的目标，可以激发出互补的见解。我想这就是从物理学角度对多元化世界观最好的注脚吧。 霍金说，宇宙的历史取决于你问的问题。这和海森堡说的那句话是同一个意思，我们唯一的界限是我们看待自己的方式。又如卡尔·波普尔的科学哲学理论所揭示的那样，我们所谓的定律或定理，其实是其被证伪之前假定的而已，一旦未来的观测不符合其内容，那么它们就会失效，或者需要进行修改。这放在社会科学里面更要如此，我们每个人就好比是一个天体，世界就好比是可观测宇宙，我们个体或集体不可能掌握这个可观测宇宙所有信息，因此开放才是保卫每个天体自由的根本。 ​ ​我们是个这个地球上的骑手，而不是来自天堂的神。——汉娜·阿伦特

弱人择原理说我们观察到的宇宙特性之所以如此，是因为只有在这样的条件下，观察者（即我们人类）才能存在。强人择原理则推测可能存在许多不同的宇宙，每个宇宙都有不同的物理规律和常数。我们所在的宇宙之所以有生命存在的条件，我们正好处在其中一个适合生命存在的宇宙。

我们不仅仅是旁观者。 我们同时也是参与者。 从某种奇妙的意义上说，这个宇宙是参与式的。 人类生存在一个量子宇宙中，只能依靠观测来认识空间和时间，当人们朝着宇宙开端回溯的时候，物理学定律会发生改变乃至消失，时间也随之改变乃至成为虚幻。也就是说，时间以及时间之演化源于观测，都根植于人类与宇宙之关系。 书的封面很美，黑洞，星云，尘埃，光线组成了人类深邃的眼眸。颇有种，我眼即宇宙，宇宙即我眼的感觉。