霍金去世，給我們留下了什麼？
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星期三
2018年03月
據英國多家媒體報道，史蒂芬·霍金去世，享年76歲。
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著名物理學家斯蒂芬霍金教授的家人周三凌晨發表聲明，證實霍金教授在英格蘭劍橋的家中去世，享年76歲。
他的孩子露西、羅伯特和蒂姆發表了一份聲明：我們深愛的父親今天去世了，他是一位偉大的科學家，一個非凡的人，他的工作和成就將會持續影響這個世界多年，他堅韌不拔的勇氣、他的幽默感激勵了世界各地的人們......我們會永遠懷念他。
約兩周前，霍金參加節目，被問，「每個人都想知道，大爆炸前宇宙是什麼樣的？」他給出答案：「宇宙的邊界就是它沒有邊界，大爆炸前宇宙什麼都沒有。」
斯蒂芬霍金是科學界最耀眼的明星，他的見解塑造了現代宇宙學，激發了全球數百萬觀眾的眼球。
今天霍金逝世的消息一出，各種推崇悼念之文鋪天蓋地而來。有些人好奇，霍金到底厲害在哪裡？為什麼在很多心目中他稱得上是「偉人」？他的逝世，給我們留下了哪些思考？
在今天去往星辰大海的霍金，這位生於塵土，歸於群星的老先生，給我們留下了一道人類毅力堅不可摧的傳奇，以及用他的人生經歷塑造的科學魅力。
霍金因患盧伽雷氏症（肌萎縮性側索硬化症），禁錮在一張輪椅上達40年之久，他卻身殘志不殘，使之化為優勢，克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫，甚至口齒不清，但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的「幾何之舞」。儘管他那麼無助地坐在輪椅上，他的思想卻出色地遨遊到廣袤的時空，解開了宇宙之謎。
霍金不僅是一位罕見的傑出科學家，而且是一位廣受人們歡迎的科普學者。他深信科學理論進展的一般性原理應該能為廣大公眾所理解，他的演講在國際上享有盛譽，足跡遍布世界各地，其中包括曾多次來中國講演。他的諸多演講中，尤以他在自己供職的劍橋大學所做的七場講座最為經典和精彩。霍金將這些相對獨立但又互相緊密聯繫的講座集結成書，命名為The Theory of Everything: The Origin and Fate of the Universe。他說：「我想嘗試通過這一系列講座，來闡明我們所認識的宇宙史之基本輪廓。」
霍金從人類認識宇宙的歷史談起，從亞里士多德確認地球是一個圓球，到哈勃發現宇宙正處於膨脹之中，其間經歷了兩千多年。以此作為起點，他探究了現代物理學的諸多領域，包括宇宙的起源（即大爆炸）、黑洞的性質，以及時空等理論。最後，霍金提出了現代物理學尚未解決的若干問題，特別是如何把所有的局部性理論結合成一種「統一的萬物之理」。他斷言：「如果我們找到了這一問題的答案，那將會是人類理性的終極勝利。」
作為霍金畢生鑽研宇宙學的精華之作，加上霍金深入淺出、機智幽默的文字演繹，該書出版之後長期高踞於亞馬遜暢銷書排行榜上，成為霍金除《時間簡史》《果殼中的宇宙》之外的另一科普力著。該書中譯本名為《宇宙簡史：起源與歸宿》，由譯林出版社獨家購得在中國大陸的版權，並邀請了中科院著名天文學家，上海天文台前台長趙君亮教授擔任譯者並作序導讀。
《宇宙簡史：起源與歸宿》
[英] 斯蒂芬·霍金 著；趙君亮 譯
譯林出版社
該書就人類認識宇宙的歷史和現狀，向讀者展現了一次逐步深入的探索式「旅行」，置身其中，就彷彿在聆聽一堂揭秘宇宙奇史的大師講座。即使略具基本科學知識者，讀了這七講，對宇宙創世的奇妙壯麗，也能一窺梗概。對任何曾仰望過夜空，並想知道那裡曾經發生或什麼，以及如何演變為如今狀態的人來說，本書無疑值得一讀。
精彩摘錄
在證實了河外星系的存在之後，哈勃花了好多年時間來逐一記錄星系的距離，同時還觀測它們的光譜。在那個時候，大多數人都以為星系的運動是完全隨機的，所以光譜呈現藍移的星系應該與呈現紅移的星系一樣多。因此，當哈勃發現所有的星系都表現為有紅移時，人們頗感意外，這說明每一個星系都在遠離我們而去。更令人吃驚的是，哈勃在1929年發表的結果表明，甚至星系紅移的大小也不是隨機的，紅移量居然與星系的距離成正比。換言之，星系越遠，遠離我們的速度就越快。因而，這意味著宇宙不可能如之前眾人都猜想的那樣是靜態的，而是宇宙事實上正處於膨脹之中。在任何時刻，不同星系間的距離一直在不斷地增大。
發現宇宙正在膨脹，一乃是20世紀一項偉大的理性革命。事後來看，不禁讓人驚訝為什麼之前沒有一個人想到這一點。牛頓等人應該會意識到，在引力的作用下一個靜態宇宙很快會開始收縮。但是，請設想一下宇宙並不處於靜止狀態，而是正在膨脹。如果宇宙膨脹得不太快，那麼引力的作用最終會使膨脹停止，並隨之開始收縮。然而，要是膨脹速度超過某個確定的臨界值，而引力作用不足以使膨脹停止，則宇宙便會一直不斷地永遠膨脹下去。這有點像我們在地球表面給火箭點火，使其上升時所發生的情況。如果火箭的速度比較慢，那麼引力最終會使火箭停止運動，並隨之開始向地面回落。要是火箭的速度大於某個臨界值（約為每秒7英里），引力便不足以把它拉回地面，於是火箭便會越飛越遠，永遠脫離地球。
在19世紀、18世紀，甚至17世紀晚期這段時間內的任何時候，都已經可以做到根據牛頓的引力理論來預言宇宙的上述變化特性。但是，人們關於靜態宇宙的信念實在是太強了，這種信念一直延續到20世紀初。即使愛因斯坦在1915年系統地闡明了廣義相對論之時，他還是深信宇宙只能處於靜止狀態。因此，為了使靜態宇宙成為可能，愛因斯坦對自己的理論做了修正，具體做法是在他的一些方程中引入了一個所謂的宇宙學常數。這是一類新的"反引力"之力，與其他作用力的不同之處在於，這種力並非來自任何具體的力源，而是時空結構自身的組成部分。愛因斯坦的宇宙學常數給時空以某種固有的膨脹趨勢，而且恰好可以與宇宙中全部物質的吸引力相平衡，這樣一來自然會得出靜態宇宙的結論。
看來，只有一個人願意還廣義相對論以其本來面目。儘管愛因斯坦和其他一些物理學家在不斷探究各種途徑，以能迴避廣義相對論所預言的非靜態宇宙，俄國物理學家亞歷山大·弗里德曼卻與眾不同地著手解釋非靜態宇宙。
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