最近一段時間,忽然心血來潮想要寫下一些字,一方面感覺寫讀書筆記實在是鼓勵自己努力讀書以及努力理解的一種絕佳方式,另一方面,作為一名程序員,閑時寫一些文字是一件很流行的事不是嗎?所以我也來湊湊這個熱鬧好了。
雖然早早做了決定,打算按照一周一篇的頻率寫讀書筆記,但是遲遲沒有付諸行動。拖延或許是其中一個原因,起點過高或許是更加真實的原因。兩周前恰巧買了一本《時間簡史》來讀,打算作為一個開始,奈何水平實在有限,雖然這已經是一本科普性質的書,對其中描繪的很多宏大的物理學圖景還是理解得非常困難,以至于每天只能啃10頁左右。所幸,無論如何還是囫圇吞棗地讀下來了,既然沒有半途而廢,那就有必要記錄下一些什么東西,也算是向霍金大大致敬了。
在書的一開始,作者就提出了一系列的問題:宇宙從何而來,又將向何處去?宇宙有開端嗎?如果有的話,在這開端之前發生了什么?時間的本質是什么?它會有一個終結嗎?我們能回到過去嗎?對于這些問題,就連最頂尖的科學家都無法給出一個準確的答復,更遑論我們普通人了。但是掌握了物理學這件利器的人類中的最聰明的大腦或許能對此做出一些猜測。
在物理學發展的過程中,人們發現了紅移現象,發現了宇宙微波背景輻射,于是人們驚訝地發現,宇宙似乎一直在膨脹,我們身邊的天體一直在離我們遠去。既然如此,我們可以倒推回去,在這漫長的時間中宇宙一直在膨脹,那么這種膨脹一定應該存在一個開始的點,在這個點上物理學的一切定律都失效,并且這個點的體積為零,質量卻無比大,因此我們似乎可以得出一個雖然非常不愿意相信卻不得不暫時接受的結論:宇宙起源于一場大爆炸。那么,在大爆炸之前呢?發生了什么?爆炸的初始邊界條件是怎么確定的呢?似乎只有上帝才能解決這個問題。
一位物理學家曾經自信地說過:物理學大廈已經全部建成,未來的物理學家只需要做一些修修補補的工作就可以了。然而誰都沒有想到,進入二十世紀之后,量子力學和相對論橫空出世,對整個經典物理學的體系形成了巨大沖擊。人們發現了光的波粒二象性,發現了時間的相對性,物理學進入了一個嶄新的世界。威納海森堡告訴我們,為了預言一個粒子未來的位置和速度,人們必須能夠準確地測量它現在的位置和速度。顯而易見的方法是將光照到這個粒子上,一部分光波被此粒子散射開來,由此指明它的位置。然而,人們不可能將粒子的位置確定到比光的兩個波峰之間距離更小的程度,因此必須用短波長的光來測量粒子的位置。而由普朗克的量子假設,人們不能用任意少的光量,至少要用一個光量子。這量子會擾動這個粒子,并以一種不能預見的方式改變粒子的速度。而且,位置測量得越準確,所需波長就越短,單獨量子的能量就越大,粒子的速度就被擾動得越厲害。這仿佛是個悖論!也就是說,我們測量粒子的位置越準確,對它的速度掌握得就越不準確,最終我們不能做到確定一個粒子的位置。于是就有了那只大名鼎鼎的“薛定諤的貓”,貓的真正狀態我們是永遠不可能觀測到的。
愛因斯坦告訴我們,時間的概念是相對的,并不存在一個全宇宙通用的時鐘。如果一名宇航員以光速向宇宙航行而去,當他返回地球的時候發現自己曾經的童年伙伴已經垂垂老矣,而自己還是一個正值壯年的青年人,或許我們可以說宇航員來到了未來,但實際上對于他來說,時間確實只是過去了幾年,而地球上的時鐘或許已經走過了幾十年。光速不可變的性質讓人們感到著迷,如果有一天我們的航天器真的做到了光速會發生什么事情呢?相信那一定會是令人震撼和感動的場景。
讀過《三體》,無比震撼于其中宏大宇宙圖景,劉慈欣大大告訴我們:光錐之內就是命運,是啊,處于未來光錐之中,我們只能眼睜睜地看著未來來到我們眼前而沒有任何辦法改變,這不是命運又是什么呢?之后再讀《時間簡史》感觸會更多一些。相比于我們已經知道的,我們無能為力的事情或許會更多一些,但是一直對《三體》中的一句話刻骨銘心:人類科技的進步永遠依賴于基礎學科的進步。只有窺見了宇宙本質的規律,我們才可能利用它來為我們做一些事情,當三體人用智子鎖死地球人的物理學后,地球科學停滯了幾百年。所以,雖然現在的我們依然無知,但我們總是在努力地知道得更多些。
當我跟隨霍金的講述把思維擴散到廣袤無垠的宇宙中時,總會感到自身的渺小,在這廣闊的宇宙中間,地球只是因為偶然的概率產生了適合生物產生的條件,而人類也不過就是萬千物種中恰巧生存下來并且產生了智慧而已。與之相比,我們生活中所斤斤計較的、所念念不忘的又算一些什么呢?如果我們出現在這個冰冷的宇宙的一個角落真的是上帝的恩賜,我們又有什么不滿足呢?因為這已經足夠證明我們是多么特別了。
現在這個時刻膨脹的宇宙是否會某天到達臨界點,然后開始收縮,最終回到一切的起點:奇點;太陽是否會有一天走完了生命歷程成為一個黑洞,向我們這顆蔚藍色的星球發出召喚;我們所生存的這個四維世界是否真的僅僅是更高維世界的一個投影,或許我們只是生存在一層膜上,或許我們都只是一種全息投影;與這些宇宙尺度比起來,我們的生命顯得那么短暫,所以更要珍惜,更要充滿希望,因為每一個我們,每一天的我們都是嶄新的。