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知书 | 一本没有公式的宇宙书,写给看不懂《时间简史》的你

 无名的读书 2016-04-27



我很小的时候,做过一个梦,梦到在我家的院子里,陨石四处掉落,带下一团团火。虽是晚上,但四周都很亮,可以望见很远很远的天空。环顾一圈,都是各种连接成线的闪亮的星星,就像书上标注出来的星座一样。我无法把那生动的场景原封不动地传递给你,只能说很多年过去了,我却从来没有忘记过这个梦。

 

后来,我学习累的时候就会自己在一边发呆神游,想想天外面是什么,有时候也会问我妈,如果地球不在了,这个世界还叫做世界吗?世界有边界吗?这个时候,我妈就会说,你这辈子都活不到那时候,操这个心干什么?她说的好有道理,我当时真的无力反驳。

 

电影《星际穿越》剧照


如今的我,仍对未知的世界有着无限的好奇,不过现在已经知道自己该考虑的不是天外面有什么,而是地球之外都有啥。近几年,基本上把国内外精彩的科幻片都看了个遍,看《星际穿越》的时候,哪怕其中很多知识自己根本不懂,还是被深深地震撼到了。

 

平行世界,四维空间,引力波引发的时空抖动,大质量星球附近时间会变慢……突然发现,宇宙中竟然有这么多有意思的事情,而这些看似和我们生活的世界关联性不大的事情,却是让我们人类和地球成为现在这种状态的根源。

 

想到这些的时候,一个同事借我200块钱半个月没还的事儿好像也没那么让人烦心了。

 

就在前阵子,英国剑桥大学著名物理学家霍金开通了新浪微博,一条来自纽约的问候瞬间转发十几万,评论几十万,一瞬间好像唤起了大家对物理学的热情。而就在这一刻,我有些许汗颜,因为对天文物理学如此感兴趣的我曾买过很多这方面相关的书,当然少不了霍金教授的《时间简史》,遗憾的是,底子太薄如我,根本没有看懂。

 

不仅仅是学术论著一般的语言让我难以瞬间进入状态,很多图谱和公式也让我一个文科生看得着急又抓狂。我可以承认是我自己的问题,未能领略到《时间简史》的精彩,但要是因此就终止对这个宇宙更进一步的研究,这也是绝不可能的。

 

终于十分幸运,我等来了霍金教授亲传弟子克里斯托弗·加尔法德写的新书,《极简宇宙史》,一本全书只有一个物理公式的,写给看不懂《时间简史》的我们的书。



作者: [法]克里斯托弗·加尔法德
出版社: 上海三联书店
译者: 童文煦
出版年: 2016-3
页数: 364
定价: 49.50元
装帧: 平装
ISBN: 9787542654434


作者克里斯托弗·加尔法德是剑桥大学理论物理学博士,于2000—2006年师从霍金,从事有关黑洞信息悖论的研究。

 

这本书的宗旨就是,将妙趣横生的宇宙,重归于简洁与诗意。在前言里,作者和我们分享了两件事。第一个是承诺,第二个是愿望。



《极简宇宙史》前言


他说,他的承诺是,整本书将只出现一个方程式,就是最经典的E=mc2。而他的愿望是,在这本书里,他将不会放弃任何一个读者。在内心深处,他希望并坚信,我们每一个人都能看懂这些东西。

 


 史蒂芬·霍金在英国剑桥大学与他的女儿露西、物理学博士加尔法德合影

 

接下来,我们的宇宙之旅正式开始了。

 

这本《极简宇宙史》以躺在沙滩上享受凉爽夏夜的“你”开始,“你”是一个对我们认知之外的世界充满无限好奇的人,而作者就像是一个循循善诱的朋友或老师,带你一步步揭开宇宙的种种奥妙。

 

“你”先是通过一个世界末日的梦境,见证了几十亿年后地球毁灭的场景,然后慢慢地,对月亮、太阳、银河系、宇宙的尽头有了一层层的初步了解。

 

你会惊讶于,原来月球是我们年轻时的地球与另一颗行星相撞后,扯下来的一块物质,在几亿年的时间里,这些碎片慢慢聚集,形成了一个绕着地球运行的球体。而在月球上看到的星星都是不闪烁的,因为那上面没有大气层。




有的时候,作者也不忘和我们开个玩笑,比如,他告诉我们,终有一天,太阳的引力与聚变反应能量之间的平衡会彻底打破,推算下来,太阳的爆炸将发生在五十亿年后的某个星期四,前后误差各差三天。我还在想,怎么就能精确到某一天,原来不过是一星期的任何一天都有可能而已。

 

而在关于宇宙边界这一块,终于解答了我小时候的困惑,就是“世界”的尽头在哪里? 那是一道时间与空间的墙,光穿不过去的地方,这道光线无法透过的墙被称为“临界最后散射面”。当然这不是终结,当“你”继续旅行,还会走的更远。

 


紧接着,我们开始跟随作者去理解外部空间,万有引力真的是万有吗?脱离地球,放眼宇宙之后,这所谓的引力又是什么?宇宙大爆炸一定会发生吗?结果又会如何?宇宙中的反物质,暗物质,暗能量都是什么东西?那些意料之外的谜团我们到底揭开了多少?

 

不要着急,我们一章一章来拨开这些迷雾,这本书极富逻辑性,不会一上来就让你一些艰涩的问题吓退你,而是抽丝剥茧,从最简单地现象出发,引导我们逐渐深入。


“你”或是继续和朋友们聚会,或是回到了自己的厨房,或是夜晚躺在自己的床上,总之,你从未忘记过思考地球者之外的事情,而关于宇宙的种种疑惑,都将通过作者为“你”虚拟的一次次时空旅行,得到答案。

 

电影《泰坦尼克号》剧照


记得高中的时候买了一本《世界未解之谜》,其中印象很深的就是提到泰坦尼克号船长于1991年在冰山上被发现,但彼时应该是140岁高龄的他在获救时一口咬定是1912年4月15日,即泰坦尼克号沉没之日。

 

关于这件事情的解释,科学界存在好几种说法,有的人说存在肉眼看不到的“时空隧道”,有的人认为,是和宇宙中的“黑洞”有关,至今没有定论。

 

以及在《星际穿越》中,主角们下到米勒的星球几个小时,回到母船上时,时间已经过去27年。原来在米勒星球上的时间,一小时=地球7年。

 

电影《星际穿越》剧照


从这两个例子中,我们不难想到,我们的时间只是自己认为的时间而已,而“宇宙标准时间这一概念,根本不存在”。

 

爱因斯坦100年前预测的引力波终于被我们探测到,事实上,巨大引力所带来的时空弯曲,足以让时间发生改变。所以关于《星际穿越》中米勒星球的时间变慢,影片中的解释是说这个星球靠近一个宇宙的黑洞,引力巨大,所以导致时间比地球慢很多。

 

当然也有人质疑这种说法,觉得产生两个不同时间流的原因是因为速度改变的关系。这两方面的研究在《极简宇宙史》的第三章都有具体的描述,事实上,作者带“你”在书中已经完成过一趟时间改变之旅。

 

电影《星际穿越》剧照


“你”以接近光速99.995%的速度驶离地球,当达到这个速度后,地球上的一昼夜只是你手表上的一分二十六秒。“你”经过一个正在进行空间漫步的宇航员,她的动作加快了10万倍,她腕表的指针像发了疯一般转动。“你”看到了她与你在时间上的差别,她的整个一生在你眼前展开。半秒过去了,那位宇航员已经回到了地球,然后她的孩子长大,又有了自己的孩子。这些对“你”来说,却只是几秒钟。

 

将如此复杂呆板的理论以这种情景化的方式演绎,是不是一切都生动和明晰了起来,这就是这本书让我着迷的根本原因。


回到情境中,两个时间流的差异就是速度发生巨大变化后产生的事实,除了会有这个影响,宇宙空间的距离也会改变,当速度够快,距离会得到缩短。而更多详细的奇妙之处,大家可以在书中一一感受。



这就是电视剧《欢乐颂》里的“奇点”,是不是很有趣?


啰哩吧嗦地说这么多,想必大家已经感受到《极简宇宙史》这本书的行文风格了,作者像是个老大哥一样慢慢引领着我们去探索宇宙的实质,在他的文字下,我们仿佛身处一个个奇妙的宇宙场景当中,那些深奥的理论再不见公式和图表的影踪,取而代之的是我们可以理解的画面。而且,时不时给我们抖个小机灵,露个小幽默。

 


每看完书中的一章,都像变身为科幻大片的男女主角,在一场场时空冒险中,不断接受神秘博士(也就是作者)的多次知识点拨,然后得以安全返回地球。总之,是非常畅快淋漓的阅读体验。



克里斯托弗·加尔法德的这本《极简宇宙史》不仅是一份送给恩师史蒂芬·霍金的礼物,以此感激霍金教授把他引入这奇妙无穷的理论物理学天地,更是给广大读者们的一份惊喜,让我们这些对无穷宇宙感兴趣但却无从下手的普通人可以轻松地在脑海中构建出它的模样。

 

这就如同为一个麻瓜打开了“魔法世界”的大门,看过这本书,再去理解《时间简史》或许就容易多了。

 

最后,将书中的这句话送给所有对这本书感兴趣的读者们:

 

“从太空中观看我们所在的世界是一种让自己谦逊的方式,现在如此,将来也一定会如此。”

 

编辑:朝歌

图片:独木鸟

 

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