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十问:霍金沉思录

 东山高山图书馆 2019-04-26

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📑 9061 字  |  🎵 27 分钟

霍金遗作首发:
在人生最终阶段霍金在思考什么?

《十问:霍金沉思录》是霍金的遗作,2018 年 3 月 14 日,著名物理学家斯蒂芬?霍金在英国剑桥的家中去世,享年 76 岁。而这本书就是绝对真实的 “霍金语录”。

虽然霍金的身体由于疾病一直被限制在轮椅之上,可是他的思维却似乎可以超越时间和空间的限制,不断思考人类、地球和宇宙相关的各种终极问题。

在这本书里,霍金用简洁的语言,向读者们分享了他对于人类、对于地球以及对于宇宙的沉思和预言。这些内容反映出霍金在他人生的最终阶段的思考。在这本书中,霍金直截了当地对许多 “大问题”,发表了自己的重磅评论,这些评论展现出霍金缜密的科学思维和深厚的人文关怀。

你将听到:

1. 宇宙的起源、黑洞的奥秘、人类的未来这些 “大问题” 跟我们的生活有什么关系?为什么我们必须思考 “大问题”?

2. 霍金是怎样从科学的角度回答 “上帝是否存在” 的问题?为什么霍金认为,宇宙大爆炸不需要上帝作为第一推动力?

3. 宇宙中的能量和空间是怎样产生的?

4. 霍金是怎样看待人工智能的?

5. 如果人类和机器一起进化,我们可能会面临着怎样的未来?

书籍信息:

书名:《十问:霍金沉思录》

原作名:Brief Answers to the Big Questions

作者:[英] 史蒂芬·霍金

出版社:湖南科学技术出版社

译者:吴忠超

出版年:2019-3

页数:248

定价:68

装帧:精装

ISBN:9787535796943

 关于作者   

2018年3月14日,著名物理学家斯蒂芬·霍金在英国剑桥的家中去世,享年76岁。霍金不但是我们这个时代最著名的科学家,还是一位优秀的科普作家和一位具有人文情怀的知识分子。虽然霍金的身体由于疾病一直被限制在轮椅之上,可是他的思维却似乎可以超越时间和空间的限制,不断思考人类、地球和宇宙相关的各种终极问题。

 关于本书   

这本《十问:霍金沉思录》是霍金的遗作,是一本绝对真实的“霍金语录”。在这本书里,霍金用简洁的语言,向读者们分享了他对于人类,对于地球以及对于宇宙的沉思和预言。这些内容反映出霍金在他人生的最终阶段的思考。在这本书中,霍金直截了当地对许多“大问题”,发表了自己的重磅评论,这些评论展现出霍金缜密的科学思维和深厚的人文关怀。

 核心内容   

在这本书的一开头,霍金首先提出的问题是“为什么我们必须问大问题”。在这个问题里,霍金细数自己的经历,并告诉我们思考大问题,是我们人类的责任。紧接着,这本书抛出了10个“大问题”,其中大约有一半涉及科学领域的思考。另外几个问题,其实不在他的主要研究领域,但霍金也发表了自己的看法,例如:我们应该去太空殖民吗?我们能在地球上存活吗?我们怎样塑造未来等等。

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前言

你好,欢迎你每天听本书,今天为你解读的是一本绝对真实的“霍金语录”。这本书是霍金的遗作,也是他在人生最终阶段的思考,书名叫《十问:霍金沉思录》。

霍金的理论一般人很难彻底理解,但这丝毫不妨碍他成为伟大且著名的科学家。很多年轻人,包括我,都是因为霍金在心里种下了科学的种子。霍金向我们展示了这样一种反差:尽管他的身体一直被限制在轮椅之上,可是他的思维却似乎可以超越时间和空间的限制。从宇宙的起源到黑洞的边界,从夸克到11维时空,从时间旅行到平行宇宙……时间是什么?宇宙从何而来?人类的未来又会如何?这些宏大而深邃的主题也是我们人类长久以来反复思考的问题。

2018年3月14日,著名物理学家斯蒂芬·霍金停止了他脑海中的宇宙漫游。那一天,他在英国剑桥的家中去世,享年76岁。他被葬在英国的威斯敏斯特大教堂,他的骨灰被安放在另外两位科学巨人的身旁:一位是牛顿,另一位是达尔文。

这本书主要内容是霍金对十个“大问题”的思考,看起来每个问题是平行的,但其实它其中暗含了一个结构,接下来我按照这三个部分为你解读。

在这本书的一开头,霍金首先提出的问题是“为什么我们必须问大问题”。在这个问题里霍金细数自己的经历,并告诉我们思考大问题,是我们人类的责任。

紧接着,这本书抛出了10个“大问题”,其中大约有一半涉及科学领域的思考。这些问题包括:一切是如何开始的、黑洞的里面是什么、时间旅行有可能吗等等。在这一部分,我们将以“上帝是否存在”这样一个问题为例,来一起体会一个科学家是怎么用他扎实的理论基础,探讨“大问题”的。

另外几个问题,其实不在他的主要研究领域,但霍金也发表了自己的看法,例如:我们应该去太空殖民吗?我们能在地球上存活吗?我们怎样塑造未来等等。在这一部分,我们将以霍金对人工智能的看法为例,看到他对于科技与人性的独到洞察。

第一部分

我们先搞清楚为什么要思考大问题,才能真正理解霍金思考“大问题”的方式。

在我们看来,作为一位科学家,霍金所思考的问题都是非常大的“大问题”,例如宇宙的起源、黑洞的奥秘、人类的未来等等。这些大问题跟我们的生活有什么关系?为什么我们必须思考大问题?霍金又是怎么想到这些问题的?咱们的第一部分主要就要来讨论这些问题。

霍金对大问题的热爱与他的个人经历有着密切的关系。我们都知道,霍金患有非常严重的一种运动神经元疾病,他的大脑和脊髓的神经细胞萎缩,失去了运动能力。然而,你可能不知道的是,霍金是在自己只有二十岁出头念博士的时候突然被确诊了这种疾病的,在最绝望的时候,他的情绪变得非常低落,因为很有可能他根本就活不到博士毕业,也就是说,按照这个时间做研究根本不够,再继续研究也就没有什么意义了。这太让人绝望了,不过,不久之后,霍金竟然发现自己的病情发展变得稍微缓和了一些。正是因为经历过了绝望之后重新看到了一丝希望,霍金开始把每一天都当成是一种奖赏,开始珍惜所有的一切,全身心投入到科学研究中。

在这本书中,最让我感动的一个小故事就是,霍金提到自己在年轻的时候,因为疾病所以行动不便,我们平常人只需要几秒钟的从准备睡觉到爬上床,对他来说却是非常艰难的过程,得花很久。但他也没闲着,这时候也在思考,想问题。有一天,他就像在浴缸里的阿基米德突然明白了浮力定律一样,他突然想明白了关于黑洞的一个重要理论。可以说,霍金真的是凭借这执着和勇气把有限的生命全部投入了对“大问题”的思考中。

但是,并不是所有的科学家都愿意面对真正的大问题,因为思考大问题不但脱离实际,而且会显得很“傻”。可是,霍金从来不担心自己显得“傻”。

在这本书中,霍金讲到了他跟他的小儿子之间发生的一个小故事。他的儿子在小时候曾经很想问霍金一个问题:在我们的周围是否有散落着许多的小宇宙?但是,他的儿子又有点担心这样的问题太“傻”了。霍金鼓励他的小儿子说,永远不要害怕提出新的想法。而我们现在知道,“许多小宇宙”这样的想法其实包含着“多元宇宙论”这样一种假说的雏形,我们平时在科幻电影中看到的“平行宇宙”就是这个假说的一个应用,而霍金本人就是相信这种假说的。在霍金去世之前,他的最后一篇论文就是关于平行宇宙的相关理论的。

基于假说而推演出的理论,看起来是在纸上谈兵。因为这个理论没有实验观测的结果做支撑,甚至可能永远无法观测,也就是没有所谓的“眼见为实”。但这样的理论在通往“终极理论”的道路上提前埋下了一颗种子。提出这样的问题,对这个问题的思考,很多时候就是在为后人开天眼。

当霍金在博士时期思考宇宙的起源和黑洞的奥秘时,还没有成熟的“宇宙学”作为一门独立的学科,只有所谓的“天文学”。而在这之后的几十年里,科技进步,用于观测的实验设备也更先进了,许多重要的观测结果被发表,越来越多的卫星和望远镜被发射到太空中,我们终于进入了宇宙学的黄金年代。这时你会发现,霍金似乎早就已经预见到了这一切,他曾经种下的那些种子,早已经长成了一棵棵繁盛的参天大树,一直推动着科学前进。

霍金的生前好友、因为“引力波”而获得了2017 年诺贝尔物理学奖的基普·索恩是这样评价霍金的,他说:“牛顿带给我们的是答案,而霍金留给我们的是问题。霍金提出的问题,在随后的几十年里一直推动着科学的不断突破。”

但不做研究的人呢?是不是大问题就跟我们一点关系都没有?不是的。

作为一个普通人,思考“大问题”同样有着重要的意义。得到的用户一定对“多元思维模型”这个词不陌生,掌握不同学科看问题的思维方式,对各类言论就不会偏听偏信,面对待解决的问题就有多种可以使用的思维工具。那么,思考大问题就是绝佳的思维训练,因为“大问题”通常具有多种面相,一个科学大问题,例如“基因编辑”,这不会只是科学层面的问题,也必定对社会、对文化造成影响。

英国的一位学者曾经指出:现代社会知识分子的生活其实分裂成了两种文化,分别是“科学”和“人文”。我们也常常看到,许多科学家的人文素养和社会科学方面的知识非常欠缺,而与此同时,一些文科的教授对科学的了解很可能是零。这其实是非常危险的。霍金也常常提示这种危险:如果科学的发展没有人文精神的约束,那么人类的文明可能在一千年就完全消失。而对我们每一个普通人而言,思考大问题,可以锻炼我们自己的思维能力,科学和人文,也能在你的身上完美融合。

总结一下第一部分的讨论,尽管疾病给霍金的生活带来了许多不便,但它没有阻止霍金对科学的追求和对大问题的好奇。霍金的经历告诉我们,不要担心思考大问题会让我们显得很“傻”,这些思考有可能一直推动科学的发展和人类的进步。思考大问题,让我们可以从全人类的角度来重新审视我们自己的责任,也让我们可以更好地协调“科学”和“人文”。

第二部分

接下来,我们就一起来看看,科学巨人霍金会怎样从科学的角度来回答“上帝是否存在”这样一个问题。

我们首先来看霍金的回答。在这本书中,霍金作为一位世界顶级的科学家,在面对关于上帝的问题时,他给出了一个明确的回答。他说:“我认为最简单的解释是没有上帝。没有谁创造宇宙,没有谁指引我们的命运。这让我彻底醒悟,可能没有天堂也没有来世。”

霍金的这个回答与牛顿时代的科学家们形成了非常鲜明的对比。我们知道,牛顿一生都是一个虔诚的基督徒,在他的一生中,神学的著作甚至都超越了科学的著作。之所以牛顿如此信仰宗教,主要是因为在他看来,基督教的理论体系可以为世界提供一个整体性的解释,当科学遇到难题的时候,宗教可以给出一个更为根本性的回答。例如在牛顿的时代,牛顿发现了引力,因为引力,苹果才会从树上掉到地上。但引力是怎么来的呢?牛顿解释不了。是什么让地球动起来的呢?他觉得是上帝。在那时候,科学家们普遍都相信“上帝是第一推动”。

那么现在我们已经到了霍金的时代,我们可以重新来审视“第一推动”的问题。

要找“第一推动”就不可避免的将所有的一切追根溯源,我们会追寻到宇宙的起源,物质、能量和时空的起源。

关于宇宙的起源,目前科学界普遍认可的就是“大爆炸”理论。大爆炸指的是,我们现在所生活的宇宙,是在距今大约138.2亿年前,由一个密度极大、温度极高的初始状态,像爆炸一样经历了极速的膨胀,最终演化至今。霍金本人就是大爆炸宇宙学的代表人物之一。在霍金的时代,随着宇宙膨胀以及微波背景辐射的发现,大爆炸理论已经不再是脱离实际的“纯理论”,而是开始获得了越来越多的观测证据。

有很多科学家都本能地反对去讨论“宇宙的起源”这样一个问题,因为我们不断地去追求历史,就必然会遇到“诞生”这样一个特殊的时刻。“大爆炸”似乎为上帝的存在建立了一种可能性,而上帝是科学以外的问题。很多的科学家们因此认为,思考这样一个问题有可能会让整个科学体系崩塌,所以都本能地回避这样的基本问题。

然而霍金却没有回避这个问题。霍金希望用真正的科学来回应人类文明数千年来无数的神学家、哲学家乃至艺术家所共同关注的核心问题。

从科学定律上来说,他认为宇宙就是自发的,从无创生出来的,大爆炸的发生也符合物理定律。

我们一步一步来看,霍金是怎么论证的。先从大爆炸产生的两样东西入手:能量和空间。

大爆炸理论告诉我们,能量和空间是在大爆炸事件中自发产生的。能量从哪来?是上帝给的吗?不是。之所以有能量,是因为在宇宙空间中,还有一种叫“负能量”的东西。

霍金打了个比方,这就像站在一片平地上,你想要堆个小土山出来,这个小土山就是我们所熟悉的“能量”,但是当你一铲子一铲子地挖出了一个正能量的小山的同时,你会发现,你还挖出了一个大窟窿。这个大窟窿就是所谓的“负能量”。“小山”所代表的能量,跟“窟窿”所代表的负能量,两者加起来总是等于零。

在我们的生活中,我们看见的物质,通常都具有正能量。即使是所谓的“反物质”,它的能量依然是正的。那么,负能量到哪里去了呢?霍金告诉我们,整个宇宙的空间当中到处都弥漫着负能量。为什么这么说呢?这里要展开理论就会相对有点复杂,不过我们可以很直观地作一个不够精确解释。想象一下,一个苹果马上就要掉落了,为了避免苹果掉下来,我们必须消耗正的能量才能去抵消苹果即将掉落的趋势,所以引力的效果是一种“负能量”。“物质”的正能量与“空间”中引力的负能量平衡。

说到这里你大概明白了,大爆炸产生的能量和空间,两者加起来就是零。所以,霍金说,宇宙就是地地道道的“免费午餐”,而既然正反加起来就是零,还需要上帝做什么呢?

分析到这一步,还不算完,因为它还是没有解决“第一推动”的问题,因为又有人要问了,那是谁点燃了整个宇宙呢?或许有的人会想,“大爆炸”应该就是来源于神的第一推动了。在某一个时刻,突然,神决定来一个大爆炸,于是就“啪”地一下点火,创造了整个宇宙。

这个解释,显然不能说服霍金。宇宙源于大爆炸,而在大爆炸刚刚开始的时候,整个宇宙曾经非常的小,可能比一个质子还要小。而这样的一个微观世界,也需要我们用描述微观物理世界的量子力学理论来解释。我们都知道,在量子力学中,“薛定谔的猫”可以既是活的,又是死的,而一个粒子可以既在这里,又在那里,更重要的是,在量子力学的世界里,粒子可以在真空中凭空产生——因此,量子力学的世界中,我们不需要设定“第一推动”。

可能你还会觉得不满意,会不会有这样一种可能,是上帝预先从某个时刻开始,设置了某个量子定律,让大爆炸可以爆炸吗?

霍金接着对这个问题进行了解答。如果是预先设定,那一定发生在“大爆炸”之前,这里霍金找到了问题的关键,“时间”。

宇宙的整个时间和空间恰好就都是在大爆炸之后才产生的。在大爆炸之前,宇宙处一种“没有时间”的状态。一个没有时间的世界会是怎样?在运动会上,我们无法比较两个运动员谁跑得快;我们的聊天记录不再按照时间排序,而是随机地堆在一起;各种事物的因果关系也会变得一团乱麻,我们所熟悉的“凡事必然事出有因”的因果论在此不起作用,各种物理规律在这种状态下,也会变得不再成立了。

霍金在这本书里有一个直观的解释,他说,谈论“大爆炸之前”发生了什么这就好像是有人在问,比南极更南的点是什么一样。在地球上,南极点本身就是最南的点,当我们在南极点的时候,我们不管往哪个方向走,都是在朝北走。类似的,在宇宙中,大爆炸就是时间的起点,比起点更过去的点是没有意义的,所以谈论宇宙开端之前的时间是没有意义的。

时间的概念其实依赖于我们的宇宙的,在时间产生之前,没有哪个人格化的神可以来“创造宇宙”,正如霍金所说,上帝“没有时间”来创造宇宙。霍金在这里用了一个非常幽默的双关语,在我们日常的语言里,“没有时间”指的是工作学习太忙,没有空闲的时间;而在霍金的语境中,“没有时间”指的是在大爆炸之前,还没有时间这样一个概念。面对这样的一个困难,霍金得出了他的回答,最简单的解释,就是不存在上帝。

总结一下霍金对于“上帝是否存在”这一问题的回答。在这样一个简单的回答中,霍金澄清了许多人对大爆炸宇宙学的一个错误理解,大爆炸并不是意味着有一个上帝创造了宇宙。他告诉我们大爆炸产生的巨大能量刚好被空间这个负能量仓库存放,正负相加,等于零。因此不需要上帝。大爆炸中粒子的随机出现和消失符合量子力学理论,因此不需要上帝“重新”创造定律。再进一步,大爆炸之前,还没有“时间”这样一个概念,没有哪个人格化的神可以来“创造宇宙”。

从这个问题的回答中,我们不但可以看到霍金作为一个顶级科学家深厚的理论功底和缜密的逻辑思维,更重要的是,我们还看到霍金作为一位优秀的科普作家,他可以用清晰而幽默的语言,向我们每个人展示令人着迷的宇宙图景。

第三部分

接下来,我们进入第三部分的介绍,我们来看看霍金对科学以外的大问题有哪些真知灼见。这些大问题更多聚焦在全人类的命运,例如怎样获取干净的水、可再生能源,怎样彻底治愈各种疾病,这些议题涉及人类在未来的福祉,也关系到世界的协调、可持续发展。在这一部分,我们以霍金对人工智能的看法为例,从他对人类未来的展望中,感受霍金充满理性的人文关怀。

霍金是怎样看待人工智能的?人工智能最终会超越人类的智能吗?可能你之前看过一些国外媒体的报道,这些报道常常会以“霍金警告人类,人工智能终将超越人类智能”作为耸动的标题。的确,霍金指出,人工智能在未来可能对人类造成威胁。因为在霍金看来,随着人工智能的发展达到技术的临界点,我们可能实现一种“超级智能”,这种超级智能可以不断重新设计自己,这种演化的速度将会变得非常惊人。而人类作为一种生物,我们的演化受制于生物进化的速度,因此无法与机器竞争,最终必然会被超越。从这些报道中,或许你会觉得,霍金是一个悲观主义者,他对于人类未来科技的发展充满了担忧。然而,霍金真的是这样想的吗?

在这本书中,霍金对于科技发展发表了更加完善的看法。从这些内容中,我们发现,霍金并不是一个悲观主义者。霍金强调人工智能等最新科学技术的风险,是因为他反对各种最新技术的滥用。他担心人工智能可能会侵犯我们的隐私,也担心世界上的军事力量可能会利用这种人工智能开发各种自动的军事系统,他还担心在未来,人工智能会产生出与人类相冲突的意志等等。霍金的这些担忧完全是出于一种社会责任,所以,霍金曾经站出来,跟埃隆·马斯克等人工智能专家一起发表倡议,要求科学家们在研究人工智能给我们带来的各种好处的同时,必须注意到各种潜在的风险。

尽管霍金有自己的担忧,但他完全不是一个反对科学发展的人。恰恰相反,霍金期待着人工智能的发展。

他注意到了人工智能在围棋比赛、自动驾驶、电子商务等领域的巨大发展,他相信人工智能的技术会进入医疗、工作、教育和科学研究等诸多领域,让我们的生活变得更美好。因为霍金自己就深受运动神经系统疾病的困扰,他尤其关注“脑机接口”领域的进展,通过这种接口,人们可以通过大脑与电脑之间的连接实现交流。如果这样的技术可以更早地诞生,或许霍金本人就可以通过植入在大脑中的连接控制身体的动作,又或者,他可以直接将自己的大脑连接到互联网。这样,或许霍金可以做出更伟大的科学发现,也或许全世界的科学家都可以从霍金的“灵光一闪”中受益。因此,霍金在他的书中提到,他对于人工智能的未来并不悲观,只要我们能够认识到人工智能技术潜在的风险,他相信人类在未来可以和人工智能和谐地工作。从这一点上来看,你会发现,其实霍金对于技术发展的态度是积极的,我们以前读到的许多报道可能只是由于记者们过于“标题党”的缘故。

不仅如此,霍金对于人类的未来还有更加宏伟、更加激进的畅想。在霍金看来,如果不走出地球,人类将没有未来,因此我们必须要重视太空探索,在宇宙的空间中寻找人类生存的其他可能性。人类作为一种生物体,它的进化速度依赖于基因的突变,基因突变的速度总是有限的,并且人类本身的复杂度也是有限的,这样的人类显然难以适应宇宙中复杂多变的各种环境。

人类要怎样才能增加自己的复杂度,适应宇宙的环境呢?在霍金看来,跟发射人类航天员相比,发送各种机器是更容易的,这些机器将是生命的另一种形式,甚至它们最终可以完全取代我们人类这种完全基于 DNA 的生命。这是一个充满想象力的想法,它跳出了“人类和机器竞争”的思维,随着机器的进化,让机器担负起人类未来的命运,人类跟机器融合在一起,一起探索无边的宇宙。

霍金的想象力还不止于此。他不但看到了超级智能可能会在未来实现自我进化,他还想到了人类也会像机器一样进化自己。他预言,人类总有一天会利用各种基因编辑技术,持续改造自身的基因——霍金对此同样表示担忧,因为这会引起许多伦理问题,不过,他通过对人性的观察,做出了大胆的预言:基因改造人类从长远来看是无法避免的。如果人类真的用基因编辑的技术不断重新塑造人类本身,那么人类将有可能变成与现在的人类完全不同的形态。这跟科幻电影所展现的“未来”是完全不同的。在这本书中,霍金就提到,我们现在的各种科幻电影都太缺乏想象力了。这些电影都有一个先入为主的假定,那就是,虽然科学技术发展得很快,但是未来的人类和现在的人类长得总是差不多的。可是如果在未来,人类和机器一起进化,二者都会变得更加复杂,更加智能,我们可能会面临着我们现在难以想象的未来。

总结一下这一部分的讨论。以前,我们从各种媒体的报道中,常常看到霍金警告我们,必须注意到人工智能等技术的风险。但霍金并不是一个悲观主义者,他期待着科技的发展,也相信人类在未来可以和人工智能和谐地工作,一起探索宇宙。他相信机器和人类都会持续不断地进化,而那样的一个未来,可能是我们现在的人类难以想象的。

总结

最后,咱们一起来总结一下霍金这《十问》的主要内容。

首先,霍金鼓励我们每个人思考那些看起来距离我们非常遥远的大问题,这些问题的思考有可能推动科学的发展和人类的进步。思考大问题,让我们可以从全人类的角度来重新审视我们自己的责任,也让我们可以更好地协调“科学”和“人文”。

接下来,我们介绍了霍金对“上帝是否存在”这样一个问题的回答。霍金的回答是非常明确的,在他看来,在大爆炸之前,无论从能量、空间、时间的角度来看,科学定律都可以解释。我们不需要引入一个人格化的上帝。从这个回答中,我们可以看到霍金清晰的物理图像和生动的语言。

最后,霍金强调我们必须注意到人工智能等新技术的风险,同时,他对未来保持乐观,甚至相信人类会与机器融合,一起探索宇宙。从这个回答中,我们可以看到他对科技与人性的独到洞察,体会到霍金丰富的想象力。

好了,到这里为止,我们已经介绍完了霍金的这本遗作《十问》的主要内容,希望霍金在这本书中提出的问题也可以引发你的思考。我们相信,霍金所留下的这些回答,将持续不断地影响着未来的人类,照亮人类从地球走向太空的漫漫长路,伴随人类一直漫游到宇宙的尽头。

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