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释读《时间简史》23—30

 徐树爱 2024-01-23 发布于湖南

2024-01-17 15:17

释读《时间简史》(24)
——珍惜,我们只有一个地球 (1)

    王东岳先生的递弱代偿理论,他的忧患意识,他缜密的哲思也许有些悲观消极的调子,但绝不是杞人忧天。
    霍金提出的预言,是基于科学实验数据和理论上的猜想。目前来看有一项就要成真,那就是智能机器人。还有两项正在上演当中,我们拭目以待。
    说是拭目以待,不如说人类将坐以待毙。霍金的预言,是又一次末日说。他的预言虽然不可能都会百分之百应验,比之于靠直觉和悟性的预言家所做的预言,可信度更高一些。毕竟现代是科学主义盛行的时代。
在智能发展方面,原来只是科学幻想,后来成了“狼来了”的预言。现在从马斯克的机器人公司,我们看到了加速度的智能化发展,也已经能听到狼嚎的野蛮的声音。人工智能发展突飞猛进,在多个领域已经碾压人类智能,比如犯罪预测、智力游戏比拼等等。谨慎把握人工智能的发展方向,真的是一项需要慎重对待的课题。
    面对这样疯狂速度的的智能化发展,所谓机器人技术,“具有保护人,解放人,发展人的功能”的自信是很脆弱的。有人判断,大约再过百年,人类无法再控制机器人,机器人将会有生育能力。任何事情都是物极必反,任何事都要有个度,否则人类将自我毁灭。机器人早晚比人类更聪明,如果有了自我独立意识,人类的危机就要来临了。

2024-01-18 06:22

释读《时间简史》(25)
——珍惜,我们只有一个地球(2)

    科学家一层层打开了潘多拉的魔盒。帝国政治家总是野心勃勃地掌握和利用最新的科研成果。原子能、转基因、新冠病毒、机器人等,当我们担忧第三次世界将发生毁灭性的核战争时,智能化对人类文明的自我颠覆,宇宙多样化生命如新冠病毒等,还有悄无声息的转基因,早以攻城略地,致人类于死地。
    这里的系列小章节,还要释读《时间简史》,借着理论物理学的智慧,来审视我们人类有限的生存时空。我们只有一个地球,就生存是第一要义来说,时间和空间是两个概念。时间和空间是我们人类存在的前提。珍惜时间,珍惜眼前人,还要珍惜我们的生存环境空间。时间空间是人类生存的前提,也是人类文明的发展桎捁。人类艰难的进化史,一路是戴着镣铐的舞蹈。
    两河流域的文明消失,楼兰古国的文明的消失,与沙漠化直接相关。直到现在石漠化也在扩大着人类的贫穷。资源,人们看到了,资源的极限看到了吗?土地看到了,土地的稀缺性看到了吗?科技福祉看到了,科技飞速发展,物极必反的自我颠覆看到了吗?从终极关怀高度看,人类的生存时空是极为有限的。
    珍惜时间好像个人能够做到。珍惜生存环境,低碳生活。好像个人也能自觉努力做一些事情。但是作用微乎其微,真正起作用的是社会,国家和全人类的自觉意识和自觉行动。
    对环境影响巨大的,不仅仅是生活垃圾,也不仅仅是生产方式,比如退耕还林。或退林还耕等。最为活跃的是人类的野心勃勃的科学实验,政治行动和军事行动。

2024-01-18 17:33

释读《时间简史》(26)
——珍惜,我们只有一个地球 (3)

    从宇宙产生看,太阳系和地球的诞生是一个小概率的偶然。宇宙发生之初,夸克的偶然过剩才有了太阳系和地球的诞生。
    早期宇宙肯定是不服从T对称的。就是宇宙膨胀到尽头,也不会对称反演时间倒流。假如时间倒流,智慧人类也不会适应,人类毁灭也许会产生新的人类顺应倒流的时间方向。
    不要想象地板上摔碎的杯子会集合完整回到桌面上。不要幻想人生会像录像一样倒放,曾经活过的人会活,再活一次。骨灰成尸体。尸体复活,或者枯骨生肉,回到人间,他们只记得未来,不记得过去。他们曾经的履历都成了他们不测的“未来”。
    如果那些十恶不赦的人物复活,想一想那样的逆时光成长的文明,那样的时光倒流,会怎样让人恶心。
    霍金说:“时间不会倒流”。当宇宙开始收缩时或在黑洞中热力学和心理学时间箭头不会反向。
    也就是说,智慧人类的生存时空是极为有限的。人类理解宇宙的进步,是在一个无序度增加的宇宙中建立了一个很小的有序的角落。当时光顺向延伸,并不是宇宙的膨胀导致无序度的增加,而是无边界条件引起无序度的增加,并且只有在膨胀相中才有适合智慧生命的条件。生命只能存在于一维时间和三维空间没被卷曲得很小的空间一时间区域里。
随着量子力学的发现,我们认识到,由于总存在一定程度的不确定性,不可能去完全精确地预言事件。我们的目的只在于表达一套定律,这些定律能使我们在不确定性原理的极限内预言事件。(完)

2024-01-20 11:24

释读《时间简史》(27)
——宇宙的终结之启示(1)

    1969年美国科学家约翰·惠勒提出了“黑洞”概念,1970年代霍金就集中研究和思考黑洞了。黑洞是由恒星的坍缩所产生的。
    爱因斯坦广义相对论预言:空间—时间在大爆炸奇点处开始,并会在大挤压奇点处,或在黑洞中的一个奇点处结束。这相似于老子《道德经》的猜想:万物生于有,有生于无。 黑格尔的《逻辑学》也是以这个“无”字为开端的。
    基于宇宙始末这样的预言和哲学猜想,我们能比较容易理解爱因斯坦的广义相对论,老子的《道德经》和佛经里的缘起缘灭和万物存在的空性问题了。
    万物也复归于有,有复归于无。这里的无,不是真无,是有将要从这里诞生的无。这里的有,虽然还不是万物,但也不是抽象的有,而是具体的有,是未分化的有。或由万物衰退,复归于单纯化的无。
    无生有,有生万物,当万物存在之时,每一个物种都有自己的成长规律,都要重演本物种的进化史,而整体的成住坏空的过程正好是宇宙生灭的缩影。当无生有,有生万物,万物存在之时,万物皆是因为缘起而空性,因缘起而缘灭。就是在“住”的时候,“在”的时候,缘起空性的深处更深处,仍然是有的基本属性和无的根性本来的混沌状态。
无生有,有生万物。万物归根曰静,万物衰退为有,有归于无,这就是宇宙生灭的始末。

2024-01-21 06:50

释读《时间简史》(28)
——宇宙的终结之启示(2)

    霍金在《时间简史》最后,单列了黑洞与奇点,说黑洞强大的磁场吸引力,连光也不能逃逸。所有黑洞场能内的东西,都会被它捕捉,并在奇点处被毁灭。  
    在宇宙的漫长历史中,很多恒星已经烧尽它们的核燃料并坍缩了,其数目甚至比可见恒星的数目要大得多。单就我们的星系中,大约总共有1千亿颗可见恒星。这样巨大数量的黑洞的额外引力会决定我们星系的转动速率,单是可见恒星的质量是不足够的。
    除了比太阳大的多的黑洞,似乎还存在质量比太阳小很多的黑洞的可能性。只有当物质由非常巨大的压力压缩成极端紧密的状态时,这小质量的黑洞才得以形成。如果将世界海洋里所有的重水制成一个氢弹,则它可以将中心的物质压缩到产生一个黑洞。   
    我们的太阳大概足够再燃烧50多亿年,但是质量更大的恒星可以在1亿年这么短的时间内用尽其燃料,当恒星耗尽了燃料,它开始变冷并开始收缩,最后会停止收缩并终于变成一颗半径为几千英哩和密度为每立方英寸几百吨的“白矮星”,它由物质中电子之间的不相容原理排斥力支持着。还有一种恒星的终极态,其体积甚至比白矮星还小得多。它由中子和质子之间的不相容原理排斥力所支持。所以它们被叫做中子星。它们的半径只有10英哩左右,密度为每立方英寸几亿吨。 
     所谓黑洞,包括太初黑洞,根本不是真正黑的,它们像一个热体一样发光,其温度依赖于黑洞的质量,质量越大则温度越低。而黑洞越小,黑洞发射率和表观温度也就越大。辐射出去的正能量会被落入黑洞的负能粒子流所平衡。按照爱因斯坦方程E=mc^2(E是能量, m是质量,c为光速),能量和质量成正比。  
    当黑洞损失质量时,它的事件视界面积变小,而它辐射的熵增补偿了黑洞的熵减。黑洞的质量越小,则其温度越高。这样当黑洞损失质量时,它的温度和发射率增加,因而它的质量损失得更快。它最终像将会在一个巨大的、相当于几百万颗氢弹爆炸的发射爆中消失殆尽。

2024-01-23 16:35

释读《时间简史》(29)
——宇宙的终结之启示(3)

    黑洞的能量有多大?只要我们能够驾驭黑洞的功率,一个这样的黑洞可以开动十个大型的发电站。然而,这是非常困难的:这黑洞的质量和一座山差不多,却被压缩成万亿之一英寸亦即比一个原子核的尺度还小!
    霍金的《时间简史》,宇宙的奇点存在于过去或未来的极端上,广义相对论方程存在一些解,这些解使得航天员有可能看到裸奇点。他也许能避免撞到奇点上去,而穿过一个“虫洞”来到宇宙的另一区域,瞬间完成一种时空穿越,来到过去或未来。
    这虽然可以启发科学幻想和历史穿越故事的写作,但现实中仍属于人类的幻想。人类还需本分生活,珍惜眼前人,珍惜有限的生命过程。顺从天意,就是最大的善举。疯狂的幻想与行动无异于自我毁灭。因为,人类天然的尺度是不能环球旅行的。而这种理论上的穿越也是不可能的,因为最小的干扰就会使之改变,以至于宇航员还没能看到这个奇点,就撞上去而结束了他的时间。但丁游历地狱,尚能回到阳间,若遇到恒星或宇宙的奇点,那就飞灰湮灭了。
    值得庆幸的是,一个黑洞因为吞噬而质量不断增大,质量的增加最终以等效能量辐射的形式回到宇宙中去。整个宇宙的坍塌及最终导致消失,应该也是的原理。在有限与无限之间,能量守恒定律依然有效。在非奇点与奇点之间,量变质变规律依然存在。 
    当我们将量子力学和广义相对论相结合,似乎产生了以前从未有过的新的可能性:空间和时间一起可以形成一个有限的、四维的没有奇点或边界的空间,这正如地球的表面,但有更多的维数。看来这种思想能够解释观察到的宇宙的许多特征,诸如它的大尺度一致性,还有像星系、恒星甚至人类等等小尺度的对此均匀性的偏离。
    万物毕同毕异。从人类角度考察宇宙的存在,那可是大尺度的视野,即便是一颗恒星,或由众星构成的宇宙,也不免兴亡事,也都是方生方死。就如我们的刹那生死的躯体与精神。转瞬百年的个体人生,虽然生存的长度尺度小,然而种族繁衍的尺度,千万年的进化绵延则尺度可观。
宇宙,恒星,人类。就是一棵完整的生命树,如果宇宙是根干,太阳系就是树枝,人类就是花果和树叶。如果人类种族是根干,那么家族就是树枝,个人就是花果叶,由构成的族群社会,作为人类的整体存在,枝繁叶茂,其尺度之大也是非常可观的。

2024-01-23 16:42

释读《时间简史》(30)
——珍惜,我们只有一个地球(4)

    个体,人类,恒星,星系,宇宙,都有各自的规律和使命,都有各自的生灭的奇点。个体的成长,重演着种族的全部进化史,而个体的生灭,又是宇宙熵增原理的投影。朝代的兴替,个人的命运及生死,层层深刻地以自然世界,太阳系和整个宇宙为存在根本,或者说,个人的命运是受动于这种隶属关系,顺应它抗争它,毕竟以它为依据完成着各自的使命。
    个体不分智愚,不论领袖,平民,英雄,也不论自以为是的豪杰,还是拿破仑,希特勒的自以为,都是天之子,都要完成各自的使命,都逃不过命运的安排。顺天而行的,繁荣昌盛,逆天而行的,自负其责,人财权力,名利皆空,甚至死无葬身之地。
    我是在 2010年初读完霍金《时间简史》的,并在当年8月3日,整理完了这份笔记。2023年11月21日首发“释读《时间简史》”,到今天,即2024年1月23日,全部发完。
    亲爱的同道读者,当您读完这些文字,也许明白了我的本意,释读《时间简史》,使得它不仅仅是科普,不仅仅是高冷的理论物理,而是包含着生活和审美,以及鲜活的人生哲学。
 (全部完)          

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