想像穿越宇宙，思想震撼世界！秒懂霍金理論（1）之大統一時空觀

霍金坐在輪椅上，想像卻穿越宇宙

他已經離開人世，思想卻影響世界

一般人看不懂霍金

輕易不要和普通人談論《時間簡史》

那麼

除了《時間簡史》

霍金還寫了更難懂的書

沒有很多人能真正讀懂裡面的內容

好吧

今天學姐便帶大家深入淺出地理解霍金的研究

快來一起看點輕鬆的吧~

---

哲學說：上帝已死

——出自尼採

科學說：哲學已死

——出自霍金

宗教、哲學與科學

是人類認識世界的三個階段

但彼此也相互關聯

宗教、哲學與科學

最大的終極謎題都是宇宙

需要求解宇宙之謎

就必須先求解「時間」與「空間」

說到時空，我們先講牛頓

牛頓是科學與宗教的一個轉折點

牛頓站在直觀的角度

認識到時間與空間都是「均勻」的

並且彼此分離

他憑藉經驗認識到

世界上無論何時，鐘錶都絕對均勻走動

倫敦如果一小時是60分，北京不會只有30分

世界上無論何處，空間都絕對均勻分布

在倫敦的你是個胖子，在北京不會被壓縮成瘦子

而且憑藉直覺

牛頓的時間軸在過去和未來的方向上

都是無限的

然而，這就會產生一個盲區

或者一個無法解釋的問題：

在無限遠的過去，是誰創造了宇宙？

牛頓依然沒有擺脫宗教的束縛

於是他只能把這個創造者歸結為「上帝」

將上帝稱之為「第一推動力」

這個答案很不徹底

於是愛因斯坦重新修改了「時空觀」

建立了宇宙全新的畫面

愛因斯坦站在宏觀的尺度上

認為時間與空間都是「不均勻」的

並且彼此聯繫

統稱為「時空」

他認為

高速運動的物體質量會膨脹

而大質量的物體會壓縮周圍的時空

衛星上的鐘表相對於地面的鐘表，會變慢

火箭裡的尺子相對於地面的尺子，會變短

這就是相對論

而牛頓絕對的時空觀

只是愛因斯坦大尺度時空中的一個局部

愛因斯坦的宇宙模型支持大爆炸理論

宇宙由大爆炸產生，而非上帝

因此尼採說：「上帝已死」

但是愛因斯坦的時空觀依然存在盲區

他也不知道

是誰點燃了大爆炸

難道又是上帝？

因為宇宙在創始之前

是一個

質量無限大、體積無限小的奇點（奇怪的點）

那裡沒有時間和空間

因此廣義相對論在奇點處失效了

愛因斯坦只好把點燃大爆炸的創造者歸結為「奇點」

虛構了一個科學版的「上帝」

因為有盲區

因此愛因斯坦的理論是不完備的

直到量子物理學的出現

「奇點難題」才有了一絲曙光

其實

愛因斯坦研究大爆炸之後的宏觀宇宙

量子物理研究大爆炸之前的微觀奇點

量子物理學站在微觀尺度

又重新構建了一次「時空觀」

這一次是顛覆性的

因為奇點是量子態的

那就得涉及最小的單位「普朗克尺度」

普朗克尺度下

時空是「不確定」的

會像泡沫一樣「漲落」

時空不僅僅是「相對的」

而且甚至是「不確定」的

譬如

你不確定自己是身處在倫敦還是北京

你不確定此時是過去還是未來

然而

為什麼我們依然覺得時間和空間是確定的呢？

那是因為

我們站在直觀尺度上

感受不到微觀普朗克尺度中的不確定性

骰子上每個面的概率是相同的

但是無法預測哪個面朝上

這就是「不確定性」

我們之所以確切地感覺身處在此時的某地

就像靜止的骰子停留在確定的某個面上一樣

是「量子態的坍縮」

然而

這樣的時空觀依然會導致新的盲區

我們不知道是誰決定了骰子的概率

奇點沒有了

卻又出現了一個「骰子」

骰子成了新的「上帝」

愛因斯坦笑了：「上帝不擲骰子」

---

人類在追問宇宙的終極問題時

不斷地落入新的盲區

於是只能用假想的上帝來填充

康德認為這就是

「純粹理性的二律背反」

也就是說

通過純粹的理性思考而獲得的兩個規律或理論

自身是成立的

但是彼此卻不相容

形成悖論

宗教、哲學和科學的思考

都在終極問題上栽了跟頭

宇宙之謎······無解

---

故事就此結束了嗎

並不

我們的主角霍金才剛登場

他為了擬合這個盲區

試圖把愛因斯坦的廣義相對論和量子物理進行結合

構建「大統一理論」

他要用量子理論解釋整個宇宙

用繡花針織就宇宙藍圖

於是霍金一出手就研究了一個宏大的課題：

「宇宙的波函數」

未完待續

下一集

我們便來了解霍金的「宇宙波函數」

更多高中學習資料、技巧分享，可以關注我的主頁~

你的每一次點讚，我都默默當成了喜歡~