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说起时间这个话题，就不得不提霍金的《时间简史》，可以说，《时间简史》也是全世界最著名、最畅销的科普书，据不完全统计，全世界每700个人，就有一人拥有一本《时间简史》，如果再算上盗版，各种电子版，几个亿完全没问题。我相信很多老板的书架上，也都有一本《时间简史》，给自己撑撑门面。不过实事求是地说，《时间简史》这本书虽然号称通俗科普的王者，但其实它并不简单，很多人看不了几页也就放弃了，当然还不忘骂一句娘，而且在今天的快节奏时代，《时间简史》17万字的篇幅也不算小，咱也没有那个时间。这就很尴尬了，花好几十买一本《时间简史》放在书架上，小妹妹来了一看，觉得你这个人挺有格调，结果却是一问三不知，说不出个子丑寅卯，这无疑就为接下来的工作带来了障碍。怎么办？幸好你有斯坦尼斯刘夫斯基，今天我就用不到20分钟时间，帮你把《时间简史》的干货给捞出来，我相信你也不会超过20分钟，反正我是不行，很多人都知道，我擅长的是连续作战，不太擅长持久战。

好了不废话了，一句话，《时间简史》无非探讨了三大问题：一是奇点定理，二是无边界宇宙模型，三是霍金辐射。先看奇点定理。在100多年前，我们默认，宇宙是静止的。后来在1915年，爱因斯坦发表了广义相对论，提出时空是可以弯曲的，根据广义相对论方程，宇宙并不是静止的，但爱因斯坦认为，自己肯定是什么地方搞错了，于是他就在自己的方程中，强行添加了一个宇宙学常数，来维持宇宙的静止状态。到上世纪20年代，天文学家在天文观测中发现，很多恒星都发生了红移现象，也就是说，这些恒星都在远离地球。一开始人们认为，这些恒星的运动只是随机的，可能有些恒星离我们越来越远，有些恒星离我们越来越近。但在1929年，天文学家哈勃发现，绝大部分恒星都是在远离地球，而且这些恒星距离地球越远，它们离开的速度也就越快。为什么会出现这种现象？哈勃给出了一个完美的解释——宇宙在膨胀。

宇宙膨胀发现之后，科学家们就以广义相对论为基础，找出了一个新的模型，来描述这个膨胀的宇宙，这就是弗里德曼宇宙模型，最早的提出者是苏联数学家亚历山大·弗里德曼。结果科学家通过计算发现，在弗里德曼模型中，如果我们把时间往前推，那么宇宙就会收缩，如果一直倒推到150亿年前，所有星系之间的距离就会变成0，就好像是整个宇宙被紧紧地挤压成一个点，这个点就被称为“奇点”，它就是宇宙时空的开端。奇点的性质非常特别，我们无法直观地去想象它是一个什么东西，但通过数学计算可以发现，奇点的体积无限小、弯曲程度无限大、密度和引力也是无限大。当然我们知道，数学是无法真正处理无限大问题的，所以这就意味着，弗里德曼模型虽然是根据广义相对论提出的，但包括广义相对论在内的所有物理理论，都在奇点处失效了。

以上的内容都是老生常谈，但凡有点科学精神，都是耳熟能详，那么对于奇点，霍金作出了怎样的贡献呢？事实上，在奇点这个理论刚被提出来的时候，并不是所有的科学家都认同这个说法，比如爱因斯坦就认为，如果我们把时间一直往前推，不同的星系也不会碰撞到一起，而是会恰好错开，今天的宇宙不过是过去那个宇宙的一种“反演”。还有两位苏联科学家也试图证明，奇点这个东西，可能只是弗里德曼模型中一种小概率的特殊情况，在实际的宇宙中并不存在。不过在读到了数学家罗杰·彭罗斯的一些研究之后，霍金认为，奇点理论应该是成立的，最后经过几年的研究，霍金和彭罗斯一起，利用严谨的数学方法证明，如果广义相对论是正确的，那么在很久以前，宇宙一定是诞生于一个奇点之中，这就是宇宙的开端。这个理论，就被称为“彭罗斯-霍金奇点定理”。当然即便如此，还是有很多人不愿意接受霍金的理论，宇宙应该是永恒的，是上帝创造的，怎么可能有开端？但没有办法，霍金并不是打嘴炮，而是利用严谨的数学计算，证明出了这个结果。所以从此之后，不论你喜不喜欢，几乎所有的科学家都承认，宇宙的确诞生于一个奇点之中，如果你不承认，那就是没有科学精神。霍金曾说：奇点的出现就证明了，广义相对论也只是一个不完全的理论，因为在宇宙最开始的那一刻，它失效了，广义相对论预言了自身的崩塌。

只是任谁也没有想到，霍金自己证明了奇点定理，但没过多久，他就用另一个理论否定了奇点的存在，这就是“无边界宇宙模型”。以“彭罗斯-霍金奇点定理”为基础，物理学家进一步发展出了我们熟知的宇宙大爆炸理论，这也是目前最主流的描述宇宙起源的模型。该理论认为，在大爆炸发生的那一刻，宇宙体积为0、温度无限高、密度无限大，之后宇宙开始迅速膨胀，温度开始降低。在大爆炸1秒钟之后，宇宙的温度降到了100亿℃，100秒之后，温度继续降低到10亿℃，此时，质子和中子开始结合到一起，组成了原子核。之后宇宙继续膨胀、温度持续降低，在100万年之后，宇宙温度降低到了几千度，原子开始形成。随着宇宙温度继续降低，星系、恒星这些物质开始形成，到了150亿年后的今天，宇宙已经膨胀了很多很多倍，温度也是十分低了，只比绝对零度高上一点点，不过宇宙各处，还是残留着当初大爆炸的能量，而且我们可以观测到，这就是宇宙微波背景辐射。这个理论虽然听上去很是不可思议，但至少是和今天的观测证据相符的，所以已经被科学共同体广泛接受，但它还有一个尴尬之处。

这个尴尬就在于，一切的物质，甚至是时间和空间，都是在大爆炸之后才出现的，而大爆炸之前的任何事件，对我们来说都没有任何意义，或者说根本就不存在。这就意味着，宇宙时空并不是无限的，而是有一个很特别的边界和开端，这个开端就是大爆炸奇点。但问题是在奇点这里，所有的物理定律全都失效，人们根本不知道从奇点里会冒出什么东西，也就是说，我们无法证明，宇宙现在所遵循的那些规律，是源于宇宙大爆炸。对于这个问题，科学界目前还没有很好的解释，于是这就给宗教界保留了一丝希望。霍金在《时间简史》中讲了一个故事，说在1981年，梵蒂冈的天主教会邀请了很多科学家，搞了一场鸿门宴，召开了一场宇宙学会议。在各个科学家演讲结束之后，教皇说，宇宙大爆炸之后的各种历史各种规律，你们都是可以研究的，但是大爆炸的那一刻，你们科学家就不要掺和了，因为那是万物诞生的时刻，那是上帝的领域。

对于教皇的说法，霍金说，这个老儿根本就没听明白自己的演讲，而霍金在那次会议上的演讲，主题正是“无边界宇宙模型”。刚才说到，不论是奇点定理还是宇宙大爆炸模型，它们都有一个前提，这就是假设广义相对论是正确的。但霍金认为，这个前提未必站得住脚。这当然不是说广义相对论就错了，而是说它不是一个完全的理论。霍金认为，面对一般问题，广义相对论分管宏观领域，量子力学分管微观领域，这两套理论井水不犯河水，而且各自都经过了实践的检验。但在研究大爆炸奇点的时候，就必须把广义相对论和量子力学结合起来。而在引入量子力学之后，霍金就发现，我们生存的应该是一个“有限无界”的宇宙。意思就是说，宇宙时空是有限大的，但却没有边界。听起来不是人话，于是霍金就用了一个类比，这就是我们的地球。说地球就是一个有限大的星球，我们清楚地知道它的直径和大小，但与此同时，你走在地球上，它是没有边界和开端的，不信你可以试试能不能走到地球外面？然后嗷一下间掉出去。

当然这只是一个很粗糙的类比，霍金的无边界宇宙模型中的宇宙，是一个空间和时间交织在一起的四维宇宙，在这个宇宙之中，时空就像是地球的表面，在范围上它是有限的，但时空却没有形成边界，也没有形成奇点。时空上的每一个点，就和地球上的某个点一样，没有什么特别的，科学规律在任何一个时空点上都适用，不会发生崩溃。既然如此，也就不需要一个上帝来指定一个特殊的规律。霍金说法是，这个宇宙是完全自给自足的，不受任何外在事物的影响，它没有创生和消失的时刻，它就是存在本身。至于无边界宇宙模型，如何解释宇宙膨胀等一系列问题，霍金又引入了所谓的“虚时间”，大概意思就是说：......反正这个理论是相当玄，再加上虚时间，实际上它是一个五维时空模型，《时间简史》的这一部分我是没看懂，你可以另请高明，当然“高明”说的你也肯定听不懂，甚至连维基百科和百度百科，都没有无边界宇宙模型这个词条。所以你就当明白了就行了，毕竟你也不能学习霍金啥也不干，天天在那坐着想。如果有别人问你，你就说这是抽象的数学理论，不是人类的思绪可以表达和理解的。当然霍金自己也不断强调，说无边界宇宙模型只是一个大胆的猜想，可以说是一家之言，主流的还是大爆炸模型。至于这个一家之言到底正确与否，好在它不是伪科学，随着人类知识水平的不断提高，是可以对其进行检验的。

以上两个问题，都是和宇宙大爆炸以及奇点有关的问题，除此之外，在《时间简史》中，霍金还论述了自己的另一个研究领域，这就是黑洞。这就更是老生常谈的话题了，我们先来简单回忆一下什么是黑洞。说恒星都有很大的引力，受自身引力的影响，恒星都具有一个向内坍缩的倾向。不过与此同时，恒星内部还存在一个支撑力，可以和这种引力达成平衡。这种支撑力就源自恒星内部的核聚变反应，如此一来，恒星就保持了稳定。但我们知道，核聚变是需要氢和其他一些核燃料的，而这些燃料早晚都有烧完的那一天，一旦烧完，平衡就会被打破，于是恒星就会在引力的作用下不断坍缩。如果恒星的质量比较小，那么它的引力就会和内部粒子的斥力，再度达成新的平衡，最后形成白矮星或是中子星。但如果这颗恒星的质量比较大，比一个半的太阳还要大，那么它内部的任何斥力，都不足以抵消它的引力，这样一来，恒星就会一直坍缩，最后变成一个质量极大、体积极小的黑洞。黑洞的特点就是，有着极强的引力，任何物质包括光，只要进入某个临界区域，那就别想跑了。

但是黑洞这种吸引一切的性质，却和热力学第二定律产生了冲突。根据这条定律，宇宙中的熵，永远是有增无减，但如果把很多东西扔进黑洞，不就把那些熵给消灭了么？所以黑洞肯定也有很多熵，而有熵的东西就会释放黑体辐射。说人话就是，黑洞应该也具有温度，而有温度的物体就会向外发出辐射和粒子，可连光都无法从黑洞逃脱，又怎么可能有粒子从黑洞跑出去？对于这个问题，很多科学家都感到困惑不解。但利用量子理论，霍金成功解答了这个问题，这就是黑洞辐射。霍金发现，黑洞确实会发射出粒子，不过这些粒子，并不是从黑洞里跑出去的，而是从黑洞边缘的空虚的空间中，无中生有变出来的。你看看他天天在那坐着，都想了一些什么东西。怎么解释这个“变出来的”？这就需要一个理论基础——量子力学中的不确定性原理。

根据不确定性原理，我们不可能同时精确获得一个粒子的位置和动量，空间中的某一点也是如此，当我们对它测量的时候，是无法同时获得这一点处精确的引力场和电磁场。可传统理论认为，黑洞周围啥也没有，完全虚空，全都被它吸走了，这就意味着，其中的引力场和电磁场的强度都是0，突然间，我们就一下确定了两个物理量，这显然违反了不确定性原理。所以霍金提出，哪怕是看起来什么都没有的空虚的空间，在微观上也是波澜起伏的，在这里，时时刻刻都在产生成对的粒子，为了保持能量守恒，这些粒子有的带有正能量，有的带有负能量，它们碰撞到一起，又会同时湮灭。当然由于黑洞存在着强大的引力，所以有一些粒子会被黑洞俘获，同时另一个粒子成功逃脱，双方没有形成湮灭。但如此一来，就违反了能量守恒定律，宇宙中怎么可以凭空多出来两个粒子？所以这个逃脱的粒子，就一定是从黑洞本身的质量而来。也就是说，在这一过程中，黑洞虽然吸进去一个粒子，但它的质量会减少。如果我们站在黑洞之外去观察，黑洞就好像是在缓慢蒸发，是黑洞在向外界射出粒子，这就是黑洞辐射，也被称为霍金辐射。可以说，霍金辐射是把广义相对论、量子力学和热力学，结合起来的一次大胆尝试，虽然霍金辐射目前还没有被观测到，但仍然具有极高的理论价值。

以上就是《时间简史》的大致内容，可以发现，霍金的理论在如今的技术条件下，基本难以证明，但不可否认的是，他的思想对我们了解宇宙、探寻宇宙的真理，有着巨大的启发意义。霍金正是帕斯卡笔下那一根会思考的芦苇，这正是卑微的芦苇的伟大之处。身体从未离开轮椅，思想早已超出宇宙。世界再无霍金，时间永留简史。霍金用55年流转的光阴，以一种无言的方式，向整个世界宣告：生命不息，希望不止！

在2018年霍金去世的时候，我曾写过一首诗，今天就再一次以这首诗作为本期节目的结尾：

风萧萧兮，

斯人已去。

踽踽背影，

悠悠天地。

命运的垂青，

如同天启，

给你一颗超然的头脑，

穿越宇宙的玄虚，

去捕捉太古的讯息。

可命运的黑洞，

是上帝的心机，

也送你一世的藩篱，

对他人间的宠儿，

总多一分爱的脾气。

宇宙是上帝的作品，

而你，

窥探了上帝的秘密，

于是上帝也送你，

一道难题。

一尺轮椅，

是世间最小的监狱，

困住了最弱的躯体，

也是世间最大的王座，

让你睥睨宇宙的终极。

半个世纪的凄迷，

就当是上帝的顽皮，

要与你玩一场游戏。

输，是弱者的皈依。

赢，是强者的命题。

天才与悲剧，

恰如英雄与剑戟，

给你铁与血的滋养，

但需要强者去演绎。

所以，

请收下众生的膜拜，

和我那真挚的泪滴。

伟大，

并不一定是天才的神迹，

仅仅这份坚毅，

就给所有向命运屈服的世人，

以沉重的一击。

或许，

我该向你恭喜，

因为你终于摆脱了周身的荆棘。

从此伴你的，

将是日月星海，

还有宇宙那端，

孤独等你的上帝。

也或许，

宇宙中没有永恒的上帝。

因为上帝，

从来只在你的心里。

更何况，

命运的上帝，

从来都是自己！