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科學(xué)階梯丨時間為何只向前?一份未完待續(xù)的探索指南

2025-11-03 11:15
來源:澎湃新聞·澎湃號·政務(wù)
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一部部科學(xué)經(jīng)典著作,猶如人類文明史上璀璨的里程碑,奠定了現(xiàn)代科學(xué)基石,鋪就了人類進步的階梯。今天,讓我們一起走近《時間簡史:插圖版》,在文字與直觀的插圖里,讀懂宇宙從起源到未來的浪漫與奧秘。

我仍然記得在中學(xué)時代初次翻閱《時間簡史》時,它所帶給我的震撼。書中每一頁都像是打開了一扇通往未知的門:“塔底的鐘更靠近地面,比塔頂?shù)溺娮叩寐恍?;“大爆炸后的宇宙膨脹正如恒星坍縮成一個黑洞奇點的時間反演”;“在遠遠短于1秒的時間里,宇宙的半徑增加了100萬億億億倍”……

更讓我震撼的是,這些聽起來像是科幻小說里才會有的情節(jié),竟都有堅實的理論支撐?!稌r間簡史》點燃了我對時間、宇宙和自然法則的無限好奇。

我們每天都在與時間為伴,卻很少有人問自己:時間究竟是什么?為什么時間總是向前流動,而不是倒退?破碎的雞蛋為何永遠無法“破蛋重圓”?我們能否像科幻電影那樣穿梭過去與未來?……如果你和我一樣對這些問題感到好奇,那就翻開《時間簡史》。你會發(fā)現(xiàn),它不僅是在探討時間的奧秘,更在娓娓道來宇宙的起源與未來,以及當代物理學(xué)家最宏大的夢想。

那么,該如何閱讀這本經(jīng)典之作呢?

一是從基礎(chǔ)概念開始?!叭祟惖谝淮沃苯犹綔y到引力波”,“人類史上首張黑洞照片面世”,“W粒子的質(zhì)量挑戰(zhàn)標準模型”,“諾貝爾物理學(xué)獎授予與量子糾纏實驗相關(guān)的科學(xué)家”……近年來,我們時常會在社交媒體上刷到關(guān)于微觀世界和宏觀宇宙的科學(xué)大新聞。這些新聞充滿一些“神秘”的詞匯,比如黑洞、引力波等,它們聽起來高深莫測,卻又充滿吸引力。如果你想系統(tǒng)地了解這些概念,那么《時間簡史》會是一個很好的選擇。哪怕只是初步認識這些概念的含義,也能讓你感受到探索未知的無窮樂趣。

二是帶著“統(tǒng)一”的視角。如果你已經(jīng)對物理學(xué)有所了解,不妨帶著“統(tǒng)一”這個關(guān)鍵詞閱讀這本書?;艚鹪跁袑懙溃骸鞍l(fā)現(xiàn)一個完備的統(tǒng)一理論可能無助于我們種族的存活,甚至可能不會影響我們的生活方式。然而自文明肇始以來,人們就不滿足于將各個事件看作互不相關(guān)、不可解釋的,人們渴望了解世界的根本秩序?!?/p>

物理學(xué)家的目標之一,就是將看似完全不同的現(xiàn)象統(tǒng)一起來。過去,物理學(xué)家已經(jīng)實現(xiàn)了幾次偉大的統(tǒng)一,為我們揭示了自然的深層聯(lián)系。例如牛頓的萬有引力定律,將落下的蘋果與行星的運行聯(lián)系起來;麥克斯韋書寫下的方程,將電與磁統(tǒng)一為電磁力;愛因斯坦的相對論,將空間與時間編織成四維的“時空”結(jié)構(gòu);溫伯格、薩拉姆和格拉肖等人將電磁力與弱核力統(tǒng)一,奠定了粒子物理標準模型的基石。

然而,追求統(tǒng)一的征程并未結(jié)束?;艚鸷捅姸嗬碚撐锢韺W(xué)家的共同夢想,是找到一個能夠統(tǒng)一四種基本力(引力、電磁力、弱核力和強核力)的“萬物理論”,亦即將廣義相對論與量子力學(xué)融合的終極理論。正如霍金在書中所述:“當今物理學(xué)界的一個主要努力方向,也是本書的主題,就是尋找一個能將這兩個理論結(jié)合起來的新理論——量子引力論。”

數(shù)十年來,物理學(xué)家提出了諸多嘗試,如弦論、圈量子引力、因果集理論等。雖然這些理論充滿魅力,但由于缺乏實驗驗證,仍停留在假說階段。

三是帶著問題閱讀。除了對時間本質(zhì)和量子引力的探討外,我們還可以帶著其他的問題去閱讀《時間簡史》。例如,宇宙暴脹是否真實發(fā)生過?有什么證據(jù)支持或反對這一理論?為何早期宇宙中物質(zhì)多于反物質(zhì),造就了今日以物質(zhì)為主的宇宙?如何尋覓原初黑洞的蹤跡?它們對宇宙演化有何影響?落入黑洞的信息究竟何去何從?信息是否會被完全摧毀?占據(jù)宇宙大部分物質(zhì)的暗物質(zhì)的本質(zhì)是什么?是否存在多重宇宙?……

這些問題在今天依舊懸而未決。但正是這些未知,讓《時間簡史》不僅成為一部經(jīng)典,更是一份未完待續(xù)的宇宙探索指南。它引領(lǐng)著我們思考最根本、最深邃的問題,這正是其恒久價值所在。

也許,我們距離這些問題的答案尚有漫長的路途。但正是這種對未知的探索,驅(qū)動著科學(xué)前行。正如霍金所言:“記得仰望星空,而不是低頭看腳下?!?/p>

科學(xué)經(jīng)典推薦

《時間簡史:插圖版》

[英]史蒂芬·霍金著

許明賢、吳忠超譯

插圖版在原版基礎(chǔ)上增加了240余幅彩色插圖,包括衛(wèi)星圖像、照片和電腦制作的三維、四維空間模型,這些圖像得益于哈勃空間望遠鏡等技術(shù)進步,使復(fù)雜的科學(xué)理論變得直觀易懂。詳細的插圖說明讓讀者能體驗到星系際太空的廣漠、黑洞的奇妙性質(zhì)以及粒子物理的微觀世界。

來源:中華讀書報

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