25. 果壳中的宇宙
<h2 class="section j-chapter" data-paragraphid="0e1b29d8bc5d42db8f8d0c61c3b3ecac_5">25. 果壳中的宇宙</h2>
霍金有一本书，被称为《时间简史》之后又一部伟大的著作，在没有读到这本书之前，我先看到了美国七家媒体对这本书的高度评价：
《芝加哥论坛报》发表评论说：“霍金是一位极其明晰的大师……很难想象其他任何在世的人能将这些数学上令人生畏的主题表述得更清楚。”
《纽约书评》的书评是这样写的：“他机智而清晰地阐述宇宙物理的奥秘……他拥有无与伦比的头脑。”
《图书目录》这样写道：“这位因研究黑洞本性而名震天下的理论物理学家，作为科普作家正像他作为数学家一样游刃有余……其成果也许是大众天体物理学的最佳著作。多谢你，霍金博士！”
《果壳中的宇宙》是斯蒂芬·霍金在出版成名作《时间简史》之后的又一本书。霍金为什么要把这本书取名为“果壳中的宇宙”呢？说起书名，还有个很有意思的趣闻：“果壳中的宇宙”来源于莎士比亚的名剧《哈姆雷特》，哈姆雷特在剧中有句台词：“即便把我关在果壳之中，仍然自以为无限空间之王。”（《哈姆雷特》第二幕第二场）
很多熟悉和了解霍金的读者都知道，虽然他是天体物理学家，但是他不仅喜欢歌剧，更喜欢文学。在学生时代，他就迷恋莎士比亚的作品，很多记者都会吃惊，霍金会背诵很多莎士比亚的作品，而且非常熟练，可见他有多喜欢莎翁。尤其是作为一名理科生，背诵戏剧名段，更是让人敬佩。
当年，霍金的著作《时间简史》出版后，它登上伦敦《星期日时报》的畅销书排行榜，竟然达到四年之久，没有一本书能够像《时间简史》这样畅销，霍金自己也感到吃惊，因为它不是一本通俗小说，而是一本科学书籍，而且不容易读懂。
此后，很多人都在关心一个问题，霍金什么时候开始写《时间简史》的续集。那时候，霍金不想写《简史之子》和《时间的稍长历史》，并且忙于科学研究，根本无暇写书。后来，霍金忙完了，他开始考虑要写一本能够让大多数读者都能读懂的而且区别于《时间简史》的书。
2001年5月2日，霍金在他的新书《果壳中的宇宙》里认真地写道：“当1988年《时间简史》初版时，万物的终极理论似乎已经在望了。从那时开始情形发生了什么变化呢？我们是否更接近目标？正如在本书将要描述的，从那时到现在我们又走了很长的路。但是，这仍然是一条蜿蜒的路途，而且其终点仍未在望。正如古谚所说，充满希望的旅途胜过终点的到达。我们追求发现，不仅是在科学中，而且是在所有领域中激起创造性。如果我们已经抵达终点，则人类精神将枯萎死亡。但我认为，我们将永远不会停止：我们若不更加深邃，定将更加复杂。我们将永远处于膨胀着的可能性视界之中心。”
《果壳中的宇宙》分为七个章节，第一章主要写相对论简史；第二章写了时间的形状；第三章写了果壳中的宇宙；第四章是很多读者最关注的一章，就是预言未来；第五章写的是护卫过去，主要探讨的是时间旅行的问题；第六章是关于星际航行的问题，探讨星际航行的可行性；第七章写的是膜的新奇世界。
在这本书中，霍金用通俗的语言和有趣的故事，给读者上了一堂生动有趣的天文课。人类对宇宙的探索一直没有停止过。霍金引用了一个经典的神话故事，就是普罗米修斯盗取火种被惩罚的故事。霍金用这个故事开头，寓意深刻，又发人深省。
霍金在《果壳中的宇宙》中，写过这样一段话：“尽管这些警戒的传说，我仍然相信，我们能够而且应该试图理解宇宙。我们在这方面已有了显著的进展，尤其是在前几年。当然，我们还未得到完整的图像，但已为期不远。”
自从哈勃望远镜出现后，人类就开始无止境的太空探索，尽管宇宙太空也会发生很多的变化，但是，有一点是不会改变的，那就是霍金说过的：“每个星系都包含难以计数的亿万个恒星，其中许多恒星还被行星环绕。”紧接着，霍金又进行了具体的阐述：“我们生活在围绕着一个恒星公转的行星之上，而这个恒星位于螺旋形银河系的外臂上，螺旋臂上的尘埃遮住了我们在银河系平面上的宇宙视野，但是我们在该平面的每一边的方向圆锥中的视线都非常清晰，而且能够画出遥远星系的位置。我们发现星系大体均匀地分布于整个太空，有一些局部的聚集和空洞。”
每到夜晚，当我们抬头看天空的时候，我们会发现一个问题：夜晚的天空很明亮，看起来就像白天的太阳。对于这个问题，霍金在书中写道：“如果恒星已经辐射了无限长的时间，那么它们就会把宇宙加热到和它们相同的温度。因为每一道视线都会要么终结于恒星的表面，要么终结于被加热至和恒星一样炽热的尘埃云团之上，所以甚至在夜晚，整个天空都会和太阳一样明亮。”
有一个问题，曾经让著名哲学家康德陷入深深的思考之中：“恒星为什么会在几十亿年前忽然点亮呢？”
霍金告诉读者：“宇宙已经存在了无限久时间。但是对于大多数人而言，它和宇宙在仅仅几千年以前从和现在非常相同的初始状态下创生的观念相一致。”
1923年，哈勃用望远镜观测太空，发现了其他星系。它们看起来非常微小，一定离我们地球很远很远，光线到达地球都需要几十亿年的时间。科学家得出结论：几千年之前，是不会有宇宙起始的。
对于宇宙有没有开端的问题，很多科学家都保持了沉默，霍金在书中说：“许多科学家不愿意面对这个问题。他们企图逃避它，要么像俄国人那样宣布宇宙没有开端，要么坚持说宇宙的开端不属于科学王国的范畴，而是属于形而上学或宗教。依我看来，这不是任何真正的科学家应该采取的立场。”
霍金认为，作为一位天体物理学家，在面对宇宙开端的问题时，应该抛开宗教的观点，给出一个科学的答案。他在书中表达了自己的观点：“如果科学定律在宇宙的开端处暂时失效，它们不也可以在其他时间失效吗？如果定律只能有时成立则不能称之为定律。我们必须试图在科学的基础上理解宇宙的开端。它也许是超过我们能力之外的任务，但是我们至少应该进行尝试。”
霍金和彭罗斯进行研究，他们指出：宇宙是有开端的，是从一个大爆炸的一点起始，在大爆炸处整个宇宙和其中的一切都被挤压到这个无限密度的单一的点中。霍金在书中说：“爱因斯坦的广义相对论在这一点失效，所以不能被用来预言宇宙是如何起始的。人们面临的局面似乎是，宇宙起源的问题属于科学范畴之外。”
霍金曾把宇宙比喻为一个庞大的赌场，他在书中这样写道：“人们可以将宇宙认为是一个庞大的赌场，在每一个场合下骰子都在滚动或者轮子都在旋转。宇宙的情景也是一样。当宇宙尺度很大，正如它今天这样时，骰子被投掷的次数极为巨大，其平均结果就会得出某种可预见的东西。这就是为何对于大系统经典定律有效的原因。但是，当宇宙尺度非常微小时，正如它在邻近大爆炸的时刻，投掷骰子的次数很少，而不确定性原理则非常重要。”
物理学家理查德·费恩曼提出了一种观点：“宇宙具有多重历史的思想。”在很多人眼里，这似乎像科幻，如今，霍金明确表态：“它现在被当作科学事实而广被接受。”
在书中的第五章，霍金带给读者的是另一个科学观点，那就是关于时间旅行的问题。霍金在第五章把时间旅行称之为“护卫过去”。每个人都有属于自己的过去，也有现在，更有未来；而人类的过去、现在和未来都是在时间的长河中度过的，这个问题，也是很多人关心的。
时间旅行这个问题真的就像某些人所说的是虚无缥缈的吗？答案自然是否定的。霍金告诉读者一个事实：时间旅行的讨论是建立在爱因斯坦的广义相对论的基础上，不是凭空想象，更不是海市蜃楼。
在书中，霍金用科学事实进一步证明了时间旅行不是科幻，他说：“爱因斯坦方程描述宇宙中的物质和能量如何将空间、时间弯曲和变形，从而使空间和时间变成动力量。在广义相对论中某人由其手表测量的私人时间总是增加，这正像在牛顿理论或者狭义相对论的平坦时空中一样。但是现在有了可能性：时空能够弯曲得这么厉害，使你在乘航天飞船出发之前即已返回。”
霍金提出了虫洞的问题，他说：“如果虫洞存在的话，将会是空间中解决速度极限问题的办法：正如相对论要求的，航天飞船必须以低于光速的速度行进，这样要穿越星系就需要几万年。但是你可以在一餐饭的工夫通过虫洞到达星系的另一边并且返回。”
提到虫洞，让我想起一部关于外星人的韩国电视剧，曾在2014年风靡中国，电视剧结尾的时候，编剧写到外星人本来想回到自己的星球，结果，他乘坐飞船进入了虫洞，最后，还是通过虫洞回到了地球。
电视剧终归是电视剧，那是想象和虚构的艺术，科学是容不得想象和虚构的。于是，围绕时空旅行的问题，霍金用专业术语来解释这个问题，他说：“时空是否允许封闭的类时曲线――也就是说，它会一次又一次地返回其出发点吗？我将把这类路径称为“时间圈环”。
霍金在书中，从三个水平上回答了时间旅行的问题。他说：“首先是爱因斯坦的广义相对论，它假定宇宙具有定义很好的没有任何不确定性的历史。我们对这一经典的理论有相当完整的图像。然而，正如我们已经看到的，因为我们观察到物质遭受不确定性和量子涨落的制约，这个理论不能是完全正确的。因此我们能够在第二水平，也就是在半经典理论上探索有关时间旅行的问题。在这个水平上，我们按照量子理论来考虑物质的行为，它具有不确定性和量子涨落，时空是明确定义的经典的。这里的图像不甚完整，但是我们至少有了如何进展的一些概念。最后，存在完整的量子引力论，而不管其最终是什么样子的。”
紧接着在第六章，霍金写到了关于未来、关于星际航行是否可行的问题，他说：“生物和电子生命将如何不断加速发展其复杂性。”
《星际航行》是一部关于未来生活的科幻电视剧，剧中给观众们描写了一个完美的未来，用霍金的话说就是：“《星际航行》展现了一个在科学、技术和政治组织远比我们先进的社会。在现时和那时之间一定会有巨大的改变以及与之相伴随的紧张和混乱，但是在剧中描述的时期，科学、技术和社会组织据说已达到几乎完美的水平。”
虽然，霍金在该剧中客串了一下，但是谈到这种完美的未来，他还是提出了自己的质疑，他说：“我们是否会在科学和技术上达到一种最终的稳定的状态。”
霍金认为，从冰河时期到如今，在这漫长的时间里，随着社会的发展，科学技术和知识都在快速发展，同样，也出现过黑暗时代。但是，人类维持生命和养活自己的能力还是在不断提升的，除非是发生像黑死病那样的传染病。世界人口在以每年1.9％的速度增长，虽然看上去不是太多，霍金明确指出：“这听起来似乎不很多，但是它意味着世界人口每40年要增加1倍。”
另一个严重的问题是电力消耗的问题。霍金认为，如果人口增长再加上电力消耗，那么到了2600年，这个世界上人口数量会很多很多，地球会发出红热的光芒，那是因为很多的人类在使用家用电器。到了2600年，纸质图书和报刊将逐渐消失，人类会接受电子出版物，很多论文会出现，甚至在理论物理领域，每秒钟就会出现10篇。
霍金在第六章进行的另一个讨论是，《星际航行》中的翘曲飞行真的能实现吗？谈到这个问题，霍金这样说：“按照现在的观念，我们必须利用运动得比光还慢的航天飞船，以一种缓慢乏味的方式去星系探险；但是由于我们尚未拥有完备的统一理论，我们还不能完全排除翘曲飞行。另一方面，我们已经知道在除了最极端情形外都成立的定律：制约‘探险号’全体船员的定律，如果不制约航天飞船本身的话。”
所以，霍金不相信《星际航行》这种科幻片会在未来社会成为现实，他认为，即使400年后，今天的人类和未来的人类在本质上不会有什么不同。霍金还认为，蚯蚓的大脑比计算机还要复杂，电脑与蚯蚓的大脑相比，是那样的简单。
面对未来，霍金有了一个大胆的设想，他在书中表达出来：“我预料在100年内，我们将能够在人体之外养育婴儿，这样这个限制就被消除了。我仍然认为，我们可以比《星际航行》中的大部分人有智慧得多，那不是什么困难的事。”
在这一章节结束的时候，霍金写道：“科学的未来不像在《星际航行》中描绘的那么令人宽慰的图景：一个充满了许多有人类特征的种族的，具有先进的但本质上静止的科学技术的宇宙。而我认为，我们将独自地但是快速地发展生物和电子的复杂性。在以后的100年间这方面的发展不会太多，这就是我们所能可靠预言的一切。但是，如果我们能够存活到下一个千年之末，那时候我们和《星际航行》的差别将会是根本的。”
与其展望未来，不如踏踏实实地过好现在。星际旅行的生活，也并不是每个人所憧憬和向往的。面对现实，还是爱护我们生活的地球。如今，电力消耗就存在于我们的生活中，家用电器越来越多，工业用电也越来越多，我们在不停地消耗着电力。霍金教授给我们提出了警示，如果不控制用电的话，未来的人类是不是会生活在火球之中呢？所以，爱护我们的地球吧！