霍金宇宙之王符合与否之我见
航天学院 1102100509 吕广兴
摘要：斯蒂芬·威廉·霍金，英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家，是当今享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之王”。70年代他与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。
关键字：哲学 宗教 “宇宙之王”时间简史
背景：还记得在高一的英语课上有一篇关于霍金的文章，从那时开始我就对霍金身残志坚，对科学执着的追求所感动，课下开了好多他的著作，所以就以我对霍金教授及其著作的一点见解作为我的结课论文。 生平及主要贡献
斯蒂芬·威廉·霍金，１９４２年１月８日出生，曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学三一学院，并获剑桥大学哲学博士学位。在大学学习后期，开始患“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”（运动神经元疾病），半身不遂。他克服身患残疾的种种困难，于１９６５年进入剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院任研究员。这个时期，他在研究宇宙起源问题上，创立了宇宙之始是“无限密度的一点”的著名理论。１９６９年起任冈维尔和凯厄斯学院科学杰出成就研究员。１９７２－１９７５年先
后在剑桥大学天文研究所、应用数学和理论物理学部进行研究工作，１９７５－１９７７年任重力物理学高级讲师，１９７７－１９７９年任教授，１９７９年起任卢卡斯讲座数学教授。其间，１９７４年当选为皇家学会最年轻的会员。１９７４－１９７５年为美国加利福尼亚理工学院费尔柴尔德讲座功勋学者。１９７８年获世界理论物理研究的最高奖爱因斯坦奖。霍金的成名始于对黑洞的研究成果。在爱因斯坦之后融合了２０世纪另一个伟大理论──量子理论，他认为，宇宙是有限的，但无法找到边际，这如同地球表面有限但无法找到边际一样；时间也是有开始的，大约始于１５０亿到２００亿年前。１９８８年获沃尔夫物理学奖。史蒂芬·霍金教授是当代享有盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，当今的爱因斯坦。他在统一20世纪物理学的两大基础理论—爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步。1989年获得英国爵士荣誉称号。他是英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士。
果壳中的宇宙
对于宇宙这个概念不同的人会有不同的见解，我不认为所谓的绝对真理一定存在。今天我是站在霍金教授的角度来讨论这个问题。 霍金对宇宙探索兴趣的来源在于他渴望理解世界的根本秩序。源于人们都渴望知道的问题：“我们为何在此？我们从何而来？”人类求职的最深切意愿为他们从事的不断探求提供了充足的理由。在科学家的眼中他们所探索的事物和宗教一样神秘，充满了敬畏感。“现在如果人们相信宇宙不是任意的，而是被明确的定律制约着，你最终必
须将这些部分理论合并成一个能描述宇宙中万物的完整统一的理论。然而，在寻求这样完整统一理论中有一个基本矛盾。假定我们是理性的生物，即可以随心所欲地观测宇宙，又可以在观察中得出逻辑推论。在这样的方案里可以合理的假设，我们可以越来越接近制约我们宇宙的定律。然而，如果真有一个完整统一的理论，则它大概也将决定我们的行动。这样，理论本身就决定了我们对之探索的结果！那么为什么它保证我们从证据得到结论？难道他不可以同样地保证我们引出错误的结论吗？或者根本没有结论？”（摘自《时间简史》）在人们眼中科学家所从事的事业往往被认为是“唯物”，认为科学家对自然对宇宙缺乏敬畏。殊不知对科学研究越深就会越加感觉到自身的渺小和卑微，科学家是寻找世界适用的真理，而这个世界真的有普世真理？科学家所得到的所有公式定理真的就是绝对正确的？哲学家，，是探究我们也许永远不能证明的东西，他们存在的真正意义在于让人类学会超越自我的思考。科学家追求绝对真理，但可能永远也得不到。如果说霍金在探求真理的话还不如说他在小心翼翼地编织自己的宇宙观。一个延续了数十亿年的古老谜团或许在人类的有生之年都解不开了，但是人类的好奇心再追问“我们为什么在这里？我们从何而来？” 这和牛顿把自己比喻成在海滩玩耍的小孩子何其相似，霍金把自己的思想锁在“果壳”里，小心翼翼地窥探外面的世界。只不过牛顿后来放弃了探索转而信仰了另一个解释这个问题的理论“神学”。 人格魅力
霍金的生平是非常富有传奇性的，在科学成就上，他是有史以来最杰
出的科学家之一，他的贡献是在他20年之久被卢伽雷病禁锢在轮椅上的情况下做出的，这真正是空前的。因为他的贡献对于人类的观念有深远的影响，所以媒介早已有许多关于他如何与全身瘫痪作搏斗的描述。所以说，上帝对每个人都是很公平的。他有身体上的缺陷，可头脑聪明的很！尽管如此，《时间简史》的译者（许明贤）之一于1979年第一回见到他时的情景至今还历历在目。“那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班时，门打开后，忽然脑后响起一种非常微弱的电器的声音，回头一看，只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上，他自己驱动着电开关。译者尽量保持礼貌而不显出过分吃惊，但是他对首次见到他的人对其残废程度的吃惊早已习惯。他要用很大努力才能举起头来。在失声之前，只能用非常微弱的变形的语言交谈，这种语言只有在陪他工作、生活几个月后才能通晓。他不能写字，看书必须依赖于一种翻书页的机器，读文献时必须让人将每一页摊平在一张大办公桌上，然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。人们不得不对人类中居然有以这般坚强意志追求终极真理的灵魂从内心产生深深的敬意。从他对译者私事的帮助可以体会到，他是一位富有人情味的人。每天他必须驱动轮椅从他的家——剑桥西路5号，经过美丽的剑河、古老的国王学院驶到银街的应用数学和理论物理系的办公室。该系为了他的轮椅行走便利特地修了一段斜坡。”
几种著作和超越时代的理论
《时间简史》初版于1988年，很快成为风靡全球的畅销书。迄今为止，它被译成四十多种语言，总销售量超过2500万册，仅简体中文
版就超过100万册。这一当代奇迹既令人欣慰，也令人疑惑。因为任何购买此书的人若要读懂它，仅仅知道狭义相对论和薛定谔方程并不够，还必须知道广义相对论以及后来在量子理论中发生的许多事情。即便是最浅显的第一章，也不是那么易于理解。尤其重要的是，书中涉及到的当代物理学的最新进展大多属于纯粹的理论和假设，并未经过实验和观测证实。这一奇怪的现象或许只能说明，人们并不是出于对知识的理解，而是出于对知识的信仰，尤其是这是一种艰深复杂、主旨宏大的知识，且又披上了一层神秘眩目的外衣。尽管我们这个时代被称为实证主义时代，这种对未经证实的理论的狂热和对权威的膜拜却构成了对实证主义的讽刺，使得列奥·施特劳斯（Leo Strauss ）有关现代人是瞎了眼的巨人的比喻又多了一层含义。
现代物理学的一个巨大的诱惑是致力于找到一个终极的基本理论。这似乎是流行于19世纪文学界的信念“为艺术而艺术”在另一个领域的翻版——为科学而科学，或者更确切地说，为理论而理论。这个终极理论之梦贯穿了二十世纪的大半部分，且仍将持续下去，最后是否会演变成一则标准的西西弗斯的故事，亦未可知。很多人试图将自然界中四种基本的力——电磁力、弱力、强力和引力——统一起来，且有望完成前三者的统一（在上个世纪七十年代已完成弱力与电磁力的统一）；另一些人则对现代物理学的两大支柱理论——描述小尺度世界的量子力学与描述大尺度世界的广义相对论——的不调和感到不安，试图用一种理论把它们融合起来。“霍金辐射”是初步尝试这种融合的结果，量子引力论是更为雄心勃勃（也有人认为是想入
非非）的尝试。
霍金的工作虽然富于启发性，却远未抵达终点，不过他本人却意外地完成了另一种融合——小尺度的个人传奇与大尺度的大众传媒的融合。当《时间简史》《果壳中的宇宙》《大设计》等在畅销书的排行榜上长期驻留时，当他在剑桥大学的办公室被重建于好莱坞的摄影棚中时，此时的霍金不是影视明星，胜似影视明星。事实上，很多明星是不能做到在所有的地区都受到欢迎的，而霍金的轮椅却可以从容穿过不同意识形态的藩篱，在地球上的每一个角落赢得掌声。不过业内人士对他与牛顿、爱因斯坦一起打桥牌的玩笑所包含的暗示一笑置之，并不当真。在多数人眼中，霍金的成就不但不能与海森堡、狄拉克、费曼相比，亦不如引领第二次弦理论革命的威滕（Edward Witten）。他们对霍金的量子引力论信心不足，对弦理论的优美结构、丰富内涵以及威滕深邃的数学直觉更感兴趣。具有讽刺意味的是，在《大设计》中，为霍金情有独钟的宇宙终极理论的候选——M 理论，其主要推动者正是威滕，但是两人的公众知名度却有着霄壤之别。
“弦论”不被认为是21世纪的理论
爱因斯坦在后半生中，一直在寻找统一场论，即一个能在单独的包罗万象的数学框架下描写自然界所有力的理论。他渴望以前人从未成功达到过的清晰来揭示宇宙活动的奥秘，由此而展示的自然界的动人美丽和优雅。爱因斯坦未能实现他的梦，因为当时人们还不知道自然界的许多基本特征。但在他去世以后的半个世纪中，人们已构筑起
越来越完整的有关自然界的理论。
霍金最新的研究是基于弦论基础上的，弦论可以用来描述引力和所有基本粒子。它的一个基本观点就是自然界的基本单元，如电子、光子、中微子和夸克等等，看起来像粒子，实际上都是很小很小的一维弦的不同振动模式。正如小提琴上的弦，弦理论中的宇宙弦（我们把弦论中的弦称作宇宙弦，以免与普通的弦混淆）可以作某些模式的振动。每种振动模式都对应有特殊的共振频率和波长。小提琴弦的一个共振频率对应于一个音阶，而宇宙弦的不同频率的振动对应于不同的质量和能量。如果把宇宙看作是由宇宙弦组成的大海，那末基本粒子就像是水中的泡沫，它们不断在产生，也不断在湮灭。我们现实的物质世界，其实，是宇宙弦演奏的一曲壮丽的交响乐！（听起来和可笑，就像《魔戒》中中土大陆的诞生一样）
也许科学、哲学与宗教会最终在“弦论”上得到统一：我们所谓活的世界不过是在虚空中“上帝”弹奏的一曲音乐，而“物质世界” 不过是那一个个的音符。
无愧“宇宙之王”的称号
在霍金的理论中，宇宙从大爆炸（时间的起点）到至今已经有上百亿年了。在这上百一年里一个人是再渺小不过的了，在空间尺度里不及地上的一粒沙在时间的尺度里不及暴风雨中的闪电。而人类最伟大的品质莫过于虽然渺小却不卑微，虽然生命短暂却能为一个简单的问题奉献一生的经历。希腊人创造了“宙斯”，犹太人创造了“耶和华”，印度人创造了“佛祖”...... 这些先人哲人小心翼翼的创造着
自己的世界，绘制自己的宇宙图像。从而使人类有了信仰，世界也变得丰富多彩。而霍金虽然被禁锢在三纬世界中，而思维却飞跃到常人不可见甚至不可理解的十一纬世界中，又怎么能不令人钦佩呢？“宇宙之王”不应只是“释迦摩尼”、“耶稣”、“穆罕穆德”，为人类建立起信仰，科学与宗教并不矛盾。所以我认为霍金是当之无愧的现世“宇宙之王”。
参考资料：
《时间简史》
《果壳里的宇宙》
《时间简史续编》
《未来的魅力》
霍金宇宙之王符合与否之我见
航天学院 1102100509 吕广兴
摘要：斯蒂芬·威廉·霍金，英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家，是当今享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之王”。70年代他与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。
关键字：哲学 宗教 “宇宙之王”时间简史
背景：还记得在高一的英语课上有一篇关于霍金的文章，从那时开始我就对霍金身残志坚，对科学执着的追求所感动，课下开了好多他的著作，所以就以我对霍金教授及其著作的一点见解作为我的结课论文。 生平及主要贡献
斯蒂芬·威廉·霍金，１９４２年１月８日出生，曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学三一学院，并获剑桥大学哲学博士学位。在大学学习后期，开始患“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”（运动神经元疾病），半身不遂。他克服身患残疾的种种困难，于１９６５年进入剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院任研究员。这个时期，他在研究宇宙起源问题上，创立了宇宙之始是“无限密度的一点”的著名理论。１９６９年起任冈维尔和凯厄斯学院科学杰出成就研究员。１９７２－１９７５年先
后在剑桥大学天文研究所、应用数学和理论物理学部进行研究工作，１９７５－１９７７年任重力物理学高级讲师，１９７７－１９７９年任教授，１９７９年起任卢卡斯讲座数学教授。其间，１９７４年当选为皇家学会最年轻的会员。１９７４－１９７５年为美国加利福尼亚理工学院费尔柴尔德讲座功勋学者。１９７８年获世界理论物理研究的最高奖爱因斯坦奖。霍金的成名始于对黑洞的研究成果。在爱因斯坦之后融合了２０世纪另一个伟大理论──量子理论，他认为，宇宙是有限的，但无法找到边际，这如同地球表面有限但无法找到边际一样；时间也是有开始的，大约始于１５０亿到２００亿年前。１９８８年获沃尔夫物理学奖。史蒂芬·霍金教授是当代享有盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，当今的爱因斯坦。他在统一20世纪物理学的两大基础理论—爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步。1989年获得英国爵士荣誉称号。他是英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士。
果壳中的宇宙
对于宇宙这个概念不同的人会有不同的见解，我不认为所谓的绝对真理一定存在。今天我是站在霍金教授的角度来讨论这个问题。 霍金对宇宙探索兴趣的来源在于他渴望理解世界的根本秩序。源于人们都渴望知道的问题：“我们为何在此？我们从何而来？”人类求职的最深切意愿为他们从事的不断探求提供了充足的理由。在科学家的眼中他们所探索的事物和宗教一样神秘，充满了敬畏感。“现在如果人们相信宇宙不是任意的，而是被明确的定律制约着，你最终必
须将这些部分理论合并成一个能描述宇宙中万物的完整统一的理论。然而，在寻求这样完整统一理论中有一个基本矛盾。假定我们是理性的生物，即可以随心所欲地观测宇宙，又可以在观察中得出逻辑推论。在这样的方案里可以合理的假设，我们可以越来越接近制约我们宇宙的定律。然而，如果真有一个完整统一的理论，则它大概也将决定我们的行动。这样，理论本身就决定了我们对之探索的结果！那么为什么它保证我们从证据得到结论？难道他不可以同样地保证我们引出错误的结论吗？或者根本没有结论？”（摘自《时间简史》）在人们眼中科学家所从事的事业往往被认为是“唯物”，认为科学家对自然对宇宙缺乏敬畏。殊不知对科学研究越深就会越加感觉到自身的渺小和卑微，科学家是寻找世界适用的真理，而这个世界真的有普世真理？科学家所得到的所有公式定理真的就是绝对正确的？哲学家，，是探究我们也许永远不能证明的东西，他们存在的真正意义在于让人类学会超越自我的思考。科学家追求绝对真理，但可能永远也得不到。如果说霍金在探求真理的话还不如说他在小心翼翼地编织自己的宇宙观。一个延续了数十亿年的古老谜团或许在人类的有生之年都解不开了，但是人类的好奇心再追问“我们为什么在这里？我们从何而来？” 这和牛顿把自己比喻成在海滩玩耍的小孩子何其相似，霍金把自己的思想锁在“果壳”里，小心翼翼地窥探外面的世界。只不过牛顿后来放弃了探索转而信仰了另一个解释这个问题的理论“神学”。 人格魅力
霍金的生平是非常富有传奇性的，在科学成就上，他是有史以来最杰
出的科学家之一，他的贡献是在他20年之久被卢伽雷病禁锢在轮椅上的情况下做出的，这真正是空前的。因为他的贡献对于人类的观念有深远的影响，所以媒介早已有许多关于他如何与全身瘫痪作搏斗的描述。所以说，上帝对每个人都是很公平的。他有身体上的缺陷，可头脑聪明的很！尽管如此，《时间简史》的译者（许明贤）之一于1979年第一回见到他时的情景至今还历历在目。“那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班时，门打开后，忽然脑后响起一种非常微弱的电器的声音，回头一看，只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上，他自己驱动着电开关。译者尽量保持礼貌而不显出过分吃惊，但是他对首次见到他的人对其残废程度的吃惊早已习惯。他要用很大努力才能举起头来。在失声之前，只能用非常微弱的变形的语言交谈，这种语言只有在陪他工作、生活几个月后才能通晓。他不能写字，看书必须依赖于一种翻书页的机器，读文献时必须让人将每一页摊平在一张大办公桌上，然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。人们不得不对人类中居然有以这般坚强意志追求终极真理的灵魂从内心产生深深的敬意。从他对译者私事的帮助可以体会到，他是一位富有人情味的人。每天他必须驱动轮椅从他的家——剑桥西路5号，经过美丽的剑河、古老的国王学院驶到银街的应用数学和理论物理系的办公室。该系为了他的轮椅行走便利特地修了一段斜坡。”
几种著作和超越时代的理论
《时间简史》初版于1988年，很快成为风靡全球的畅销书。迄今为止，它被译成四十多种语言，总销售量超过2500万册，仅简体中文
版就超过100万册。这一当代奇迹既令人欣慰，也令人疑惑。因为任何购买此书的人若要读懂它，仅仅知道狭义相对论和薛定谔方程并不够，还必须知道广义相对论以及后来在量子理论中发生的许多事情。即便是最浅显的第一章，也不是那么易于理解。尤其重要的是，书中涉及到的当代物理学的最新进展大多属于纯粹的理论和假设，并未经过实验和观测证实。这一奇怪的现象或许只能说明，人们并不是出于对知识的理解，而是出于对知识的信仰，尤其是这是一种艰深复杂、主旨宏大的知识，且又披上了一层神秘眩目的外衣。尽管我们这个时代被称为实证主义时代，这种对未经证实的理论的狂热和对权威的膜拜却构成了对实证主义的讽刺，使得列奥·施特劳斯（Leo Strauss ）有关现代人是瞎了眼的巨人的比喻又多了一层含义。
现代物理学的一个巨大的诱惑是致力于找到一个终极的基本理论。这似乎是流行于19世纪文学界的信念“为艺术而艺术”在另一个领域的翻版——为科学而科学，或者更确切地说，为理论而理论。这个终极理论之梦贯穿了二十世纪的大半部分，且仍将持续下去，最后是否会演变成一则标准的西西弗斯的故事，亦未可知。很多人试图将自然界中四种基本的力——电磁力、弱力、强力和引力——统一起来，且有望完成前三者的统一（在上个世纪七十年代已完成弱力与电磁力的统一）；另一些人则对现代物理学的两大支柱理论——描述小尺度世界的量子力学与描述大尺度世界的广义相对论——的不调和感到不安，试图用一种理论把它们融合起来。“霍金辐射”是初步尝试这种融合的结果，量子引力论是更为雄心勃勃（也有人认为是想入
非非）的尝试。
霍金的工作虽然富于启发性，却远未抵达终点，不过他本人却意外地完成了另一种融合——小尺度的个人传奇与大尺度的大众传媒的融合。当《时间简史》《果壳中的宇宙》《大设计》等在畅销书的排行榜上长期驻留时，当他在剑桥大学的办公室被重建于好莱坞的摄影棚中时，此时的霍金不是影视明星，胜似影视明星。事实上，很多明星是不能做到在所有的地区都受到欢迎的，而霍金的轮椅却可以从容穿过不同意识形态的藩篱，在地球上的每一个角落赢得掌声。不过业内人士对他与牛顿、爱因斯坦一起打桥牌的玩笑所包含的暗示一笑置之，并不当真。在多数人眼中，霍金的成就不但不能与海森堡、狄拉克、费曼相比，亦不如引领第二次弦理论革命的威滕（Edward Witten）。他们对霍金的量子引力论信心不足，对弦理论的优美结构、丰富内涵以及威滕深邃的数学直觉更感兴趣。具有讽刺意味的是，在《大设计》中，为霍金情有独钟的宇宙终极理论的候选——M 理论，其主要推动者正是威滕，但是两人的公众知名度却有着霄壤之别。
“弦论”不被认为是21世纪的理论
爱因斯坦在后半生中，一直在寻找统一场论，即一个能在单独的包罗万象的数学框架下描写自然界所有力的理论。他渴望以前人从未成功达到过的清晰来揭示宇宙活动的奥秘，由此而展示的自然界的动人美丽和优雅。爱因斯坦未能实现他的梦，因为当时人们还不知道自然界的许多基本特征。但在他去世以后的半个世纪中，人们已构筑起
越来越完整的有关自然界的理论。
霍金最新的研究是基于弦论基础上的，弦论可以用来描述引力和所有基本粒子。它的一个基本观点就是自然界的基本单元，如电子、光子、中微子和夸克等等，看起来像粒子，实际上都是很小很小的一维弦的不同振动模式。正如小提琴上的弦，弦理论中的宇宙弦（我们把弦论中的弦称作宇宙弦，以免与普通的弦混淆）可以作某些模式的振动。每种振动模式都对应有特殊的共振频率和波长。小提琴弦的一个共振频率对应于一个音阶，而宇宙弦的不同频率的振动对应于不同的质量和能量。如果把宇宙看作是由宇宙弦组成的大海，那末基本粒子就像是水中的泡沫，它们不断在产生，也不断在湮灭。我们现实的物质世界，其实，是宇宙弦演奏的一曲壮丽的交响乐！（听起来和可笑，就像《魔戒》中中土大陆的诞生一样）
也许科学、哲学与宗教会最终在“弦论”上得到统一：我们所谓活的世界不过是在虚空中“上帝”弹奏的一曲音乐，而“物质世界” 不过是那一个个的音符。
无愧“宇宙之王”的称号
在霍金的理论中，宇宙从大爆炸（时间的起点）到至今已经有上百亿年了。在这上百一年里一个人是再渺小不过的了，在空间尺度里不及地上的一粒沙在时间的尺度里不及暴风雨中的闪电。而人类最伟大的品质莫过于虽然渺小却不卑微，虽然生命短暂却能为一个简单的问题奉献一生的经历。希腊人创造了“宙斯”，犹太人创造了“耶和华”，印度人创造了“佛祖”...... 这些先人哲人小心翼翼的创造着
自己的世界，绘制自己的宇宙图像。从而使人类有了信仰，世界也变得丰富多彩。而霍金虽然被禁锢在三纬世界中，而思维却飞跃到常人不可见甚至不可理解的十一纬世界中，又怎么能不令人钦佩呢？“宇宙之王”不应只是“释迦摩尼”、“耶稣”、“穆罕穆德”，为人类建立起信仰，科学与宗教并不矛盾。所以我认为霍金是当之无愧的现世“宇宙之王”。
参考资料：
《时间简史》
《果壳里的宇宙》
《时间简史续编》
《未来的魅力》