周末有空，在寒葦同學建議下，花了近一天時間粗粗翻了一下斯提芬霍金（Stephen Hawking) 的“時間簡史”（A brief history of time），該書最初應該出版於1988年，算是比較老的科普著作，覺得和他後麵一本書叫做“The Grand Design"(2011年，與Leonard Mlodinow 合作）比，讀上去要生澀一點。
不知如何開場較好，隨便在各章抓點東西說吧，第一章介紹了古今宇宙觀點演變，比較有意思的是論述萬有引力的經典意義上的合理性。牛頓從蘋果掉到頭上發現了萬有引力，或者說發展出了萬有引力這個物理學概念，但這個概念是否經得起推敲。萬有引力最終將導致附近相互吸引的天體撞到一起，形成巨大的如太陽般熾烈的恒星，宇宙幾億億顆星都將如此抱團，那我們現在看向外空將是到處一片光芒，即使夜間也如此。牛頓於是想到空間是無限的，所謂無限就是沒有一處可以被稱為中心，每顆天體都被周邊天體吸引結果合力為零而不至於互相撞到一起，但細想這即使在邏輯上也不通，如果空間無限，星體分布也應該總體上相當均勻，兩顆相鄰星體相互吸引相撞，並不會受周遭分布均勻的其他眾多星體存在的影響（因為力都抵消了）。然後又想到是否除了引力還有斥力的存在，但要使得星體長久不互撞，引力和斥力必須保持絕對精確的平衡，這是不可能的，稍微瞬間有一點偏差，就會全盤崩潰。當然現在知道之所以夜間天際不是一片明亮，是因為星體也有生死周期，此外就是後麵章節要說的萬有引力的實質 - 時空連續統的曲麵和物質能量的關係。
第二章介紹時空觀的演變，從牛頓到愛因斯坦，牛頓認為時間和空間是互為獨立的，時間一成不變地獨自流淌，空間一成不變地獨自存在，而愛因斯坦的廣義相對論顛覆了這個經典觀點，時間和空間並不是互為獨立的，它們統一成一種時空連續統（spacetime continuum）才是獨立的存在。這本是科學認知的演進，但霍金對牛頓時空觀評斷顯得有點苛刻偏頗，他認為牛頓信神，而神被認為是空間的一個獨立存在，所以牛頓也固執堅持空間的獨立性。這有點莫須有，物理學發展來自觀察實驗和數學推演，牛頓當時的觀察技術和數學工具都十分有限，能從日常生活中發展出微積分，總結出經典力學三大定律，並對時間和空間的特性做抽象的總結思考，已經驚為天人了。硬要和神學信仰拉在一起的話，愛因斯坦的時空連續統豈不更像對神的肯定，因為神不僅是空間的獨立存在更是時間上的永恒存在呀。
第三章將膨脹的宇宙，今天物理學已經通過嚴密的數學推演和精確的實驗觀察肯定了宇宙處於膨脹中（大爆炸的遺留後果），覺得比較有意思的是最初的觀察，那要回到上世紀二十年代觀察到的天體紅移（red shift）現象，那已經是愛因斯坦創立廣義相對論（1916）之後幾年了吧，哈勃等天文學家在觀察恒星和銀河時發現一件令人抓腦的事，星體普遍缺乏某些共同顏色，使得它們看上去都向光譜的紅端（頻率低的一端）偏移，很快他們從經典物理學的多普勒效應原理認識到，這些星體正離我們遠去，也就是說宇宙在不斷膨脹。記得小時候坐火車，沒空調車窗都是打開的，當對方有一列車鳴笛快速駛來，笛聲相當尖銳（聲頻高），而當列車從窗前駛過之後，笛聲一下低沉下來（聲頻變低了）。以前一直人們認為宇宙是不變的，自有恒有，連愛因斯坦一度對自己推導出的宇宙膨脹結果也極度懷疑，偷偷修改引力常數來取消膨脹的結果，所以用經典的物理學原理和比較傳統的天文觀測手段發現宇宙的膨脹，是相當了不起的。
要上床了，羅列一下後麵章節以後再聊，第4章進入量子領域，談測不準原理，粒子的位置和速度不可能同時精確測量。這個我以前覺得從牛頓力學的瞬時速度概念就可以理解，當然那是當時的無知。第5章談基本粒子和四大基本力，四大力在我的霍金大爺的奇異世界裏也有提及哈。第6章談黑洞，第7章跟進談黑洞為何不是這麽黑，我的霍金大爺奇異世界也說到啊 ：）。第8章談宇宙的起點和終點。第九章談時間的流向，這個比較有意思，雖然我們日常覺得時間是單向的，但物理學定律都是允許時間雙向流淌的，時間的單向性是否人類的幻覺？我們能返老還童嗎？第10章談時空連續統上的蟲洞，使得時間旅行成為可能，也比較有意思。最後第11章說物理學大一統的可能性，定於一尊哈。抱歉很枯燥，即使寒葦同學給的作業，也不得不敷衍了大半，誰能讀到這裏看到老鍵的抱歉一定是偉人，知會一下吧讓大家知道。
