书籍推荐:《时间简史》一本世界上最难懂的畅销书

 好书推荐及理由   2019-03-27 09:58 

霍金于2018年3月14日逝世,在他逝世一周年之际,谨以此文表示纪念。

书籍推荐:《时间简史》一本世界上最难懂的畅销书

作者史蒂芬•霍金(1942.1.1-2018.3.14),生前是剑桥大学卢卡斯数学教授,是身残志坚的典范。霍金患有肌肉萎缩性侧索硬化症,不到四十岁就全身瘫痪,发声受影响,只有家人才能听懂,后来感染肺炎后完全不能说话,肢体唯一能动的地方只有两只眼睛和三根手指。虽然霍金自己早已失声,但他将量子场论、广义相对论和统计力学结合起来研究黑洞,提出黑洞不黑,会象普通天体一样辐射的理论,不仅震动了科学界,也对哲学有深远影响。

《时间简史》是国内外最为畅销的科普经典著作之一。该书被译成40余种文字,出版逾1000余万册。但因书中内容极其艰深,被戏称为“不读的畅销书”。这本书之所以仍可以如此畅销,是因为它尝试着接替哲学,以科学的方式来探讨哲学中的本体论问题。在某种意义上,正是这本书成就了霍金,使他被一些人誉为爱因斯坦后最伟大的天文学家。

物理学的进步把一些原本是哲学问题转化为科学问题。这种尝试发端于牛顿。基于牛顿方程我们可以解释宇宙的运动。这个解释实际上基于一个前题,给定宇宙在某个时刻的状态,我们可以通过牛顿运动方程和统计力学来预言宇宙在这个时刻以后任意时刻的状态。这样自然引发一个问题:那个时刻的宇宙状态为什么是那样?对这个问题的回答我们需要知道宇宙在更早时期的状态。把这个问题无限回溯下去我们就不可避免的碰到一系列关于时间和空间的基本问题。哲学家康德就通过纯粹推理提出了他关于宇宙的著名的逻辑悖论:宇宙有开端吗?如果宇宙有开端的话,在此之前还发生过什么事情?如果宇宙没有开端,任何事件之前都有无限的时间,那么一切都处在热平衡的死寂之中,这怎么可能?现在我们可以问一些更深入的问题:时间的本质是什么?它会有终结吗?过去与将来之间的差别从何而来?为什么我们记住的是过去而不是将来?宇宙从何处来,又向何处去?这些是我们很多人都曾经思考过,一直困扰着科学家和哲学家的问题。

在牛顿那里,这个问题最终回归神学,需要一个超越宇宙之外的力量给宇宙一个“第一推动”,之后宇宙就在自然规律的主导下演化,再也不受超自然力量的控制。正如斯宾诺莎所相信的,不存在超越于整个宇宙的“上帝“,人们对这个不自洽的宇宙解释不满意,一直想在物理规律之内寻找一个不需要“第一推动”的宇宙观。

《时间简史》告诉我们宇宙的初始状态也由物理规律决定: 自存在以来,宇宙一直在热力学第二定律对应的热平衡附件做微小的浪起浪落式的偏离平衡的运动(涨落)。正是宇宙初期的涨落导致了恒星、星系和生命的形成,这个星球上的幼儿才可以好奇地仰望漫天繁星。这样一来,超自然力量在宇宙中再也没有地位,我们也不用从哲学的角度来考虑初始状态的选取问题。霍金发现,黑洞,这个密度无限大体积无限小,连光也难以逃脱其吸引的物理奇点,也可以从热平衡的角度来研究。

《时间简史》从研究黑洞出发,探索宇宙的起源和归宿。霍金尝试着运用简单的语言向公众介绍理论物理和宇宙学的最新进展,向非专业读者解释宇宙学的一系列概念,比如大爆炸理论、黑洞、引力、以及时间和空间的本质。这本书吸引了众多“麻瓜”热烈地讨论艰深的科学前沿和哲学本体论问题。有时猛然一听会以为邻桌讨论的是古典哲学问题呢。这从侧面印证了霍金在《大设计》里说的:“哲学已经死亡。(因为)哲学家跟不上当代科学,特别是物理学的进展。”

我是在大学三年级第一次接触到这本书,当时完全没看懂,只觉得这本书写得好,但不知道好在哪里。十七年后重读英语版,收获稍多,增添了对这本书的喜爱。我们在世事纷扰中需要寻一片心灵净地,在脚踏实地时需要仰望星空。当我们被璀璨星辰和无尽星空感染、为穹顶之下自己的渺小感叹时会很自然得问自己一些关于时间和空间的基本问题。况且,我们作为普通人依然不可避免得会涉及到哲学基本问题。当我们教孩子或学生时他们可能会就一个问题不停地追问为什么,问到最后问题总会归结为哲学问题。

以前我们倾向于把物理化归于哲学,现在这个趋向开始倒转。在当代哲学家不再关心哲学基本问题时,物理学开始接手这些问题,使用科学手段来研究它们,尝试着把它们变为科学问题。爱因斯坦和玻尔关于量子力学完备性的旷世之争就是一个哲学问题和科学问题之间转换的有趣例子。虽然爱因斯坦参与了量子力学的建立,但一直认为量子力学不完备,玻尔站在另一边捍卫量子力学的完备性。在爱因斯坦和合作者1935年提出一个佯谬说明量子力学要么不完备,要么不满足狭义相对论中的因果关系时,争论由科学争论转为哲学争论。但在上世纪70年代后检测技术大为发展,可以对单个电子和单个光子进行检测,从而这场分歧可以由实验验证,又变为科学问题。从这个例子看来,物理和哲学相通。

当哲学陷于语义分析等细致末节,不再上穷碧玉下黄泉,纵横宇宙亿万年时,我们需要找一个替代物寄托遐思。选时间和空间本身这个问题吧!刚开始先来简单点的,就试试从关于时间的简史着手吧。

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