第一篇：《走進(jìn)霍金的宇宙世界》讀后感

《走進(jìn)霍金的宇宙世界》讀后感

時間在不停地流逝，我們卻似乎渾然不知。

也許，每天最大的謊言——今天要早睡，明天要早起。也許我們沒有背叛自己，但我們背叛了時間。

“上課睡覺覺，下課打鬧鬧，考試死翹翹?！?/p>

我們只有累了，才放慢腳步；錯了，才想到后悔；失去了，才懂得珍惜。

時間就像河流，一去不復(fù)返，無情地將一切裹挾而去。我們卻把一切都?xì)w罪于時間。時間究竟是什么？

時間，是指宏觀一切具有不停止的持續(xù)性和不可逆性的物質(zhì)狀態(tài)的各種變化過程，其有共同性質(zhì)的連續(xù)事件的度量衡的總稱。這個概念可能有些復(fù)雜，但從物理學(xué)上講，時間其實存在于四維空間，它同現(xiàn)實世界的物體一樣，也有“長度，高度”。它是我們最熟悉的，也是最陌生的。

我們總有各種各樣的回憶，這些回憶，讓我們不禁想回到過去，逃避現(xiàn)在。

那么，在科學(xué)的眼里，這樣的時間旅行是否可行呢？通往過去或未來的“時空隧道”，是否真正存在？

讓我們從遠(yuǎn)一點(diǎn)想起。在物理學(xué)上，任何物體都不是絕對光滑平整的，它們的表面都會有許多裂紋和皺褶。這個定律同樣適用于四維空間，大大小小的時間裂痕就充斥在我們周圍，它們就是蟲洞。

蟲洞一直在我們周圍不斷變化著，這可能有些難以想象，但這是真的。這些蟲洞連接著兩個時間和空間，不幸的是，這些多如繁星的時間旅行的捷徑，只有幾千萬億分之一厘米寬。這顯然不足以讓一個人穿越。

如果我們造出一臺時間機(jī)器，把蟲洞放大，是不是就能回到過去了呢？

答案是否定的。設(shè)想一下，假如有一位科學(xué)家，真的通過某種方式造出了一個通往一分鐘前的蟲洞，他就可以回到一分鐘以前。

透過蟲洞，他看到了一分鐘前的自己。就在這時，他做出了一個瘋狂的舉動——他向?qū)γ娴淖约洪_了一槍。然后呢?

結(jié)果當(dāng)然是他死了。

那么，開槍的又是誰呢？難道是已經(jīng)死去的、一分鐘以后的他？

一切完全不合邏輯，很明顯，這是個悖論。原因就在于循環(huán)效應(yīng)。

如果將麥克風(fēng)與音響放在一起，放出一點(diǎn)聲音，那么這些音波就會在麥克風(fēng)與音響之間無限地循環(huán)，假如聲音不在中途流失的話，音波就會越來越強(qiáng)，直到摧毀音響。這就是循環(huán)效應(yīng)。只不過對于蟲洞而言，循環(huán)并摧毀它的不是音波，而是宇宙射線罷了。所以，即使有這樣的蟲洞，也會在瞬間被摧毀。

也就是說，我們不可能回到過去。否則，悖論就會成立。

但是，并不是所有的時間旅行都沒有希望，至少，我們還有未來。

愛因斯坦曾發(fā)現(xiàn)，時間在有些地方會變慢，在有些地方則會加速，質(zhì)量越大的物體，越能拖住時間。物理學(xué)還有另一項自然法則：沒有物體能超過宇宙的極限速度，那就是每秒30萬千米的光速。這些就是我們進(jìn)行時間旅行的關(guān)鍵。

我們雖然不能超光速，但可以99.99%的接近光速。這時，神奇的現(xiàn)象就會發(fā)生，由于沒有物體能超光速，自然法則就會把我們的時間放慢，以維持這一法則。而在外界，時間的速度是不變的。所以，在“近光速列車”內(nèi)過去一分鐘，外界就有可能過去了一天，甚至一年。速度也高，反差也就越大。

想像一下，如果我們僅用5分鐘，就來到了2150年，我們會看到什么？

時間旅行，真的很神奇，很美妙。

然而我們旅程中真正美妙的地方，是它能向我們展示，宇宙有多么神奇，科學(xué)有多么巨大的魅力。

它也告訴我們，我們的回憶雖然很美好，但再美的云在空中都會被被微風(fēng)剪碎，再美好的回憶都抵不住時間。喜歡現(xiàn)在的自己，我懷念過去的我們。人生本就浮云一片，懷念過去的我們，不如喜歡現(xiàn)在的自己，讓科學(xué)的翅膀，帶自己翱翔。

珍惜了今天，你就擁有了明天。這，就是時間。

第二篇：走進(jìn)霍金的宇宙世界 觀后感

走進(jìn)霍金的宇宙世界

觀后感

一年五班 新吉樂 《走進(jìn)霍金的宇宙世界》共分四集節(jié)目，每一集節(jié)目講述一個主題。以先后次序分別為：探索外星生命、時間旅行、揭開萬物之迷（上）、揭開萬物之迷（下）。

四集節(jié)目當(dāng)中，給我留下最深印象的是第二集：時間旅行。

霍金闡釋了時間的概念，他用了非常簡單易懂的語言向我們闡述了復(fù)雜的自然規(guī)律。比如，他用汽車給我們講述時間其實是一個四維空間。并且向我們介紹了幾種可能時間旅行方式：穿越蟲洞、繞行大質(zhì)量物體、接近光速飛行。這其中，我想只有接近光速飛行可能性略大一些，然而這樣的時間旅行方式同樣難度巨大，現(xiàn)如今人類的科學(xué)水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到。

其他三集節(jié)目同樣精彩，比如告訴我們外星生物的幾種可能形態(tài)，宇宙是如此產(chǎn)生等等。

4集全部看完了。我無法用語言形容心中的感受。感覺霍金依然在盡力樂觀的闡述人類的未來。在我看來人類無論能走多遠(yuǎn)。最終的結(jié)局都是以滅亡而告終。突然感覺人們每天忙碌沒有任何意義。將心情恢復(fù)平靜。感覺坐在陽臺上面對著耀眼的太陽和蔚藍(lán)的天空是一件多么美妙的事。盡量的享受現(xiàn)在的時光吧。這種美好的時光不再長遠(yuǎn)了。（另外要說一點(diǎn)：這世界上沒有人可以侮辱偉大的科學(xué)家。除非你并不具備人的思想和觀念。你的思想無法理解并不能表示科學(xué)是錯誤的。果然和跳蚤解釋某種事物不是一般的難。也許霍金也是在對牛彈琴吧。至少90%是

第三篇：霍金的宇宙哲學(xué)

霍金的宇宙哲學(xué) 【內(nèi)容提要】著名物理學(xué)家霍金以他那樂觀而頑強(qiáng)的精神活躍在宇宙學(xué)的最前沿，他的宇宙哲學(xué)思想十分豐富。本文剖析了霍金的無邊界宇宙思想和虛時間概念，介紹了他對違背因果律的時間機(jī)器的有力而幽默的批評和他的時序保護(hù)猜想，評述了他的時間箭頭、概率論、實證論、宇宙終極理論等哲學(xué)思想。

【關(guān)鍵詞】霍金/無邊界宇宙/虛時間/時間機(jī)器/概率論/實證論

一、無邊界宇宙和虛時間

大爆炸宇宙論已經(jīng)取得了非常重大的成果，對大爆炸后百分之一秒直到今天的宇宙演化情況論述得已經(jīng)十分清楚，并且得到了微波背景輻射等實際觀測的強(qiáng)有力的支持。然而，在宇宙極早期遇到了極大困難?；艚?S.W.Hawking)和彭羅斯(R.Penrose)于1970年證明了“宇宙奇性定理”[1]：在極一般的條件下，按照廣義相對論，宇宙大爆炸必然從一個奇點(diǎn)開始。由此，他們共同獲得1988年的沃爾夫物理獎。然而宇宙在大爆炸奇點(diǎn)處，一切科學(xué)定律包括廣義相對論本身都失效了，連時空概念也失效了。所以奇點(diǎn)是不可能真實存在的，是非物理的。這就構(gòu)成宇宙學(xué)最大的疑難：奇性疑難。因此，奇性定理也表明，廣義相對論是不完備的，它無法告訴我們宇宙是如何開始的?；艚鹫f：“廣義相對論導(dǎo)致了自身的失效：它預(yù)言它不能預(yù)言宇宙?！盵2]在宇宙極早期，整個宇宙非常微小，必須考慮量子效應(yīng)。所以，對于宇宙奇性疑難，必須用量子引力論才能解決。

1983年霍金和哈特爾(J.B.Hartle)發(fā)表論文“宇宙的波函數(shù)”[3]，開創(chuàng)了量子宇宙學(xué)的研究。他們認(rèn)為，宇宙的量子狀態(tài)由波函數(shù)來描述，而這宇宙的波函數(shù)是惠勒－德威特(Wheeler-DeWitt)方程的解。這個波函數(shù)給出宇宙按照特征量分布的概率幅。他們創(chuàng)造性地建立了量子宇宙“微超空間模型”，正式提出“無邊界宇宙”設(shè)想，即“宇宙的邊界條件就是沒有邊界”。他們引入了“虛時間”（t→iτ）（這里i[2]=-1，即用虛數(shù)表示的時間）概念。因為物質(zhì)和能量會使時空向其自身彎曲，在實時間方向就不可避免地導(dǎo)致奇性，時空在奇性處到達(dá)盡頭。而虛時間方向與實時間方向成直角，空間的三個方向也都和實時間方向成直角，這表明虛時間的行為和在空間中的三個方向相類似。宇宙中物質(zhì)引起的時空曲率就使三個空間方向和這個虛時間方向繞到后面再相遇到一起，形成一個閉合面。它們像是地球的表面，只不過多了兩維。地球的表面具有有限的面積，但是它沒有任何奇性、邊界或邊緣?；艚鹩哪卣f：“我曾環(huán)球旅行過，而沒有落到外面去。”只有當(dāng)宇宙處于這種無邊界狀態(tài)時，科學(xué)定律才能確定每種可能歷史的概率，才能確定宇宙應(yīng)該如何運(yùn)行。在虛時間里，沒有使科學(xué)定律在該處失效的奇點(diǎn)，也沒有需要乞求上帝的宇宙邊緣。宇宙在虛時間中既沒有創(chuàng)生也沒有終結(jié)，它就是存在。量子力學(xué)中的奇特效應(yīng)（例如隧道效應(yīng)）可以看作是在“虛時間”中發(fā)生的。實時間中的演化是因果性的，而虛時間中的演化是隨機(jī)的。人們甚至可以進(jìn)一步猜測，宇宙中的一切隨機(jī)行為都是起因于和虛時間相關(guān)的行為。如果你用虛時間來測量時間方向，你就會得到空間和時間之間的完全對稱性，這在數(shù)學(xué)上是非常美妙和自然的觀念。無邊界假設(shè)就是利用這個數(shù)學(xué)的單純化，導(dǎo)致所有可能的宇宙的初始條件中的最簡單的理論。宇宙的量子態(tài)由對所有緊致的歐氏度規(guī)的歷史在“虛時間”中求和的路徑積分所定義。這歷史是沒有任何奇性或者任何開端或終結(jié)的，它由具有有限尺度卻沒有邊界的彎曲空間組成。在其中發(fā)生的一切可完全由物理學(xué)定律所確定。于是在虛時間中出現(xiàn)的東西可被計算出來，而如果你知道宇宙在虛時間里的歷史，你就能計算出它在實時間中的行為。用這種方法，我們可望得到一個完整的統(tǒng)一理論，它能預(yù)言宇宙的一切。這宇宙是有限的無邊界的閉合宇宙模型。由此，我們得到一個“自含”的而且“自足”的宇宙。即宇宙是包容一切的，在它之

外不存在任何東西。而且這宇宙不是可以任意賦予初始條件和邊界條件的一般系統(tǒng)?；艚鹫f：“有一次愛因斯坦問道：?在建造宇宙時，上帝有多少選擇呢？?如果無邊界假設(shè)是正確的，在選取初始條件上，它就根本沒有自由。它只有選擇宇宙要服從的定律的自由?！盵4]宇宙的演化服從科學(xué)定律表明理論的自治性，而宇宙的無邊界性表明宇宙的自足性。量子宇宙學(xué)必須是自洽的和自足的，因此無邊界宇宙是科學(xué)上的一種非常漂亮的理論?；艚鸷退笇?dǎo)的博士吳忠超先生證明了在無邊界假設(shè)條件下，宇宙必須從零動量態(tài)向三維幾何態(tài)演化，于是經(jīng)典奇性被量子效應(yīng)所抹平[5]。由此，奇性疑難得到解決。

無邊界宇宙思想可以解釋我們生活于其中的宇宙。這是一個各向同性的均勻的具有微小擾動的膨脹宇宙，它是具有一維時間和三維空間的洛倫茲時空，霍金認(rèn)為它在其誕生時刻由一個四維的歐幾里得空間進(jìn)行解析延拓而來。1985年，霍金根據(jù)無邊界假設(shè)，導(dǎo)出了宇宙在普朗克極早期的暴脹行為以及由量子漲落導(dǎo)致的宇宙結(jié)構(gòu)的譜[6]。我們可以在微波背景輻射的漲落中觀察到宇宙中那些微擾的譜。這些結(jié)果迄今與無邊界假設(shè)相一致。在宇宙中的任何測量都可以按照宇宙的波函數(shù)來表述。這樣，無邊界假設(shè)使宇宙學(xué)成為真正的科學(xué)，因為人們可以預(yù)言任何觀察的結(jié)果。

在這之前的1981年，霍金應(yīng)梵蒂岡教廷科學(xué)院之邀，在宇宙學(xué)會議上首次發(fā)表了“無邊界宇宙”的思想。會議之后，教皇接見與會者。按照西方的傳統(tǒng)，教徒在此時必須在教皇前行跪禮。但是當(dāng)霍金驅(qū)動輪椅來到教皇前時，歷史上奇異的一幕出現(xiàn)了，教皇離開其座位并跪下，使他便于臉對臉和霍金會晤。這使得四周的教徒們目瞪口呆，且不說霍金自己所深愛的無邊界宇宙理論正是無神論的徹底體現(xiàn)（[2],譯者序）?；艚鹫f：“教皇告訴我們，在大爆炸之后的宇宙演化是可以研究的，但不應(yīng)該去過問大爆炸本身，因為那是創(chuàng)生的時刻因而是上帝的事務(wù)。那時我心中暗喜，他并不知道我剛剛在會議上作過的演講主題——時空是有限而無界的可能性，就表明著沒有開端、沒有創(chuàng)生的時刻?！?[4],p.110)

無邊界宇宙理論原來只能處理閉合宇宙的問題。但是，我們的宇宙究竟是閉合的還是開放的，這取決于現(xiàn)今宇宙的物質(zhì)密度。ρ與臨界密度ρ[,c]的比值，我們稱這比值為宇宙學(xué)密度Ω＝ρ／ρ[,c]。當(dāng)Ω＞1，引力場足夠強(qiáng)，宇宙膨脹到某時將會收縮，它的曲率是正的，這就是閉合宇宙；當(dāng)Ω＜1，曲率為負(fù)，就是開放宇宙，它將永遠(yuǎn)膨脹下去；當(dāng)Ω＝1，曲率為零，是平直的臨界情況，它也將膨脹下去。按照暴脹模型原來的理論，我們的宇宙恰好是Ω＝1的臨界情況，這很不自然。我們的宇宙到底是什么情況？這有賴于對宇宙的實際觀測，現(xiàn)在人們還說不清楚。因此，開放宇宙的可能性是存在的。1998年，霍金和圖魯克(N.Turok)發(fā)表論文“無假真空的開放暴脹”[7]，將霍金原來的閉合宇宙的量子論推廣到開放情況。他們利用無邊界假設(shè)，在一個最簡單的暴脹模型中，經(jīng)過路徑積分的計算，導(dǎo)致現(xiàn)今的宇宙學(xué)密度Ω≈0.01。這樣，他們修改了原暴脹模型關(guān)于Ω＝1的臨界預(yù)言，論證了開放暴脹宇宙的可能性。

現(xiàn)在霍金正繼續(xù)發(fā)展他這美妙的無邊界宇宙思想和虛時間概念[8-9]。

二、時序保護(hù)猜想——物理學(xué)定律嚴(yán)禁時間機(jī)器

1992年，霍金提出一個能維護(hù)時間次序的“時序保護(hù)猜想”[10]：物理學(xué)定律嚴(yán)禁時間機(jī)器。所謂“時間機(jī)器”，就是違背因果律而能將時間倒轉(zhuǎn)回到過去的旅行機(jī)制。許多科幻小說都描寫了這一神奇現(xiàn)象。最早于1937年，司托庫姆(J.van Stockum)發(fā)現(xiàn)了愛因斯坦場方程的一個解，它描述一個快速旋轉(zhuǎn)的無限長柱體起著時間機(jī)器的作用。但是人們認(rèn)為實際上不存在任何“無限長”的物體而否定了它的真實性。后來人們又通過蟲洞、宇宙弦等奇異物制造了時間機(jī)器。但是物理學(xué)家已經(jīng)證明，與實驗吻合的物理學(xué)理論絕對不會違背因果律。1988年，霍金的好朋友索恩(K.S.Thorne)和他的學(xué)生們的文章“蟲洞、時間機(jī)器和弱能量條件”[11]發(fā)表，引起了很多評論和誤解。一些報刊上出現(xiàn)標(biāo)題為“物理學(xué)家發(fā)明時間機(jī)器”的文章。索思本人說：“就算物理學(xué)定律允許時間機(jī)器（事實上，我懷疑這一點(diǎn)），人類現(xiàn)在的技術(shù)能力離

這時間機(jī)器的實現(xiàn)還遠(yuǎn)得很，比洞穴野人離太空旅行還要遙遠(yuǎn)?！盵12]霍金對時間機(jī)器提出了嚴(yán)厲的批評。他幽默地說：“我們還不清楚在一個黑洞中究竟會發(fā)生什么。廣義相對論的方程允許這樣的解，允許人們進(jìn)入一個黑洞并從其它地方的一個白洞里出來。白洞是黑洞的時間反演。這似乎為星際的快速旅行提供了可能性。麻煩在于這種旅行的速度太快了，以致于如果通過黑洞的旅行成為可能，則似乎無法阻攔你在出發(fā)之前已經(jīng)返回。那時你可以做一些事，比如殺死你的母親，因為她一開始就反對你進(jìn)入黑洞?？磥砦锢韺W(xué)定律嚴(yán)禁這種時間旅行，這也許對于我們（以及我們的母親們）的存活是個幸事。似乎有一種時序保護(hù)機(jī)構(gòu)，不允許向過去旅行，這使得這世界對于歷史學(xué)家是安全的。如果一個人向過去旅行，將會發(fā)生的是不確定原理的效應(yīng)在那里產(chǎn)生大量的輻射，這輻射要么把時空卷曲得太厲害以致不可能在時間中倒退回去，要么使時空在類似于大爆炸和大擠壓的奇性處終結(jié)。不管哪種情況，我們的過去都不會受到居心叵測之徒的威脅。最近我進(jìn)行的一些計算支持這個時序保護(hù)假設(shè)。其實，我們不能進(jìn)行時間旅行的最好證據(jù)是，我們從來沒有遭受到從未來來的游客的侵犯。”[13]霍金認(rèn)為，大自然憎惡時間機(jī)器。大自然是通過真空漲落束的生長來維護(hù)時間順序的。他指出：“當(dāng)我們想做時間機(jī)器時，不論用什么樣的事物（例如蟲洞、旋轉(zhuǎn)柱、宇宙弦或其它什么東西），在它成為時間機(jī)器前，總會有一束真空漲落穿過它，并破壞它?！彼€說：“自由意志的概念和科學(xué)定律屬于不同的范疇。如果人們想從科學(xué)定律推出人類行為的話，他就會在自參考系統(tǒng)的邏輯二律背反中陷入困境。這正如時間旅行若可能的話人們會遇到的麻煩，我認(rèn)為永遠(yuǎn)不可能作時間旅行?！?[13],p.97)

三、時間箭頭

霍金論述了科學(xué)定律不能區(qū)分前進(jìn)和后退的時間方向。這是因為粒子物理學(xué)中的CPT定理指出：科學(xué)定律在C、P、T聯(lián)合變換下保持不變。（這里C是正、反粒子變換；P是宇稱變換；T是時間反演變換。）而在正常情況下，科學(xué)定律在CP聯(lián)合變換下不變，于是在T變換下也必然不變。霍金接著指出，至少存在三種“時間箭頭”將過去與將來區(qū)分開來：第一，熱力學(xué)時間箭頭：無序度或熵增加的時間方向，這正是熱力學(xué)第二定律所指明的時間方向；第二，心理學(xué)時間箭頭：我們心理感覺時間流逝的方向，在這個方向上我們只能記住過去而不是未來；第三，宇宙學(xué)時間箭頭：即宇宙在膨脹而不是收縮的方向。

霍金論證了心理學(xué)時間箭頭與熱力學(xué)時間箭頭本質(zhì)上是一致的。又通過無邊界假設(shè)論證了在宇宙膨脹時，三種時間箭頭是一致的。因為按照無邊界假設(shè)，宇宙沒有邊界、邊緣或奇點(diǎn)，所以時間的開端必須是光滑而有序的時空點(diǎn)。這就要求宇宙必然從一個非常光滑而有序的狀態(tài)開始膨脹，隨時間逐漸演化成無序的狀態(tài)，于是就與熱力學(xué)時間箭頭一致。霍金還進(jìn)一步論證了只有在膨脹相中才有適合智慧生命的條件。

然而，當(dāng)宇宙將來可能坍縮時，情況如何呢？霍金曾經(jīng)錯誤地認(rèn)為，宇宙坍縮時，無序度會減小。即宇宙學(xué)時間箭頭反向時，熱力學(xué)時間箭頭和心理學(xué)時間箭頭也會跟著反向。霍金幽默地說：“處在收縮相的人們將以倒退的方式生活：他們在出生之前已經(jīng)死去，并且隨著宇宙收縮變得更年輕?！边@實際上就等于承認(rèn)了時間機(jī)器。這也就導(dǎo)致無論什么情況下，三種時間箭頭都保持一致。后來在裴志(D.Page)等人的啟發(fā)下，霍金認(rèn)識到自己犯了一個大錯誤。而導(dǎo)致他出錯的原因是，他原以為收縮相僅僅是膨脹相的時間反演。那樣，宇宙收縮變小時，應(yīng)該回到光滑而有序的狀態(tài)。但是裴志指出，無邊界條件沒有要求收縮相必須是膨脹相的時間反演。而且在一個稍微復(fù)雜的模型中，宇宙的坍縮與膨脹非常不同。實際上，無邊界條件意味著宇宙在坍縮時無序度繼續(xù)增加。即當(dāng)宇宙時間箭頭反向時，熱力學(xué)時間箭頭和心理學(xué)時間箭頭并不會跟著反向。([4],pp.131-139)這實際上也進(jìn)一步否定了時間機(jī)器的可能性。物理學(xué)決不會違背因果律。

四、實證論與實在論

1992年，霍金在劍橋凱爾斯學(xué)院作了關(guān)于科學(xué)哲學(xué)的講演。他說：“在我認(rèn)為存在一個有待于人們?nèi)パ芯亢屠斫獾挠钪娴囊饬x上，我愿承認(rèn)自己是個實在主義者。但是沒有理論，我們關(guān)于宇宙就不能說什么是實在的。因此，我認(rèn)為物理理論不過是我們用以描寫觀察結(jié)果的數(shù)學(xué)模型。如果該理論是優(yōu)雅的模型，它能描寫大量的觀測，并能預(yù)言新觀測的結(jié)果，則它就是一個好理論。除此之外，問它是否和實在相對應(yīng)就沒有任何意義，因為我們不知道什么與理論無關(guān)的實在。這種科學(xué)理論的觀點(diǎn)可能使我成為一個實證主義者。然而我所說的實證主義似乎是人們?yōu)槊鑼懹钪娑鴮ふ倚露尚路椒▋H有的可能的立場。因為我們沒有和實在概念無關(guān)的模型。如果某物與我們用以解釋它的理論或模型無關(guān)，何以知道它是實在的？而如果我們認(rèn)為，實在依我們的理論而定，又怎么可以用實在來作為我們哲學(xué)的基礎(chǔ)

呢？”([13],p.30-34)這里，霍金明確指出了所謂“實在”的相對性、任意性和不確定性。因此科學(xué)哲學(xué)不能以此為基礎(chǔ)。

霍金以相對論和量子力學(xué)以及宇宙大爆炸奇點(diǎn)和虛時間為例指出：“在科學(xué)的哲學(xué)方面很難成為實在主義者，因為我們認(rèn)為的實在是以我們所采用的理論為前提。我能肯定，洛倫茲和費(fèi)茲杰朗德在按照牛頓的絕對時空觀來解釋光速實驗時都認(rèn)為自己是實在主義者，因為這種時空觀似乎和常識以及實驗相對應(yīng)?！腋覕喽?，愛因斯坦、海森伯和狄拉克對于他們是否為實在主義者或者工具主義者根本不在乎。他們只是關(guān)心現(xiàn)存的理論不能相互協(xié)調(diào)。在發(fā)展理論物理中，尋求邏輯自洽總比實驗結(jié)果更重要。我想強(qiáng)調(diào)的是，至少對于一名理論物理學(xué)家而言，把理論視作一種模型的實證主義方法，是理解宇宙的僅有手段?！?[13],p.34)因此，科學(xué)哲學(xué)的根基必須是也只能是邏輯自洽的理性的實證論。

五、確定論和概率論

霍金利用“虛時間”概念對史瓦西黑洞度規(guī)進(jìn)行坐標(biāo)變換，研究了相應(yīng)的量子場論。利用在虛時間方向具有溫度倒數(shù)的周期的歐氏時空上的所有場求和的路徑積分，求出了相應(yīng)溫度下的熱力學(xué)配分函數(shù)。從而得到黑洞具有的極其獨(dú)特的內(nèi)秉引力熵，它恰好是黑洞視界面積的四分之一。黑洞熵的存在，說明引力場不同于其它相互作用場，它使黑洞時空具有獨(dú)特的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這引力熵說明黑洞引起信息喪失。由此，霍金指出存在一種新的不確定性：“信息喪失意味著，在黑洞消失之后，原來處于量子純態(tài)的系統(tǒng)演化的終態(tài)就變成混合量子態(tài)，即不同純態(tài)的一個系綜。每一個純態(tài)具有各自的概率。但是因為任何一種狀態(tài)都不確定，不能利用和任何量子態(tài)干涉的辦法把這終態(tài)的概率減小到零。這表明引力在物理中，引進(jìn)了一種新水平的不確定性，這種不確定性超越于通常和量子理論相關(guān)的不確定性之上。在某種意義上，我們已經(jīng)在微波背景輻射的漲落中觀測到這種額外的不確定性。這表示科學(xué)決定論的終結(jié)，我們不能確定地預(yù)言未來?？磥砩系墼谒男渥永锶杂幸恍┝钊藷o法捉摸的詭

計?！?[2],pp.55-56)“這樣當(dāng)愛因斯坦講?上帝不擲骰子?時，他錯了。對黑洞的思索向人們提示，上帝不僅擲骰子，而且有時還把骰子擲到人們看不到的地方去，使人們迷惑不已?！?[2],p.23)

六、宇宙終極理論

霍金相信宇宙是可以認(rèn)識的，是可以完全理解的。他希望存在宇宙終極理論，并樂觀地追求這理論。他說：“我不同意這樣的觀點(diǎn)，說宇宙是神秘的，是某種人們可有直覺但卻永遠(yuǎn)不能完全分析和理解的東西。……我們對于宇宙還有大量無知和不解之處。但是我們過去尤其是一百年內(nèi)所取得的進(jìn)步，足以使人相信，我們能夠完全理解宇宙。我們不會永遠(yuǎn)在黑暗中摸索。我們會在宇宙的完整理論上取得突破。在那種情形下，我們就真正成為宇宙的主宰?！保╗12]，序言）“如果我們確實發(fā)現(xiàn)了一套完整的理論，它應(yīng)該在一般的原理上及時讓所有人（而不僅僅是少數(shù)科學(xué)家）所理解。那時，我們所有人，包括哲學(xué)家、科學(xué)家以及普普通

通的人，都能夠參加為何我們和宇宙存在問題的討論。如果我們對此找到了答案，則將是人類理智的最終勝利——因為那時我們知道了上帝的精神?！?[4],p.156)他又說：“也許這種希望只不過是海市蜃樓；也許根本就沒有終極理論，而且即便有我們也找不到。但是努力尋求完整的理解總比對人類精神的絕望要好得多?！保╗13]，序言）

霍金在追求宇宙終極理論的同時，又冷靜地認(rèn)識到，我們不可能窮盡對宇宙的完全認(rèn)識。其實，人類的認(rèn)識只能是相對真理，人類在無窮的相對真理的長河中不斷探索，不斷進(jìn)步，不斷逼近終極的絕對真理，但是不會走到盡頭，也不可能預(yù)言宇宙的一切?；艚鹫f：“即使我們發(fā)現(xiàn)了一套完整的統(tǒng)一理論，這并不表明我們能夠一般地預(yù)言事件。因為第一我們無法避免不確定原理給我們的預(yù)言能力設(shè)立的極限。第二除了非常簡單的情況，我們無法準(zhǔn)確解出這理論的方程。在牛頓引力論中，我們甚至連三體運(yùn)動問題都不能準(zhǔn)確解出。我們在從數(shù)學(xué)方程來預(yù)言人類行為上只取得了很少的成功！所以，即使我們確實找到了基本定律的完整集合，在未來的歲月里，仍然存在發(fā)展得更好的近似方法，使我們在復(fù)雜而現(xiàn)實的情形下，能夠完成對可能結(jié)果的有用預(yù)言的智慧的富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)?！?[4],p.152)又說：“即使存在一個可能的統(tǒng)一理論，那只不過是一組規(guī)則或方程。是什么賦予這些方程以生命去制造一個為它們所描述的宇宙？通常建立一個數(shù)學(xué)模型的科學(xué)方法無法回答，為什么必須存在一個為此模型所描述的宇宙？”([4],p.156)這里霍金提出了宇宙學(xué)的最大問題，即宇宙的存在性問題。他強(qiáng)調(diào)：“一個完全的、協(xié)調(diào)的統(tǒng)一理論只是第一步，我們的目標(biāo)是完全理解宇宙和我們自身的存在?！?[4],p.152)

【參考文獻(xiàn)】

[1] S.W.Hawking and R.Penrose.The Singularities of Gravitation Collapse and Cosmology.Proceedings of the Royal of Lodon.1970,A314:529.[2] S.霍金：《時空本性》，杜欣欣、吳忠超譯，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1996:70.[3] J.B.Hartle and S.W.Hawking.Wave Function of the Universe, Phys.Rev.1983,D28(12):2960.[4] S.霍金：《時間簡史》，許明賢、吳忠超譯，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1992:155.[5] 吳忠超：無邊界宇宙沒有奇性，《中國科學(xué)》，A輯，1996,26(12):1105.[6] S.W.Hawking and J.G.Moss, Nucl.Phys.1985,B224:180.[7] S.W.Hawking and Neil Turok.Open inflation without false vacua,phys.Lett.,1998,B425: 25-32.[8] S.W.Hawking, T.Hertog, and H.S.Reall.Brane New World,Phys.Rev.2000, D 62:043501.[9] S.W.Hawking and T.Hertog.Trace Anomaly Driven Inflation, Phys.Rev.2001, D 63:083504.[10] S.W.Hawking.The Chronology Protection Conjecture, Phys.Rev.1992, D46:603.[11] M.S.Morris, K.S.Thorne, and U.Yurtsever.Wormholes, Time Machines and the Weak Energy Condition, Phys.Rev.Lett, 1988,61:1446.[12] K.S.Thorne.Black Holes and Time Warps,.New York:W.W.Norton & Company, 1994.[13] S.霍金：《霍金講演錄》，杜欣欣、吳忠超譯，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1996:110-111.

第四篇：走進(jìn)昆蟲世界讀后感

這個寒假，我讀了一本關(guān)于昆蟲的書，是一位法國昆蟲學(xué)家、文學(xué)家法布爾。法布爾用一生專為昆蟲寫出十卷大部頭的書，他的《昆蟲記》被譽(yù)為昆蟲的史詩。

由于好奇，我便上網(wǎng)查了法布爾的資料，他耗盡自己的一生的光陰賴觀察、研究昆蟲，在他的《昆蟲記》中，根據(jù)親自觀察來的大量的第一手資料，將昆蟲的生活和習(xí)性生動地揭示出來，包括人們所不知道的也詳細(xì)地做出了解釋使人們得以了解昆蟲真實的生活情景。在我讀它之前，我原本是抱著一種隨意看看的態(tài)度，覺得沒意思。而當(dāng)我認(rèn)真地翻閱完每一頁后，我的觀念發(fā)生了諸多改變。它不僅是優(yōu)秀的科普作品，而且是一部文學(xué)經(jīng)典。

讀完《昆蟲記》后，我發(fā)現(xiàn)自己對生活中的細(xì)微之處也留意不少。走路會不自覺地看見小蜜蜂之們在花叢中穿來穿去：路過草坪時，會發(fā)現(xiàn)隱身其中的蚱蜢：從大樹下走過時，會停下來聽聽知了的歌聲。小甲蟲為它的后代做無私的奉獻(xiàn)，為女兒們操碎了心：而被毒蜘蛛咬傷的小麻雀，也會偷偷地進(jìn)食，如果我們喂食動作慢了，它甚至?xí)駤雰喊憧摁[。這些都是法布爾所擁有的習(xí)慣，當(dāng)他了解這些昆蟲們的心性以后，便帶著一顆愛心去仔細(xì)觀察它們。

法布爾子啊《昆蟲記》中記錄昆蟲中的生活，還透過昆蟲時間折射社會人生。昆蟲的本能、習(xí)性婚戀、繁衍和死亡，都能反映出人類不一定完全沒有，而人類有的，昆蟲也不一定沒有。

所以說，昆蟲與人斗是一樣的，一樣有悲觀，一樣有離合，有的時候，昆蟲比起人類雖然看似弱小，但卻有著人類沒有的特點(diǎn)。螞蟻能夠背起比自己重好幾倍的食物，蜜蜂能夠堅持不懈的釀蜜，小蟲能夠待繭里，昆蟲比人類活得有意思。

是《昆蟲記》引領(lǐng)我走進(jìn)了昆蟲的世界，讓我真正的了解了生命的可貴。

點(diǎn)評：

簡短的話語之間露出無窮的力量。頃刻間充滿我們的心房，運(yùn)用經(jīng)典的語句，彈指間回到了從前。

感悟大自然的真諦，領(lǐng)會到自然界的微小的生命，卻能創(chuàng)造出更大的風(fēng)采。

第五篇：霍金讀后感材料

輪椅上的霍金（原文）

他在輪椅上坐了40年，全身只有三根手指會動，演講和答問只能通過語音合成器來實現(xiàn)。然而，他撰寫的科普著作《時間簡史》在全世界擁有無數(shù)的讀者。

他就是“宇宙之王”史蒂芬·霍金。

命運(yùn)對霍金十分殘酷。1963年，21歲的霍金在劍橋大學(xué)讀研究生時，不幸患了會導(dǎo)致肌肉萎縮的盧伽雷氏癥，不久就完全癱瘓，被長期禁錮在輪椅上。1985年，霍金又因患肺炎做了穿氣管手術(shù)，又被徹底剝奪了說話的功能。40年過去了，疾病已使他的身體徹底變形：他的頭只能朝右邊傾斜，肩膀也是左低右高，雙手緊緊地并在當(dāng)中，握著手掌大小的擬聲器鍵盤，兩只腳則朝內(nèi)扭曲著。嘴已經(jīng)歪成S型，只要略帶微笑，馬上就會現(xiàn)出“齜牙咧嘴”的樣子?，F(xiàn)在，這已經(jīng)成了他的標(biāo)志性形象。他不能寫字，看書必須依賴一種翻書的機(jī)器，讀文獻(xiàn)時必須讓人將每一頁平攤在一張大辦公桌上，然后驅(qū)動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀。

醫(yī)生曾診斷身患絕癥的霍金只能活兩年，但他一直頑強(qiáng)地活了下來，并且正是在這種令人難以想象的艱難中成為世界公認(rèn)的科學(xué)巨人。雖然，他的身體一點(diǎn)也沒有離開過輪椅，但是，他的思維卻飛出了地球，飛出了太陽系，飛出了銀河系，飛到了上百億光年外的宇宙深處，飛向了神秘莫測的黑洞。他在大腦中想象著，論證著，計算著。他思考著宇宙從什么時候開始，時間有沒有盡頭。他發(fā)現(xiàn)了黑洞的蒸發(fā)性，推論出黑洞的大爆炸??他還建立了非常美的科學(xué)的宇宙模型。他被選為最年輕的英國皇家學(xué)會會員，成為只有像牛頓這樣的大科學(xué)家才能躋身的盧卡遜數(shù)學(xué)講座的教授。

比起整天被人眾星捧月般的頂禮膜拜，他寧愿一個人靜靜地思考宇宙的命運(yùn)。他的辦公室門口通常會掛上一塊木牌，上面寫著：

“請保持安靜，主人正在睡覺?！?/p>

那多半不是真的，霍金只是不愿被外人打擾。此時他一定坐在這間有著高高天花板的舒適小屋里，安靜地在電腦前工作上好幾個小時。周圍兩三盆植物當(dāng)中擺放的是他三個孩子的照片。每天下午4點(diǎn)，他會在護(hù)士的幫助下與研究生們交談。他們喝著午茶，交流對宇宙的看法。如果有學(xué)生對他的理論提出質(zhì)疑，他立即會給一個咧嘴笑容。

霍金的魅力不僅在于他是一個充滿傳奇色彩的物理天才，更因為他是一個令人折服的生活強(qiáng)者。他不斷求索的科學(xué)精神和勇敢頑強(qiáng)的人格力量深深地感動了大眾。

有一次，在學(xué)術(shù)報告結(jié)束之際，一位年輕的女記者搶先躍上講壇，面對這位當(dāng)時已在輪椅上生活了30多年的科學(xué)巨匠，深深景仰之余，又不無悲憫地問： “霍金先生，病魔已將您永遠(yuǎn)固定在輪椅上，你不認(rèn)為命運(yùn)讓你失去太多了嗎？”

這個問題顯然有些唐突和尖銳，報告廳內(nèi)頓時鴉雀無聲，一片靜默。

霍金的臉上卻依然充滿恬靜的微笑，他用還能活動的手指，艱難地叩擊鍵盤，于是，隨著合成器的標(biāo)準(zhǔn)倫敦音，寬大的投影屏上緩慢而醒目地顯示出如下一段文字：

我的手指還能活動，我的大腦還能思維；

我有終生追求的理想，有我愛和愛我的親人和朋友；

對了，我還有一顆感恩的心??

心靈震顫之余，掌聲雷動。人們紛紛擁向臺前，簇?fù)碇@位非凡的科學(xué)家，向他表示由衷的敬意。

優(yōu)秀習(xí)作

讀《輪椅上的霍金》有感

前一段時間，我們學(xué)習(xí)了《輪椅上的霍金》一文，令我感觸頗深，心潮澎湃。

人稱“宇宙之王”的霍金，21歲時患上了會導(dǎo)致肌肉萎縮的盧伽雷氏癥，不久完全癱瘓。1985年，他因肺炎做了穿氣管手術(shù)，從此再也不能說話。醫(yī)生曾診斷霍金只能活兩年，但他卻一直頑強(qiáng)地活了四十多年。而且，他正是在這種令人難以想象的艱難中發(fā)現(xiàn)了黑洞的蒸發(fā)性，推論出黑洞的大爆炸，成為天體物理學(xué)之泰斗，并被選為最年輕的英國皇家學(xué)會會員，成為只有像牛頓那樣的大科學(xué)家才能躋身的盧卡遜數(shù)學(xué)講座的教授。不僅如此，他并沒有認(rèn)為，命運(yùn)殘酷地使他失去太多，相反的，他認(rèn)為自己應(yīng)該為自己所擁有的一切而高興。由此可見，霍金有著不斷求索的科學(xué)精神和勇敢堅強(qiáng)的人格力量。他不僅是一個充滿傳奇色彩的物理天才，還是一個樂觀向上、正視命運(yùn)、令人折服的生活的強(qiáng)者，一個非凡的人！霍金值得我們學(xué)習(xí)的地方很多。其中，我最欣賞的是他那勇敢頑強(qiáng)的人格力量和樂觀向上、正視命運(yùn)的精神。因為，如果他沒有這種精神，他連活下去的勇氣都沒有，哪來的科學(xué)成就？即使他茍且偷生，那必定是碌碌無為，郁郁而終，絕不會有這么大的成就。甚至可以說，勇敢頑強(qiáng)的人格力量和樂觀向上、正視命運(yùn)的精神是他成功的根本原因。

回溯歷史，像霍金這樣的人還有很多，如貝多芬，生活在無聲世界里的他用美妙的旋律詮釋了命運(yùn)在自己手中的道理；荷馬，終日不見光明的他用曾經(jīng)專屬于光明世界的詩歌訴說了他對光明的向往和追求；高士其，感染甲腦病毒，全身癱瘓，口齒不清的他用口述而成的500萬字的科普作品，實現(xiàn)了他的理想——將科學(xué)和文明遍撒人間；杏林子，身患類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的她用感人至深的文字讓世人為她的堅強(qiáng)與不屈而感動??這些人不正和霍金一樣，都是靠著勇敢堅強(qiáng)、正視命運(yùn)和樂觀向上的精神才取得成功的嗎？

我們的任何困難都不能與霍金的相比，但我們在生活中做到了不怕困難嗎？我原來很討厭練習(xí)書法，總是不能靜下心來練字。讀了這篇文章后，我知道了：霍金遇到了那么大的困難都沒有放棄，我遇到這么小的困難就更不該放棄了。我決心克服所有的困難，練出一手好字！

《輪椅上的霍金》告訴我們：像霍金那樣，不怕困難，做一個勇敢堅強(qiáng)的人，擁有樂觀向上、正視命運(yùn)的精神，就一定能取得成功，創(chuàng)造輝煌。