讀書?|?借著引力波看點兒科普契耿,讓霍金帶你走出人生黑洞

LIGO讓引力波又火了一把。

新近引發(fā)了一股不明覺厲的膜拜熱潮的引力波系洛,是由兩顆經(jīng)過引力坍縮后的中子星合并而造成的(據(jù)說比兩個黑洞合并產(chǎn)生引力波更加激動人心)俊性。果然大家都激動了!好多人紛紛表示雖然看了半天沒看明白到底是怎么回事兒但依然還是特別激動描扯。

我也屬于“沒看明白但還特別激動”人群中的一個定页。主要是因為我頭好多天就開始寫這篇兒小文兒但是由于這幾天一直忙出天際,導(dǎo)致這個本來就一知半解的話題變得更難入手了绽诚。不過典徊,今天趁著引力波的勁兒,湊個熱鬧發(fā)一篇兒吧~

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自從迷上霍金教授之后憔购,我把市面上所有霍老師自個兒寫的以及與人合著的科普書都買來看了宫峦,陸陸續(xù)續(xù)都會分享出來;今兒想強烈推薦一下兒的是一個小薄本兒玫鸟,我是用了差不多倆鐘頭看完的导绷。

書名兒叫做Black Holes: The BBC Reith Lectures,現(xiàn)在也有中文版屎飘,譯名為《黑洞不是黑的》妥曲。這本兒書里面的很多觀點都在霍金的其它著作里有更詳盡的講述贾费,但作為之前沒有瘋狂讀過霍老師作品的人來說,拿這本兒開啟膜拜霍金之旅簡直完美檐盟!迷霍讓你不再迷惑~

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BBC Reith Lectures · 里斯講座

從1948起褂萧,英國廣播公司開始每年制作由各界翹楚帶來的廣播講座,并在Radio 4播出葵萎。他們請到的第一位演講嘉賓是著名哲學(xué)家导犹、諾貝爾文學(xué)獎獲得者羅素。2016年羡忘,霍金的里斯講座分別在1月26日和2月2日播出谎痢。今天聊的這本兒小書記錄的就是這兩場講座——每場僅僅15分鐘,短小精悍卷雕,字字珠璣节猿。

真是超小一本兒,還沒有普通的筆記本兒大~非常適合隨手扔在包兒里漫雕,有個二三十分鐘閑暇的時候就可以拎出來翻上幾頁滨嘱,堪稱居家出行探親訪友之必備良冊。


"It is said that fact is sometimes stranger than fiction, and nowhere is that more true than in the case of black holes."

據(jù)說世間現(xiàn)實遠(yuǎn)比杜撰的故事更加離奇浸间;而最能體現(xiàn)這一點的太雨,莫過于黑洞。

這是正文兒開篇的第一句話发框。講座一開始躺彬,霍金就以愛因斯坦在1939年發(fā)表的論文為引子,指出不到一個世紀(jì)前梅惯,連全世界最聰明的頭腦都感到引力坍縮的概念實在是令人費解到難以置信(雖然歸根結(jié)底這些點子之所以能涌現(xiàn)出來也全是靠愛因斯坦他本人)宪拥。

而現(xiàn)在所說的黑洞,正是擁有巨大質(zhì)量的恒星在經(jīng)過核聚變反應(yīng)后將自己的能量燃燒殆盡铣减,發(fā)生引力坍縮而形成的(也有可能形成其它形式的星體她君,比如開頭兒提到的中子星)。

也就是說葫哗,黑洞其實是一種天體缔刹;所以,在了解黑洞到底黑不黑之前劣针,先要意識到黑洞不是一個真正的洞校镐。那它為什么看上去黑不隆咚地像個大洞呢?因為不亮捺典。為什么不亮呢鸟廓?因為光跑不出來。而光又是為什么跑不出來呢?

這就要從一樣兒東西如何能從一個星體逃離講起引谜。比如怎么才能發(fā)射一個航天器牍陌,讓它飛出地球?答案就是它必須快到能擺脫地球的引力——這個速度叫做逃逸速度员咽。對于咱們的蔚藍(lán)色小家園來說毒涧,速度達(dá)到每秒11.2公里就可以跑出去了,所以11.2公里/秒就是地球的逃逸速度贝室,也叫第二宇宙速度(那第一宇宙速度是干嘛的契讲?是7.9公里/秒,也就是航天器可以繞著地球轉(zhuǎn)圈兒的速度)档玻。

現(xiàn)在說回黑洞怀泊。剛才不是提過黑洞質(zhì)量巨大嘛?這就意味著它擁有著超強的引力误趴,強到需要從這類天體逃逸的速度已經(jīng)超過了光速,所以光就跑不出來了务傲。(這里要特別注明一下兒凉当,我在其它關(guān)于這個話題的討論中看到很多內(nèi)行說黑洞不能發(fā)光并不是引力導(dǎo)致的,而是另有原因售葡;我作為一個外行看杭,從目前看過的科普讀物里暫時只領(lǐng)會到了引力這一層——所以要是哪位大神發(fā)現(xiàn)以上這一兩段兒說得有錯兒的話,萬望不吝賜教)挟伙。

那么如果連宇宙第一快的光都跑不出來的話楼雹,黑洞里是不是什么都出不來呢?不一定尖阔。我偶像霍老師在理論物理研究中提出的最重要的概念叫做霍金輻射(Hawking Radiation)贮缅,這是非常微量的一種熱輻射。

目前介却,霍金輻射僅在實驗室中通過模擬重力實驗被認(rèn)為是可能存在的谴供,卻沒有被實際觀測到(不然霍老師早就拿諾獎了)。也正是因為考慮到霍金輻射存在的可能齿坷,霍老師才說“黑洞不黑”桂肌。(其實,黑洞不僅不黑永淌,最近還很紅崎场。具體有多紅?前不久剛拿下諾貝爾物理獎的引力波遂蛀,便是由十多億年前兩個巨大黑洞碰撞合并而引發(fā)的谭跨。)

絮絮叨叨地聊到了這兒,才觸及到關(guān)于開頭兒這句話我最深切的感受——現(xiàn)實有多離奇?我想到的還是關(guān)于霍金本人饺蚊。

對于霍金的理論和研究有所了解的人不少萍诱,但可能了解他的病情的人比了解他的研究的人還要再更多一些:他在伽利略誕生后整整三百年,跟這位天文界先賢同年同月出生污呼,出生地不是別地兒裕坊,正是我學(xué)習(xí)生活了勉強算是有一年就愛得不行不行的牛津;他本科兒念的是牛津燕酷,但讀博的時候去了劍橋籍凝,并在此期間發(fā)現(xiàn)了自己患有ALS漸凍癥(學(xué)名為“肌萎縮側(cè)索硬化”,英國常稱MND“運動神經(jīng)元疾病”苗缩,前幾年席卷全球的“冰桶挑戰(zhàn)”就是為了提升人們對于這種疾病的認(rèn)知)饵蒂。

看霍金的著作時,總是忍不住想象他的生活狀態(tài)——一個人要堅強睿智到何種程度酱讶,才能半個多世紀(jì)以來都在這樣不理想的健康狀況下堅持通過不間斷的思考去探索宇宙的奧秘退盯。他說現(xiàn)在的人們生活在一個非常令人振奮的時期,因為總有新的發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們感到泻肯,距離人類能徹底揭示宇宙奧秘只差一步之遙渊迁。

每當(dāng)他這樣提及的時候,我總是先一激動灶挟,然后又想著可能我有生之年也未必能見證物理學(xué)家找到真正完美的量子引力理論了琉朽。但其實,可能沒人能等到這一天吧稚铣。因為回望歷史箱叁,人類對于宇宙的認(rèn)知屢次被刷新,每個時代大概都有人在感嘆自己生活在了科學(xué)發(fā)展進(jìn)程最快速的時代惕医。幾百年后如果人類還存活著耕漱,再看今天,也許都會不敢相信居然量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)還有過沖突曹锨?

一個二十出頭兒就被告知大概還能活兩年的人孤个,卻一直在研究那些138億年來都無解的問題,這可能是“以有限的時間做無限的事業(yè)”的最好實例沛简。

從另一個角度想齐鲤,也可能正是因為一早兒意識到生命短促,才更會傾心于那些時間與空間都大到超乎凡人理解能力范疇的課題椒楣。畢竟在138億年的宇宙歷史面前给郊,活兩年和活一百年的區(qū)別早已可以忽略不計了。


"If you feel you are in a black hole, don't give up: there is a way out!"

若你感到身陷黑洞捧灰,不要放棄:因為總有出口在前方淆九。

這句話很奇特统锤,也是這本兒小書的最后一句話。單看吧炭庙,有點兒暖心饲窿,像是一種慰藉,又可能是勵志名言焕蹄。但結(jié)合書里記錄的講座內(nèi)容來看逾雄,卻又多了一層掙扎過后的云淡風(fēng)輕感。

我這么說不是矯情腻脏,而是因為書里先是提出了一個假設(shè):如果能找到質(zhì)量體積完全相等的黑洞鸦泳,是否可以通過量子糾纏式的信息傳遞,這邊兒進(jìn)去那邊兒出來永品,實現(xiàn)所謂蟲洞式的時空穿越做鹰?然后給出了答案:不可以。

但整段兒演講依然以這樣一句話作為結(jié)尾鼎姐。我個人的理解就是钾麸,無論現(xiàn)在如何肯定,對于未來和未知症见,總要有一些開放的態(tài)度喂走。

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簡單一句“don't give up”,有時候會被人描述為屬于那些“說著容易做起來難”的話谋作;而對于霍金而言,就連說出這句話也不怎么容易乎芳,但至今也未見他放棄對宇宙的探索遵蚜。

有時候我覺得自己看霍金的書的過程有點兒像是那些關(guān)于中小學(xué)語文考試?yán)镩喿x理解的段子——存在嚴(yán)重的過度解讀,愛胡亂揣測作者意圖奈惑,導(dǎo)致老覺得從科普書里看到滿滿的人生哲理吭净。

嗯,又何妨呢肴甸?反正閱讀的樂趣本來就是因人而異的寂殉。


后記

(我覺得現(xiàn)在已經(jīng)養(yǎng)成了寫后記的習(xí)慣很難改了)

在霍金的書里,這本兒無疑是最短小精悍的了原在,所以如果覺得《時間簡史》太難懂友扰,《果殼中的宇宙》啃不動,《大設(shè)計》又沒空兒看庶柿,從這個小冊子入手會比較容易村怪。這本兒小書受眾面兒很廣,所以其實看下來我收獲到更多的是一些人生感悟浮庐,可能這也就是科普的意義吧——并不一定是要在這個過程中激發(fā)多少人的科研熱情(當(dāng)然要能有這效果也不錯)或是把一部分文科生擰成理科生甚负,而是讓更多的人能在生活中體會到科學(xué)帶來的樂趣和享受。

這是我閱讀科普著作時所得到的,也是我努力寫下這些文章時想要分享出來的梭域。

(微信公眾號:金剛鉆與瓷器活兒)

(知乎專欄:英文原版書閱讀筆記)

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