与霍金一起了解宇宙

想到霍金就忽然感到很幸福。也许在几百年之后，孩子们就会在教科书里读到他：那个身陷轮椅，但是脑子中装下整个宇宙整个时间的梦想家，或者，到那个时候，预言家。可以听到霍金给我讲解他脑中的宇宙，他梦中的人类的未来，我感到非常，非常幸福。在这个被战火，磨难，创伤弥漫的人类历史中，有霍金，爱因斯坦，乔治奥威尔，亚历山大索尔仁尼琴等等作为人类智慧与良心的见证，让我感觉就此悲观的话还是太早了。我能看到希望。

1.太阳系八大行星：气体行星-木星、土星、天王星、海王星；岩石行星--水星、地球、金星、火星

2.宇宙大约有140亿年的历史，而且还将继续存在至少2倍的时间（约280亿年）。银河系是一个古老的星系，已有大约130亿年的历时。地球已有50亿年的历时。

3.关于宇宙大爆炸

宇宙在大爆炸之前不存在光，也不存在空间和时间的概念。只是一个炙热致密的能量团。宇宙只是在一瞬间爆炸，伴随着巨大的辐射，从比原子还小到一个苹果的大小只用了不到万亿分之一秒，已经远远超过了光速，宇宙就是这样膨胀起来了，永恒的伸展、变大、变冷。只用了不到100秒就变到了太阳系的大小，直径达到了万亿英里级别。宇宙在膨胀的同时，纯粹的能量开始降温而形成物质。形成了以万亿为单位也数不尽的亚原子的形态。然后这些亚原子里有一半形成了物质，另一半变成了和物质相反的东西--反物质。物质和反物质相遇会泯灭为能量。幸好物质要比反物质多，十亿个亚原子里只有一个能得以幸存。亚原子变为原子接着变为氢气。

光也会发生多普勒现象，当物体向我们靠近时，它的颜色会发蓝，而当它离我们远去时，颜色会发红。我们在地球上观察遥远的星系，发现这些星系颜色都发红，据此推断出宇宙一直在膨胀，星系一直在运动。就好像在吹气球一样，宇宙在所有方向上扩张

4.关于引力

引力的概念起源于牛顿，但相对论并不认为引力是一种力，而是源自于存在的质量对时空的扭曲，也就是物质的质量引起时间和空间发生形变。物质的质量越大，引力也就越大

宇宙大爆炸初期，烟雾均匀的散布在宇宙空间的每一个角落，但宇宙有一条基本定律，那就是不完美。正是因为宇宙空间存在的一丁点不平坦导致了引力把它们拉动到了一起，组成了宇宙的初期结构。

宇宙能形成如今的样子，甚至孕育出生命，应该归功于不规则、不完美、缺少秩序。

5.关于恒星的形成

宇宙初期只有氢气，氢气是最简单的气体，存在巨大的能量。在引力数百万年的压缩作用下，当氢气被压缩到能融合的时候，纯氢气在1000万°的时候开始产生令恒星发光的能源，为宇宙提供光和热，也就是核聚变的过程，氢元素变为更重的物质--氦，在此过程中部分物质转变为能量。这就是太阳释放光和热的原因。在恒星内部，由于氦的质量比氢要重，所以都沉到恒星中心去了，当氦融合就变为了碳--所有生命体的重要组成部分。碳比氦还重沉到氦的中心，它们也会融合形成新的物质。层层融合下来，恒星就像个洋葱，越靠近中心的一层质量越重，像氖、氧最后是铁。铁元素融合不再产生新的元素，于是越来越多的铁积聚在恒星核中直到燃料接近耗尽。引力开始发威不断的压缩恒星，当它的内核不断收缩，温度不断升高，当温度高到太阳核心温度一百倍时，恒星再也无法支撑自身结构最终会崩坏爆炸。这就是超新星爆发。恒星死亡爆炸发出的冲击波十分强烈，强烈得将铁变为更加重的元素，金、铂、铅等重元素在爆炸的恒星核中锻制而成。恒星爆炸产生了组成生命体的全部物质

神奇的是，在恒星发光发热的同时，意外的形成了氧、碳、铁等物质。

在大爆炸过了3亿年之后，早期的恒星开始组成了星系，令人费解的各种形状和大小。

6.关于黑洞的形成

黑洞的形成需要一个大约20倍太阳大小的正走向终结的恒星。当恒星燃料耗尽开始收缩，越来越小、越来越热，宇宙已经没有力量可以阻止这种坍塌。恒星核因为自身的重量而不断下陷，引力变得疯狂，15秒就可以把直接数百万英里直径的恒星压缩到12英里大小。核心温度上升到1亿°。外层部分以超新星爆发的形式被抛离，但在最深处，在核心收缩处形成重力井，它把自己压缩成一个点，于是一个黑洞就诞生了。在它周围没有东西能摆脱它的引力就连光也不行。黑洞内部并不是黑色的，它在不停向外辐射，黑洞会发光。宇宙空间有很多个黑洞，这些黑洞有大有小，最小的质量也有4个太阳大小，大点的有上千个太阳的太小。但它们都在一个超大质量黑洞下引力作用下绕它旋转 ，这个黑洞是各个星系包括银河系的中心，是它维持着星系的外观。

7.关于生命的起源

最有可能性的解释是我们的诞生是由于巧合。小分子再液态水中随机地互相碰撞，最后一种结合形式使之能自我复制，再经过缓慢的变革，产生了物种多样性。45亿年后，人类诞生了。

8.关于多个宇宙的假设

霍金证实了可能存在多个宇宙，每个宇宙都由大爆炸产生，有着不同的物理定律和不同的环境。比如可能有些宇宙不存在引力，也就无法有生命存在。而另一些氢元素不能融合，也就无法形成恒星。甚至可能有的宇宙压根就不存在任何物质。

宇宙与宇宙之间充斥着什么呢？我觉得目前还没有专属名词去描述，称之为虚无吧，或者混沌。

9.关于宇宙终结的假设

完全了解宇宙的起源就能了解宇宙的终结。宇宙的命运由暗能量决定。宇宙终结假设目前有两种说法：大冷却和大坍塌。

如果暗能量慢慢减弱，引力就会接管，在大约200亿年左右的时间内宇宙会出现转折，所以物质都会被带回到他们来的地方。在奇怪的倒退式大爆炸中，空间本身会收缩，这个过程称为大坍塌。这个结论正确的话，300亿年后，所有的物质都会被一个黑洞吞噬，整个宇宙会收缩成一个点，就好像宇宙大爆炸之前的那个点。

另外一个观点可能性较大，就是暗能量会一直推动宇宙永无止境的膨胀下去，所有的东西都会分散，直到整个宇宙变得又冷又暗。所有物质都会相距的很远，连引力都会因此失效。

10.宇宙为什么会不停的膨胀

暗能量推动，一种神秘的能量形态使得空间分裂，就算引力将物质拉到一起也无法阻止。

此片讲了宇宙的诞生 生命的起源 时间的三种旅行 人类和宇宙最终命运猜测 这些都是人类所能涉及到的比较顶级的疑惑 感谢霍金的诠释。以下几点比较震撼：几乎所有的能量气团都找到了使其消亡的反物质，剩下缺少反物质的气团生成了宇宙（①微观中存在大量的对称又不完全对称，如人脸 ②宇宙是种没有找到反物质的孤单体，所以孤单是所有物质的本性）。万有引力加不完美创造了恒星（难以想象，生命的起源来与缺憾），光这个过程，就经历了2000万年。 宇宙已经经历了178亿年，最早在300亿年时才会面临终结，在2029年4月13日，会有一颗2000万吨重名叫阿波菲斯的小行星与地球擦肩而过，最近距地距离会比人类发出的卫星还近。巨型小行星平均每1亿年就会撞击地球一次，上次是6500万年前，恐龙很可能就是在这时候灭绝的。地球面临的危险，除了外星球的撞击外还有伽马射线，太阳自身寿命的终结等。即便是太空环境和平，7500万年后所有大陆将聚集在南极，自身发明的核武器在十万年内使用的概率会增加到百分之十（内忧外患，是地球的属性，也是人类本身的属性）。在过去的一万年里人类是地球的主宰，但智慧未必是好事，没有任何智慧的细菌已经存在了30多亿年。（所以，有时候越低级越稳定，越高级要求的越多。）最后，讲到宇宙的终结，万有引力打败暗物质，宇宙遭遇极度冷却或者收缩（此所谓，天下大事，分久必合合久必分）。
收获：一切微观事物都透露着宏观事物的秘密，一切宏观事物属性作用在微观物质上。物理学和哲学的终极是交汇的，一切学科的顶端也必统一交汇。相对于一切有始有终的存在，能量守恒远离特别慰籍内心。
敬畏自然，信仰上帝。让生命中纯属巧合的幸运的每一刻，多多益善。生命瓦解掉后的物质，会在茫茫宇宙中再幸运的碰上生命。

1.外星人是存在的，但可能不是那种绿色的小矮人hhhh. 2.现如今对于外星人最强力的证明是1977年俄亥俄州the Big Ear收到的wow信号。 3.关于时间旅行的设想——①放大四维空间视野中三维空间的缝隙（时间的缝隙）破折号嘻嘻嘻虫洞。 然而时间旅行者的趴体无人来参加以及谬论（时间穿越到以前射杀自己那么是谁杀了自己）证明这种机器违反了时间宇宙的基本法则，使得结果早于原因的发生甚至影响原因的发生。如果这样也能成立，那么将没有人可以阻止宇宙重回混沌。因此宇宙必然会有机制进行阻止。而在这个例子中，虫洞就是问题所在。所以宇宙中某种反馈机制会阻止虫洞的形成。当可供时空穿越的虫洞打开的瞬间，自然界的辐射会进入其中并形成回路，这种反馈会阻止这样被打开虫洞的形成。 总结，虽然微型虫洞存在，也有一天可能被放大，但也不可能持续足够的时间变成时光机器。 由此，也说明所有穿越到过去的操作也都是不可能的。 但霍金相信穿越到未来的时空旅行。 还是老理论，爱因斯坦发现，有的地方可以使时间慢下来，而有的地方可以使时间快起来。 在人马座的中心，距离我们1600光年的地方的超级黑洞，有着400万个太阳的质量，由于自身重力压缩成一点。越靠近黑洞重力越强，甚至连光都逃不掉，以至于形成一个五千万英里的黑球体。它就是一个自然形成的时空机器。如果飞船贴着它飞行而不下坠，对于地球上的物体来说，飞船上的时间会慢下来，那么飞船上的人们就可以进行时间旅行。 另一种方法就是利用光速。没有速度可以超过光速是宇宙的基本法则。设想一台光速列车，当列车无限接近极限速度（每秒地球七圈）时，列车上的时间流逝速度相比于地球其他地区速度将会变慢，因为要避免系统（？）速度超过上限。所以最后，旅客们用了一个星期就来到了100年以后的世界。而用光速飞船，人们去往宇宙的尽头，可能只需要飞船内的80年。 4.宇宙的基本原理——没有什么是完美的。 5.没有”不完美”就没有你和我的存在。

哇所以，最宏观和最微观的地方，有着最神奇的秘密。

霍金先生讲到了要以四维的角度看时间。所有的物体都是三维的，包括你和你坐的椅子，任何事物都有长度、宽度和高度。但是还存在一种维度，即时间维度。而所有的事物在时间上都有长度，人的寿命80余年，石头可以延续数千年，太阳系则能长达数十亿年。

接着以台球桌为例，说明任何事物其实都有小洞和细缝（那为什么不以玻璃为例呢，这样更有说服力），相信这些在三维空间里最基本的物理原理同样适用于四维空间，即在时间的空间里虫洞无处不在。但是虫洞非常微小，是比原子分子还微小的量子泡沫，在量子的世界里，穿越时空的微小隧道或捷径，不断形成、消失、再形成，它们连接了两个独立的区域和两处不同的时间。不幸的是这种真实存在的时间隧道只有10 -33 厘米大小，人类或者宇宙飞船想要穿越其中的话只能通过把虫洞放大数万亿倍。此外，虫洞还面临另外两大致命问题，悖论和反馈。

悖论。一个科学家拿着枪，装好子弹，然后穿越到了1分钟之前（虽然只是短短的1min，也足够说明问题），面对1分钟前还正在装子弹的这个自己开枪，过去的自己死亡了，那开枪的这个人又是谁？这便是个悖论，这完全说不通，这种情形是宇宙学家的恶梦。这样的时间机器会违背主宰宇宙的基本法则，使因果关系颠倒，倘若这样的事情发生，整个宇宙将不可避免地陷入混乱。因此霍金先生认为终究会有状况发生，从而避免悖论的出现，也总会有某种原因避免那位科学家处在射杀自己的困境中，既然如此，虫洞本身就是问题所在。至此，霍金先生认为，这样的虫洞根本不会存在，其原因就是反馈。

反馈。以音箱为例，声音进入麦克风，经过电缆传送，再由扩音器放大，最终由音箱发出。但倘若有太多的声音由音箱返回麦克风，声音便会在此回路中不断折返，并被逐次放大，如不加阻止，反馈信号将毁坏音箱系统。霍金先生认为这同样适用于虫洞，只是虫洞传播的是辐射而不是声音，虫洞一旦张开，自然辐射是巨大的，进入其中并终结于回路，反馈会变得无比巨大以至于将虫洞摧毁。因此，尽管微型虫洞的确存在，但其生命之短暂则无法被用作时间机器。

事实上，霍金先生基本不相信可以利用虫洞，或者其他可能手段重返过去，否则会导致悖论（我在想影片回到未来三部曲中主角回到过去面对自己和正被杀的博士，也是悖论，但影片中的穿越方式不一样），因此回到从前似乎永远不会发生，但对于历史学界却是一种解脱。

这并不意味着所有时间旅行都不可行，霍金先生对时间旅行深信不疑，相信人吗能够跨入未来。

第二种方式，环绕巨型黑洞。众所周知，如同流水一样，时间在不同的地点流逝的速度并不一样。在太空中负责全球定位系统（GPS）的31颗卫星，上面配备的计时系统已十分准确，但每天都会走快大约十亿分之一秒的三分之一，系统必须更正这些偏差，否则这一细微的偏差会导致地球上所有的GPS设备每天出现约6英里的误差。问题并不在于时钟，时钟走得快是因为在天空中时间本身就比在地球上快，产生这种现象的原因是地球巨大的质量。爱因斯坦意识到，物质滞延时间，物体越重滞延时间越长。这一惊人的事实，打开了一扇穿越未来的希望之门。

恰好有一个符合条件的物体，银河系中心的特大质量黑洞，距离我们26000光年，是整个银河系中质量最大的物体，质量相当于400万个太阳。黑洞隐藏在大片气体和星体中，直径为1500万英里的黑暗球体区域，在自身重力作用下挤压成一个点，离黑洞越近引力作用越强。这使之成为一个天然的时间机器，未来宇宙飞船可以挑战利用这一奇观。它首先必须避免被吸入其中，关键要准确无误地沿切线驶过，处于完全正确的轨道并达到精准的速度，如果一切正常 宇宙飞船就会进入一个直径为3000万英里的巨型圆轨道，在这里它就安全了，它的速度足以避免其坠入黑洞。如果某航天局从地球或其他任何远离该黑洞的地方远程操控该任务，会发现飞船沿轨道运行一周需16分钟，但是对于飞船上的宇航员时间会减慢一半，每16分钟的轨道运行，他们实际只需用8分钟时间。试想当宇航员绕着黑洞转了5年返回地球（地球上已经过了10年），发现地球上所有人的年龄都比他们多增长5岁，宇航员们回到的是未来的地球，他们应该经历了一段空间更是时间的旅行。它优于虫洞的地方是不会产生悖论，并且不会在反馈瞬间摧毁自身，但它仍然非常危险,行路迢迢,而且也不能将我们带入非常久远的未来。

第三种方式，趋近于光速旅行。一个奇妙的宇宙事实是，世界上存在宇宙速度极限速度（光速 186000英里/秒），这是世间最快的速度，也是最具权威的科学定理之一，以接近光速的速度移动你就能穿越至未来。试想有一条紧绕地球的极速列车专用轨道，假定这列虚幻列车无限接近光速，列车上的乘客手持通向未来的单程票。列车一圈又一圈绕地球行驶不断加速 ，无限接近光速意味着达到每秒7圈。但无论列车有多大动力，物理法则的限定使它永远无法到达光速，但我们假定它无限趋近于光速，仅略微慢一些。

相对于列车外 ，列车内的时间逐渐减慢，就如同黑洞周围的情形，不过更慢，列车上的一切动作都缓慢下来。试想一个孩子沿列车运行方向奔跑，她的速度与列车速度相加，那她岂不是无意间就打破速度极限了吗，答案是否定的。自然法则通过减慢列车内的时间来防止这一可能的发生，这样她就不可能突破速度极限，时间总是能够减慢，足以保护极限速度不被突破，基于此便产生了通过时间旅行穿梭至久远未来的无限可能。

假设列车2050年1月1日从站台出发，周而复始地环绕地球100年，最后在2150年元旦停下来，此时列车上的旅客仅度过了1周，当他们走出列车，会发现世界发生了天翻地覆的变化，一周内，他们穿越到了未来100年 。

人类已经制造出了类似的仪器，瑞士日内瓦的欧洲核子研究所坐落着世界上最大的粒子加速器。地下深处长达16英里的环形管道内，有一道万亿颗细小微粒所组成的粒子束，机器启动的瞬间它们能从静止加速到6万英里的时速。增加动力这些粒子便能不断加速，直到粒子流能以每秒1.1万圈的速度飞绕管道， 这一速度已极近光速但正如虚拟的列车一样，它们永远不能达到光速，只能达到光速的99.99%。一旦达到这一速度，它们也能进行时间旅行。

在一种寿命极短的π介子上观察到了时间旅行的过程，通常情况下它们会在250亿分之一秒后衰变，但当其加速到接近光速时寿命变成了原来的30倍，这些粒子 是活生生的时间旅行者。其实就是这么简单，如果想去未来旅行，我们只需跑快点。

共3篇，分别是《外星人》，《时空旅行》，《一切的故事》 我最喜欢《时空旅行》，告诉小伙伴们，很可惜我们不能时空穿越回到过去，因为它违反了宇宙最基本的法则，就如“祖父悖论”样(你重返过去在你父亲出生之前杀死你的祖父，那你便不会存在了，既然你不存在了，但是又是谁杀死你的祖父？)，宇宙为了避免混乱，会通过“反馈”阻止悖论的产生。 但我们仍有机会实现时空旅行，时间像河流一样，有的地方流的快，有的地方流的慢。通过延缓自己时间的流逝，变相实现前往未来的时空穿越。 当质量足够大时，其周围的时间就会变得缓慢，质量巨大黑洞就成了天然的时间机器，假如你在黑洞周围飞行5年，对于地球上的人，你经历了10年，就像电影《星际穿越》情节的一样，一个的星球上的1小时等于地球的7年，就是因为这星球靠近黑洞，时间被拖慢了。 另一种办法是达到光速，但自然法则不会允许你超越光速，所以他会通过延缓你的时间让你只能趋近于极限速度。当达到光速的99%时，自身的1小时，相当于地球的一年。只要以这种速度行驶100小时，等你停下来的时候，就已经是100年后的地球了。总结一句，过去无法迫回，未来可以到达！ 对于《外星人》，我一直相信，在浩瀚的宇宙中不止只有人类，我们只是沧海一粟，当我们发现地外生命的时，希望带来的是和平。 对于《一切的故事》，宇宙的故事源于大爆炸，宇宙的不完美，不规则造就了不同的星系，而人类的出现就堪称奇迹了，太多巧合才造就了地球上的我们，为此，我感到幸运。 宇宙的秘密太多，谁又能知道宇宙是否只有这一个呢？