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物理學家怎麼看生死

發布時間:2022-09-24 14:54:43

1. 生死的問題

人死之後,意識去哪裡了
作者:大科技 ka851026
俗話說「人死如燈滅」,多數人都覺得死了之後就什麼都沒有了,一了百了。我們很容易理解,人死之後,不論火化還是土葬,肉體最終都會化為了灰燼,與自然融為一體。不過,人類除了看得見的軀體以外,還有肉眼看不見的意識。意識也會隨著死亡而消失嗎?它最終會變成什麼呢?
【死亡是一個過程】
大多數人對這一問題的反應是聳聳肩,說:「我們又不能把死去的人拉回來告訴我們,所以我們永遠也不會知道這一問題的答案。」科學家傳統的觀點認為意識是在神經網路中產生的,如果沒有神經網路,也就沒有意識了。因發現DNA雙螺旋結構而獲得諾貝爾獎的克里克更是直接指出,對於一個個體來說,他的喜悅、悲傷、記憶和抱負,他的本體感覺和自由意志,實際上都只不過是一大群神經細胞及其相關分子的集體行為。根據這些科學家的觀點,人死後神經細胞之間也將失去聯系,意識也隨之消失了。
不過,隨著科學家對這一問題研究的深入,人們對死亡的認識也發生了根本性的轉變。
人們普遍認為一個人要麼還活著,要麼已經死了,這兩者之間沒有過渡階段。也就是說,當一個人心臟停止跳動、大腦停止工作後,這個人就已經死了。不過,事實上一個人從心臟停止跳動到真正的死亡之間還會經歷一段時間的。因為心臟失去了泵血能力,血液無法為細胞提供足夠的氧氣,人體內的細胞將陷入一種「窒息」狀態,在大約5分鍾之內,這些細胞的結構和功能就會受到破壞。大約一小時之後,這些細胞就會受到嚴重的破壞,此時即使心臟恢復跳動和泵血功能,這個人也無法再活過來了。隨後幾天,人體內的細胞會繼續衰退直至整個身體都腐爛。
由此看來,死亡並不是某一個時刻,而是從心臟停止跳動到身體細胞逐漸分解的過程。既然如此,在死亡的整個過程中,人的意識會發生怎樣的變化呢?它會隨著心臟停止跳動而立刻消失嗎,還是會繼續存在一段時間,或者會永遠存在?
【人死了,意識還在】
根據國外媒體的報道,2003年,日本東京曾發起了「阿爾法3號」計劃,專門研究人死之後意識的變化。該計劃由日本、美國及西歐一些國家著名的醫學家、神經心理學家、生物學家、物理學家和電腦專家參與。科學家們對20多名19歲到75歲的垂危病人進行觀測,在他們體內植入電極,並與電腦相連,使電腦可以接收到這些人的腦電波,並在60秒內把腦電波譯成文字,顯示在計算機的熒光屏上,從而記錄了這些垂危病人從瀕臨死亡到死後的情形。
當時,有一名叫做邦達的35歲病人患肝癌死亡,他在死前非常痛苦。在他死後的第三天,電腦屏幕上出現了科學家們期待已久的信息:「我叫邦達,我已經解除了任何痛苦,在一片陽光下飛翔,快樂得很……快樂得很……」連續重復幾次後,信息突然就中斷了。
還有一位22歲的姑娘因白血病死去。在她死後的第二天,電腦便收到了她傳來的信息:「我來到了一個非常美麗的地方,我很高興來到這個地方。此間陽光明媚,充滿溫暖,我和已故的爺爺、奶奶在一起,我很愛他們,我將會……」信息至此突然中斷。
其實,不僅僅是參與到這一計劃的病人能夠反饋他們死後的感覺,還有一些有幸能死而復生的人也會親口講述死亡來臨時的主觀感受。
瑞士著名心理學家榮格就在他的自傳中記錄了自己因患心臟病而經歷的一次瀕死體驗。他感到自己上升到很高的空間,在很遠的下方,他看到了地球,沉浸在一片輝煌的藍光中,透過那片藍光,地球的輪廓閃著銀白色的光。然後他發現從歐洲方向飄上來一個影像,那是他的醫生。醫生對他說:「地球上的人正抗議你的離去,你沒有權力離開地球,你必須回去。」當榮格聽到這一信息後,他看到的景象頓時都消失了。
這些經歷了瀕死體驗的人的描述和「阿爾法3號」計劃中死去的病人反饋的信息很相似。大都表示意識離開身體,游離到天花板上,心理感到極度的平靜和輕松,然後被吸到一個巨大的黑洞口,在黑洞盡頭閃爍著一束光線,自己的親朋好友都在洞口迎接自己。
【實驗對意識的證明】
盡管這些事實都支持了人死後意識依然存在,但很多科學家認為這些現象只不過是人在臨死前大腦缺氧產生的幻覺。
上世紀90年代,三位荷蘭科學家對此展開了研究。在一個案例中,一位昏迷的病人被送到醫院,此時他的大腦已經停止活動,腦電波已是一條直線。但醫生仍然決定在喉部插入插管幫他換氣。在這個過程中,病人的牙套被取出來了。一小時後,病人的心臟終於跳動了,血壓也恢復正常了。一周後,他居然對護士說:「你應該知道我的牙套在哪裡,是你把它放在了推車的抽屜里了。」這位病人回憶說在死的那一刻,他一直在上面觀察,甚至能詳細地描述當時醫生的動作,但他非常害怕醫生會放棄搶救他,因此他盡量顯示出自己還活著。由此,這些科學家認為當心臟停止跳動後,中樞神經系統停止工作的一剎那,人的意識確實和大腦分離了。
本世紀初,美國紐約石溪大學的山姆•帕尼爾博士第一次用實驗證明了,人死後意識是真實存在的。帕尼爾在天花板下方放一塊木板,在板的上面放一些小物體,然後讓瀕死之人躺在天花板下面的床上。他認為,如果病人死後意識能飄起來,還能看到自己的身體,看到醫生們搶救他的身體,看到天花板上的燈,那麼,病人的意識也應該能看到這些小物體。如果這些病人能被搶救過來並說出木板上的小物體是什麼,那就證明病人瀕死階段所經歷的都是真實的,並不是虛無飄渺的幻覺。帕尼爾對100多個病人進行了研究,發現其中有7個被搶救過來的病人能准確說出木板上的物體。這一實驗充分證明了意識是客觀存在的,它可以飄起來,可以移動,是生命存在的另一種形式。
盡管有很多證據都支持人死後意識依然是存在的,但這個領域的研究依然處於初級階段。研究死亡的科學體系和方法還沒有建立起來,過去人們的研究大多是基於個別人的主觀感受。不過,近十年來,隨著醫學和科技水平的大幅進步,尤其是冷凍技術的發展,大大延長了人體細胞在人死後存活的時間。人死後,盡管腦細胞在四五分鍾內就失去了氧氣和能量的供給,但腦細胞仍能繼續存活8個小時內而不會受到傷害,只不過這時它們無法行使自己的功能。這就意味著如果冷凍技術和復甦手段運用得當的話,人在死亡幾個小時後仍能被救活。
這無疑擴展了這一領域的研究范圍,科學家將不再只關注那些瀕臨死亡的人,而是可以通過把那些真正死亡的人拉回來,研究意識在他們身上的變化,從而發現每個人死後可能會共同經歷的感受。到那時,我們就可以提前知道自己死了之後會發生什麼了。

編輯註:《大科技》雜志創刊於1997年,以愛因斯坦的「想像力比知識更重要」為辦刊宗旨,著重與揭示天、地、自然界的奧秘,介紹科學假設和最新的科學成就,展示未來的科學前景,激發廣大讀者的想像力和科學思維。感興趣的話點 這里 吧。

2. 霍金生死

第一課時
教學過程:
一、談話導入,激發讀書興趣。
1、大家可能聽說過張海迪的名字,張海迪從小學時起患了高位截癱,胸部以下失去了知覺,長年坐在輪椅上,但是她以頑強的毅力戰勝疾病和重重困難,出色地完成了小學到大學的學業,掌握了好幾種外語,翻譯、創作了不少感人的作品,成為我國當代青年景仰的楷模。古今中外有許多這樣身殘志堅、勇於向全挑戰、創造奇跡的人。今天,我們學習《輪椅上的霍金》一課(板書課題),文中所介紹的人物霍金,其事跡其精神將會使你更加驚嘆,甚至不敢相信世界上竟有這樣的人、這樣的事。
2、交流霍金的資料。
二、自讀全文,整體感知。
1、自由讀課文,讀准字音,讀通課文。
2、再讀課文,不理解的字詞,藉助字典並聯繫上下文理解意思,提出不理解的問題。
三、檢查自學情況。
1、檢查生字詞讀音。
2、交流不理解的問題。
四、理清課文層次,分段。
1、默讀課文,課文寫了霍金的哪些事?
2、給課文分段,說說段意。
一(1—2自然段)講撰寫《時間簡史》的史蒂芬·霍金被稱為「宇宙之王」。
二具體敘述癱瘓40年的霍金在受到病魔的殘酷折磨下依然頑強地進行科學探索的事跡。
三講霍金不斷求索的科學精神和勇敢頑強的人格力量深深地感動了大眾。
五、歸納主要內容。

第二課時
教學過程:
一、復習導入。
1、檢查詞語讀音。
2、課文主要講了一件什麼事?
二、比較閱讀,品味語言。
1、出示材料,比較閱讀。
出示配讀材料:
盡管他那麼無助地坐在輪椅上,他的思想卻出色地遨遊到廣袤的時空,解開了宇宙之謎。
出示課文:
雖然,他的身體一點也沒有離開過輪椅,但是,他的思維卻飛出了地球,……他還建立了非常美的科學的宇宙模型。
2、朗讀比較。
3、交流感受。
同樣是介紹霍金的科學研究及其業績,課文以豐富的想像,「再現」了霍金進行科學探索的情景,生動形象地表現了霍金不斷求索的科學精神。
三、感受魅力,體會中心。
1、自讀課文,了解除了霍金的勇敢頑強以外,課文還介紹了霍金的哪些故事?嘗試給故事擬小標題,並講出理由。參考標題:
(1)不願被外人打擾。
(2)一顆感恩的心。
2、交流感受,品味這兩則故事表現了霍金怎樣的品質?
(1)「不願被外人打擾」主要講述了霍金不願意被人頂禮膜拜,安靜工作的故事,體現了霍金不貪圖虛名、腳踏實地的科學研究品質。
(2)「一顆感恩的心」主要講述了霍金回答記者關於命運的提問的故事,面對殘酷的命運,霍金沒有抱怨,而是為了自己所能擁有的一切感到高興,體現了霍金正視命運、樂觀向上的精神品質。
四、總結課文。
五、布置作業。史蒂芬•威廉•霍金,英國劍橋大學應用數學及理論物理學系教授,當代最重要的廣義相對論和宇宙論家,是本世紀享有國際盛譽的偉人之一,被稱為在世的最偉大的科學家,還被稱為宇宙之父。1942年1月8日生於英國牛津的霍金剛好出生於伽利略逝世300周年紀念日之時。70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。他因此被譽為繼愛因斯坦之後世界上最著名的科學思想家和最傑出的理論物理學家。
他還證明了黑洞的面積定理。霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最傑出的科學家之一。他擔任的職務是劍橋大學有史以來最為崇高的教授職務,那是牛頓和狄拉克擔任過的盧卡遜數學教授。他擁有幾個榮譽學位,是英國皇家學會會員。
他因患「漸凍症」,禁錮在一把輪椅上達40年之久,他卻身殘志不殘,使之化為優勢,克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫,甚至口齒不清,但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的「幾何之舞」。盡管他那麼無助地坐在輪椅上,他的思想卻出色地遨遊到廣袤的時空,解開了宇宙之謎。
霍金的魅力不僅在於他是一個充滿傳奇色彩的物理天才,也因為他是一個令人折服的生活強者。他不斷求索的科學精神和勇敢頑強的人格力量深深地吸引了每一個知道他的人。

《時間簡史續編》 作為宇宙學無可爭議的權威,霍金的研究成就和生平一直吸引著廣大的讀者,《時間簡史續篇》是為想更多了解霍金教授生命及其學說的讀者而編的。該書以坦白真摯的私人訪談形式,敘述了霍金教授的生平歷程和研究工作,展現了在巨大的理論架構後面真實的「人」。該書不是一部尋常的口述歷史,而是對二十世紀人類最偉大的頭腦之一的極為感人又迷人的畫像和描述。對於非專業讀者,本書無疑是他們享受人類文明成果的機會和滋生寶貴靈感的源泉。
《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年間所寫文章和演講稿共13篇結集而成。討論了虛時間、有黑洞引起的嬰兒宇宙的誕生以及科學家尋求完全統一理論的努力,並對自由意志、生活價值和死亡作出了獨到的見解
《時空本性》80年前廣義相對論就以完整的數學形式表達出來,量子理論的基本原理在70年前也已出現,然而這兩種整個物理學中最精確、最成功的理論能被統一在單獨的量子引力中嗎?世界上最著名的兩位物理學家就此問題展開一場辯論。本書是基於霍金和彭羅斯在劍橋大學的6次演講和最後辯論而成。
《未來的魅力》本書以史蒂芬•威廉•霍金預測宇宙今後十億年前景開頭,以唐•庫比特最後的審判的領悟為結尾,介紹了預言的發展歷程,及我們今天預測未來的方法。該書文字通俗易懂,作者在闡述自己觀點的同時,還穿插解答了一些有趣的問題,讀來饒有趣味。
《果殼中的宇宙》該書是霍金教授繼《時間簡史》後最重要的著作。霍金教授在這本書中,再次把我們帶到理論物理的最前沿,在霍金教授的世界裡,真理甚至比幻想更令人眼花繚亂,繽紛多彩。霍金教授用通俗的語言解釋制約我們宇宙的原理,並加之以他獨特的熱情,邀請我們一起進行宇宙之旅,做非凡的時空遨遊。
《時間簡史》(1988年撰寫)

霍金暢銷書-《時間簡史》
這本書是霍金的代表作。作者想像豐富,構思奇妙,語言優美,字字珠璣,更讓人咋驚,世界之外,未來之變,是這樣的神奇和美妙。這本書至今累計發行量已達2500萬冊,被譯成近40種語言。
在這本書中,霍金將試圖勾勒出我們心目中的宇宙歷史——從大爆炸到黑洞。在第一講里,他將簡要地回顧過去關於宇宙的構想,並說明我們是如何得到目前的圖像的。這或許可以稱之為宇宙史的歷史。
第二講將解釋牛頓和愛因斯坦的兩種引力理論為什麼會都得出這樣的結論——宇宙不可能是靜態的,它不得不或是膨脹,或是收縮。而這又意味著,在前200億年到前100億年之間,必定有某一時刻,那時宇宙的密度為無窮大,這就產生了所謂的大爆炸。它可能就是宇宙的開端。
第三講將談談黑洞。黑洞是當某個巨大的星球,或者更大的天體,受其自身引力吸引而自行塌縮(塌陷並緊縮)時形成的。根據愛因斯坦的廣義相對論,任何蠢得掉進黑洞的傻瓜都會永遠消失,他們將無法再逃出黑洞。而有關他們的歷史,則將到達一個奇點,一個痛苦的終點。不過,廣義相對論是經典理論——也就是說,它沒有考慮量子力學的不確定原理。
第四講將講述量子力學如何允許能量從黑洞泄漏出來。黑洞並不像人們所描繪的那樣黑。
第五講將把量子力學思想應用於大爆炸和宇宙的起源。這就得出了這樣的設想:時空可能在范圍上有限,但沒有邊緣。這或許類似於地球表面,但它多了兩維。
第六講將說明這個新的邊界條件如何能解釋這個問題:盡管物理學定律是時間對稱的,但過去與未來為什麼如此大不相同?
最後,第七講將講述我們正如何試圖找尋一種統一的理論,它能把量子力學、引力以及物理學中其他所有相互作用都包容在內。如果我們做到了這一點,我們就真正理解了宇宙以及我們在其中的位置。
該書不是一部尋常的口述歷史,而是對二十世紀人類最偉大的頭腦之一的極為感人又迷人的畫像和描述。對於非專業讀者,本書無疑是他們享受人類文明成果的機會和滋生寶貴靈感的源泉。《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年間所寫文章和演講稿共13篇結集而成。討論了虛時間、有黑洞引起的嬰兒宇宙的誕生以及科學家尋求完全統一理論的努力,並對自由意志、生活價值和死亡作出了獨到的見解。在三年工作量並不巨大的學習之後,他獲得了一等自然科學榮譽學位,之後進入劍橋大學研究宇宙學,當時牛津大學還沒有宇宙學這個專業。盡管他希望能夠跟當時在劍橋的弗雷德•霍伊爾身邊做研究,但是他的導師卻是丹尼斯•西艾瑪。在獲得博士學位之後,他成為一名研究員,後來成為岡維爾和凱厄斯學院的教授。
1992年耗資350萬英鎊的同名電影問世。霍金堅信關於宇宙的起源和生命的基本理念可以不用數學來表達,世人應當可以通過電影——這一視聽媒介來了解他那深奧莫測的學說。本書是關於探索時間本質和宇宙最前沿的通俗讀物,是一本當代有關宇宙科學思想最重要的經典著作,它改變了人類對宇宙的觀念。《時間簡史續編》 作為宇宙學無可爭議的權威,霍金的研究成就和生平一直吸引著廣大的讀者,《時間簡史續篇》是為想更多了解霍金教授生命及其學說的讀者而編的。該書以坦白真摯的私人訪談形式,敘述了霍金教授的生平歷程和研究工作,展現了在巨大的理論架構後面真實的「人」。
《喬治開啟宇宙的秘密鑰匙》中文版發行於2008年年初,這本書由史蒂芬•霍金、其女兒露西•霍金、其學生克里斯托弗•加爾法德所著,是史蒂芬•霍金的「兒童科普三部曲」之一,這本書當中論黑洞以及很多部分都簡述了霍金的新想法,這本書在國內外好評如潮。
霍金趣事
霍金雖然身體的殘疾日益嚴重,但霍金卻力圖像普通人一樣生活,完成自己所做的任何事情。他甚至是活潑好動的--這聽起來有些好笑,他在已經完全無法移動之後,他仍然有唯一可以活動的手指驅動著輪椅在前往辦公室的路上「橫沖直撞」;當他與查爾斯王子會晤時,旋轉自己的輪椅來炫耀,結果軋到查爾斯王子的腳趾頭。

霍金

1、 1989年獲得英國爵士榮譽稱號
2、 是英國皇家學會學員和美國科學院外籍院士
3、 倫敦皇家天文學會的埃丁頓勛章
4、 梵蒂岡教皇科學學會十一世勛章
5、 霍普金斯獎
6、 美國丹尼歐海涅曼獎
7、 馬克斯韋獎
8、 英國皇家學會的休斯勛章
9、 1978年獲物理界最有威望的大獎—阿爾伯特•愛因斯坦獎
10、與彭羅斯共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎
11、1988年霍金的書《時間簡史:從大爆炸到黑洞》獲沃爾夫基金獎
1942年 1月8日生於英國牛津
1950年 舉家遷往聖奧爾本斯
1959年 入英國牛津大學
1962年 牛津畢業,去劍橋讀研究生
1963年 被診斷患(盧伽雷症)肌萎縮性側索硬化症(ALS)
1965年 獲劍橋博士學位,與珍妮.懷爾德(簡•瓦爾德)結婚
1967年 長子羅伯特出生
1970年 女兒露西出生/開始使用輪椅
1973年 首部著作《空時的大型結構》出版
1974年 霍金在《自然》雜志上發表論文,闡述了自己的新發現——黑洞是有輻射的。並成為英皇家學會會員
1977年 被任命為劍橋大學引力物理學教授
1979年 次子蒂莫西出生/被任命為劍橋大學盧卡斯數學教授/《廣義相對論評述:紀念愛因斯坦百年誕辰》出版
1981年 參加梵蒂岡宇宙學大會,宣布無邊界構想/《超時空和超引力》出版/被授予大英帝國高級騎士
1985年 在瑞士病倒/實行氣管造口手術從而失去語言能力,使用帶造音器的計算機1988年 《時間簡史:從大爆炸到黑洞》出版 獲沃爾夫基金獎
1989年 被授予大英帝國榮譽爵士
1990年 與妻子離異
1991年 《時間簡史》同名電影上映
1993年 《「黑洞與嬰兒宇宙」及其他論文》出版
2001年10月又一部力作《果殼中的宇宙》出版發行
2007年,霍金與露西吉高佛爾德合著的兒童科幻小說《喬治通往宇宙的秘密鑰匙》於9月6日率先在法國出版發行。這本書是霍金寫的第一本兒童讀物,霍金在書中向兒童解釋了自己關於時間和宇宙方面的學說。
如果現在盧伽雷氏症得到診斷了,那麼,也許霍金就不是現在的「巨人」了.

霍金

霍金是本世紀享有國際盛譽的偉人之一,現年66歲,出生於伽利略逝世周年紀念日,劍橋大學應用數學及理論物理學系教授,當代最重要的廣義相對論和宇宙論家。70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。他因此被譽為繼愛因斯坦之後世界上最著名的科學思想家和最傑出的理論物理學家。他還證明了黑洞的面積定理。
霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最傑出的科學家之一。他擔任的職務是劍橋大學有史以來最為崇高地教授職務,那是牛頓和狄拉克擔任過的盧卡遜數學教授。他擁有幾個榮譽學位,是皇家學會會員。他因患盧伽雷氏症(肌萎縮性側索硬化症),禁錮在一張輪椅上達40年之久,他卻身殘志不殘,使之化為優勢,克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫,甚至口齒不清,但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的「幾何之舞」。盡管他那麼無助地坐在輪椅上,他的思想卻出色地遨遊到廣袤的時空,解開了宇宙之謎。
霍金教授是現代科普小說家,他的代表作是1988年撰寫的《時間簡史》,這是一篇優秀的天文科普小說。作者想像豐富,構思奇妙,語言優美,字字珠璣,更讓人咋驚,世界之外,未來之變,是這樣的神奇和美妙。這本書至今累計發行量已達2500萬冊,被譯成近 40種語言。1992年耗資350萬英鎊的同名電影問世。霍金堅信關於宇宙的起源和生命的基本理念可以不用數學來表達,世人應當可以通過電影——這一視聽媒介來了解他那深奧莫測的學說。本書是關於探索時間本質和宇宙最前沿的通俗讀物,是一本當代有關宇宙科學思想最重要的經典著作,它改變了人類對宇宙的觀念。本書一出版即在全世界引起巨大反響。《時間簡史》對我們這些喜用言語表達甚於方程表達的讀者而言是一本里程碑式的佳書。她長於一個對人類思想有接觸貢獻者之手,這是一本對知識無限追求之作,是對時空本質之謎不懈探討之作。
《時間簡史續編》作為宇宙學無可爭議的權威,霍金的研究成就和生平一直吸引著廣大的讀者,《時間簡史續篇》是為想更多了解霍金教授生命及其學說的讀者而編的。該書以坦白真摯的私人訪談形式,敘述了霍金教授的生平歷程和研究工作,展現了在巨大的理論架構後面真實的「人」。該書不是一部尋常的口述歷史,而是對二十世紀人類最偉大的頭腦之一的極為感人又迷人的畫像和描述。對於非專業讀者,本書無疑是他們享受人類文明成果的機會和滋生寶貴靈感的源泉。
《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年間所寫文章和演講稿共13篇結集而成。討論了虛時間、有黑洞引起的嬰兒宇宙的誕生以及科學家尋求完全統一理論的努力,並對自由意志、生活價值和死亡作出了獨到的見解。
《時空本性》80年前廣義相對論就以完整的數學形式表達出來,量子理論的基本原理在70年前也已出現,然而這兩種整個物理學中最精確、最成功的理論能被統一在單獨的量子引力中嗎?世界上最著名的兩位物理學家就此問題展開一場辯論。本書是基於霍金和彭羅斯在劍橋大學的6次演講和最後辯論而成。
《未來的魅力》本書以霍金預測宇宙今後十億年前景開頭,以唐•庫比特最後的審判的領悟為結尾,介紹了預言的發展歷程,及我們今天預測未來的方法。該書文字通俗易懂,作者在闡述自己觀點的同時,還穿插解答了一些有趣的問題,讀來饒有趣味。
霍金生平
1942年 1月8日出生於英國的牛津。
1962年 在牛津大學完成物理學學位課程,搬到劍橋大學攻讀研究生,1963年霍金被診斷患有運動神經元疾病。
1965年 被授予博士學位。他的研究表明:用來解釋黑洞崩潰的數學方程式,也可以解釋從一個點開始膨脹的宇宙。
1970年 霍金研究黑洞的特性。他預言,來自黑洞(現在叫霍金輻射)的射線輻射及黑洞的表面積永遠也不會減少。
1974年 被選為英國皇家學會會員。他繼續證明,黑洞有溫度,黑洞發出熱輻射,以及氣化導致質量減少。
1980年 任劍橋大學數學魯卡斯教授(艾薩克•牛頓曾任此職)。
1988年 出版《時間簡史》,成為關於量子物理學與相對論最暢銷的書。
1996年 至今繼續在劍橋大學工作。
霍金名言
1.當你面臨著夭折的可能性,你就會意識到,生命是寶貴的,你有大量的事情要做。
2.是先有雞,還是先有雞蛋?
3.宇宙有開端嗎?如果有的話,在此之前發生過什麼?
4.宇宙從何處來,又往何處去?
5.活著就有希望。
6.時間有沒有盡頭?
7.我注意過,即使是那些聲稱「一切都是命中註定的,而且我們無力改變」的人,在過馬路前都會左右看。
8.科學家和娼妓都是做他們喜歡的事賺錢。
9.一個人如果身體有了殘疾,絕不能讓心靈也有殘疾。
10.生活是不公平的,不管你的境遇如何,你只能全力以赴。
根據中非Boshongo人的傳說,世界太初只有黑暗、水和偉大的Bumba上帝。一天,Bumba胃痛發作,嘔吐出太陽。太陽灼幹了一些水,留下土地。他仍然胃痛不止,又吐出了月亮和星辰,然後吐出一些動物,豹、鱷魚、烏龜、最後是人。
這個創世紀的神話,和其它許多神話一樣,試圖回答我們大家都想詰問的問題:為何我們在此?我們從何而來?一般的答案是,人類的起源是發生在比較近期的事。人類正在知識上和技術上不斷地取得進步。這樣,它不可能存在那麼久,否則的話,它應該取得更大的進步。這一點甚至在更早的時候就應該很清楚了。
亞里士多德:宇宙無開端
宇宙已經存在了無限久的時間
例如,按照Usher主教《創世紀》把世界的創生定於公元前4004年10月23日上午9時。另一方面,諸如山嶽和河流的自然環境,在人的生命周期里改變甚微。所以人們通常把它們當作不變的背景。要麼作為空洞的風景已經存在了無限久,要麼是和人類在相同的時刻被創生出來。
但是並非所有人都喜歡宇宙有個開端的思想。例如,希臘最著名的哲學家亞里士多德,相信宇宙已經存在了無限久的時間。某種永恆的東西比某種創生的東西更完美。他提出我們之所以看到發展處於這個情形,那是因為洪水或者其它自然災害,不斷重復地讓文明回復到萌芽階段。信仰永恆宇宙的動機是想避免求助於神意的干涉,以創生宇宙並啟始運行。相反地,那些相信宇宙具有開端的人,將開端當作上帝存在的論據,把上帝當作宇宙的第一原因或者原動力。
宇宙開端前 時間無意義
時間是絕對的,時間從無限的過去向無限的將來流逝
如果人們相信宇宙有一個開端,那麼很明顯的問題是,在開端之前發生了甚麼?上帝在創造宇宙之前,他在做甚麼?他是在為那些詰問這類問題的人准備地獄嗎?德國哲學家伊曼努爾.康德十分關心宇宙有無開端的問題。他覺得,不管宇宙有無開端,都會引起邏輯矛盾或者二律背反。如果宇宙有一個開端,為何在它起始之前要等待無限久。他將此稱為正題。另一方面,如果宇宙已經存在無限久,為甚麼它要花費無限長的時間才達到現在這個階段。他把此稱為反題。無論正題還是反題,都是基於康德的假設,幾乎所有人也是這么辦的,那就是,時間是絕對的,也就是說,時間從無限的過去向無限的將來流逝。時間獨立於宇宙,在這個背景中,宇宙可以存在,也可以不存在。
直至今天,在許多科學家的心中,仍然保持這樣的圖景。然而,1915年愛因斯坦提出他的革命性的廣義相對論。在該理論中,空間和時間不再是絕對的,不再是事件的固定背景。相反地,它們是動力量,宇宙中的物質和能量確定其形狀。它們只有在宇宙之中才能夠定義。這樣談論宇宙開端之前的時間是毫無意義的。這有點兒像去尋找比南極還南的一點沒有意義一樣。它是沒有定義的。
實證主義方法研宇宙問題
我們按照我們構造世界的模型來解釋自己感官的輸入
如果宇宙隨時間本質上不變,正如20世紀20年代之前一般認為的那樣,就沒有理由阻止在過去任意早的時刻定義時間。人們總可以將歷史往更早的時刻延展,在這個意義上,任何所謂的宇宙開端都是人為的。於是,情形可以是這樣,這個宇宙是去年創生的,但是所有記憶和物理證據都顯得它要古老得多。這就產生了有關存在意義的高深哲學問題。我將採用所謂的實證主義方法來對付這些問題。在這個方法中,其思想是,我們按照我們構造世界的模型來解釋自己感官的輸入。人們不能詢問這個模型是否代表實在,只能問它能否行得通。首先,如果按照一個簡單而優雅的模型可以解釋大量的觀測;其次,如果這個模型作出可能被觀察檢驗,也可能被證偽的明確預言,這個模型即是一個好模型。
根據實證主義方法,人們可以比較宇宙的兩個模型。第一個模型,宇宙是去年創生的,而另一個是宇宙已經存在了遠為長久的時間。一對孿生子在比一年前更早的時刻誕生,已經存在了久於一年的宇宙的模型能夠解釋像孿生子這樣的事物。
哈勃發現星系飛離我們
恆星並非均勻地分布於整個空間
另一方面,宇宙去年創生的模型不能解釋這類事件,因此第二個模型更好。人們不能詰問宇宙是否在一年前確實存在過,或者僅僅顯得是那樣。在實證主義的方法中,它們沒有區別。
在一個不變的宇宙中,不存在一個自然的起始之點。然而,20世紀20年代當埃德溫.哈勃在威爾遜山上開始利用100英寸的望遠鏡進行觀測時,情形發生了根本的改變。哈勃發現,恆星並非均勻地分布於整個空間,而是大量地聚集在稱為星系的集團之中。
哈勃測量來自星系的光,進而能夠確定它們的速度。他預料向我們飛來的星系和離我們飛去的星系一樣多。這是在一個隨時間不變的宇宙中應有的。但是令哈勃驚訝的是,他發現幾乎所有的星系都飛離我們而去。此外,星系離開我們越遠,則飛離得越快。宇宙不隨時間不變,不像原先所有人以為的那樣。它正在膨脹。星系之間的距離隨時間而增大。
最重要發現:宇宙在膨脹
宇宙膨脹是20世紀或者任何世紀最重要的智力發現之一
宇宙膨脹是20世紀或者任何世紀最重要的智力發現之一。它轉變了宇宙是否有一個開端的爭論。如果星系現在正分開運動,那麼,它們在過去一定更加靠近。如果它們過去的速度一直不變,則大約150億年之前,所有星系應該一個落在另一個上。這個時刻是宇宙的開端嗎?
許多科學家仍然不喜歡宇宙具有開端。因為這似乎意味著物理學崩潰了。人們就不得不去求助於外界的作用,為方便起見,可以把它稱作上帝,去確定宇宙如何起始。因此他們提出一些理論。在這些理論中,宇宙此刻正在膨脹,但是沒有開端。其中之一便是邦迪、高爾德和霍伊爾於1948年提出的穩恆態理論。
在穩恆態理論中,其思想是,隨著星系離開,由假設中的在整個空間連續創生的物質形成新的星系。宇宙會永遠存在,而且在所有時間中都顯得一樣。這最後的性質從實證主義的觀點來看,作為一個可以用觀測來檢驗的明確預言,具有巨大的優點。在馬丁.萊爾領導下的劍橋射電觀測天文小組,在20世紀60年代早期對弱射電源進行了調查。這些源在天空分布得相當均勻,表明大部分源位於銀河系之外。平均而言,較弱的源離得較遠。
穩恆態理論與觀測沖突
微弱的源比預言的更多,這表明在過去源的密度較高
穩恆態理論預言了源的數目對應於源強度的圖的形狀。但是觀測表明,微弱的源比預言的更多,這表明在過去源的密度較高。這就和穩恆態理論的任何東西在時間中都是不變的基本假設相沖突。由於這個,也由於其它原因,穩恆態理論被拋棄了。
還有另一種避免宇宙有一開端的企圖是,建議存在一個早先的收縮相,但是由於旋轉和局部的無規性,物質不會落到同一點。相反,物質的不同部分會相互錯開,宇宙會重新膨脹,這時密度保持有限。兩位俄國人利弗席茲和哈拉尼科夫實際上聲稱,他們證明了,沒有嚴格對稱的一般收縮總會引起反彈,而密度保持有限。這個結果對於馬克思主義列寧主義的唯物辯證法十分便利,因為它避免了有關宇宙創生的難以應付的問題。因此,這對於蘇聯科學家而言成為一篇信仰的文章。
他只是一個坐著輪椅,挑戰命運的勇士。

3. 介入,於是

首先,薛定諤貓是一個「佯謬」,也即是,外表看來決定貓死活的是你的觀測,但是真正決定貓死活的是觸發機關的衰變.所以它的生死和觀測無關.與觀測有關的是你知不知道它的生死.

生死疊加態是宏觀態,你看到的是整個系統,所以貓的生死對系統沒影響.我們探究的是結果,這個系統的結論是:我們把某已知變數輸入確定系統,得到的卻是未知的結果.理論上這種結果不存在,於是得出了理論上不可能的結果——生死疊加.人去觀測只是再加入一個已知變數,再經過一個過程,再得出另一個已知結果.就像方程組里另外加入一個等式和一個變數,多了一個解,這個解對原等式有影響嗎?沒有.

所以對整個方程組來說解是不變的,觀察者只是利用現有關系式自己找了個變數求了一個自己的解,對系統來說毫無意義.

這么解釋明白了吧.

4. 究竟如何用物理學中的「熵」去解釋生命的生和死

熵他其實是德國物理學家魯道夫在1850年的時候提出的一個概念,用熱力學第二定律來測量系統的混沌程度。所以這個定律也被稱為熵增定律,據說在自然社會中,高溫在任何時候都會自動轉化為低溫,也就是說,在一個封閉的系統中,熱平衡最終會實現,沒有溫差就無法完成任何工作,而且這個過程稱為熵增加,最終狀態為熵死亡,也稱為熱靜默,所有自發過程總是朝著熵增加的方向發展。

因為熵的概念也應用於計算機領域,信息技術領域,生物學領域等領域,幾乎每一門科學學科都已得到應用,並已成為現代科學中廣泛應用的一個基本概念,關於熵的概念,它是指孤立的熱力學系統的熵,它不會自發地減少,並且將始終增加或保持不變。

關於究竟如何用物理學中的熵去解釋生命的生和死的問題,今天就解釋到這里。

5. 物理四大神獸分別是什麼

物理四大神獸分別如下:

1、芝諾的烏龜。

芝諾是古希臘數學、哲學家,以芝諾悖論著稱於世。

芝諾龜,又被稱為芝諾悖論。這是一隻在賽跑中無論什麼動物都追不上它的烏龜:在芝諾龜與速度比它快10倍的海神之子阿喀琉斯賽跑時,芝諾龜先阿喀琉斯跑100米。盡管阿喀琉斯的速度比芝諾龜快,可是他永遠追不上芝諾龜,無論如何芝諾龜都比他快1/10。

盡管阿喀琉斯可以提速跑過芝諾龜,甚至一腳踩死他,可是在追求證據和准確實踐的物理學中卻無法超越。阿喀琉斯如何超越芝諾龜的問題整整流傳了2000多年。

物理學家牛頓和數學家萊布茨尼創造出微積分後,才終於令阿喀琉斯超越了這只千年神龜。也就是說芝諾的烏龜基本已經死了,微積分的基礎便是建立在他的屍體上。

6. 著名物理學家霍金去世享年76歲,為什麼他未曾獲得諾貝爾獎

霍金談生死:正因只有此生,我非常感恩。談及生死,霍金曾說:「我們每個人都有信仰自由的權利,上帝是不存在的,沒有人是創世主,也沒有人能掌握我們的命運。並不存在天堂或者來世,我們只有此生,來欣賞宇宙之美。正因如此,我非常感恩。

第三,無邊界宇宙理論。

霍金在80年代初,創立了量子宇宙學的無邊界學說。他認為,時空是有限而無界的,宇宙不但是自洽的,而且是自足的,它不需要上帝在宇宙初始時的第一推動。宇宙的演化甚至創生都單獨地由物理定律所決定。霍金為什麼一直沒有拿過諾貝爾物理學獎,原因主要有這些。諾貝爾物理獎的授予對象必須經過實驗或實踐的證明,霍金教授的「黑洞理論」雖然打開了宇宙學的探索之門,但畢竟還停留在理論階段,尚無法得到完整證實。我們都知道,所有的諾貝爾獎獲得者都為改變人類生活做了某些重要的事,至於好壞這並不重要,你還記得諾貝爾本人嗎,他可是炸葯發明者,炸葯在戰爭中的破壞性無可估量。但是霍金的這些理論仍處於可能的狀態,所有的空間/時間理論都很難證明,因為它需要幾十年、甚至幾百年才能完善技術建立實驗來完成論證。如果我們現在就有能力進入到太空並對黑洞進行實驗,證明了霍金的黑洞輻射理化,現在還沒有,而斯人已逝去。

7. 如何向高中生解釋「薛定諤的貓」這個實驗

薛定諤的貓是奧地利著名物理學家薛定諤提出的一個思想實驗,試圖從宏觀尺度闡述微觀尺度的量子疊加原理的問題,巧妙地把微觀物質在人的意識參與觀測的情況下是粒子還是波的存在形式和宏觀的貓聯系起來,以此求證觀測介入時量子的存在形式。隨著量子物理學的發展,薛定諤的貓還延伸出了平行宇宙等物理問題和哲學爭議。

「薛定諤的貓」是由奧地利物理學家薛定諤於1935年提出的有關貓生死疊加的著名思想實驗,是把微觀領域的量子行為擴展到宏觀世界的推演。這里必須要認識量子行為的一個現象:觀測。微觀物質有不同的存在形式,即粒子和波。通常,微觀物質以波的疊加混沌態存在;一旦人的意識參與到觀測行為中,它們立刻選擇成為粒子(意識在實驗中扮演著什麼角色?意識的參與是怎麼作用到實驗中的量子的?是什麼性質的作用?是一種力嗎?是什麼過程?不知道…)。實驗是這樣的:在一個盒子里有一隻貓,以及少量放射性物質。之後,有50%的概率放射性物質將會衰變並釋放出毒氣殺死這只貓,同時有50%的概率放射性物質不會衰變而貓將活下來。

根據經典物理學,在盒子里必將發生這兩個結果之一,而外部觀測者只有打開盒子才能知道裡面的結果 。在量子的世界裡,當盒子處於關閉狀態,整個系統則一直保持不確定性的波態,即貓生死疊加。貓到底是死是活必須在盒子打開後,外部觀測者觀測時,物質以粒子形式表現後才能確定。這項實驗旨在論證量子力學對微觀粒子世界超乎常理的認識和理解,可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理,客觀規律不以人的意志為轉移,貓既活又死違背了邏輯思維。

8. 宇宙 到底有沒有 生死 這世界怎麼來的 誰發明了 基本粒子 物理定律 是 造物主 制訂

總宇宙(全體宇宙)無生死,無限多的正能量宇宙有生死,生死方式見下圖1左上方三種正能量宇宙:

我們生存的這個世界是:本宇宙大爆炸來的,見下圖2。

沒有人發明了 基本粒子是逐步發現了層層結構的基本粒子

物理定律 是無始無終無限的總宇宙(全體宇宙)按自然律演化來的,根據弦理淪有10^500種不同宇宙,就有10^500不同的物理定律。

圖1


圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特(qubit)

(名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源圖於比特 It from bit

量子信息研究興盛後,此概念升華為,萬物源於量子比特)

註:位元即比特

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