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霍金
地球?qū)?/span>
“霍金預(yù)言”指的是著名物理學(xué)家霍金在2011年接受訪問的時(shí)候,稱地球?qū)⒃趦砂倌陜?nèi)毀滅,人類只有移民外星球才能夠繼續(xù)生存下去。霍金預(yù)言一出,立馬引起熱議。
霍金預(yù)言稱,2050年人類移民火星;2100年人類進(jìn)入外太空,新人種出現(xiàn);2215年地球?qū)⒚媾R毀滅;2600年 地球變成熾熱的“火球”。
對(duì)于霍金預(yù)言,許多學(xué)者都懷著質(zhì)疑的態(tài)度。認(rèn)為這只是霍金對(duì)人類的忠告,并不存在真實(shí)的科學(xué)依據(jù)。
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霍金預(yù)言
霍金預(yù)言中說人類將在2050年移民火星,就目前的形勢來看,人類對(duì)于火星的勘探才剛剛進(jìn)入到初步的階段,在接下來的幾十年內(nèi)是否可以真正的登上火星還存在問題,更何況實(shí)際的殖民火星。
霍金預(yù)言還說到,地球?qū)⒃趦砂倌旰髿?,霍金說到,“由于人類基因中攜帶的‘自私、貪婪’的遺傳密碼,人類對(duì)于地球的掠奪日盛,資源正在一點(diǎn)點(diǎn)耗盡”才是毀滅地球的真正災(zāi)難?;艚鹫J(rèn)為由于現(xiàn)在的科技文明,地球環(huán)境以及國際形勢的各種問題,如果突然發(fā)生惡化的全球暖化,核武戰(zhàn)爭,基因改造的病毒,地球在兩百年后毀滅絕對(duì)不是危言聳聽。
霍金“200年內(nèi)陸球毀滅”的預(yù)言可能并不精確,但目 前人類面對(duì)的可怕未來卻不容懷疑。地球只有一個(gè),人類及地球上的萬物是需要在地球上不斷繁衍生息的,即使想要脫離地球到其他適宜的星球上生存,也幾乎是不可能的。所以,保護(hù)、珍惜地球,決不能再當(dāng)成一句空話,否則,人類很可能自取滅亡。
作為英國劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)及理論物理學(xué)系教授,霍金70年代與彭羅斯一起證明了著名的奇性定理,他還單獨(dú)證明了黑洞的面積定理,即隨著時(shí)間的增加黑洞的面積不減等著名理論。為此,霍金被稱為是當(dāng)代最重要的廣義相對(duì)論和宇宙論家,也無疑是在世的最偉大的科學(xué)家,還被稱為“宇宙之王”,并被譽(yù)為繼愛因斯坦之后世界上最著名的科學(xué)思想家和最杰出的理論物理學(xué)家。
從這個(gè)角度上看,霍金預(yù)言確實(shí)存在一定的真實(shí)性,但是曾經(jīng)霍金有過4次有關(guān)黑洞的賭局,霍金參與了三次,但是三次都輸了。所以科學(xué)家對(duì)于霍金預(yù)言的真實(shí)性感覺到匪夷所思。
霍金是本世紀(jì)最偉大的科學(xué)家,他雖然身體殘疾,卻有著超乎尋常的毅力,霍金是繼愛因斯坦之后最杰出的理論物理學(xué)家之一,就是這樣一個(gè)曾經(jīng)研究出宇宙黑洞,擁有'宇宙之王'稱號(hào)的天才,卻發(fā)表了霍金悖論,推翻了自己30年來的研究成果,霍金悖論是什么?為什么霍金會(huì)推翻自己的理論呢?
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霍金悖論
什么是霍金悖論?霍金悖論,認(rèn)為黑洞這種由星體殘骸演化成的漩渦會(huì)保留被吞噬物體的痕跡、而且終將釋放出少量被撕碎的物質(zhì)的理論。1975年,霍金創(chuàng)立了聞名世界的理論體系,讓黑洞的概念家喻戶曉。這一理論主要是說,黑洞不可能透露出東西,所有那些被它吞噬的東西將永遠(yuǎn)置身于我們的宇宙之外。這一論斷被一些人稱為“霍金悖論”,為了解決“悖論”從而引發(fā)了平行宇宙的概念,或者說有多個(gè)宇宙共存的說法,因?yàn)樗c量子理論向抵觸。量子理論在原子的水平上對(duì)宇宙加以描述,推斷出信息時(shí)從來不會(huì)丟失的。如今,霍金已修改了黑洞理論,認(rèn)為黑洞是可以“從新開放”的,所吞噬的信息可以以另一種形式釋放出來,就像生活中的燃燒一樣,只是信息的轉(zhuǎn)化而已。
霍金用了30年的時(shí)間研究宇宙黑洞,證明宇宙中存在著無數(shù)的黑洞,2004年7月14日,這位劍橋大學(xué)的著名物理學(xué)家正式發(fā)表了一篇論文,認(rèn)為黑洞這種由星體殘骸演化成的漩渦會(huì)保留被吞噬物體的痕跡、而且終將釋放出少量被撕碎的物質(zhì)。黑洞和其他事物一樣,應(yīng)該會(huì)保存其形成時(shí)的量子力學(xué)記錄。例如,黑洞可能產(chǎn)生于大型恒星的消亡,恒星用于核聚變的燃料用盡,在自身引力的作用下不斷坍塌,最終形成黑洞。根據(jù)量子力學(xué),黑洞應(yīng)該儲(chǔ)存了產(chǎn)生它的恒星及所有后來被吸入黑洞的物質(zhì)的信息。但是如果黑洞某一天蒸發(fā)了,這些信息似乎也將會(huì)被摧毀。
2015年8月25日,霍金在斯德哥爾摩瑞典皇家理工學(xué)院做報(bào)告時(shí),提出了一種對(duì)信息丟失悖論可能的解釋,即給黑洞“植發(fā)”的方法:“我認(rèn)為信息并非像人們預(yù)料的那樣儲(chǔ)存在黑洞內(nèi)部,而是儲(chǔ)存于它的邊界,也就是事件視界?!彼f。事件視界是黑洞的理論邊界,一個(gè)任何物體都“有進(jìn)無出”的球面?;艚疬M(jìn)一步表示,信息存在于事件視界上的“超級(jí)譯本”中,它們是死亡恒星及落入黑洞的物質(zhì)在第一次穿過視界時(shí)形成的痕跡,可以改變通過霍金輻射所發(fā)射出的粒子的位置和時(shí)機(jī)?;艚鸪姓J(rèn)這些信息并不容易恢復(fù),但是至少會(huì)維持信息不被摧毀,這也就解決了黑洞信息悖論?!斑M(jìn)入黑洞的粒子的信息最終回到了宇宙,”他說,“只是以一種混亂無用的形式。所以說,實(shí)際上,這些信息沒有憑空消失,只是我們找不到了而已。'
霍金認(rèn)為超級(jí)譯本可以編碼信息,也解釋了這種想法背后的理論基礎(chǔ)?!翱赡苁?span>這樣的,”霍森菲爾德補(bǔ)充道,“但是其具體機(jī)制與效率還目前還不明確。而且,按照超級(jí)譯本存儲(chǔ)信息的機(jī)制,它們實(shí)際上會(huì)存儲(chǔ)過量的信息!”
超級(jí)譯本很難成為唯一的解釋。最近幾年,物理學(xué)家想出了一大堆點(diǎn)子來解決信息丟失悖論,使悖論愈發(fā)復(fù)雜。“坦誠地講,我認(rèn)為相比以前而言,信息悖論反倒陷入了更大的困境中,”瑞典烏薩普大學(xué)的物理學(xué)家烏爾夫·丹尼爾松說,“霍金表示他已經(jīng)解決了信息悖論,而對(duì)我來說,這意味著又加入了一種觀點(diǎn),但問題是:這到底真的會(huì)解決一些問題,還是把我們丟進(jìn)了更大的困惑中?我還不是很確定?!?/p>
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黑洞信息
黑洞長久以來一直是滋生悖論的肥沃溫床。早在1974年,史蒂芬·霍金和以色列希伯來大學(xué)的雅各布·貝肯斯坦就證明,黑洞并不是全黑的。相反,它們會(huì)輻射出能量,被稱為霍金輻射,由光子和其他量子粒子構(gòu)成——這個(gè)過程極其緩慢,但最終會(huì)導(dǎo)致黑洞完全蒸發(fā)?;艚鸢l(fā)現(xiàn),這個(gè)理論存在一個(gè)問題。這種輻射看上去相當(dāng)隨機(jī),因此霍金推測它不可能攜帶任何與掉入黑洞的物質(zhì)有關(guān)的信息。因此,隨著這個(gè)黑洞蒸發(fā)殆盡,它擁有的信息最終必定會(huì)消失。然而,這與量子物理的核心宗旨直接沖突,因?yàn)榱孔游锢碚J(rèn)為信息不可能被消滅。黑洞信息悖論就此誕生。
幾十年來,物理學(xué)家一直在努力解決這個(gè)悖論?;艚鹪J(rèn)為是黑洞摧毀了信息,向量子力學(xué)提出了質(zhì)疑。其他人并不贊同這一觀點(diǎn)。畢竟,霍金的想法源自于他本人對(duì)融合廣義相對(duì)論和量子力學(xué)所做的嘗試——這一數(shù)學(xué)壯舉本身的艱深迫使霍金必須要作一些近似才行。
如果信息無法逃逸,也無法被摧毀,就會(huì)有越來越多的信息被儲(chǔ)存在越來越小的體積之中。但是,如果是這樣的話,量子理論預(yù)言,無論在哪里,只要物質(zhì)之間發(fā)生碰撞,產(chǎn)生一個(gè)微型黑洞的概率就會(huì)從幾乎為零提高到無窮大?!澳銘?yīng)該會(huì)在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)里看到黑洞,也應(yīng)該會(huì)在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室里看到黑洞,還應(yīng)該在上世紀(jì)30年代那些房間那么大的粒子加速器里看到黑洞,”美國加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校的理論學(xué)家唐·馬羅夫說,“甚至當(dāng)你在草地上跳來跳去時(shí),你也應(yīng)該看到黑洞才對(duì)。”
顯然,這些并沒有發(fā)生。而另一種可能性,即物質(zhì)和它攜帶的信息能夠從黑洞中泄漏出來,則是不太可能的。任何落入黑洞的物質(zhì)都必須要以超光速運(yùn)動(dòng)才能逃脫黑洞可怕的引力。最終在2004年,霍金改變了主意,他承認(rèn),黑洞最終沒有摧毀信息。因?yàn)樗鼈兌己苤?,而且從中獲取信息都要頗費(fèi)一番功夫。
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霍金預(yù)言外星人
不久之前,蒂芬·霍金幫助發(fā)起了一項(xiàng)新的尋找智能外星生命的計(jì)劃,霍金認(rèn)為外星生命幾乎肯定,而且存在的方式還非常多樣,比如類地行星表面、氣態(tài)行星大氣中,甚至可能存在恒星上。如果是高維生物,可在宇宙空間中穿梭。宇宙存在1000億個(gè)星系,每星系都包含了千億顆行星,地球不可能是唯一存在生命的行星?;艚痣m然主導(dǎo)監(jiān)聽宇宙,但也認(rèn)為外星人會(huì)消滅我們,在這之前,我們要先找到它們。
他推斷,外星生命的形態(tài)相當(dāng)于微生物或簡單的動(dòng)物。但他指出,少數(shù)外星生命形態(tài)可能具有智慧,或會(huì)構(gòu)成威脅,因此和這些外星生命接觸,對(duì)人類來說,可能會(huì)極具破壞性。他揣測外星生命可能會(huì)侵略地球,以掠奪資源。如果人類主動(dòng)尋求與他們接觸,那么將是非常冒險(xiǎn)的,畢竟宇宙中的資源是大家爭奪的對(duì)象。他指外星生命可能以大量船隊(duì)存在,已在母星耗盡資源,一些先進(jìn)的外星人可能會(huì)變成牧民,尋求征服其它星球,并在有關(guān)星球殖民。
事實(shí)上火星曾經(jīng)可能存在生命,美國宇航局目前正在火星上尋找生命痕跡,目前還不清楚火星生命與地球生命之間的關(guān)聯(lián)?;艚鹪趥惗鼗始覍W(xué)會(huì)一個(gè)媒體活動(dòng)上透露,這是一次尋找地球以外生命的突破性舉措,如果我們是智慧生物,就必須知道宇宙中是否還有其他智慧生命。一些高級(jí)文明需要拓展自己的范圍,就像地球上也有游牧民族那樣,只有找到合適的資源,它們就居住下來,一旦資源枯竭,再繼續(xù)前往下一個(gè)恒星系統(tǒng),宇宙如此之大,文明的方式也將是多種多樣的。
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人類要移居星球
霍金不止預(yù)言外星人將殺戮地球,還曾經(jīng)警告說:'類要想長期生存,唯一的機(jī)會(huì)就是搬離地球,并適應(yīng)新星球上的生活。除非人類在最 近 兩個(gè)世紀(jì)內(nèi)殖民外太空,否則人類將永遠(yuǎn)從世界上消失。'霍金在接受一家網(wǎng)站采訪時(shí)說:“人類在未來數(shù)百年里必須認(rèn)真考慮自己的生存問題。我看到了人類的危險(xiǎn),過去曾出現(xiàn)過多次人類的生存危機(jī)。發(fā)生類似情況的頻率還會(huì)增加,我們需要十分謹(jǐn)慎地避免這類危機(jī)。但我是一個(gè)樂觀主義者,如果人類在未來二百年間能成功向外太空擴(kuò)張,那么我們就能避免災(zāi)難。
2010年早些時(shí)候,我曾警告說,人類在努力與外太空其他生命形式建立聯(lián)系時(shí)應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎小心,因?yàn)槲覀儾荒艽_定他們是否會(huì)對(duì)人類表示友好。如果我們是這個(gè)星系中唯一的智能生命體,我們應(yīng)該確保自己得以生存和延續(xù)。但面對(duì)地球的有限資源和呈指數(shù)形式增長的人口數(shù)量,我們長期生存的唯一機(jī)會(huì)不是留在地球,而是向外太空尋找出路。在過去的一百年里,我們的科學(xué)技術(shù)取得了卓越的成就,如果我們想延續(xù)進(jìn)步,就不得不放眼外太空。這也是我大力支持載人航天飛行研究的原因?!?/p>
霍金最后指出,人類有望駕駛宇宙飛船做時(shí)光旅行,屆時(shí)從地球到銀河系邊緣的漫長路程僅需八十年,這給人類殖民外太空帶來了技術(shù)上的可能。早在2006年,霍金就表示人類的生存系于在太空中找到新的居住地,因?yàn)榈厍驓в谝粓龃鬄?zāi)難的可能性越來越高,他預(yù)言,人類40年后就能進(jìn)駐火星。
霍金說,人類可能在20年內(nèi)在月球常駐,并在40年內(nèi)殖民火星,他說,向太空開發(fā)新的生存空間是維系人類繼續(xù)存在的關(guān)鍵,因?yàn)榈厍驓绲娘L(fēng)險(xiǎn)越來越高,“除非我們另尋新的恒星系統(tǒng),否則無法找到一個(gè)像地球一樣好的地方。”
霍金的理論雖然震驚了全世界,不過他的理論并不完全是準(zhǔn)確的,一切都還沒有完全證實(shí),例如霍金預(yù)言外星人可能毀滅地球,按照他的理論,我們必須比外星生物先一步找到他們。而人類移民其他星球更是遙遙無期。
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