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修正思路的霍金
来源:生活百科全书 专题:霍金的逆转时间 ( 字号:   )

1990 年9月,霍金在佐藤胜彦教授等人的精心安排下出席了在东京大学举行的宇宙论国际会议并发表了讲演.在讲演中,霍金否定了自己5 年前的理论,完全改变了时间的方向.他的旧理论未免有点过于"对称": 把结束倒过来就是起始,熵随着宇宙的膨胀而增大又随着宇宙的收缩而减少.霍金的同事佩奇以及学生雷蒙拉夫拉姆经过研究提出,在宇宙的膨胀期和收缩期,所有的现象都将完全不同。

热力学计算表明,当气体的体积膨胀时,它的熵会增大.由于活动空间变大,气体分子能够在更大的范围内运动,所以其混乱程度也随之增大.对液体或固体来说,伴随着体积的膨胀,内部分子所受的限制会减少变得更宽松,在数学计算上宽松度的增加与熵的增加是密切相关的.从上述事实似乎可以推断,在收缩期宇宙的无序程度(熵)将降低……时间必须指向熵增大的方向,因此霍金在旧理论中将时间逆转了过来。

□图6-5 霍金的理论与彭罗斯的理论

然而其后的研究表明,收缩期决不是膨胀期的简单逆转,把收缩期称为衰老期似乎更加合适。

把宇宙比作人的一生的话,青壮年时期身材最高大,与其说渡过青壮年时期后返老还童身材越缩越小,倒不如认为上了岁数后步履越来越蹒跚,身材也越来越佝偻.佩奇等人指出,在宇宙空间缩小的过程中,宇宙的混乱程度仍将不断增加.他们推勫了时间逆转说,提出了时间延续说.在地球模型上,即使越过赤道也不会遇到什么时间的断点,意识时间将一如既往地在南半球上继续南下.佩奇等人的理论与彭罗斯的理论是等同的。

在宇宙空间中,巨大的黑洞不断地吞并着其它天体,随着黑洞的数目不断增加,它们将出现在宇宙空间的各处.在黑洞的视界里面,没有规规矩矩的时空间,也许用词有些不雅,我们不妨将黑洞内部看作是个"腐烂的斑点".晚期的宇宙空间中到处都是一片腐败的景象,惨不忍睹.诞生于大爆炸、大蓬勃发展时期曾经是那样地天真幼稚的宇宙,到了晚年竟然遍体腐斑,实在令人在感情上无法接受。

说来说去,我们毕竟生活在宇宙的发展期,而不是衰老期.在这个宇宙中,只有人类拥有特别的智慧,人类到底是不是理解力强能做出正确判断的动物? 尽管关于这一点还存有很大的疑问.霍金指出,正因为存在人类这样的有智慧的生物、正因为人类能够提出"为什么与宇宙膨胀相同熵将在时间方向上增大"这样的问题,所以宇宙的收缩期对于人类的存在是不适合的.这样的思考方法叫做人择原理,问题最终归结到了"会思考的人类"的身上。

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