第一篇：走進霍金的宇宙世界 觀后感

走進霍金的宇宙世界

觀后感

一年五班 新吉樂 《走進霍金的宇宙世界》共分四集節目，每一集節目講述一個主題。以先后次序分別為：探索外星生命、時間旅行、揭開萬物之迷（上）、揭開萬物之迷（下）。

四集節目當中，給我留下最深印象的是第二集：時間旅行。

霍金闡釋了時間的概念，他用了非常簡單易懂的語言向我們闡述了復雜的自然規律。比如，他用汽車給我們講述時間其實是一個四維空間。并且向我們介紹了幾種可能時間旅行方式：穿越蟲洞、繞行大質量物體、接近光速飛行。這其中，我想只有接近光速飛行可能性略大一些，然而這樣的時間旅行方式同樣難度巨大，現如今人類的科學水平還遠遠沒有達到。

其他三集節目同樣精彩，比如告訴我們外星生物的幾種可能形態，宇宙是如此產生等等。

4集全部看完了。我無法用語言形容心中的感受。感覺霍金依然在盡力樂觀的闡述人類的未來。在我看來人類無論能走多遠。最終的結局都是以滅亡而告終。突然感覺人們每天忙碌沒有任何意義。將心情恢復平靜。感覺坐在陽臺上面對著耀眼的太陽和蔚藍的天空是一件多么美妙的事。盡量的享受現在的時光吧。這種美好的時光不再長遠了。（另外要說一點：這世界上沒有人可以侮辱偉大的科學家。除非你并不具備人的思想和觀念。你的思想無法理解并不能表示科學是錯誤的。果然和跳蚤解釋某種事物不是一般的難。也許霍金也是在對牛彈琴吧。至少90%是

第二篇：《走進霍金的宇宙世界》讀后感

《走進霍金的宇宙世界》讀后感

時間在不停地流逝，我們卻似乎渾然不知。

也許，每天最大的謊言——今天要早睡，明天要早起。也許我們沒有背叛自己，但我們背叛了時間。

“上課睡覺覺，下課打鬧鬧，考試死翹翹。”

我們只有累了，才放慢腳步；錯了，才想到后悔；失去了，才懂得珍惜。

時間就像河流，一去不復返，無情地將一切裹挾而去。我們卻把一切都歸罪于時間。時間究竟是什么？

時間，是指宏觀一切具有不停止的持續性和不可逆性的物質狀態的各種變化過程，其有共同性質的連續事件的度量衡的總稱。這個概念可能有些復雜，但從物理學上講，時間其實存在于四維空間，它同現實世界的物體一樣，也有“長度，高度”。它是我們最熟悉的，也是最陌生的。

我們總有各種各樣的回憶，這些回憶，讓我們不禁想回到過去，逃避現在。

那么，在科學的眼里，這樣的時間旅行是否可行呢？通往過去或未來的“時空隧道”，是否真正存在？

讓我們從遠一點想起。在物理學上，任何物體都不是絕對光滑平整的，它們的表面都會有許多裂紋和皺褶。這個定律同樣適用于四維空間，大大小小的時間裂痕就充斥在我們周圍，它們就是蟲洞。

蟲洞一直在我們周圍不斷變化著，這可能有些難以想象，但這是真的。這些蟲洞連接著兩個時間和空間，不幸的是，這些多如繁星的時間旅行的捷徑，只有幾千萬億分之一厘米寬。這顯然不足以讓一個人穿越。

如果我們造出一臺時間機器，把蟲洞放大，是不是就能回到過去了呢？

答案是否定的。設想一下，假如有一位科學家，真的通過某種方式造出了一個通往一分鐘前的蟲洞，他就可以回到一分鐘以前。

透過蟲洞，他看到了一分鐘前的自己。就在這時，他做出了一個瘋狂的舉動——他向對面的自己開了一槍。然后呢?

結果當然是他死了。

那么，開槍的又是誰呢？難道是已經死去的、一分鐘以后的他？

一切完全不合邏輯，很明顯，這是個悖論。原因就在于循環效應。

如果將麥克風與音響放在一起，放出一點聲音，那么這些音波就會在麥克風與音響之間無限地循環，假如聲音不在中途流失的話，音波就會越來越強，直到摧毀音響。這就是循環效應。只不過對于蟲洞而言，循環并摧毀它的不是音波，而是宇宙射線罷了。所以，即使有這樣的蟲洞，也會在瞬間被摧毀。

也就是說，我們不可能回到過去。否則，悖論就會成立。

但是，并不是所有的時間旅行都沒有希望，至少，我們還有未來。

愛因斯坦曾發現，時間在有些地方會變慢，在有些地方則會加速，質量越大的物體，越能拖住時間。物理學還有另一項自然法則：沒有物體能超過宇宙的極限速度，那就是每秒30萬千米的光速。這些就是我們進行時間旅行的關鍵。

我們雖然不能超光速，但可以99.99%的接近光速。這時，神奇的現象就會發生，由于沒有物體能超光速，自然法則就會把我們的時間放慢，以維持這一法則。而在外界，時間的速度是不變的。所以，在“近光速列車”內過去一分鐘，外界就有可能過去了一天，甚至一年。速度也高，反差也就越大。

想像一下，如果我們僅用5分鐘，就來到了2150年，我們會看到什么？

時間旅行，真的很神奇，很美妙。

然而我們旅程中真正美妙的地方，是它能向我們展示，宇宙有多么神奇，科學有多么巨大的魅力。

它也告訴我們，我們的回憶雖然很美好，但再美的云在空中都會被被微風剪碎，再美好的回憶都抵不住時間。喜歡現在的自己，我懷念過去的我們。人生本就浮云一片，懷念過去的我們，不如喜歡現在的自己，讓科學的翅膀，帶自己翱翔。

珍惜了今天，你就擁有了明天。這，就是時間。

第三篇：霍金的宇宙哲學

霍金的宇宙哲學 【內容提要】著名物理學家霍金以他那樂觀而頑強的精神活躍在宇宙學的最前沿，他的宇宙哲學思想十分豐富。本文剖析了霍金的無邊界宇宙思想和虛時間概念，介紹了他對違背因果律的時間機器的有力而幽默的批評和他的時序保護猜想，評述了他的時間箭頭、概率論、實證論、宇宙終極理論等哲學思想。

【關鍵詞】霍金/無邊界宇宙/虛時間/時間機器/概率論/實證論

一、無邊界宇宙和虛時間

大爆炸宇宙論已經取得了非常重大的成果，對大爆炸后百分之一秒直到今天的宇宙演化情況論述得已經十分清楚，并且得到了微波背景輻射等實際觀測的強有力的支持。然而，在宇宙極早期遇到了極大困難。霍金(S.W.Hawking)和彭羅斯(R.Penrose)于1970年證明了“宇宙奇性定理”[1]：在極一般的條件下，按照廣義相對論，宇宙大爆炸必然從一個奇點開始。由此，他們共同獲得1988年的沃爾夫物理獎。然而宇宙在大爆炸奇點處，一切科學定律包括廣義相對論本身都失效了，連時空概念也失效了。所以奇點是不可能真實存在的，是非物理的。這就構成宇宙學最大的疑難：奇性疑難。因此，奇性定理也表明，廣義相對論是不完備的，它無法告訴我們宇宙是如何開始的。霍金說：“廣義相對論導致了自身的失效：它預言它不能預言宇宙。”[2]在宇宙極早期，整個宇宙非常微小，必須考慮量子效應。所以，對于宇宙奇性疑難，必須用量子引力論才能解決。

1983年霍金和哈特爾(J.B.Hartle)發表論文“宇宙的波函數”[3]，開創了量子宇宙學的研究。他們認為，宇宙的量子狀態由波函數來描述，而這宇宙的波函數是惠勒－德威特(Wheeler-DeWitt)方程的解。這個波函數給出宇宙按照特征量分布的概率幅。他們創造性地建立了量子宇宙“微超空間模型”，正式提出“無邊界宇宙”設想，即“宇宙的邊界條件就是沒有邊界”。他們引入了“虛時間”（t→iτ）（這里i[2]=-1，即用虛數表示的時間）概念。因為物質和能量會使時空向其自身彎曲，在實時間方向就不可避免地導致奇性，時空在奇性處到達盡頭。而虛時間方向與實時間方向成直角，空間的三個方向也都和實時間方向成直角，這表明虛時間的行為和在空間中的三個方向相類似。宇宙中物質引起的時空曲率就使三個空間方向和這個虛時間方向繞到后面再相遇到一起，形成一個閉合面。它們像是地球的表面，只不過多了兩維。地球的表面具有有限的面積，但是它沒有任何奇性、邊界或邊緣。霍金幽默地說：“我曾環球旅行過，而沒有落到外面去。”只有當宇宙處于這種無邊界狀態時，科學定律才能確定每種可能歷史的概率，才能確定宇宙應該如何運行。在虛時間里，沒有使科學定律在該處失效的奇點，也沒有需要乞求上帝的宇宙邊緣。宇宙在虛時間中既沒有創生也沒有終結，它就是存在。量子力學中的奇特效應（例如隧道效應）可以看作是在“虛時間”中發生的。實時間中的演化是因果性的，而虛時間中的演化是隨機的。人們甚至可以進一步猜測，宇宙中的一切隨機行為都是起因于和虛時間相關的行為。如果你用虛時間來測量時間方向，你就會得到空間和時間之間的完全對稱性，這在數學上是非常美妙和自然的觀念。無邊界假設就是利用這個數學的單純化，導致所有可能的宇宙的初始條件中的最簡單的理論。宇宙的量子態由對所有緊致的歐氏度規的歷史在“虛時間”中求和的路徑積分所定義。這歷史是沒有任何奇性或者任何開端或終結的，它由具有有限尺度卻沒有邊界的彎曲空間組成。在其中發生的一切可完全由物理學定律所確定。于是在虛時間中出現的東西可被計算出來，而如果你知道宇宙在虛時間里的歷史，你就能計算出它在實時間中的行為。用這種方法，我們可望得到一個完整的統一理論，它能預言宇宙的一切。這宇宙是有限的無邊界的閉合宇宙模型。由此，我們得到一個“自含”的而且“自足”的宇宙。即宇宙是包容一切的，在它之

外不存在任何東西。而且這宇宙不是可以任意賦予初始條件和邊界條件的一般系統。霍金說：“有一次愛因斯坦問道：?在建造宇宙時，上帝有多少選擇呢？?如果無邊界假設是正確的，在選取初始條件上，它就根本沒有自由。它只有選擇宇宙要服從的定律的自由。”[4]宇宙的演化服從科學定律表明理論的自治性，而宇宙的無邊界性表明宇宙的自足性。量子宇宙學必須是自洽的和自足的，因此無邊界宇宙是科學上的一種非常漂亮的理論。霍金和他指導的博士吳忠超先生證明了在無邊界假設條件下，宇宙必須從零動量態向三維幾何態演化，于是經典奇性被量子效應所抹平[5]。由此，奇性疑難得到解決。

無邊界宇宙思想可以解釋我們生活于其中的宇宙。這是一個各向同性的均勻的具有微小擾動的膨脹宇宙，它是具有一維時間和三維空間的洛倫茲時空，霍金認為它在其誕生時刻由一個四維的歐幾里得空間進行解析延拓而來。1985年，霍金根據無邊界假設，導出了宇宙在普朗克極早期的暴脹行為以及由量子漲落導致的宇宙結構的譜[6]。我們可以在微波背景輻射的漲落中觀察到宇宙中那些微擾的譜。這些結果迄今與無邊界假設相一致。在宇宙中的任何測量都可以按照宇宙的波函數來表述。這樣，無邊界假設使宇宙學成為真正的科學，因為人們可以預言任何觀察的結果。

在這之前的1981年，霍金應梵蒂岡教廷科學院之邀，在宇宙學會議上首次發表了“無邊界宇宙”的思想。會議之后，教皇接見與會者。按照西方的傳統，教徒在此時必須在教皇前行跪禮。但是當霍金驅動輪椅來到教皇前時，歷史上奇異的一幕出現了，教皇離開其座位并跪下，使他便于臉對臉和霍金會晤。這使得四周的教徒們目瞪口呆，且不說霍金自己所深愛的無邊界宇宙理論正是無神論的徹底體現（[2],譯者序）。霍金說：“教皇告訴我們，在大爆炸之后的宇宙演化是可以研究的，但不應該去過問大爆炸本身，因為那是創生的時刻因而是上帝的事務。那時我心中暗喜，他并不知道我剛剛在會議上作過的演講主題——時空是有限而無界的可能性，就表明著沒有開端、沒有創生的時刻。”([4],p.110)

無邊界宇宙理論原來只能處理閉合宇宙的問題。但是，我們的宇宙究竟是閉合的還是開放的，這取決于現今宇宙的物質密度。ρ與臨界密度ρ[,c]的比值，我們稱這比值為宇宙學密度Ω＝ρ／ρ[,c]。當Ω＞1，引力場足夠強，宇宙膨脹到某時將會收縮，它的曲率是正的，這就是閉合宇宙；當Ω＜1，曲率為負，就是開放宇宙，它將永遠膨脹下去；當Ω＝1，曲率為零，是平直的臨界情況，它也將膨脹下去。按照暴脹模型原來的理論，我們的宇宙恰好是Ω＝1的臨界情況，這很不自然。我們的宇宙到底是什么情況？這有賴于對宇宙的實際觀測，現在人們還說不清楚。因此，開放宇宙的可能性是存在的。1998年，霍金和圖魯克(N.Turok)發表論文“無假真空的開放暴脹”[7]，將霍金原來的閉合宇宙的量子論推廣到開放情況。他們利用無邊界假設，在一個最簡單的暴脹模型中，經過路徑積分的計算，導致現今的宇宙學密度Ω≈0.01。這樣，他們修改了原暴脹模型關于Ω＝1的臨界預言，論證了開放暴脹宇宙的可能性。

現在霍金正繼續發展他這美妙的無邊界宇宙思想和虛時間概念[8-9]。

二、時序保護猜想——物理學定律嚴禁時間機器

1992年，霍金提出一個能維護時間次序的“時序保護猜想”[10]：物理學定律嚴禁時間機器。所謂“時間機器”，就是違背因果律而能將時間倒轉回到過去的旅行機制。許多科幻小說都描寫了這一神奇現象。最早于1937年，司托庫姆(J.van Stockum)發現了愛因斯坦場方程的一個解，它描述一個快速旋轉的無限長柱體起著時間機器的作用。但是人們認為實際上不存在任何“無限長”的物體而否定了它的真實性。后來人們又通過蟲洞、宇宙弦等奇異物制造了時間機器。但是物理學家已經證明，與實驗吻合的物理學理論絕對不會違背因果律。1988年，霍金的好朋友索恩(K.S.Thorne)和他的學生們的文章“蟲洞、時間機器和弱能量條件”[11]發表，引起了很多評論和誤解。一些報刊上出現標題為“物理學家發明時間機器”的文章。索思本人說：“就算物理學定律允許時間機器（事實上，我懷疑這一點），人類現在的技術能力離

這時間機器的實現還遠得很，比洞穴野人離太空旅行還要遙遠。”[12]霍金對時間機器提出了嚴厲的批評。他幽默地說：“我們還不清楚在一個黑洞中究竟會發生什么。廣義相對論的方程允許這樣的解，允許人們進入一個黑洞并從其它地方的一個白洞里出來。白洞是黑洞的時間反演。這似乎為星際的快速旅行提供了可能性。麻煩在于這種旅行的速度太快了，以致于如果通過黑洞的旅行成為可能，則似乎無法阻攔你在出發之前已經返回。那時你可以做一些事，比如殺死你的母親，因為她一開始就反對你進入黑洞。看來物理學定律嚴禁這種時間旅行，這也許對于我們（以及我們的母親們）的存活是個幸事。似乎有一種時序保護機構，不允許向過去旅行，這使得這世界對于歷史學家是安全的。如果一個人向過去旅行，將會發生的是不確定原理的效應在那里產生大量的輻射，這輻射要么把時空卷曲得太厲害以致不可能在時間中倒退回去，要么使時空在類似于大爆炸和大擠壓的奇性處終結。不管哪種情況，我們的過去都不會受到居心叵測之徒的威脅。最近我進行的一些計算支持這個時序保護假設。其實，我們不能進行時間旅行的最好證據是，我們從來沒有遭受到從未來來的游客的侵犯。”[13]霍金認為，大自然憎惡時間機器。大自然是通過真空漲落束的生長來維護時間順序的。他指出：“當我們想做時間機器時，不論用什么樣的事物（例如蟲洞、旋轉柱、宇宙弦或其它什么東西），在它成為時間機器前，總會有一束真空漲落穿過它，并破壞它。”他還說：“自由意志的概念和科學定律屬于不同的范疇。如果人們想從科學定律推出人類行為的話，他就會在自參考系統的邏輯二律背反中陷入困境。這正如時間旅行若可能的話人們會遇到的麻煩，我認為永遠不可能作時間旅行。”([13],p.97)

三、時間箭頭

霍金論述了科學定律不能區分前進和后退的時間方向。這是因為粒子物理學中的CPT定理指出：科學定律在C、P、T聯合變換下保持不變。（這里C是正、反粒子變換；P是宇稱變換；T是時間反演變換。）而在正常情況下，科學定律在CP聯合變換下不變，于是在T變換下也必然不變。霍金接著指出，至少存在三種“時間箭頭”將過去與將來區分開來：第一，熱力學時間箭頭：無序度或熵增加的時間方向，這正是熱力學第二定律所指明的時間方向；第二，心理學時間箭頭：我們心理感覺時間流逝的方向，在這個方向上我們只能記住過去而不是未來；第三，宇宙學時間箭頭：即宇宙在膨脹而不是收縮的方向。

霍金論證了心理學時間箭頭與熱力學時間箭頭本質上是一致的。又通過無邊界假設論證了在宇宙膨脹時，三種時間箭頭是一致的。因為按照無邊界假設，宇宙沒有邊界、邊緣或奇點，所以時間的開端必須是光滑而有序的時空點。這就要求宇宙必然從一個非常光滑而有序的狀態開始膨脹，隨時間逐漸演化成無序的狀態，于是就與熱力學時間箭頭一致。霍金還進一步論證了只有在膨脹相中才有適合智慧生命的條件。

然而，當宇宙將來可能坍縮時，情況如何呢？霍金曾經錯誤地認為，宇宙坍縮時，無序度會減小。即宇宙學時間箭頭反向時，熱力學時間箭頭和心理學時間箭頭也會跟著反向。霍金幽默地說：“處在收縮相的人們將以倒退的方式生活：他們在出生之前已經死去，并且隨著宇宙收縮變得更年輕。”這實際上就等于承認了時間機器。這也就導致無論什么情況下，三種時間箭頭都保持一致。后來在裴志(D.Page)等人的啟發下，霍金認識到自己犯了一個大錯誤。而導致他出錯的原因是，他原以為收縮相僅僅是膨脹相的時間反演。那樣，宇宙收縮變小時，應該回到光滑而有序的狀態。但是裴志指出，無邊界條件沒有要求收縮相必須是膨脹相的時間反演。而且在一個稍微復雜的模型中，宇宙的坍縮與膨脹非常不同。實際上，無邊界條件意味著宇宙在坍縮時無序度繼續增加。即當宇宙時間箭頭反向時，熱力學時間箭頭和心理學時間箭頭并不會跟著反向。([4],pp.131-139)這實際上也進一步否定了時間機器的可能性。物理學決不會違背因果律。

四、實證論與實在論

1992年，霍金在劍橋凱爾斯學院作了關于科學哲學的講演。他說：“在我認為存在一個有待于人們去研究和理解的宇宙的意義上，我愿承認自己是個實在主義者。但是沒有理論，我們關于宇宙就不能說什么是實在的。因此，我認為物理理論不過是我們用以描寫觀察結果的數學模型。如果該理論是優雅的模型，它能描寫大量的觀測，并能預言新觀測的結果，則它就是一個好理論。除此之外，問它是否和實在相對應就沒有任何意義，因為我們不知道什么與理論無關的實在。這種科學理論的觀點可能使我成為一個實證主義者。然而我所說的實證主義似乎是人們為描寫宇宙而尋找新定律新方法僅有的可能的立場。因為我們沒有和實在概念無關的模型。如果某物與我們用以解釋它的理論或模型無關，何以知道它是實在的？而如果我們認為，實在依我們的理論而定，又怎么可以用實在來作為我們哲學的基礎

呢？”([13],p.30-34)這里，霍金明確指出了所謂“實在”的相對性、任意性和不確定性。因此科學哲學不能以此為基礎。

霍金以相對論和量子力學以及宇宙大爆炸奇點和虛時間為例指出：“在科學的哲學方面很難成為實在主義者，因為我們認為的實在是以我們所采用的理論為前提。我能肯定，洛倫茲和費茲杰朗德在按照牛頓的絕對時空觀來解釋光速實驗時都認為自己是實在主義者，因為這種時空觀似乎和常識以及實驗相對應。……我敢斷定，愛因斯坦、海森伯和狄拉克對于他們是否為實在主義者或者工具主義者根本不在乎。他們只是關心現存的理論不能相互協調。在發展理論物理中，尋求邏輯自洽總比實驗結果更重要。我想強調的是，至少對于一名理論物理學家而言，把理論視作一種模型的實證主義方法，是理解宇宙的僅有手段。”([13],p.34)因此，科學哲學的根基必須是也只能是邏輯自洽的理性的實證論。

五、確定論和概率論

霍金利用“虛時間”概念對史瓦西黑洞度規進行坐標變換，研究了相應的量子場論。利用在虛時間方向具有溫度倒數的周期的歐氏時空上的所有場求和的路徑積分，求出了相應溫度下的熱力學配分函數。從而得到黑洞具有的極其獨特的內秉引力熵，它恰好是黑洞視界面積的四分之一。黑洞熵的存在，說明引力場不同于其它相互作用場，它使黑洞時空具有獨特的拓撲結構。這引力熵說明黑洞引起信息喪失。由此，霍金指出存在一種新的不確定性：“信息喪失意味著，在黑洞消失之后，原來處于量子純態的系統演化的終態就變成混合量子態，即不同純態的一個系綜。每一個純態具有各自的概率。但是因為任何一種狀態都不確定，不能利用和任何量子態干涉的辦法把這終態的概率減小到零。這表明引力在物理中，引進了一種新水平的不確定性，這種不確定性超越于通常和量子理論相關的不確定性之上。在某種意義上，我們已經在微波背景輻射的漲落中觀測到這種額外的不確定性。這表示科學決定論的終結，我們不能確定地預言未來。看來上帝在他的袖子里仍有一些令人無法捉摸的詭

計。”([2],pp.55-56)“這樣當愛因斯坦講?上帝不擲骰子?時，他錯了。對黑洞的思索向人們提示，上帝不僅擲骰子，而且有時還把骰子擲到人們看不到的地方去，使人們迷惑不已。”([2],p.23)

六、宇宙終極理論

霍金相信宇宙是可以認識的，是可以完全理解的。他希望存在宇宙終極理論，并樂觀地追求這理論。他說：“我不同意這樣的觀點，說宇宙是神秘的，是某種人們可有直覺但卻永遠不能完全分析和理解的東西。……我們對于宇宙還有大量無知和不解之處。但是我們過去尤其是一百年內所取得的進步，足以使人相信，我們能夠完全理解宇宙。我們不會永遠在黑暗中摸索。我們會在宇宙的完整理論上取得突破。在那種情形下，我們就真正成為宇宙的主宰。”（[12]，序言）“如果我們確實發現了一套完整的理論，它應該在一般的原理上及時讓所有人（而不僅僅是少數科學家）所理解。那時，我們所有人，包括哲學家、科學家以及普普通

通的人，都能夠參加為何我們和宇宙存在問題的討論。如果我們對此找到了答案，則將是人類理智的最終勝利——因為那時我們知道了上帝的精神。”([4],p.156)他又說：“也許這種希望只不過是海市蜃樓；也許根本就沒有終極理論，而且即便有我們也找不到。但是努力尋求完整的理解總比對人類精神的絕望要好得多。”（[13]，序言）

霍金在追求宇宙終極理論的同時，又冷靜地認識到，我們不可能窮盡對宇宙的完全認識。其實，人類的認識只能是相對真理，人類在無窮的相對真理的長河中不斷探索，不斷進步，不斷逼近終極的絕對真理，但是不會走到盡頭，也不可能預言宇宙的一切。霍金說：“即使我們發現了一套完整的統一理論，這并不表明我們能夠一般地預言事件。因為第一我們無法避免不確定原理給我們的預言能力設立的極限。第二除了非常簡單的情況，我們無法準確解出這理論的方程。在牛頓引力論中，我們甚至連三體運動問題都不能準確解出。我們在從數學方程來預言人類行為上只取得了很少的成功！所以，即使我們確實找到了基本定律的完整集合，在未來的歲月里，仍然存在發展得更好的近似方法，使我們在復雜而現實的情形下，能夠完成對可能結果的有用預言的智慧的富有挑戰性的任務。”([4],p.152)又說：“即使存在一個可能的統一理論，那只不過是一組規則或方程。是什么賦予這些方程以生命去制造一個為它們所描述的宇宙？通常建立一個數學模型的科學方法無法回答，為什么必須存在一個為此模型所描述的宇宙？”([4],p.156)這里霍金提出了宇宙學的最大問題，即宇宙的存在性問題。他強調：“一個完全的、協調的統一理論只是第一步，我們的目標是完全理解宇宙和我們自身的存在。”([4],p.152)

【參考文獻】

[1] S.W.Hawking and R.Penrose.The Singularities of Gravitation Collapse and Cosmology.Proceedings of the Royal of Lodon.1970,A314:529.[2] S.霍金：《時空本性》，杜欣欣、吳忠超譯，湖南科學技術出版社，1996:70.[3] J.B.Hartle and S.W.Hawking.Wave Function of the Universe, Phys.Rev.1983,D28(12):2960.[4] S.霍金：《時間簡史》，許明賢、吳忠超譯，湖南科學技術出版社，1992:155.[5] 吳忠超：無邊界宇宙沒有奇性，《中國科學》，A輯，1996,26(12):1105.[6] S.W.Hawking and J.G.Moss, Nucl.Phys.1985,B224:180.[7] S.W.Hawking and Neil Turok.Open inflation without false vacua,phys.Lett.,1998,B425: 25-32.[8] S.W.Hawking, T.Hertog, and H.S.Reall.Brane New World,Phys.Rev.2000, D 62:043501.[9] S.W.Hawking and T.Hertog.Trace Anomaly Driven Inflation, Phys.Rev.2001, D 63:083504.[10] S.W.Hawking.The Chronology Protection Conjecture, Phys.Rev.1992, D46:603.[11] M.S.Morris, K.S.Thorne, and U.Yurtsever.Wormholes, Time Machines and the Weak Energy Condition, Phys.Rev.Lett, 1988,61:1446.[12] K.S.Thorne.Black Holes and Time Warps,.New York:W.W.Norton & Company, 1994.[13] S.霍金：《霍金講演錄》，杜欣欣、吳忠超譯，湖南科學技術出版社，1996:110-111.

第四篇：霍金傳觀后感

《霍金傳》觀后感——那些站在他背后的人們

當然我一直都喜歡斯蒂芬·霍金，喜歡他的書，今天看了本尼迪克特演的霍金，我知道我肯定要哭，我憋著，最后一刻還是沒忍住，眼淚沖出了眼眶。關于霍金的成功，對科學界、對人類有多大的意義，我不用多說，關于他對科學的熱愛、對生命不放棄的精神是多么值得我們敬佩，我也無需多言，所以我想從別的角度談一下，我看《霍金傳》的感想。我想特別說一說的是，除了霍金本身，在背后支持他的人們，給了他怎樣的影響，我想這也是這部影片想要表達的主題之一。

先說一下他的父母，尤其是他的母親。有人說，這就是英國人，他們什么都能挺過去。在他的父母剛得知霍金得了沒救的病活不過兩年的時候，我本來以為他的父母會像我們普通的父母一樣抱著大哭，但是這里的情節深深地震撼了我，他父母的對話是這樣的：

父親：他小的時候問我天上的星星是哪里來的，我告訴他我不知道，但是你別擔心，我會去找人問清楚，……可是直到現在，我也沒給他一個答案，但是他是那么迫切的渴望知道那個答案。母親：（她不像一般脆弱的婦女一樣，她很淡定的說）你從來都不是個多愁善感的人，而且如果你從此變得多愁善感我也接受不了。他還能活多久？

父親：最多兩年。

母親：（震撼的一幕來了）你必須支持他！（then you must support him）我們必須支持他！我們必須堅持住（carry on），他現在要回到劍橋去，回到他的人生中去（he's going back to his life）。于是他的父親被母親激勵，立馬恢復了斗志，陪著兒子開車去劍橋。

第二次是在霍金病情嚴重的時候，連醫生都對他說，醫院已經沒辦法再為你做什么了，醫生都已經放棄了霍金，霍金非常的灰心喪氣，這一次，又是他偉大的父母再一次堅定的支持了他。依然是他的母親，堅定的對他的父親說：我們必須支持他！我們不能放棄他！

于是他的父親等兒子走到面前時，對著幾乎自我放棄的兒子大吼道：我還沒放棄你（I haven't washed my hands on you）！聽到沒，你必須堅持下去！

所以說，在霍金取的成功的路上他的父母功不可沒，當他的父親被霍金的導師告知，霍金完成了一件繼愛因斯坦之后非常偉大的事業的時候，他的父親眼里閃著光，我被深深的感動了。

第二個要說的是霍金的導師。

第一次是霍金剛入學的時候，他的父親請求導師給他一個輕輕松松的課題，讓他能在兩年內（死前）完成，可是導師拒絕了，他說他必須對科學和學生一視同仁，尊重事實，不能給予霍金特殊。這樣的嚴格要求，才導致了霍金即使在生命的最后也沒有放棄——當然雖然當時大家都覺得他只能活兩年，但是事實證明他堅強的活到了現在。

他的導師一直是恒態宇宙論的支持者，有一次霍金當著別的老師面批判了別人的學說，態度非常桀驁不馴，于是被導師叫去談話。霍金以為導師由于和自己意見不合而排斥自己，沒想到導師居然說了這樣一段話：

我爸爸是個……廠的老板，他希望我以后繼承他的工廠，當我告訴他我想做物理學家時他非常生氣，他說除非我自己贏得了獎學金不然他不會給我一分錢，他以為我做不到，可是我做到了……在科學的路上，你的周圍會出現無數的聲音告訴你，這是你做不到的。這就是為什么我選擇成為一名老師，我絕對不會因為意見不合而去阻止我的學生做他想做的任何研究！去做吧，做只屬于你的東西，你原創的東西，你想做的東西！

這段話深深震撼了我，科學需要實事求是的精神，即使在科學界，爭名逐利、排除異己的事情也是很多的，而這位導師卻有著一顆偉大的良心，如果沒有他，沒有這次談話，霍金也不會如此敢想敢為。

還有一段，是在霍金病重覺得自己快不久人世的時候，他喪失了斗志覺得沒有時間來完成自己的夢想了，這時候導師讓他來辦公室聽一段音樂，那是巴赫最后的交響曲，巴赫在死前沒能完成他的作品，所以在音樂放著放著就沒聲了，好像沒結局似的，導師讓霍金用心聽，他說，你聽，你還能聽到它嗎，雖然音樂結束了，但是他沒有結束，你還能聽到他……

正是這段話，給了霍金勇氣和力量，去譜寫科學的樂章，哪怕最后沒有來得及寫完，已經沒有關系了，因為它依然是那么的完美……

在影片的最后霍金說他現在要用20年來將宏觀經典牛頓力學和微觀量子力學理論結合，其實他自己也覺得他沒命活到那時候了，但是他覺得已經不重要了，因為只要夢想存在，他就精神永垂……

最后再說一下影片中霍金的第一任妻子，簡。當時霍金都已經在馬路上跌跌撞撞，沒法正常走路了，連話也說不清，他們費了好大的力回到家背靠背坐在沙發上，霍金開口說要問她一些事情，我本來以為，他準備說，我們分手好不好，我不能帶給你幸福，可是（震撼的一幕又來了，外國人的想法和我們中國人真的不一樣），他居然開口說：我想問你，你愿不愿意嫁給我！

當時我真的好佩服他的勇氣啊，他都已經幾乎生活不能自理了，還有這樣的勇氣去開口求婚，他還有自信能給她幸福，真的讓我好敬佩啊。簡沒有馬上答應，她說需要時間考慮。

當霍金發現了大爆炸理論，拿到了獎學金并且被分配到劍橋的房間時，那個門衛跟霍金說，我們這邊分房子一切都是公平的，不能給你優待，這時候震撼的一幕又來了，簡大聲說道：

你看不到嗎，這位先生目前的身體狀況，他不能走樓梯，他需要一個容易進出的房間，如果你不能那樣做的話，明天所有的媒體將報道劍橋大學是如何對待一個……（這邊省略好多贊美詞）擁有天才頭腦的人，并且我愛他，他即將成為我的丈夫！

一瞬間看門人被這位女士的氣場給震懾到了，并且被簡給一個殘疾人的愛給感動了，肯定后來給了霍金一個好房間了。

這就是我想講的，站在霍金背后，支持他站在科學頂峰的人們的故事。

評論全部來自劇情，細節處可能與影片有出入。

第五篇：從愛因斯坦到霍金的宇宙哲學觀后感

從愛因斯坦到霍金的宇宙哲學

題目：觀后感系(部)：電子與信息工程系班級：計算機科學與技術2011級（1）班 姓名：陳 莊 柱學號：2011222236

2013年1月10日

一、學習歷程

從我第一次聽到要網上學限制性選修，我就既開心有擔憂，開心是學校開始重視體育學科以外的學科教學，而且這課的內容非常符合我的興趣取向，擔憂也在學校，因為學校的網絡有點不給力，平常打開網頁都有困難，更何況是網上看視頻這么奢侈呢。

百度一下《從愛因斯坦到霍金的宇宙》才知道這是北京師范大學趙崢教授講的課。順帶地看了一下網友的評論，網友都說老教授講課很有趣、很給力??帶著無比激動的心情點擊視頻open，哇！學校的網絡還行，難道學校就是只適合做學習的事情？對學習特別有勁的網絡！看視頻課程本來就很酷，因為“可以聽可以不聽”，開心時認真聽，不開心時就暫停去聽音樂舒緩一下，精彩時就熱烈鼓掌、吶喊，這些在現實課堂都很難滿足，特別就是視頻的暫停、回播和重播是現實課堂沒有，做筆記時先思考再同化在筆記本里，不需要在課后整理像現實課堂中草書般的筆記。

二、本課程中三大道理

這個視頻主要講述的是對宇宙探索的過程和經驗的積累。主要介紹和講敘愛因斯坦和霍金對宇宙的貢獻。

第一部分是講愛因斯坦的生平和物理學的革命。從愛因斯坦對自己只讀過一年的阿勞中學的評價“這個中學用它的自由精神和那些不仗外界機勢的教師純樸熱情，培養了我的獨立精神和創造精神。正是阿勞中學，成為了孕育相對論的土壤”我們懂得了，學校對學生的成才有多么重要，學校的制度和管理對人類人才培養的地位是多么的崇高。正如趙崢教授總結的“寬容與空閑——科研成功”沒有阿勞中學的思想自由，就沒有愛因斯坦的追光遐想，更沒有后來的相對論。想想，小時候我們都有這樣的“幻想”吧，我們現在卻平平凡凡，為什么呢？堅持，對！就是堅持，偉人都為他們的想法付出自己畢生的精力，他們忠誠“不是有希望才去堅持，而是堅持就有希望”的道理。高中生物書上的醫生富蘭克林她首先發現了DNA的螺旋結構，但就是因為她是醫生不是科學家她受到更多抨擊，她沒有堅持而放棄了研究。后面的就是克里克和沃森經過不懈的堅持研究成功揭開DNA的神秘面紗——雙螺旋結構，他們還獲得1962年的諾貝爾生理醫學獎。堅持的品質在愛因斯坦身上都是顯示得淋漓盡致，他不管世人對相對論的不理解和反對，他一方面自己研究，一方面請教其他領域的學科，他從狹義相對論發展到廣義相對論，孤獨幾年后到光線偏折實驗證實相對論是正確的，世人才開始相信他的相對論。就是愛因斯坦的偉大物理貢獻改良了牛頓的物理學不足，把物理學提升另一高度！

第二部分是講彎曲的時空——廣義相對論。這一部分比較難去分析，就我現在理解就是“有質量的物體在空間里，它會壓垮那個空間使時空彎曲，自由落體運動是慣性運動、引力質量等于慣性質量、萬有引力和慣性力在時空點領域是等效的，所以相對論有相對性原理和光速不變原理”。趙崢教授總結的“創新=猜想+實驗驗證”，當愛因斯坦遇到狹義相對論慣性系（慣性系是相對絕對空間是靜止或勻速直線運動的參考系就是慣性系；狹義相對論否定絕對空間）沒法定義時，他想到的不是去定義這事，而是猜想“慣性系困難、萬有引力困難和廣義相對原理（慣性力困難）——可能是同一個困難，而且是一種幾何關系。這個猜想打破了人類的慣性思維，的確，符合邏輯思維的事情就不是創新而是事情發展的必然趨勢。當時數學界也發生了一場革命，鮑耶、羅巴切夫斯基、高斯和黎曼創立非歐幾里得幾何，加上歐幾里得幾何的《幾何原本》中第五公設（平行原理）——彎曲的幾何學，還發展了黎氏幾何——球面幾何（正曲率）和羅氏幾何——馬鞍面上的幾何（負曲率）。最終得出廣義方程Ruv-1/2*R*guv=κ*Tuv（Rμν-（1/2）gμνR=8GπTμν/（c*c*c*c）-gμν）其中 G 為牛頓萬有引力常數。方程左邊是時空曲率、右邊是物質，這是由十二條帶有橢圓型約束的二階雙曲型偏微分方程整合的。最后用三個實驗證明廣義相對論是正確的；一是水星近日點的進動，二是光線在引力場中的彎曲，三是光譜線的引力紅移。成功真的不簡單，要得天時得地利還要得人和，但機會是留給有準備的人，你不準備好你又怎么能捉住機會呢，機會一逝即去?? 第三部分講得是從白矮星、中子星到黑洞。提到黑洞我們最熟悉不過的就是霍金，可能在我們現實生活中首先聽到或看到黑洞就是聽《時間簡史》介紹或看《時間簡史》。其實不然，黑洞在拿破侖時代就已經討論，當時提出叫這種星名為暗星——不發、不反光，米歇爾（178

3年）在《宇宙體系論》和拉普拉斯（1796年）在《天體力學》都提到暗星。一般認為黑洞的密度都很巨大達100億噸/立方厘米，后來發現如果質量有10的8次方個太陽質量那么重的黑洞密度和水一般。天文科學家把主序星光譜型為O、B、A、F、G、K、M(oh be a fine girl,kiss me!)。恒星的演變是主序星內部核聚變到外部核聚變（膨脹）形成紅巨星，如果恒星質量小于1.4倍太陽質量會形成白矮星而終止生命；如果恒星質量達到錢德拉塞卡極限（1.4倍太陽質量）會經過超新星爆發形成中子星才終止生命，恒星質量達到奧本海默極限（2~3倍太陽質量）會經過超新星爆發形成黑洞終止一切。黑洞中t是空間，r是時間，時間朝里面。r=0——時間的終點，它被稱為奇點（曲率發散）；黑洞有一個大小，邊界叫視界（曲率不發散）。有一個很有趣的實驗“火箭飛向黑洞時宇航員和無窮遠觀測者看到什么”，結果是宇航員就會穿過視界進入黑洞并且潮汐力不斷增大到奇點會被撕裂；觀測者看到火箭越來越慢、越來越紅（紅移）、越來越暗并且看不到火箭進入黑洞，因為光子停留在視界、光子慢慢往外跑。潮汐力是萬有引力差的表現，如地球上的潮汐是月球和地球球心連線上地球兩點有萬有引力差，帶動地球海水運動形成潮汐。我們知道牛頓和愛因斯坦不是神童，或者他們小時候還有點笨，但他們成就還是那么大。正如趙崢教授說的“老師既要照顧優秀學生，也要照顧看起來功課好像很一般的學生”。因為隨時你都會教出一個“愛因斯坦”或者“牛頓”??

三、愛因斯坦和霍金的主要生平和成就

愛因斯坦1879年3月14日上午11時30分，愛因斯坦出生在德國烏爾姆市；對他比較重要的年份是1895年在阿勞中學學習；1902年6月16瑞士伯爾尼專利局雇傭；1905年發表量子論、提出光量子假說、解決光電效應、4月向蘇黎世大學提出論文《分子大小的新測定法》取得博士學位、5月完成論文《論動體的電動力學》——狹義相對論；1915年11月提出廣義相對論引力方程的完整形式，并且成功地解釋了水星近日點運動。

霍金1942年1月8日出生于英國的牛津；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；1975~1976年間 獲得倫敦皇家天文學會的埃丁頓勛章、梵蒂岡教皇科學學會十一世勛章、霍普金斯獎、美國丹尼歐海涅曼獎、馬克斯韋獎和英國皇家學會的休斯勛章6項大獎；1978年 獲物理界最有威望的大獎——阿爾伯特·愛因斯坦獎；1988年 出版《時間簡史—從大爆炸到黑洞》，獲沃爾夫基金獎；2009年8月12日 獲得自由勛章。

看到最多的是這兩位科學家對宇宙學的貢獻、對物理學的深造和發展，并且他們都熱愛科學、熱愛和平和熱愛全世界的人類。他們都擁有思想的自由，身體的無驅無束。

四、感悟宇宙、感受科學，科學的無止境進步

宇宙之博大，沒有人知道有多大，人類的發展前途也無極限。霍金坐在輪椅上思考黑洞，揭示黑洞（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，這又是常人無法完成的，霍金的精神——人類的意志是多么堅毅和不屈。面對黑洞愛因斯坦的廣義相對論都有無足，還需要完善。就像美國有一位33歲的民間科學家提出的“超級極其簡單的科學定律”這是一個八維空間240種粒子構成的空間結構，據稱就是時空的秘密，時空的穿梭的條件。我們的科學任務還沒完成，因為還有粒子沒發現。

科學進步靠什么？靠的就是對科學的執著和耐得住孤獨。中山大學最年輕的教授中山大學生命科學學院賀雄雷教授，他領導的課題組，在研究染色質結構如何調節DNA突變工作中取得重要進展，其研究成果以論文形式發表在3月9日的《科學》雜志上。這是中大史上首篇以第一單位在《科學》雜志發表的論文。而他在中大實驗室里自己做實驗沒收入的兩年，誰理解他？只有他自己知道自己需要什么，那就是對科學的執著！成功只留給付出過努力并堅持的人！