:::info 当下所有人都说关于附近和在地感,居家隔离的最后一周我读了这本书让我意识到原先还有无垠的星空值得仰望。

使命感:在过去的小半年里我也曾为自己的使命感缺失而迷茫,当读到霍金谈自己为什么从事理论物理、为什么做宇宙科普时,我被他的使命感所鼓舞着:大意是说宇宙科学研究的复杂性使得只有少数人可以投入精力研究它,但作为理论物理学家,他热爱并愿意以毕生精力努力让更多人理解并欣赏宇宙科学的基本思想。

我们为什么需要理解宇宙?并不是为了征服他们,而是为了换一种全新的、开放的视野去探索、去追寻。

正如霍金所说,读完这本书之后,或许很多内容我仍然无法理解,但至少我曾努力并将持续思考这些大问题。「记住仰望星空,而非注目脚下。尝试理解你所看到的的,并追寻宇宙存在的原因。保持好奇心,无论生活艰难,总有一些事情你能做到并取得成功。重要的是你不要放弃。释放你的想象力,塑造未来。」

霍金在书中的这段自我独白会在这些困难的日夜激励着我前进:「我在这个星球上过着一种非凡的生活,我利用奇思异想和物理定律穿越宇宙。我到过银河系最远处,旅行进入过黑洞,还返回过时间的起点。在这个地球上,我经历了高潮和低谷、动荡与安宁、成功和痛苦。我遭遇贫穷,享用富裕,曾经矫健,又身患残疾。我既受到赞扬,也受到批评,但从未被忽视过。通过我的研究,我非常荣幸地能够为人类对宇宙的理解做出贡献。但如果宇宙中不存在我所爱且爱我的人,那的确会是一个空虚的宇宙。没有他们,它的一切奇迹都对我毫无意义。」

Hey,bro:be brave, be curious, be determined, overcome the odds. It can be done. :::

研究制约宇宙的基本定律需要大量的时间,而大多数人承担不起;如果所有的人都从事理论物理,世界很快就会停滞不前。但如果将其基本思想以清晰的方式,并且不用方程来呈现,大多数人是可以理解并欣赏的。我相信这是可能的,也是我喜欢并毕生努力去做的事。

不是每个人都能读完它或理解他们阅读的所有内容,但他们至少努力思考过关于我们存在的一个大问题,并认为我们生活在一个由理性定律制约的宇宙中,通过科学,我们可以发现和理解这些定律。

所以记住仰望星空,而非注目脚下。尝试理解你所看到的,并追寻宇宙存在的原因。保持好奇心。无论生活多么艰难,总有一些事情你能做到并取得成功。重要的是你不要放弃。释放你的想象力,塑造未来。

我在这个星球上过着一种非凡的生活,我利用奇思异想和物理定律穿越宇宙。我到过银河系最远处,旅行进入过黑洞,还返回过时间的起点。在这个地球上,我经历了高潮和低谷、动荡与安宁、成功和痛苦。我遭遇贫穷,享用富裕,曾经矫健,又身患残疾。我既受到赞扬,也受到批评,但从未被忽视过。通过我的研究,我非常荣幸地能够为人类对宇宙的理解做出贡献。但如果宇宙中不存在我所爱且爱我的人,那的确会是一个空虚的宇宙。没有他们,它的一切奇迹都对我毫无意义。

十问:霍金沉思录
史蒂芬·霍金
123个笔记

◆ An Introduction: Kip S. Thorne 导言:基普·S.索恩

牛顿给了我们答案。霍金给了我们问题。而霍金的问题本身将继续在几十年间产生突破。当我们最终掌握量子引力定律并完全理解宇宙的诞生时,这可能主要归功于站在霍金的肩膀上。

◆ Why we must ask the big questions 我们为什么必须问大问题

真正的科学可能比科幻小说更奇特,也更令人满意。

我曾经一度以为,自己会看到我们所知的物理学的终结,不过现在我认为,在我离开很久很久后,奇妙的发现还会持续产生。我们接近其中一些问题的答案,但我们还没有到达那里。

霍金的使命感所在

研究制约宇宙的基本定律需要大量的时间,而大多数人承担不起;如果所有的人都从事理论物理,世界很快就会停滞不前。但如果将其基本思想以清晰的方式,并且不用方程来呈现,大多数人是可以理解并欣赏的。我相信这是可能的,也是我喜欢并毕生努力去做的事。

太空时代的伟大启示之一是它赋予人类有关我们自身的视野。当我们从太空回望地球,我们将人类自身视为一个整体。我们看到了统一,而不是分裂。就是这样的简单图景,它传递着撼人的信息:一个星球,一个人类。

知道自己的长短处

我一直对事物的运行方式非常感兴趣,而且我常常把它们拆开,看看它们是如何工作的,但我不太擅长将它们重新组合起来。我的实践能力永远赶不上我的理论素质。

当你面临早逝的可能时,它会让你意识到,在你的生命结束之前,还有很多事情要做。

由于我不用功,我计划在期末考试时,避免花精力死记硬背,而是专注于理论物理问题。但考试的前一晚我没有睡觉,于是我考得不很好,成绩在第一等和第二等之间。

尽管发生了地震,但我对在伊朗的时光有很多美好的回忆。对世界的强烈好奇可能会让人受到伤害,但对我而言,这可能是我生命中唯一一次因好奇而受伤。

在我的期望降低到零之后,新的每一天都成为奖赏,我开始珍惜所拥有的一切。只要有生命,希望就存在。

作为父亲,我总尝试告诉孩子提问题的重要性。我儿子蒂莫西曾在一次接受采访时讲过一个故事,他小时候担心自己问的问题有点傻,他想要知道周围是否散落有许多小宇宙。我告诉他永远不要害怕想出一个主意或者一个假设,无论显得多么愚蠢(这是他的担心,不是我的)。

保护孩子的好奇心

我告诉他永远不要害怕想出一个主意或者一个假设,无论显得多么愚蠢(这是他的担心,不是我的)。

罗杰·彭罗斯证明过,一旦垂死的恒星收缩到一定的半径,就不可避免地会出现奇点,这就是空间和时间结束之处。

据说阿基米德洗澡时福至心灵,想出了如何测量皇冠体积的方法,因而惊喜地叫出了一声:“Eureka!”(好啊,我有办法了!)

1970年,我的女儿露西出生几天后,我的尤里卡时刻出现了。

1970年,我的女儿露西出生几天后,我的尤里卡时刻出现了。

作为一名科学家,不仅提问并找到答案非常重要,我认为还有义务与世界交流我们获取的新进展。

读这类书的价值所在,我思故我在

不是每个人都能读完它或理解他们阅读的所有内容,但他们至少努力思考过关于我们存在的一个大问题,并认为我们生活在一个由理性定律制约的宇宙中,通过科学,我们可以发现和理解这些定律。

不是每个人都能读完它或理解他们阅读的所有内容,但他们至少努力思考过关于我们存在的一个大问题,并认为我们生活在一个由理性定律制约的宇宙中,通过科学,我们可以发现和理解这些定律。

看到这段话有被感动到

我在这个星球上过着一种非凡的生活,我利用奇思异想和物理定律穿越宇宙。我到过银河系最远处,旅行进入过黑洞,还返回过时间的起点。在这个地球上,我经历了高潮和低谷、动荡与安宁、成功和痛苦。我遭遇贫穷,享用富裕,曾经矫健,又身患残疾。我既受到赞扬,也受到批评,但从未被忽视过。通过我的研究,我非常荣幸地能够为人类对宇宙的理解做出贡献。但如果宇宙中不存在我所爱且爱我的人,那的确会是一个空虚的宇宙。没有他们,它的一切奇迹都对我毫无意义。

我在这个星球上过着一种非凡的生活,我利用奇思异想和物理定律穿越宇宙。我到过银河系最远处,旅行进入过黑洞,还返回过时间的起点。在这个地球上,我经历了高潮和低谷、动荡与安宁、成功和痛苦。我遭遇贫穷,享用富裕,曾经矫健,又身患残疾。我既受到赞扬,也受到批评,但从未被忽视过。通过我的研究,我非常荣幸地能够为人类对宇宙的理解做出贡献。但如果宇宙中不存在我所爱且爱我的人,那的确会是一个空虚的宇宙。没有他们,它的一切奇迹都对我毫无意义。

我想分享我对这些重大问题的激动以及我对此探索的热情。
有朝一日,我希望我们能够知道所有这些问题的答案。但还有其他挑战,必须回答地球上的其他重大问题,这些也需要新一代感兴趣和参与,而且他们还得对科学有所了解。我们将如何养活不断增长的人口?如何提供干净的水、产生可再生能源、防止并治愈疾病、减缓全球气候变化?我希望科学技术能够回答这些问题,但需要人,有知识和理解力的人,去实施这些解决方案。让我们为每个女人和男人奋斗,为了让他们都能过上健康、安全,并充满了机会和爱的生活。

“Be brave, be curious, be determined, overcome the odds. It can be done.”

我们将如何养活不断增长的人口?如何提供干净的水、产生可再生能源、防止并治愈疾病、减缓全球气候变化?我希望科学技术能够回答这些问题,但需要人,有知识和理解力的人,去实施这些解决方案。让我们为每个女人和男人奋斗,为了让他们都能过上健康、安全,并充满了机会和爱的生活。我们都是时间旅行者,让我们一起踏入未来。让我们共同努力,使这个未来成为我们想去访问的地方。
勇敢、好奇、坚定、战胜困难。我们一定能够做到。

我们将如何养活不断增长的人口?如何提供干净的水、产生可再生能源、防止并治愈疾病、减缓全球气候变化?我希望科学技术能够回答这些问题,但需要人,有知识和理解力的人,去实施这些解决方案。让我们为每个女人和男人奋斗,为了让他们都能过上健康、安全,并充满了机会和爱的生活。我们都是时间旅行者,让我们一起踏入未来。让我们共同努力,使这个未来成为我们想去访问的地方。
勇敢、好奇、坚定、战胜困难。我们一定能够做到。

“我想成为一名伟大的科学家。然而,当我在学校时,我不是一个非常好的学生,并且难得优于班级半数的同学。我的作业不整洁,我的书写不太好。但我在学校有好朋友。我们谈论所有的话题,特别是宇宙的起源。这就是我的梦想开始的地方,我很幸运它已经成真。”

◆ 1 Is there a God?上帝存在吗?

科学正在越来越多地回答曾经是宗教领域的问题。宗教是回答我们都问的问题的早期尝试:为什么我们在这里,我们来自何方?很久以前,答案几乎总是千篇一律:众神创造万物。

如今,科学提供了更好、更一致的答案,但人们总是依附宗教,因为它给予了安慰,而他们不信任或不理解科学。

如果你像我一样相信科学,你就会相信存在永远得遵守的一些定律。如果你愿意,你可以说这些定律是上帝的杰作,但那更是对上帝的定义,而非对其存在的证明。

我相信这些定律的发现是人类最大的成就,因为正是我们现在所称的这些自然定律将告诉我们究竟是否需要一位神来解释宇宙。自然定律描述了事物在过去、现在和未来的实际运行方式。

爱因斯坦意识到某种极其非凡的东西:制造宇宙所需的两种主要成分,质量和能量,基本上是一个东西,如果你愿意的话,可以说两者是同一枚硬币的两面。他著名的等式E=mc2只是意味着质量可以被认为是一种能量,反之亦然。所以我们现在可以说,宇宙并没有三种成分,它仅有两种成分:能量和空间。

空间和能量是在我们现在称为大爆炸的事件中自发产生的。

我们的日常经验让我们认为,发生的一切必须由某些发生在较早时期的事情引起,所以自然认为一定是某种事物——也许是上帝——导致了宇宙的产生。但是,当我们将宇宙作为一个整体来谈论时,就未必如此了。

对此进行解释的依据是回到爱因斯坦的理论,以及他对宇宙中的空间和时间如何在根本上交织在一起的见解。大爆炸瞬间发生了一件对时间非常关键的事情,时间本身开始了。

它之所以停止,不是因为它被毁坏了,而是因为在黑洞内部时间本身并不存在。而这正是宇宙开始时发生的事情。

因为在大爆炸之前没有时间,所以你不可能到达大爆炸之前的时刻。我们终于找到了一个没有原因的东西,因为没有时间让一个原因存在其中。对我而言,这意味着没有造物主的可能性,因为没有时间让造物主存在其中。

当人们问是否是一位上帝创造了宇宙,我告诉他们那个问题本身毫无意义。大爆炸之前不存在时间,所以没有时间让上帝在其中创造宇宙。它就像询问到地球边缘的方向一样——地球表面是一个没有边缘的球面,所以寻找其边缘是徒劳的。

我认为当我们死的时候,我们会回到尘埃。不过在某种意义上我们还继续活着,在我们的影响中,在我们传给了孩子的基因中。我们拥有这一生,得以欣赏宇宙的宏伟设计,为此我极度感恩。

◆ 2 How did it all begin?一切如何开始?

哈姆雷特说:“我可以被束缚在果壳之中,但把自己视为无限空间之王。”

1915年,爱因斯坦引入了他革命性的广义相对论。其中,空间和时间不再是绝对的,不再是事件的固定的背景。相反,它们是动力学的,是由宇宙中物质和能量塑造的量。它们只在宇宙中才被定义,所以谈论宇宙开端之前的时间是没有意义的。这就像询问南极以南的一点,它是没有定义的。

通过分析来自其他星系的光,哈勃能够衡量它们是否正在趋近或离开我们。令他惊讶的是,他发现它们几乎都在离开。此外,它们离我们越远,就离开得越快。换句话说,宇宙正在膨胀,星系正相互离开。

在自然中似乎存在一定程度的随机性或者不确定性,无论我们的理论有多好,都无法将它们移除。它可以被概括为德国科学家沃纳·海森伯在1927年提出的不确定性原理。人们不能准确地同时预测一个粒子的位置和速度。你把位置预测得越准确,你能预测的速度就越不准确,反之亦然。

宇宙也是一样。当宇宙很大时,存在巨量掷骰子行为,结果平均到人们可以预测的程度。但是当宇宙非常小,在宇宙大爆炸附近,只有少量掷骰子行为,而不确定性原理就非常重要。

费曼理解事物如何运行的方式是,给每个可能的历史分配特定的概率,然后使用这个思想做出预测。它预测未来的效果非常好。因此我们认为它也可以倒推过去。

这是所谓“人存原理”的一个例子。人存原理说,宇宙必须或多或少是我们看到的样子,因为如果它是不同的,那么就没有任何人在这里观察它。

因此,虽然多重历史的思想允许任何数目的几乎平坦的方向,但只有拥有三个平坦方向的历史将包含智慧生命。只有在这样的历史中这个问题才会被提出:“为什么空间具有三个维度?”

有可能存在其他宇宙。M理论预言,从无到有创生了许多宇宙,它们对应于许多不同的可能历史。随着其年龄增长到现在直至未来,每个宇宙都有许多可能的历史及许多可能的状态。这些状态的大多数都非常不同于我们观察到的这个宇宙。

所以也很可能还存在其他宇宙,但不幸的是我们永远无法探索它们。

根据无边界设想,询问大爆炸之前发生什么毫无意义——就像问南极之南是什么一样——因为没有时间概念可供参照。时间的概念只存在于我们的宇宙中。”

◆ 3 Is there other intelligent life in the universe?宇宙中存在其他智慧生命吗?

尽管人类在整个历史中的很多行为都是相当愚蠢的,并未顾及其他物种的存活。

热力学第二定律。这个定律是说,宇宙中的无序或熵的总量总是随着时间的推移而增加。不过,定律仅指无序总量。一个物体的秩序可以增加,只要其周围的无序量增加得更多即可。

要完成这些,系统必须把某种有序形式的能量,例如食物、阳光或电力转变成热的形式的无序的能量。以这种方式,系统就可以在满足总的无序量增加的要求的同时,它自身和它的后代有序量增加。这听起来就像住在房子里的父母每添一个新生儿,他们的住房就变得越来越混乱。
像你我这样的生命通常有两个要素:一组告诉系统如何继续进展和如何复制自己的指令,一种执行这些指令的机制。在生物学中,这两部分被称为基因和新陈代谢。但值得强调的是,它们根本不必和生物有关。

像你我这样的生命通常有两个要素:一组告诉系统如何继续进展和如何复制自己的指令,一种执行这些指令的机制。在生物学中,这两部分被称为基因和新陈代谢。

其他恒星离我们太远,我们无法直接看到是否有行星围绕其运行。然而,有两种技术可以让我们发现围绕其他恒星的行星。第一种是观测恒星,看来自它的光量是否恒定。如果一颗行星在恒星前面运动,那么来自恒星的光线会被略微遮盖。恒星会变得稍微有点暗淡。如果这种情况有规律地发生,那就是因为行星轨道将行星反复地带到恒星前面。第二种方法是准确测量恒星的位置。如果一颗行星围绕着其运行,它就会导致恒星的位置产生微小的摆动,这可以被观察到。如果是有规则的摆动,我们就可以推断这是行星围绕恒星运行引起的

如前所述,我们并不知道DNA分子最早是如何产生的。因为DNA分子由随机起伏而产生的机会非常小,有的人认为生命是从其他地方来到地球的,例如,在行星仍然不稳定的时候,被脱离火星的石块带到这里来;而且银河系中有生命的种子四处飘浮。然而,DNA似乎不太可能在太空辐射中长时间存活。

地球上生命出现这么早,说明在适当的条件下,自发产生生命的机会并不小。也许DNA是由更简单的生命形式合成的。而DNA一旦出现,就非常成功,以至于完全取代了早期的形式。我们不知道这些早期的形式是什么样的,但一种可能性是RNA。

但随着人类进化达到一个关键阶段,其重要性与DNA的产生相当。这就是语言的发生,尤其是书面语言的出现。它意味着,除了DNA的基因传递之外,信息也可以代代相传。在有记载的1万年的历史之中,由生物进化导致的人类DNA变化有些是可以检测到的,但代代相传的知识量增长巨大。

我们可能不比我们的穴居人祖先更强大或者天性上更聪明。但是与他们的不同之处在于我们在过去1万年,特别是过去300年积累的知识。我想采取更开阔的观点,将外部传播的信息和DNA一起包括在人类的进化内是合理的。

这意味着个人最多只能掌握人类知识的一小部分。人们必须专注于越来越狭窄的领域

从基因进化时代向知识进化时代的转变

我们来不及等待达尔文进化论把我们变得更聪明、更善良。而我们现在正进入一个可称为自我设计进化的新阶段,在这个阶段,我们将能够改变和改善我们的DNA。我们现在已经绘制了DNA,这意味着我们已经阅读了“生命之书”,所以我们可以开始改写更正。

我们来不及等待达尔文进化论把我们变得更聪明、更善良。而我们现在正进入一个可称为自我设计进化的新阶段,在这个阶段,我们将能够改变和改善我们的DNA。我们现在已经绘制了DNA,这意味着我们已经阅读了“生命之书”,所以我们可以开始改写更正。

我们也许可能使用基因工程使以DNA为基础的生命无限延长,或者至少存活10万年。但是,发送机器将是更容易的,这几乎已在我们的能力范围内。可以把机器设计得持续足够久直至完成星际旅行。当它们到达一颗新的恒星时,它们可以降落在合适的行星上并挖掘材料制造更多的机器,后者可以被发送到更多的恒星上。这些机器将是生命的一种新形式,它们是基于机械和电子元件而不是大分子。它们最终可以取代基于DNA的生命,就像DNA可能已经取代了早期的生命形式一样。

碳基生命的有限性某种程度上也是一件好事,相较于宇宙的无限,即便人类再怎么通过技术延长生命,基因的进化速度可能也是无法追赶上比特的

这些机器将是生命的一种新形式,它们是基于机械和电子元件而不是大分子。它们最终可以取代基于DNA的生命,就像DNA可能已经取代了早期的生命形式一样。

我们过去认为智慧生命是进化的不可避免的后果,但如果它并非如此又怎么办?人存原理应警告我们要警惕这些论点。进化更可能是一个随机过程,智慧只是众多可能的结果之一。

上帝掷筛子

智慧生命是进化的不可避免的后果,但如果它并非如此又怎么办?人存原理应警告我们要警惕这些论点。进化更可能是一个随机过程,智慧只是众多可能的结果之一。

甚至智慧是否具有任何长期生存价值,这一点尚不清楚。如果地球上的所有其他生命都被我们消灭,细菌和其他单细胞生物可能继续存在。

但我们需要警惕,直到我们进一步发展之前,不要回答外星生命。在我们现阶段,遭遇更先进的文明,可能有点像美洲原住民遭遇哥伦布一样——我想他们认为他们的生活因之变得更糟。

“地球上存在智慧生命吗?不过说认真的,如果其他地方有智慧生命,那么它必须在非常遥远之处,否则此前它就应访问过地球。我想如果我们被访问过,我们就已经知道了,这就像那部电影《独立日》。”

◆ 4 Can we predict the future?我们能预测未来吗?

拉普拉斯时代以来,宇宙在一个时刻的状态确定其他所有时间的状态的思想一直是科学的中心信条。这意味着我们至少在原则上可以预测未来。然而,在实践中,我们预测未来的能力受限于方程的复杂性以及它们通常具有称为混沌的属性这一事实。

人们没注意到,正常的陀螺真的以快速的离散步骤的序列,而不是以一个连续的过程减慢速度。但是,对于小到像原子那样的陀螺,自旋的离散性质非常重要。

你越准确地测量粒子的位置,你就越不能准确地知道速度,反之亦然。这被概括为海森伯制定的不确定性原理:粒子位置的不确定性与速度的不确定性的乘积,总是大于普朗克常数与2倍粒子质量的商。

因此,似乎连上帝也受到不确定性原理的约束,无法同时知道粒子的位置和速度。所有的证据都表明上帝是一个上瘾的赌徒,他会在每一个可能的场合投掷骰子。

总结一下,拉普拉斯提出的经典观点,如果人们知道某一时刻粒子的位置和速度,那么它的未来运动是完全确定的。当海森伯提出了他的不确定性原理之后,这种观点必须加以修改。该原理说,人们无法同时准确知道位置和速度。然而,仍有可能预测一个位置和速度的结合。但是如果考虑到黑洞,甚至这种有限的可预测性也可能消失。

◆ 5 What is inside a black hole?黑洞中是什么?

因为核过程作为纯粹的能量只释放出它们静止质量的一小部分,所以这无法解释它们的能量输出问题。唯一的替代解释是引力坍缩释放的引力能量。

从外面看,你不能知道黑洞里面是什么。无论你投入什么,或者无论它如何形成,黑洞看起来都是一样的

黑洞仍然只由它们的整体质量、电荷和事件视界外的旋转来表征,但事件视界本身以某种方式,包含除了黑洞拥有的这三个特征外有关落进的东西的信息。人们还在研究这些问题,因此信息悖论仍未解决。但我对此很乐观,我们正趋向解决这个悖论。请关注此领域的进展。

对于太空旅行者,跌入黑洞是否为坏消息?“绝对是坏消息。如果它是一个恒星质量的黑洞,你会在到达视界之前被制成意大利面。另一方面,如果它是一个超大质量的黑洞,你将轻松地越过视界,但在奇点处被毁灭。”

◆ 6 Is time travel possible?时间旅行可能吗?

第四个数字是事件发生的时间。从而人们可以将空间和时间视为一个四维的称为时空的实体。时空的每一点由四个数字标记,指定其在空间和时间中的位置

如果一个人不能比光走得更快,那么从我们到最近的恒星来回之旅至少需要8年,而到银河系中心约需5万年来回。如果宇宙飞船以非常接近光速的速度飞行,对在船上的人而言,到银河系中心也许只用了几年时间。但那实在没什么值得安慰的,因为当你返回时,你认识的所有人都早已在几千年前死去并被遗忘了。

从弦理论的方法出发,可以得到一个特别有趣的解,它包含两道以非常接近但略低于光速的速度彼此滑动而过的宇宙弦。宇宙弦是理论物理学的一个非凡的想法,科幻作家们似乎还未能领略其奥妙。正如它们的名字所暗示的那样,它们像弦一样,拥有长度,但横截面很小。实际上它们更像橡皮筋,因为它们承受巨大的张力,诸如十万亿亿亿吨。把一根宇宙弦系到太阳上仅用三十分之一秒就能把它从零加速到每小时60英里。

与时间旅行密切相关的是从太空中的一处快速运动到另一处的能力

爱因斯坦证明,需要无限的火箭能量才能将宇宙飞船加速到超光速。因此,在合理的时间内从银河系的一侧到达另一侧的唯一方法似乎是我们将时空弯曲到足够程度,从而制造出一个小管或虫洞。这可以连接银河系的两侧并充当从一侧到另一侧的近路,在你返回时,你的朋友还活着

创造一个虫洞需要以与正常物质弯曲时空相反的方式来弯曲它。普通物质将时空向自身弯曲,使之像地球表面一样。然而,要创建一个虫洞,就需要物质以相反的方式弯曲时空,使之像马鞍面一样。

大卫·多伊奇声称从物理学家理查德·费曼提出的历史求和概念中得到对选择历史方法的支持。其思想是,根据量子理论,宇宙并不仅仅存在一个独特的单一历史。相反,宇宙拥有每一个可能的历史,每个历史都有其概率。一定存在这样一个可能的历史,中东有持久的和平,虽然也许概率很低。

总之,根据我们目前的理解,不能排除快速太空旅行和在时间中旅行回去。它们会造成很大的逻辑问题,所以让我们希望存在时序保护定律,以阻止人们回去杀害他们的父母。

“2009年,在我的剑桥龚维尔和基斯学院,我为了一部关于时间旅行的电影,为时间旅行者举办了一个酒会。为了确保只有真正的时间旅行者来,直到聚会结束后,我才发出邀请。在聚会的那天,我坐在学院里期盼,但没有人来。我很失望,但并不感到惊讶,因为我已经证明,如果广义相对论是正确的,能量密度是正的,那么时间旅行是不可能的。如果我的一个假设被证明是错误的,我会很高兴。”

◆ 7 Will we survive on Earth?我们能在地球上存活吗?

其次,作为一个21岁即被告知只有5年可活的人,在2018年已经76岁了——我是在另一种意义上的时间专家,亲身经历的专家。我很不舒服地敏锐地意识到时间的流逝,而且在我的大部分生命中都会感受到,正如他们所说的,我获得的时间是借来的。

我们需要重新点燃20世纪60年代早期太空旅行的激情。这项技术几乎快被我们掌握在手中。现在是探索其他太阳系的时候了。到太空去可能是唯一可以从我们自己制造的灾难中自我拯救的办法。我确信人类需要离开地球。如果我们留下来,就有被歼灭的危险。

在某种程度上,如果人类要应对周围日益复杂的世界,并迎接诸如太空旅行等新挑战,它就需要改善其心理和身体素质。如果生物系统要保持领先于电子系统,它还需要增加其复杂性。目前,电脑具有速度优势,但它们没有任何智能迹象。

快速的改进步伐可能会持续到电脑拥有与人类大脑相似的复杂性。有人说,无论可能变成什么样子,电脑都无法显示出真正的智能。但在我看来,如果非常复杂的化学分子可以在人体中运行使得他们变得聪明,那么同样复杂的电子电路也能使电脑以智能方式运行。而如果它们是智能的,它们可能会设计出更具复杂性和智能的电脑。

短期看未来是可预测的,应该并不会发生革命性的变化;但长期来说,没有人可以预测复杂的未来,因为这种变化是根本性的

这就是为什么我不相信科幻中一个先进但固定的未来的图景。相反的,我预期无论在生物还是电子领域复杂性都迅速增长。这在未来100年内不会发生太多,这就是我们所有人能够可靠地预测的。但到下一个千年结束时,如果我们那时还存活,这种变化将是根本性的。

这就是为什么我不相信科幻中一个先进但固定的未来的图景。相反的,我预期无论在生物还是电子领域复杂性都迅速增长。这在未来100年内不会发生太多,这就是我们所有人能够可靠地预测的。但到下一个千年结束时,如果我们那时还存活,这种变化将是根本性的。

什么是对这个星球未来的最大威胁?“小行星碰撞将成为我们无法防御的威胁。不过最近一次这样的小行星碰撞大约发生于6600万年前,并导致恐龙灭绝。更紧迫的危险是气候变化失控。海洋温度升高会使冰盖融化并导致大量二氧化碳释放。这两种效应都可以使我们的气候变得像金星一样,但温度达到250摄氏度。”

◆ 8 Should we colonise space?我们应去太空殖民吗?

我们为什么要进入太空?花费那么多努力和金钱就为了获得一些月球岩石的正当理由是什么?难道在地球上没有更好的事业吗?显而易见的答案是因为它一直在我们周围。不离开地球就像在荒岛上不想逃生的漂流者一样。我们需要探索太阳系,找到人类可以居住的地方。

以全新的视角往外看

新世界的发现对旧世界产生了深远的改变。试想一下,如果那没有发生的话,我们将吃不到巨无霸或肯德基。向太空扩散将产生更大的效应。它将彻底改变人类的未来,并可能决定我们究竟是否拥有任何未来。它不会解决我们在地球上的任何直接问题,但它会给我们一个新的视角,让我们向外而不是向内看。但愿它会将我们团结起来去面对共同的挑战。

新世界的发现对旧世界产生了深远的改变。试想一下,如果那没有发生的话,我们将吃不到巨无霸或肯德基。向太空扩散将产生更大的效应。它将彻底改变人类的未来,并可能决定我们究竟是否拥有任何未来。它不会解决我们在地球上的任何直接问题,但它会给我们一个新的视角,让我们向外而不是向内看。但愿它会将我们团结起来去面对共同的挑战。

太空竞赛有助于产生对科学的迷恋并加速我们的技术进步。今天的许多科学家就是受到登月的感染而进入科学领域的,他们的志向是更多地了解我们自己和我们在宇宙中的位置。它给了我们关于我们世界的新观点,促使我们将整个星球视为一个整体

对太空的新兴趣也会普遍地提高科学在公众心目中的地位。科学和科学家们没有得到足够尊重而正在产生严重的后果。我们生活在一个越来越受科学技术支配的社会,但越来越少的年轻人想进入科学领域。一个新的雄心勃勃的太空计划会让年轻人兴奋不已,激励他们进入广泛的科学领域,不仅仅是天体物理学和太空科学。

如果我们不进入太空,我担心人类将不会有未来。我当时相信,我现在仍然相信。我希望我能证明任何人都可以参加太空旅行。我相信,像我这样的科学家和创新的商业企业家应该尽其所能来促进太空旅行。

我们发送火箭的速度取决于两个因素:排气的速度和火箭在加速时失去的质量比。

人类作为一个单独的物种存在了大约200万年。文明始于大约1万年前,并且发展速度一直在稳步增长。如果人类要再继续下去100万年,我们的未来就要大胆前进到之前无人去过的地方。

◆ 9 Will artificial intelligence outsmart us?人工智能会不会超过我们?

智力是人之为人的核心。文明所提供的一切都是人类智慧的产物。

微末如星尘的我们,居然对我们生活于其中的宇宙有了如此详细的了解,我认为这是一个胜利。

如果电脑继续遵守摩尔定律,它们的速度和记忆容量每18个月加倍,结果是在接下来的100年的某个时刻电脑很可能在智力上超过人类。当人工智能(AI)在AI设计中变得比人类做得更好,这样它可以在无人帮助的情况下以递归的方式改善自己,我们就可能会面临智力爆炸,最终导致机器在智力上超过我们更甚于我们超过蜗牛。

我担心的是,AI会自己起飞并不断加速重新设计自己。人类受到缓慢的生物进化的限制,无法竞争,将会被超越。在未来,AI可以发展自身的意志,那是一种与我们相冲突的意志。其他人相信人类可以在相当长的一段时间控制技术的速度,让AI实现解决许多世界问题的潜力。

AI短期对我们的影响取决于谁控制它,长期影响取决于它究竟是否可能被控制。

该信要求具体研究在获得AI为我们提供潜在好处的同时,如何能够预防潜在问题,并且旨在让AI研究人员和开发人员更加关注AI安全性。

它审查是否允许赋予机器人作为电子人,具有与公司人格的法律定义同等的合法权利。但它强调在任何时候研究人员和设计师都应确保所有机器人设计配有一个终结开关。

当我年轻时,技术的兴起似乎提示,我们将来都将享受更多的休闲时光。但事实上,我们越能干,我们就越忙。

电子数字演员会永远年轻,能够表现人类不可能胜任的技能。我们未来的偶像甚至可以不是真实的。

我相信大脑和电脑连接是未来的交流方式。有两种方法,电极接通头骨和移植物。第一个就像透过磨砂玻璃看不太清楚,第二个更好,但有感染风险。如果我们可以将人脑连接到互联网,它就会将整个维基百科都作为其资源。

智力被定性为适应变化的能力。人类智慧是能够适应环境变化的人经世代自然选择的结果。我们不应害怕改变。我们需要让它对我们有利。

◆ 10 How do we shape the future?我们如何塑造未来?

爱因斯坦具备的一个关键因素是想象力。他的许多发现来自于他通过思想实验重新构想宇宙的能力。在他16岁的时候,他想象骑在一束光上面,他意识到,从这个有利的位置看,光线会像一个冻结的波浪。这个形象最终导致了狭义相对论。

然而,想象力仍然是我们最强大的品性。利用想象力,我们可以在空间和时间的任何地方漫游。我们在驾车、在床上打盹,或在聚会上假装听某人乏味谈话时,精神却能够遨游在自然最奇特的现象中。

人的头脑是一件令人难以置信的东西。它可以设想天穹的壮丽和物质基本组成部分的复杂性。然而,为了让每个头脑都充分发挥其潜力,它需要一个火花,探究和惊奇的火花。

如果你看每个非凡的人物背后,总能发现一位特殊的老师。当我们每个人都在思考在生命中能做些什么时,我们很有可能因为一位老师而能这样做。

在研究层面,跨边界的人员交流使技能更快地转移并带来因不同的背景而持有不同想法的新人。

我再回到我的老师塔他先生。教育未来的基础一定取决于学校和鼓舞人心的老师。但学校只能提供基本框架,有时死记硬背、方程和考试可以让孩子们远离科学。大多数人只要定性理解,而非定量理解,无须复杂的方程。科普书籍和文章也可以传达关于我们生活方式的想法。但是,即便最成功的书籍,也只有一小部分人阅读。科学纪录片和电影很吸引大众,可惜它只是单向交流。

记住仰望星空,而非注目脚下。保持好奇心,无论生活多么艰难,总有一些事情你能做到并取得成功。重要的是不要放弃!

我们可以在月球上开采稀有金属、在火星上建立人类前哨,并找到目前不治之症的救治方法。此外,存在的巨大问题仍然没有答案。生命是如何在地球上开始的?什么是意识?外太空有人吗?还是我们独自在宇宙中?这些是留给下一代人去研究的问题。

我认为人类的未来有两种选择:第一,探索太空寻找可居住的替代行星;第二,积极利用人工智能改善我们的世界。

因为世界需要具有广泛技能的人。但我提倡所有年轻人都应对科学学科熟悉和自信,无论他们选择做什么。他们需要具备科学素养,并积极参与科学和技术的发展,以学到更多。

所以记住仰望星空,而非注目脚下。尝试理解你所看到的,并追寻宇宙存在的原因。保持好奇心。无论生活多么艰难,总有一些事情你能做到并取得成功。重要的是你不要放弃。释放你的想象力,塑造未来。

◆ Epilogue: Huat eng Ma 跋:马化腾

在我看来,霍金向我们展现了,一个现代人应该如何去思考、面对和创造未来;如何以赤子之心面对宇宙,在困境中不失去信心、乐观以及对人类的爱;如何点燃自己的想象力与好奇心,成为照亮人类前进道路的亮光……这些都是他留给我们最好的礼物。