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霍金说《时间简史》错了?霍金新理论即将出版,或颠覆当下对宇宙的思考

2002年,托马斯·赫尔托格(Thomas Hertog)收到一封电子邮件,受邀前往导师斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)的办公室。年轻的研究员赶到剑桥的霍金房间,“他的眼睛闪耀着兴奋的光芒。”赫尔托格回忆道。

霍金使用的计算机控制的语音系统允许他和这位宇宙学家进行交流,他打出了这样一段话:“我改变了主意。我的书,《时间简史》,切入角度错了。”

因此,《时间简史》,这本销量最大的科学书籍之一,全球销量超过1000万本,被其作者抛弃。霍金和赫尔托格随后开始探索一种新的方法,以概括他们对宇宙的最新思考。

在霍金去世五年后的下个月,这本名为《时间起源:斯蒂芬·霍金的最终理论》(On the Origin of Time: Stephen Hawking’s final theory)的书将在英国出版。赫尔托格将在3月31日的剑桥节讲座(Camridge festival lecture)上概述其起源和主题。

“霍金绞尽脑汁思考的问题是宇宙是如何创造了对生命来说非常有利的条件,”现居比利时鲁汶大学(KU Leuven University)的宇宙学家赫尔托格说。

比如,支持生命存在的条件,包括存在于粒子间力的微妙平衡,使化学和复杂分子得以存在。此外,三维的空间使得稳定的太阳系可以演化,并为生物提供家园。一些宇宙学家认为,如果没有这些属性,宇宙可能不会产生我们所知道的生命。

在霍金认为他之前的尝试不足以解释恒星的不确定状态之后,赫尔托格和霍金决定要去解释这种情况:“斯蒂芬告诉我他现在认为他错了,所以他和我一起工作,肩并肩,共同发展出一个新的宇宙理论,可以更好地解释生命的出现。”赫尔托格说。

这是一次非凡的合作,但并不容易。21岁时,霍金被诊断出患有一种缓慢进展的早发性肌萎缩症,逐渐致使他瘫痪。

他开始和赫尔托格合作时,已经被任命为剑桥大学的卢卡西亚斯数学教授(Lucasian professor),这是世界上最负盛名的学术职位之一(艾萨克·牛顿曾是前任),他已提出了一系列关于广义相对论、黑洞和宇宙起源的重要理论,以及他的畅销书《时间简史》。然而,他的身体状况已经恶化。他坐在轮椅上,只能使用一个小电脑进行交流,从中选取单词,由一个语音合成器发出声音。

“在我们的合作进行到一半时,他已没有力气按下他用来交谈的按钮。”赫托格说。所以霍金转而使用安装在眼镜上的传感器,他可以通过抽搐面部肌肉来激活电脑,但最终连这样的动作都变得很困难。

赫尔托格说,霍金的语速从每分钟几个单词变为几分钟一个单词。最后,沟通停止了。“我曾经站在他面前发问,看着他的眼睛,看他是赞成还是反对。到最后,我能够分辨出几个不同程度的‘不’和几个不同程度的‘对’,还有一些介于两者之间的情况。”

正是在这些“交谈”中,霍金的最终理论诞生了,与赫托格自己的分析相结合,它们构成了《时间起源》的基础,这本书的标题来自查尔斯·达尔文的《物种起源》。“最后,我们都开始将物理学看作类似于生物学。我们已经将物理学和生物学放在了同等的地位。”

赫尔托格在霍金旁边尝试谈话和提问

根据赫尔托格所说,《时间起源:斯蒂芬·霍金的最终理论》涉及我们在宇宙中的位置,以及是什么让我们的宇宙适合生命存在。“这些问题一直是我们科学出版物的背景。我为这本书所做的是将这些问题置于核心位置,并从这个角度讲述我们的故事。

“斯蒂芬和我发现,回到宇宙大爆炸之初,物理是怎样可以消失的。不是法则本身,在我们的理论中,它们会改变的能力才是决定性的。这为宇宙学提供了新的视角。”

据赫尔托格说,他与霍金所达成的新视角颠覆了物理学中法则和现实之间的等级关系(法则统治现实),将非常“达尔文”。“它导致了物理学的新哲学,否定了宇宙是一个被无条件法则和一种先验存在统治的机器的想法,取而代之的是一种将宇宙视为一种自组织实体(self-organising entity)的观点,其中出现了各种涌现的模式,其中最普遍的,就是我们所称的‘物理法则’。”

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