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果壳中的宇宙读后感

更新时间:2010-9-8:  来源:毕业论文
果壳中的宇宙读后感
 看完这本书我觉得要跟之前看过的霍金写的另一本书《宇宙的起源与归宿》联系起来。因为《宇宙的起源与归宿》中提到的万物之理(将所有局部性理论结合成一种“万物之理”,按霍金的话来讲找到的话,将会是理论物理的尽头、人类的终极胜利)就是《果壳中的宇宙》中提到的M理论(也叫弦论)。其中M理论包括0-异型、Ⅰ型、ⅡB、ⅡA、E-异型 和11-维超引力。其中设计的的有11-维超引力、P-膜、M-理论、量子力学、广义相对论、10-维膜、超弦、黑洞。而M理论中将这些东西联系起来的中心就是现今研究需要找出的目标。

    霍金认为人是生活在10维或者11维的空间里的,但人类之所以未觉察到,可能是因为额外维的尺度小到普朗克尺度(普朗克在高一物理必修2本书出现过的,普朗克长度为10-33厘米,普朗克时间为10-43秒)或者大到无穷大,所以人类未观察到。

  而宇宙处于膨胀之中已经被普遍认可,因为根据多普勒效应和从宇宙所接收到的微波辐射已经证实了这一点。

    霍金认为,大的额外维蕴涵着我们生活在一个胚世界中,一个在高维时空中的4维‘面’或‘膜’”中。强力、弱力和电磁力将被限制在这个胚中,所以任何与引力不相关的物理问题就会和在4维时空中的一样。引力则会弥散到整个高维空间中去。也就是说,引力随距离的减少可能比以往的估计更快。

    这样,行星轨道会是不稳定的:行星要么掉到太阳中去,要么逃离太阳逃逸到太空中去。然而,若额外维在离人类生活其上的胚不远的另一胚处终结的话,这种效应就不会发生。那么,对于超过两个胚相分离的距离,引力就会如上述像电磁力那样,不能自由地发散开去,而被有效地局限在胚上,并且减小的速率刚好适合于行星轨道。

    霍金在《宇宙的起源于归宿》中提到,银河系是棒旋星系。恒星绕银河系中心作缓慢的转动,大约2亿多年转动一周。如果套用开普勒定律,外部的恒星的运动速度应当比靠近银心的转得慢,但是观测结果并非如此,整个银河系内恒星的运动速度大致相同。所以,天文学家认为银河系中存在大量暗物质,大部分分布在银河系的外围,从而加快了这部分区域内恒星的运动速度。对星系团内全部星系运动状况的研究也得出相同结论。

    霍金认为,在4维“膜”世界中,人类生活在一个胚中,邻近还有另一个“影子”胚。因为光被限制在胚中,不能传播到另一个胚,所以人类不能看到影子世界。但是人类会感觉到影子胚中的物质的引力影响。这种引力在人类所在的胚世界中会显示成一种“暗”源。检测“影子”胚的仅有办法是通过引力的途径。

    霍金说,弦、膜和胚“与宇宙中任何其他东西一样,都会有量子起伏。”这些量子起伏就使得胚这样一类客体会自发地创生和消失。毕业论文http://www.lwfree.cn这个过程很有一点像沸腾的水中蒸汽泡形成的过程。量子力学中的海森伯不确定性原理导致了胚从泡泡中创生。如果这个4维泡泡继续长大,那么生活在这个泡泡上的人就会感到宇宙正在膨胀。

    按照霍金的无边界设想(霍金在《宇宙的起源与归宿》中提到宇宙是有限,无界的,就像地球表面,只不过多了两维,而宇宙边界的唯一条件就是没有边界),胚世界的自发创生有一段虚时间的历史。在这段历史中,宇宙像一个果壳:一个4维球面。只是果壳是空的,在这胚世界图像中的4维果壳是满的:人类生活其中的胚在虚时间中的历史是一个4维球,它是一个5维泡泡的边界,而余下的5维或6维是卷曲的,并且卷得非常小。

    依照霍金的理论,胚在虚时间的历史将决定它在实时间的发展。高维泡泡在虚时间中产生一个完全光滑的球形的4维“果壳”的概率是最高的;然而,这又对应于在实时间内以暴胀方式永远膨胀的胚。星系不能在这种胚世界中形成,从而智慧生命也不会出现。然而,高维泡泡在虚时间中产生一个有点不光滑和偏离球形的4维“果壳”的概率虽然稍低一些,但是却能与实时间中的减速暴胀过程(胚在开始时有一个加速膨胀——暴胀的相,随后膨胀又缓慢下来)相对应。在这个减速暴胀过程中,星系可能形成,智慧生命也会出现。有趣的是,这些智慧生命将会创造一种宇宙理论,认识到他们来自于不那么光滑,也不那么圆的4维“膜”。

    在读完《果壳中的宇宙》和《宇宙的起源与归宿》之后,有一种感觉。人类置于茫茫的宇宙之中实在是太渺小了,而且对所存在的宇宙也只是停留在理论阶段,完全没有实力实践。而当中一些妄想要挑战自然挑战宇宙的人类不是太狂妄,太可笑了吗?虽然他们可以说是人存理论决定这个宇宙,但是没有确凿的证据是不能使全世界的人类信服的。而神创论更是无从谈起,他们想说他们那个万能的上帝么?可惜,亲爱的上帝不是万能的,他能造出一块自己也搬不起的石头么?

    我决定到大学的时候再重温这两本书,那时候肯定理解更加深,更加有感悟的!
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