十问：霍金沉思录(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：史蒂芬·霍金

出版社：湖南科学技术出版社

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十问：霍金沉思录(霍金遗作，霍金留给世界的临别礼物，简答关于人类和宇宙的10个大问题)试读：

出版者说明

史蒂芬·霍金经常被科学家、科技企业家、高级商业人士、政治领袖和公众问及他对当前一些“大问题”的看法。史蒂芬以演讲、采访和散文的形式回答了这些问题，并保留了一份巨大的个人档案。

本书内容来自该个人档案，并在他去世前后基本成形。本书在他的学术同事、他的家人和史蒂芬·霍金遗产管理机构合作下完成。

本书的版税将按一定比例捐给慈善机构。Foreword：Eddie Redmayne

前言：埃迪·雷德梅恩

几年前，我在《万物理论》中扮演史蒂芬的角色，并花了几个月时间研究他的贡献和他的残疾，试图了解如何用我的身体来表达运动神经元疾病随着时间的演变。从我的研究中，我已经熟悉他坚定的眼神和不动的身体。但我第一次见到史蒂芬·霍金时，依然被他非凡的力量和极度的脆弱所震惊。

当我终于遇见我的偶像，非凡的天才科学家史蒂芬——他与人的主要沟通是通过电脑化的声音和一对异常富有表现力的眉毛——我还是完全不知所措。在沉默中，我感到紧张，之后又说得太多，而史蒂芬绝对理解沉默的力量，就像你被仔细审视时感觉到的那种力量。慌乱中，我选择和他谈谈我们的生日，它们只相隔几天，所以我们处于同一个星座。几分钟后，史蒂芬回答说：“我是天文学家，不是占星家。”他还坚持让我称他为史蒂芬，不再称他为教授，我之前已被告知过……

刻画史蒂芬的机会非同寻常。我被这个角色所吸引是因为史蒂芬的双重性：他在科学研究的同时，还要顽强地与神经元疾病作斗争。他的人生是一个独特、复杂、丰富的故事，讲述了人的努力、家庭生活、巨大的学术成就以及对各种障碍的绝对蔑视。虽然我们想要描绘灵感，但我们也希望表现史蒂芬生命中的坚韧和勇气。

但表现史蒂芬作为纯粹的表演者的一面也同样重要。在片花中，我最终得到了三张我提到的图片。一张是伸舌头的爱因斯坦，因为那里有与霍金相似的俏皮机智。另一张是演木偶戏的小丑，因为我觉得他人总是逃不出史蒂芬的手掌心。而第三张是詹姆斯·迪恩。这就是我看到他所获得的印象——闪光和幽默。

扮演一个在世的人最大的压力在于，你必须向你所表现的那个人诠释你自己的表演。而扮演史蒂芬，我还需要向他的家人诠释，而他们在我为这部电影做准备时就对我很慷慨。在史蒂芬观看试映之前，他对我说，“我会告诉你我的想法。好，或者其他。”我回答说，如果是“其他”的话，也许他只需说“其他”，不要告诉我令我难堪的细节。史蒂芬慷慨地说他很喜欢这部电影。他被感动了。不过，众所周知，他还说他认为要是有更多的物理和更少的感受就好了。这没有什么可争议的。

自从拍《万物理论》以来，我一直与霍金家人保持联系。我被邀请在史蒂芬葬礼上朗读，为此我深为感动。这是一个令人难以置信的悲伤但辉煌的一天，充满了爱和快乐的回忆，还有对这位最勇敢的人的追思，他不仅在科学上，而且在努力使残疾人得到认可并获得茁壮成长的机会方面，他都引领世界。

我们失去了一个真正美丽的心灵，一个令人震撼的科学家和我有幸遇到的最有趣的人。但正如他的家人在史蒂芬过世时所说的，他的工作和遗产将继续延续下去。因此我悲伤地，但也非常高兴地向你介绍史蒂芬这部有关各种广泛迷人主题的集子。我希望你喜欢他所写的，引用巴拉克·奥巴马的话，我希望史蒂芬在灿烂的星空中玩得开心。爱你的埃迪An Introduction：Kip S.Torne

导言： 基普·S.索恩

1965年7月，在英格兰伦敦举行的广义相对论和引力会议上，我首次见到史蒂芬·霍金。当时他正在剑桥大学攻读博士学位，我刚刚在普林斯顿大学获得了博士学位。在会议大厅，有传言说史蒂芬构思了一个令人信服的论点，即我们的宇宙必定在有限的过去某个时刻诞生。宇宙绝不可能无限老。

所以，我和大约100个人一起，挤进一个原定容纳40人的房间，听史蒂芬演讲。他带着拐杖走路，话语有点模糊，但除此之外，只表现出运动神经元疾病的轻度症状，他两年前刚被确诊。他的头脑显然没有受到影响。他清晰的推理依赖于爱因斯坦的广义相对论方程，以及天文学家们观察到我们的宇宙正在膨胀，还有一些似乎很可能是真实的简单假设，它还利用了罗杰·彭罗斯最近设计的一些新的数学方法。史蒂芬以巧妙、强大和引人入胜的方式将所有这些结合起来，推断出他的结果：我们的宇宙必定在大约100亿年前的某种奇异状态下开始。（在随后的十年间，史蒂芬和罗杰，同心合力继续更加令人信服地证明这个奇异的时间开端，并且更加令人信服地证明，每个黑洞的核心都拥有一个奇点，时间在该处终结。）

史蒂芬1965年的演讲给我留下了深刻的印象。不仅仅是他的论证和结论，更重要的是他的洞察力和创造力。所以我找到他，花了一小时和他私下谈话。这是我们终身友谊的开始，这种友谊不仅基于共同的科学兴趣，而且基于非凡的相互同情，一种作为人类相互理解的神奇能力。很快我们花更多时间谈论我们的生活、我们的爱甚至死亡，而不是科学，尽管科学仍然是将我们联系在一起的黏合剂。

1973年9月，我把史蒂芬和他的妻子简·王尔德带到了俄罗斯的莫斯科。尽管冷战激烈，自1968年以来，我每隔一年都在莫斯科度过一个月左右，与雅可夫·鲍里索维奇·泽尔多维奇领导的小组成员合作进行研究。

泽尔多维奇是一位出色的天体物理学家，也是苏联“氢弹之父”。由于他所知的核秘密，他被禁止前往西欧或美国。他渴望与史蒂芬讨论，但他又不能来剑桥，所以我们去他那里。

在莫斯科，泽尔多维奇和其他数百名科学家为史蒂芬的见解而惊叹折服，史蒂芬也从泽尔多维奇那里学到了一些东西。最令人难忘的是，在罗西亚酒店，史蒂芬和我在史蒂芬的房间里与泽尔多维奇和他的博士生阿列克谢·斯塔拉宾斯基一起度过了一个下午。泽尔多维奇以直观的方式解释了他们得到的一项非凡的发现，而斯塔拉宾斯基在数学上对其进行了解释。

我们已经知道使黑洞自旋需要能量。他们解释说，黑洞可以利用其自旋能产生粒子，粒子飞走，同时携带走自旋能量。这是令人惊讶的新发现，但并不是非常令人惊讶。当一个物体具有运动能量时，自然界通常会找到一种提取它的方法。我们已经知道了提取黑洞自旋能量的其他方式；这只是一种新的方式，虽然有些意想不到。

像这样对话的巨大价值在于它们可以触发新的思维方向，对史蒂芬正是如此。他花数月时间仔细研究了泽尔多维奇与斯塔拉宾斯基的发现，先从一个方向看，然后从另一个方向看，直到有一天它在史蒂芬思想中引发了一个真正激进的洞见：在一个黑洞停止旋转之后，这个黑洞仍然可以发出粒子。它能辐射——黑洞辐射，它是热的，就像太阳一样，虽然不是很热，只是略温而已。黑洞越重，温度越低。一个太阳质量的黑洞，其温度为0.00000006开尔文，比绝对零度高一亿分之六度。计算这个温度的公式现在刻在位于伦敦西敏寺的史蒂芬的墓碑上，他的骨灰葬于艾萨克·牛顿和查尔斯·达尔文两墓之间。

这个黑洞的霍金温度及其霍金辐射（它们随后被这么称呼）是真正激进的，也许是20世纪下半叶最激进的理论物理发现。它们打开了我们的眼界，看到广义相对论（黑洞）、热力学（热物理学）和量子物理学（在原先无粒子之处创生粒子）之间的深刻联系。例如，它们导致史蒂芬证明黑洞有熵，这意味着在黑洞内部或周围的某处有巨大的随机性。他推导出熵的数量（黑洞随机性量的对数）与黑洞表面积成正比。他的熵公式刻在剑桥的龚维尔和基斯学院的史蒂芬纪念碑上，他生前在此学院工作。

在过去的45年里，史蒂芬和其他数百名物理学家一直在努力去理解黑洞随机性的确切性质。正是这个问题不断产生量子理论与广义相对论结合（也就是还未理解清楚的量子引力定律）的新洞见。

1974年秋天，史蒂芬把他的博士生和他的家人（他的妻子简和他们的两个孩子罗伯特和露西）带到加利福尼亚州的帕萨迪纳，他们在这里住了一年。这样他和他的学生就可以在我工作的大学——加州理工学院，暂时与我自己的研究小组合并，并加入我们的学术生活。这是辉煌的一年，是所谓的“黑洞研究黄金时代”的顶峰。

在那一年里，史蒂芬和他的学生以及我的一些学生奋力更深刻地理解黑洞，我在某种程度上也如此。但史蒂芬对我们的联合小组进行黑洞研究的领导，让我有自由去追求我多年来一直在思考的新方向：引力波。

只有两种类型的波可以穿越宇宙，为我们提供有关遥远事物的信息：电磁波（包括光线、X射线、伽马射线、微波、射电波……）和引力波。

电磁波由以光速传播的振荡电力和磁力组成。它们撞击带电粒子，例如无线电或电视天线中的电子，它们来回摇动粒子，在粒子中卸下波携带的信息。然后该信息可被放大并馈送到扬声器或电视屏幕以供人们理解。

根据爱因斯坦的说法，引力波由振荡的空间弯曲组成：空间的振荡拉伸和挤压。1972年，麻省理工学院的莱纳·韦斯发明了一种引力波探测器。在探测器中几个镜子被悬挂在L形真空管道的转角和两条腿的末端，其中一对镜面沿着L的一条腿的方向被空间的拉伸推离，而另一对镜面沿着另一条腿的方向被空间的挤压拉近。莱纳建议使用激光束来测量这种拉伸和挤压的振荡模式。激光可以提取引力波信息，然后信号可以被放大并送入电脑以供人理解。

伽利略发起了用电磁望远镜（电磁天文学）对宇宙的研究，当时他建造了一个小型光学望远镜，指向木星并发现木星四个最大的卫星。从那时起的400年间，电磁天文学彻底变革了我们对宇宙的理解。

1972年，我和我的学生们开始思考可以利用引力波了解宇宙什么：我们开始发展引力波天文学的一个领域。因为引力波是空间弯曲的一种形式，能最强烈产生引力波的物体本身应该完全或部分由弯曲的时空引起——这尤其意味着应由黑洞引起。我们得出结论，引力波是探索和检验史蒂芬对黑洞洞见的理想工具。

在我们看来，引力波与电磁波完全不同，它们几乎可以保证为我们理解宇宙创造崭新变革，或许可以与伽利略之后的巨大电磁革命相提并论——如果这些难以捉摸的波能够检测和监测得到的话。但这是一个很大的如果：我们估计，沐浴地球的引力波是如此微弱，以至于莱纳·韦斯的L形装置末端的镜子将相对于彼此来回移动不超过1/100的质子直径（意味着原子大小的1/10 000 000），即使镜子间隔几千米。测量这种微小运动是巨大的挑战。

由于史蒂芬和我的研究小组在加州理工学院合并，所以在那辉煌的一年里，我花了很多时间探索成功检测引力波的前景。在此之前，史蒂芬和他的学生盖瑞·吉本斯设计出他们自己的引力波探测器（他们从未建造过），因此他对我的研究很有助益。

史蒂芬回到剑桥后不久，在华盛顿特区莱纳的酒店房间，莱纳·韦斯和我进行了整夜激烈的讨论，我的探索得到关键的进展。我确信成功的前景非常好，我应该把自己的大部分职业生涯和未来的学生都用于这方面的研究，以帮助莱纳和其他实验者实现我们的引力波远景。而其余的，正如他们所说，已为历史所记载。

2015年9月14日，LIGO引力波探测器（由莱纳和我还有罗纳德·德雷弗共同建立的1 000人项目建造，由巴里·巴里什组织、组装和领导）记录了它们的第一次引力波。通过将波的模式与电脑模拟的预测进行比较，我们的团队得出结论，该引力波是由距离地球13亿光年的两个重的黑洞相撞而产生的。这是引力波天文学的开始。我们的团队获得的引力波成果相当于伽利略为电磁波所取得的成就。

我坚信，在接下来的几十年中，下一代引力波天文学家们将使用这些波，不仅测试史蒂芬的黑洞物理定律，而且还能检测和监测来自我们宇宙奇异诞生的引力波，从而测试史蒂芬和其他人关于我们的宇宙是如何诞生的思想。

在我们1974—1975这辉煌的一年中，当我在引力波上犹豫不决，史蒂芬领导我们合并的黑洞研究小组时，史蒂芬本人有一个比他的霍金辐射发现更为激进的洞见。他给出了一个令人信服的，近乎密不透风的证明，当黑洞形成然后通过发射辐射完全蒸发掉时，进入黑洞的信息无法再返出来。信息不可避免地丢失了。

这是激进的，因为量子物理定律明确地坚持信息永远不会完全丢失。因此，如果史蒂芬是对的，那么黑洞违反了最基本的量子力学定律。

怎么会这样？黑洞蒸发受量子力学和广义相对论的组合定律（尚不清楚的量子引力定律）的制约；因此，史蒂芬推论，相对论和量子物理学的激烈结合必然会导致信息毁灭。

绝大多数理论物理学家认为这个结论令人憎恶，他们极度怀疑。因此，44年来，他们一直在努力对抗这个所谓的信息丢失悖论。这是一场值得为之努力但痛苦的斗争，因为这个悖论是理解量子引力定律的有力钥匙。史蒂芬本人在2003年发现了一种信息可能在黑洞蒸发过程中逃脱的方式，但这并没有平息理论家的争论。史蒂芬没有证明信息逃脱，所以奋斗仍在继续。

在史蒂芬骨灰入葬西敏寺时，在我对他的悼词中，我用这些话来纪念这种奋斗：“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。”

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就像我们辉煌的1974—1975年只是我的引力波探索的开始一样，所以那也只是史蒂芬力图详细理解量子引力定律的开始，以及理解这些定律揭示黑洞信息和随机性的本质，还有我们宇宙的奇异诞生的本质，以及黑洞内奇点的本质，也就是时间的诞生和死亡的本质的开始。

这些都是大问题。非常大的问题。

我回避了大问题。我没有足够的技巧、智慧或自信来解决这些问题。相比之下，史蒂芬总是被大问题所吸引，无论它们是否深深植根于他的科学领域。他确实拥有必要的技能、智慧和自信。

这本书汇集了他对大问题的回答，也就是他在弥留之际仍在研究的问题的答案。

史蒂芬对六个问题的回答深深植根于他的科学领域（上帝存在吗？

一切如何开始？

黑洞中是什么？

时间旅行可能吗？

虽然他对其他四大问题的回答并没有牢固扎根在他的科学领域中（

我们能在地球上存活吗？

宇宙中存在其他智慧生命吗？

我们应去太空殖民吗？

人工智能会不会超过我们？

我希望你能像我一样，发现他的回答富有启发性和洞察力。希望你能欣赏！基普·S.索恩2018年7月1Why we must ask the big questions

我们为什么必须问大问题

人们一直想要得到大问题的答案。我们来自哪里？宇宙如何开始？它背后一切的意义和设计是什么？外太空有人吗？现在看起来，过去对创生的记叙不太相关且不太可信。它们已经被各种只能被称为迷信的东西所取代，诸如从“新纪元运动”到《星际迷航》。但真正的科学可能比科幻小说更奇特，也更令人满意。

我是一名科学家，还是一名对物理学、宇宙学、宇宙和人类未来极为着迷的科学家。父母培养我坚定的好奇心，和我父亲一样，我研究并试图回答科学向我们提出的许多问题。在我的脑海里，我一生都在宇宙中旅行。通过理论物理，我试图回答一些大问题。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。

问题是，大多数人都认为真正的科学对他们而言太复杂、太难理解，但我认为并非如此。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。

这是一个进行理论物理研究的黄金时代，生逢其时，何其有幸。在过去的50年里，我们的宇宙图景发生了很大的变化。如果我对此做出了贡献，我会很高兴。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。

对我们全球社会面临的主要挑战，一些人要求即刻采取行动，我想发声附和他们。我希望这个事业继续前进，即使我不再在世上，有权力的人能表现出创造力、勇气和领导能力。让他们迎接可持续发展目标的挑战，并采取行动，不是出于自身利益，而是出于共同利益。我深知时间之珍贵。抓住时机，现在就采取行动。

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我之前写过关于我生平的文章。尽管如此，由于想到了自己对这些重大问题沉迷终生，我的一些早期经历仍然值得重提。

我刚好出生于伽利略去世300年后，我想这个巧合对我的科学生涯颇有影响。但是，我估计那天大约另有20万个婴儿出生；我不知道他们当中是否还有其他人后来对天文学感兴趣。

我在伦敦海格特的一栋高大狭窄的维多利亚式房子里长大。第二次世界大战期间，所有人都认为伦敦将被夷为平地，当时，我的父母以非常便宜的价格购得这所房子。有一天，一枚V 2火箭就落在离我们家只有几幢房子远的地方。当时我和母亲、妹妹都外出了，只有父亲在家，幸好他没有受伤。多年后，在我曾经和朋友霍华德一起玩的路上，还有一个大炸弹坑。我们同样用贯穿我一生的好奇心调查了爆炸的结果。

1950年，我父亲工作的地点搬到了伦敦北部边缘的米尔山新建的国立医学研究所，所以我们家搬到了教堂城圣奥尔本斯附近。我被送到女子高中。虽然名为女校，但也接受十岁以下的男孩。后来我去了圣奥尔本斯学校。我在班上的成绩从未优于半数的同学。那是一个非常优秀的班级。但我的同学给了我“爱因斯坦”的绰号，他们大概看到了我的潜质。当我十二岁时，我的一个朋友和另一个朋友用一袋糖果打赌，说我永远不会有任何作为。

在圣奥尔本斯，我有六七个亲密的朋友，我记得大家长时间地讨论和辩论，话题从无线电控制模型直至宗教。我们讨论的一个重要问题是宇宙的起源，以及是否需要上帝创造并启动它。我听说来自遥远星系的光向光谱的红端移动，这表明宇宙正在膨胀。但我确信必定有其他一些引起红移的原因。也许光线在向我们飞来的路途中累了，变得更红？一个基本上不变的和永恒的宇宙似乎更自然得多。（仅仅几年之后，在我攻读博士大约两年之后，宇宙微波背景被发现，我意识到自己过去错了。）

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。我的父亲鼓励我对科学的兴趣，并且非常希望我能上牛津大学或剑桥大学。他本人上了牛津大学，所以他认为我也应该申请那里。当时，大学学院没有数学导师，所以我别无选择，只能尝试申请自然科学的奖学金。申请成功后连我自己都感到惊讶。

牛津当时的风气是非常厌恶用功。你应该毫不费力地表现出色，或者接受你的平庸而获得四等学位。我把这当作不用功的最好借口。我不为此感到骄傲，我只是陈述了我当时的态度，我的大多数同学都表示赞同。我生病的一个结果就是改变那一切。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。我必须接受考官的面试才能确定我应该得到几等。在面试中他们问我未来的计划，我说我想要做研究。如果他们给我第一等，我会去剑桥，如果只得到第二等，我会留在牛津。他们给了我第一等。

在期末考试后的长假中，学院提供一些小额的旅行补助金。我以为去的地方越远获得的机会越大，所以我说我想去伊朗。1962年夏天，我出发了，乘火车到伊斯坦布尔，然后到土耳其东部的埃尔祖鲁姆，然后到大不里士、德黑兰、伊斯法罕、设拉子和古代波斯王国的首都波斯波利斯。在回家途中，我和我的旅伴理查德·秦恩，被困于布安扎赫拉地震。这是一次里氏7.1级的强烈地震，造成12 000多人的死亡。我肯定一直在震中附近，但我没有意识到地震，因为我病了，当时正在一辆颠簸的公共汽车上。

接下来，我们在大不里士度过了几天，我从严重的痢疾和肋骨骨折中恢复过来，后者是我被撞到汽车前面的座位上时受的伤。因为我们不会讲波斯语，仍然不知道那场灾难。直到到达伊斯坦布尔，我们才知道发生了什么。我给父母寄了一张明信片，他们已经焦急地等了十天，他们最后一次听到我的消息是在地震发生的当天，那时我正要离开德黑兰前往灾区。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。

1962年10月，我20岁，我到了剑桥的应用数学和理论物理系。我申请与当时最知名的英国天文学家弗雷德·霍伊尔合作。我称他为天文学家，因为那时宇宙学很难被认为是一个正统的领域。然而，霍伊尔已有足够的学生，所以我被分配给丹尼斯·西阿玛，这令我非常失望，我没有听说过他。不过，幸好我没有成为霍伊尔的学生，否则我必须去捍卫他的稳恒态理论，这个任务比脱欧谈判更难。我从阅读广义相对论的旧教科书开始做研究——一如既往，我被最大的问题吸引住。

正如你们可能从电影中看到的，埃迪·雷德梅恩扮演了一个特别英俊的我，在牛津大学的第三年，我注意到自己似乎越来越笨拙。我跌倒了一两次并无法知道为什么，我发现我再也不能够正常地划船，很明显身体出问题了，医生告诉我要戒掉啤酒，但我有些不满。

到剑桥的那年冬天非常寒冷。我回家过圣诞假期，妈妈说服我去奥尔本斯的湖上滑冰，尽管我知道身体很不适，不应该去，但还是去了。我跌倒了，再爬起来很困难。我的妈妈意识到出了什么问题，并带我去看医生。

我在伦敦圣巴塞洛缪医院住了几个星期，并进行了很多检查。在1962年，检查比现在更落后一些。医生从我的手臂上取下一块肌肉样品，把电极插进我的身体，把X射线不能透过的流体注入我的脊椎，他们在X射线上看液体随着病床的倾斜在脊柱里上下移动。他们实际上从未告诉我出了什么问题，但我猜想到情况一定很糟糕，所以我不想问。我从医生的谈话中琢磨出，无论这是什么病，只会变得更糟，而且他们除了给我维生素之外束手无策。事实上，给我做检查的医生放弃了对我的治疗，我再也没见到过他。

后来我还是知道了，我得了肌萎缩侧索硬化症（ALS），一种运动神经元疾病，其中大脑和脊髓的神经细胞萎缩，然后结疤或硬化。我还了解到患有这种疾病的人逐渐失去控制行动、说话、吃饭和最终呼吸的能力。

我的病情似乎发展很快。可以理解的是，我变得情绪低落，看不到继续研读博士学位的必要，因为我不知道自己能否活得足够长来完成学位。但随后病情进展缓慢下来，我对研究又重燃热情。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。

当然，还有一位名叫简·王尔德的年轻女子，我在聚会上认识她。她非常坚定地认为，我们可以共同对抗我的疾病。她的信心给了我希望。订婚让我精神振奋，我意识到，如果我们要结婚，我必须得到一份工作并完成我的博士学位。一如既往，那些重大问题正在推动着我。我开始努力研究，我很享受。

为了在学习期间获得资助，我申请了龚维尔和基斯学院的研究奖学金。令我大为惊讶的是，我中选并从那以后成了基斯的研究员。获得研究金是我生活的一个转折点。这意味着我可以继续我的研究，尽管我的残疾越来越严重。这也意味着我和简可以结婚，我们于1965年7月结婚。婚后大约两年，我们的第一个孩子罗伯特出生。又大约三年后，我们的第二个孩子露西出生。1979年我们的第三个孩子蒂莫西出生。

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）。

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在20世纪60年代早期，宇宙学中的大问题是“宇宙有一个开端吗？”许多科学家都本能地反对这个思想，因为他们觉得一个创生的点会是科学崩溃之处。人们必须诉诸宗教和上帝之手，以确定宇宙将如何开始。这显然是一个基本问题，而它正是我完成博士论文所需要的。

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。当然，我们已经知道没有任何东西可以阻止一颗巨大的冷星在自身引力作用下坍缩，直至达到无限密度的奇点。我意识到类似的论点可以应用于宇宙的膨胀。在这种情况下，我可以证明时空有一个开始的奇点。

1970年，我的女儿露西出生几天后，我的尤里卡时刻出现了。那天晚上要睡觉时，由于残疾，我上床过程非常缓慢，我意识到我为奇点定理发展的因果结构理论可以应用到黑洞上。如果广义相对论是正确的，并且能量密度是正的，那么黑洞的边界——事件视界的面积具有这样的性质，当额外的物质或辐射落入黑洞时，它总是增加。此外，如果两个黑洞碰撞并合并形成单个黑洞，则围绕所产生的黑洞的事件视界的面积大于围绕原始黑洞的事件视界的面积之和。

那是一个黄金时代，我们甚至在得到黑洞存在的任何观察证据之前，就解决了黑洞理论中的大部分主要问题。事实上，我们对经典广义相对论的研究获得了如此成功，1973年我和乔治·埃利斯合作出版了《时空的大尺度结构》之后，甚至感到有些无所事事。我和彭罗斯的研究工作证明了广义相对论在奇点处崩溃，所以很明显下一步是将非常大的理论（广义相对论）和非常小的理论（量子论）结合起来。我特别想知道，可以存在一个这样的原子吗，它的核是在早期宇宙中形成的一个微小的太初黑洞？

为了回答这个问题，我研究了量子场或者粒子会如何被黑洞散射。我预料入射波的部分将被吸收，而剩下的被散射。但令我大为惊讶的是，我发现似乎存在从黑洞本身来的发射。起初，我以为这一定是我计算中的一个错误，后来我觉得那是真实的，因为该发射正好是把视界面积和黑洞熵相等同所需要的。这个熵，即是该系统无序的一种度量。黑洞的熵被总结在这个简单的公式中：

该公式按照视界面积表达熵，它包含自然的三个基本常数：

光速c、牛顿引力常数G以及普朗克常数。从黑洞发出的这种热辐射现在被称为霍金辐射，我为发现了它而自豪。

我的研究揭示了一个深刻的、以前未曾预料到的引力与热力学之间的关系，并解决了一个悖论，该悖论曾被争论了30年也没有太大进展：在缩小的黑洞遗留下的辐射里怎么能携带形成它的东西的所有信息？我发现信息没有丢失，但它没有以有用的方式返回——就像燃烧百科全书后，只有烟雾和灰烬留下。

1974年，我当选为皇家学会会员。这次选举让我系的人感到惊讶，因为我年轻，只是一名初级研究助理。但在三年内，我被提升为教授。我对黑洞的研究给了我希望，我们将会发现万物的理论，而寻求该理论鞭策我继续前进。

同年，我的朋友基普·S.索恩邀请我和我的小家庭以及另外一位研究广义相对论的学者到加州理工学院。在过去的四年里，我一直在使用手动轮椅和蓝色电动三轮车，其速度和缓慢骑自行车相当，我有时用它非法携带乘客。当我们在加利福尼亚时，我们住在校园附近，那座房子为殖民时期风格，属于加州理工学院。在那里，我第一次能够享受全天候使用电动轮椅。它给了我很大的独立性，特别是在美国，建筑和人行道比在英国更方便残疾人。

1975年，我们从加州理工学院回来时，最初我情绪很低落。与在美国乐观敢闯的态度相比，在英国的一切似乎都狭隘受限。当时，随处都是因荷兰榆树病致死的树木，全国还为罢工所困扰。然而，我的研究取得了成功，并于1979年当选为卢卡斯数学教授，这是艾萨克·牛顿爵士和保罗·狄拉克曾经任职过的位置。因此，我的情绪又高昂起来。

在20世纪70年代，我一直主要从事黑洞研究，但我对宇宙学的兴趣被重新唤起。其原因是，有人设想，早期宇宙经历过一个快速暴胀的时期。宇宙尺度在此期间以不断增加的速率增长，就像自英国脱欧投票以来价格增长的方式。我还花时间与吉姆·哈特尔合作，制定了一个我们称之为“无边界”的宇宙诞生理论。

20世纪80年代初期，我的健康状况继续恶化，我忍受着长时间的窒息，因为我的咽喉功能正在减弱，并且在我吃东西的时候食物会进入我的肺部。1985年，我在瑞士的欧洲核子研究中心（CERN）之行中得了肺炎。这是一个生死攸关的时刻。我被紧急送往卢塞恩州立医院并用上呼吸机。医生向简建议，病情已经发展到束手无策的阶段，他们要关掉我的呼吸机来结束我的生命。但简拒绝了，让我乘坐紧急救护飞机飞回剑桥的爱登布鲁克医院。

可以想象这是一个多么困难的时期，多亏爱登布鲁克的医生们努力让我恢复到访问瑞士之前的状态。然而，由于食物和唾液仍能通过喉部进入我的肺部，他们不得不施行了气管切开术。正如大多数人都知道的，气管切开术会导致说话能力的丧失。人的声音非常重要，如果声音像我的那样含糊不清，人们就会认为你精神上有缺陷，并采取相应的方式对待你。在气管切开术之前，我的讲话非常模糊，只有熟识我的人才能理解我，其中包括我的孩子们。在气管切开术后的一段时间里，一个人拿着拼写卡，指出上面的字母，我通过抬起眉毛认可，通过这种方式来逐个确认字母拼出单词，那是我能沟通的唯一方法。

幸运的是，加利福尼亚的一位名叫瓦尔特·沃尔托兹的计算机专家听说了我的困难。他给我发来一个称为平衡器的电脑程序。这使我能从轮椅上的电脑屏幕的菜单中，通过按下手中的开关选择整个单词。从那时起，该系统已经得到发展。现在我使用英特尔开发的一个名为阿卡特的程序，我用眼镜里的一个小传感器，通过我的脸颊动作控制它。它有一部手机，让我访问互联网。我可以声称自己是与世界最有联系的人。然而，我保留了原先的语音合成器，原因是我没有听到比这更清晰的语音，而且我迄今仍然认同这种声音，尽管它带有美国口音。

1982年，大约是在我进行无边界研究的时候，我首次想到写一本关于宇宙的科普书。我以为，这可以提供适量的帮助支持我上学的孩子，并支付不断上涨的护理花费，但主要原因是我想解释我们对宇宙的理解已经到了何等程度：我们多么接近找到一个完整的理论，它将描述宇宙和其中的一切。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。《时间简史》于1988年愚人节首次发表，真是恰逢其时。的确，这本书最初打算取名《从大爆炸到黑洞：时间短史》。书名被缩短并改为“简史”，其余的都已成为历史。

我从未想过《时间简史》能够如此成功。毫无疑问，尽管我有残疾，但我如何成为理论物理学家和畅销书作家，人们对这故事的好奇也对本书有助益。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。

对我的同事们来说，我只是一位物理学家，但对于公众，我可能是世界上最著名的科学家。部分原因是科学家除了爱因斯坦外，并不是广为人知的摇滚明星，另一部分原因是我符合残疾天才的刻板印象。我不能用假发和墨镜伪装自己——轮椅使我暴露无遗。众所周知且容易识别有其优点，也有其缺点，但优点远远超过缺点。人们似乎真的很高兴见到我。2012年，我在伦敦参加残奥会开幕式时，我甚至拥有了我有史以来最多的观众。

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。

在所有这一切结束时，我们人类自身作为自然界的基本粒子的集合，已经能够理解制约我们和我们宇宙的规律，这是一个伟大的胜利。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。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。

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当你还是个孩子时，你的梦想是什么，它实现了吗？“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。”1Is 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。世界是一个可怕的地方，所以即使像维京人一样强硬的人也相信超自然的存在，由此来理解诸如闪电、风暴、日食、月食等自然现象。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。

几年前，《泰晤士报》在头版刊登了一篇文章，标题是：“霍金说：上帝并未创造宇宙。”文章附有插图。上帝的形象取自米开朗琪罗的一幅画，显得拥有雷霆万钧的威力。他们印了一张我显得颇为自得的照片。他们让我们看起来像是在进行一场决斗。但我对上帝不抱怨恨。我不想给人留下这样的印象，似乎我的研究是关于证明或反驳上帝的存在。我的研究是要找到理解围绕我们四周的宇宙的合理框架。

几个世纪以来，人们认为像我一样的残疾人是生活在上帝的诅咒之下的。好吧，我想我可能使那里的某位感到不高兴，但我更愿意认为，一切都可以由自然定律给予另一种解释。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。大约公元前300年，一位名叫阿利斯塔克的哲学家被日食、月食迷住了，特别是月食。他很勇敢地质疑它们是否真的是由神造成的。阿利斯塔克是一个真正的科学先驱。他小心翼翼地研究了天穹并获得一个大胆的结论：他意识到月食其实是地球的阴影越过月球，而不是一个神圣的事件。这一发现使他心灵解放，他能够弄清他的上空真正发生的事情，并绘制显示太阳、地球和月球的真实关系的图。从那里他得出了更为非凡的结论。他推断出地球不像众人以为的那样是宇宙的中心，而是围绕着太阳运行的。事实上，理解这种安排就解释了所有的日食和月食。当月球在地球上投下阴影时，就会发生日食。当地球遮挡月球时，就会发生月食。但是阿利斯塔克又更进了一步。不像他同时代的人以为的那样，他认为星星并非天穹上的缝隙漏下的一缕光，那些星星是其他的太阳，就像我们的太阳一样，只不过离得非常远。这是多么令人惊叹的发现啊！宇宙是一个受原理或定律制约的机器。这些定律是人类头脑可以理解的。

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。在网球比赛中，球总是准确到达自然定律预告的位置。此外还有许多其他定律也在起作用。它们控制着正在发生的一切，从在运动员肌肉中如何产生射击的能量，到他们脚下的草的生长速度。但真正重要的是，这些物理定律以及定律之不可变是普适的。它们不仅适用于一个球的飞行，还适合于一个行星，以及宇宙中的其他一切的运动。与人类制定的法律不同，自然定律不能被打破。那就是为什么它们如此强大，而从宗教角度看时，也是有争议的。

如果你像我一样接受自然定律是固定的，那么很快就会接着问：上帝有什么作用？这是科学和宗教之间矛盾的重要部分，虽然我的观点作为头条新闻亮出，但这实际上是一场古老的冲突。人们可以将上帝定义为自然定律的化身。然而，这并不是大多数人心目中的上帝。他们的意思是，上帝要像人一样地存在，与之可有个人关系。当你仰望无比浩瀚的天穹，栖居宇宙中的人生是如此微不足道和偶然啊，这似乎极其难以置信。

我在非个人意义上使用“上帝”这个词，正如爱因斯坦那样，以之表述自然定律，所以知道了上帝的心灵正是了解了自然定律。我的预测是，到21世纪末，我们将会知道上帝的心灵。

现在剩下的一个领域，宗教可以有发言权的是宇宙的起源，但即使在这里，科学也正在取得进展，应该很快就能提供关于宇宙如何开始的确切答案。我出版了一本书，询问上帝是否创造了宇宙，引起了一些轰动。对科学家在宗教问题上居然说三道四，人们感到不快。我不想告诉任何人该相信什么，但对我而言，问上帝是否存在是一个有效的科学问题。毕竟，很难想象一个比什么或谁创生了并控制宇宙更重要或更基本的奥秘。

根据科学定律，我认为宇宙是自发地从无创生出来的。科学的基本假设是科学决定论。在给定某一时刻的宇宙的状态后，科学定律就确定宇宙的演化。这些定律可由也可不由上帝颁布，但他不能干涉使之违反定律，否则它们就不算是定律。这就留给上帝选择宇宙的初始状态的自由，但即使在这里似乎也可能存在定律。所以上帝也许根本就没有自由。

不管宇宙的复杂性和多样性，制造一个宇宙其实只需要三种成分。试想象我们可以在某种宇宙食谱中列出它们。那么我们烹饪宇宙所需的三种成分是什么？首先是物质——有质量的东西。物质就在我们身边，脚下的地中和太空外面。灰尘、岩石、冰、液体。巨大的气体云、恒星的巨大螺旋，每个都包含数十亿个太阳，向外延伸到令人难以置信的距离。

你需要的第二种成分是能量。即使你从未思考过它，我们都知道能量是什么。那是我们每天都遇到的东西。仰望太阳你可以在脸上感受到它：那是9 300万英里（1英里=1.609千米）外的一个恒星产生的能量。能量渗透宇宙，它驱动使宇宙永远充满活力，并不断变化的过程。

这样我们有了物质，我们有了能量。为了建立宇宙，我们需要的第三种成分是空间。很多空间。你可以说宇宙有很多品质——可怕、美丽、暴烈。但有一个品质和它毫不相干，那就是狭窄。无论我们朝哪里看，我们都看到空间，更多空间，更多更多的空间。空间向所有方向伸展。它足以使你头晕。那么所有的这一切，物质、能量和空间又是从何而来呢？直到20世纪我们才明白。

答案来自一个人的洞察力。此人可能是有史以来最杰出的科学家。他的名字叫阿尔伯特·爱因斯坦。遗憾的是，我从未见到他，因为他去世时我才13岁。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2的话，可以说两者是同一枚硬币的两面。他著名的等式E=mc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。那么，所有这些能量和空间又是从何而来的呢？科学家经过数十年的研究后找到了答案：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。

在大爆炸的那一刻，整个宇宙出现，伴随着空间。这一切都胀大，就像气球被吹大一样。那么所有这些能量和空间从何而来？这充满能量的整个宇宙，这极端广袤的空间及其包容的万物，如何无中生有？

对于一些人来说，这是上帝重新进入角色之处。正是上帝创造了能量和空间。大爆炸是创生的时刻。但科学讲的是另一个故事。冒着陷入麻烦的风险，我想我们更能理解恐吓维京人的自然现象。我们甚至可以超越爱因斯坦所发现的能量和物质的美丽对称。我们可以利用自然定律来解决宇宙的起源本身，并发现是否上帝的存在是唯一的解释。

我于第二次世界大战后在英国长大，那是一个节衣缩食的时期。我们被告知你永远不会无代价地得到任何东西。但现在，经过一生的研究，我认为实际上可以免费获得整个宇宙。

宇宙大爆炸核心的巨大神秘之处在于，解释不可思议的巨大的、拥有空间和能量的整个宇宙如何能无中生有。其秘密在于我们的宇宙最奇怪的一个事实。物理定律要求存在某种叫作“负能量”的东西。

为了帮助你理解这个奇怪的但很关键的概念，让我借鉴一个简单的比喻。想象一下，一个人想在平地上建造一座小山。那座山将代表宇宙。为了造这座小山，他在地上挖了一个洞并用土来堆他的山。当然他不只是在建一座小山，他还挖了一个洞，实际上是山的一个负版本。那个洞里面的东西现在已经变成山丘，所以这一切都完美地平衡。这就是宇宙开端背后的原理。

大爆炸产生了大量的正能量，它同时也产生同样多的负能量。通过这种方式，正的和负的加起来总是为零。这是自然的另一个定律。

那么今天这些负能量在哪里呢？它在我们宇宙食谱中的第三种成分中：它在空间中。这可能听起来很奇怪，但根据引力和运动的自然定律——科学中最古老的那些定律——空间本身就是一个巨大的负能量仓库，足以确保一切加起来为零。

我得承认，除非你喜爱数学，这些很难掌握，但这是真的。数十亿个星系的无尽网络，每个星系都由引力相互拉扯，就像一个巨大的存储设备一样运行。宇宙就像一个储存负能量的巨大电池。事物的正面——我们今天看到的质量和能量——就像那座小山，相应的洞或事物的负面遍布整个太空。

那么在我们寻找是否存在上帝的过程中，这意味着什么呢？这意味着，如果宇宙叠加起来是无，那么你就不需要上帝来创造它。宇宙是彻彻底底的“免费午餐”。

既然我们知道正的和负的加起来都是零，那么我们现在需要做的就是弄清楚——或者我敢说——是谁首先触发了整个过程。是什么能够导致宇宙的自发出现？起初，这似乎是一个令人困惑的问题。毕竟，在我们的日常生活中，东西不会凭空出现。你想喝咖啡时，你做不到只用手指点击就可召唤来一杯咖啡。你必须用咖啡豆、水，也许还有一些牛奶和糖来制作它。但是进入这个咖啡杯，通过牛奶颗粒，一直到原子水平，一直到亚原子水平，你进入了一个世界，在这个世界里，可以变戏法般地从无创生出某种东西。至少在短时间可能这样。那是因为，在这个尺度上，粒子譬如质子的行为符合量子力学的自然定律。他们真的可以随机出现，持续一段时间，然后再次消失，重新出现在别的地方。

因为我们知道宇宙本身一度非常小——也许比质子还小。这意味着某种非常了不起的东西。它意味着宇宙本身，尽管令人难以置信地广阔而复杂，在不违反已知的自然定律的情况下，可以就这样突然出现。从那一刻开始，随着空间本身的膨胀，数量巨大的能量被释放出来，而空间正是一个存放平衡账簿所需的全部负能量的地方。当然再次引出一个关键问题：上帝创造了允许发生大爆炸的量子定律吗？简而言之，我们需要一位上帝预先设置以使大爆炸可以爆炸吗？我不想冒犯任何有信仰的人，但我认为科学有比神圣的造物主更令人信服的解释。

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。让我来解释一下。想象一条河沿着山边流下。那么是什么造成了河流？嗯，也许是早先在山上降下的雨。但是，那又是什么导致降雨？一个很好的答案就是太阳，它照在海洋上，将水蒸气升空，形成云层。那么是什么导致了太阳照耀？嗯，如果我们看到太阳的内部，我们就会看到称为聚变的过程，其中氢原子连接形成氦，在此过程中释放出大量的能量。到现在为止一切都挺好。但是氢从哪里来？答：大爆炸。但这里至关重要。自然本身的定律告诉我们，宇宙不仅像质子，不需任何辅助就突然涌现，宇宙还不需要任何能量，而且大爆炸由无产生是可能的，就是无。

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。

要理解这个令人费解的思想，可以考虑在太空飘浮的黑洞。一个典型的黑洞是一颗质量大到向自身坍缩了的恒星。它的质量如此大，即使光也不能逃脱它的引力，这就是为什么它几乎完全是黑的。它的引力如此强大，它不仅会弯曲光线，还会扭曲时间。要想知道这是如何进行的，想象一台时钟正被吸入进去。随着时钟越来越接近黑洞，它开始变得越来越慢。时间本身开始减速。现在想象一台进入黑洞的时钟——嗯，当然假设它可以承受极端的引力——它实际上停止了。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。

在过去的一百年里，在对宇宙的理解方面，我们取得了惊人的进步。现在我们知道制约所有事物的定律，除了最极端条件之外，例如宇宙的起源或黑洞。我相信，时间在宇宙开始时所扮演的角色是消除对大设计师的需求，时间是揭示宇宙如何创生自己的最终关键。

当我们在时间中回到宇宙大爆炸的那一刻，宇宙变得越来越小，直到它最终达到这样的程度，即整个宇宙是一个如此小的空间，它实际上是一个无限小的、无穷密集的黑洞。就像在太空中飘浮的现代黑洞一样，自然规律确定了一些非常特别的东西。它们告诉我们，在这里时间本身也必然停止。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。

人们想要得到大问题，比如为什么我们在这儿的答案。他们估计答案不会简单，所以他们准备好要努力理解。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。

我有信仰吗？我们每个人都可以自由地相信我们想要相信的，而我认为最简单的解释是不存在上帝。没有谁创造宇宙，也没有谁指引我们的命运。这让我彻底醒悟：可能没有天堂也没有来世。我认为相信来世只是痴心妄想。它没有可靠的证据，它和我们在科学中所知道的一切相悖。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。

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上帝的存在和你对宇宙开端和终结的理解如何相协调？如果上帝存在并且你有机会见到他，你会问他什么？“问题该是，‘宇宙开始的方式是由上帝出于我们不理解的原因选择的，还是由科学定律决定的？’我相信第二个。如果你愿意，你可以将科学定律称为‘上帝’，但它不会是你会遇到的并向他提问题的人格化的上帝。不过，如果存在这样的一位上帝，我想问他对任何像在11维中的M理论那样复杂的东西如何作想。”2How 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。”我认为他的意思是说，虽然我们人类在身体上非常受限，特别是我这样的情况，但我们的思想可以自由探索整个宇宙，并勇敢地去甚至连《星际迷航》都不敢造访之处。宇宙真的是无限的，还是仅仅非常大？它有一个开端吗？它会持续无限的时间，还是很长一段时间？我们有限的思想何以理解无限的宇宙？哪怕我们仅仅试图理解，这难道不是自命不凡吗？

普罗米修斯从古代神祇那里偷来了给人类使用的火，遭到了宙斯的惩罚——我宁愿冒险重蹈他的覆辙，也要说，我相信人类可以也应当去理解宇宙。普罗米修斯遭到的惩罚是被永久地拴在岩石上，但最终他被赫拉克勒斯快乐地解放了。我们在理解宇宙方面进展显著。我们还没有一个完整的图景。我愿意相信，我们可能离它已经不远了。

据中非的波桑戈人说，在太初只有黑暗、水和伟大的本巴神。有一天，本巴胃痛不堪，呕吐出太阳。太阳晒干了一些水，留下土地。本巴仍陷在痛苦中，他呕吐月亮、星星，然后是一些动物——豹子、鳄鱼、乌龟，最后是男人。

像许多其他民族一样，这些创世神话试图回答我们都要问的问题。我们为什么在这里？我们来自何处？通常给出的答案是，人类起源是比较近世的事，因为人类还一直在改善其知识和技术，这应是显而易见的。所以它不可能已经存在了很长时间，否则它本应取得更大的进展。例如，根据厄谢尔主教的说法，《创世记》把时间的开端设在公元前4004年10月22日的下午6点。另一方面，物质环境，诸如山岳河流，在人的一生中变化甚小。因此它们被认为是一个不变的背景，要么作为一个空洞的景观亘古存在，要么与人类同时被创造出来。

然而，并不是每个人都对宇宙有一个开端这个思想感到满意。例如，亚里士多德，这位最著名的希腊哲学家，相信宇宙永远存在。永恒的东西比创生的东西更完美。他认为，我们能看到文明进展的原因是洪水或其他自然灾害一再使文明返回开始。人们愿意相信宇宙是永恒的，这是因为人们渴望不必援引神力来创造宇宙并使之运行。相反，那些相信宇宙有一个开端的人用它来证明上帝作为宇宙的第一个原因或第一推动者的存在。

如果有人相信宇宙有一个开端，那么显而易见的问题是，“在开端之前发生了什么？在创造世界之前，上帝在做什么？他是否为提出这些问题的人准备了地狱？”宇宙是否有一个开端的问题是德国哲学家伊曼纽尔·康德极为关注的问题。无论有无开端，他觉得都存在逻辑上的矛盾或二律背反。如果宇宙有一个开端，那为什么它在开端之前需等待无限的时间？他称之为正题。另一方面，如果宇宙已经存在了无限久，那为什么到达现阶段需要无限的时间？他称之为反题。正题和反题都依赖于康德的假设，也是几乎所有其他人都认为的，时间是绝对的。也就是说，它从无限的过去走向无限的未来，独立于任何可能或不可能存在的宇宙。

这仍然是当今许多科学家心目中的图景。然而，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。

虽然爱因斯坦的理论统一了时间和空间，但它没有告诉我们太多关于空间本身的信息。有关空间的一些东西似乎是显而易见的，即它一直在不停地延伸出去。我们预料宇宙不会在一堵砖墙处结束，虽然没有逻辑的理由说它为什么不能。不过现代仪器如哈勃太空望远镜让我们深入探究太空。我们看到的是数万亿个各种形状和尺度的星系。存在巨大的椭圆星系和像我们银河系一样的螺旋星系。每个星系都包含数千亿颗恒星，其中许多会有行星围绕。我们自己的星系在某些方向阻挡了我们的视线，但除此之外，星系在整个太空大致分布均匀，有些局部浓密，还有一些空洞。星系的密度似乎在很远的距离下降，但那似乎是因为它们离我们过远，过于黯淡，我们看不见。我们可以说的是，宇宙永远在太空中延伸出去，无论它延伸多远，都是几乎一样的。

尽管宇宙中处处似乎都一样，但它在时间上肯定在改变。这一点直到20世纪初才被人们意识到。此前，人们认为宇宙在时间上是基本不变的。它可能已经存在了无限的时间，但这似乎导致荒谬的结论。如果恒星在无限时间内辐射，它们应使宇宙加热至恒星自己的温度。那么即使在夜晚，整个天空都会像太阳一样明亮，因为每一道视线都会终止于一颗恒星或一团尘埃。这些尘埃应已被加热到像恒星一样热。所以我们所有人观察到的现象，即夜晚的天空是黑暗的，是非常重要的。这意味着，宇宙不可能以我们今天看到的状态存在了无限久。过去肯定发生过一些事件，让恒星在有限的时间前点亮，那么来自遥远恒星的光线还来不及到达我们。这可以解释为什么夜空不是所有方向都发光。

如果恒星以前永远就在那里，那它们为什么在几十亿年前突然亮起来？什么东西充当时钟告诉它们闪耀的时刻到了？这使那些相信宇宙永远存在的哲学家们深感困惑，如伊曼纽尔·康德。但对于大多数人而言，这和宇宙就以现在差不多的样子，仅在几千年前被创造出来的思想相一致，正如厄谢尔主教所得的结论。然而，随着20世纪20年代我们在威尔逊山上用百英寸的望远镜观测宇宙，不同的思想出现了。首先，埃德温·哈勃发现了许多被称为星云的微弱的光斑。它们实际上是其他星系，那是庞大的恒星集合。这些恒星就像我们的太阳一样，但距离很远。它们之所以显得如此微小而黯淡，距离必定大到来自它们的光要花数百万年甚至数十亿年才能到达我们。这表明了宇宙的开端绝不会在区区几千年前。

但哈勃发现的第二件事更加惊人。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

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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