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闲话烟雨放眼宇宙白头翁

  一九七四年,霍金发表了他一生影响最深远的黑洞辐射的研究,他发现粒子可以从黑洞内穿透视界而蒸发出来,粒子有这种破壁而行的力量,既使是黑洞也“牢”不住它,圈不了它。粒子的逃离使得黑洞的质量会变小、变弱、变脆。关键霍金还证明了飞出黑洞的粒子,具有黑洞的热谱,带走的黑洞的性质并没有因粒子逃离黑洞而消失、减弱,其温度与黑洞的质量成反比。粒子本身从黑洞中带走的温度越高,黑洞的质量就越少、越弱,最后导致黑洞的温度越高,其质量越弱、越差,达到极致之点时,黑洞则以爆炸终结。在黑洞辐射场景中,相对论、量子论和热力学得到了完美的统一,这正是霍金的高明和杰出之处。在他之前,无人能如此全面、科学、正确地去解释黑洞的“生老病死”。

  关於宇宙间的粒子,它似乎是地球物理学的一个概念。从字表上看,总觉得粒子不大、不重,说它小至细菌、粒子、中子还好理解。而霍金说的这种宇宙的粒子,却无限大、无限重。他举例说,宇宙中有些星球叫白矮星,白矮星体积不大,但是它上面的一块小石头的密度有多大?一立方英寸的石头,形象地说比一块绿豆糕还小的石头,重量就达到几百亿吨,让人无法想像。霍金又打了一个简单比方,如果把这块小石块放到地球上,地球表层的石头就会像豆腐一样,这块小石块会轻而易举地从地球表面穿过去,直穿到最裏面,有可能一穿而过,比利箭射穿一张纸面还轻易,这不是危言耸听,也不是故弄玄虚。 这种白矮星被霍金称之为可能是上次宇宙大爆炸过程中遗留下的高密度的星球。就是像白矮星这样的星球,一旦进入到黑洞中,也会发生人类不可思议的变化,它可能被融化得无踪无迹,也可能贴附在黑洞壁上,转化为其他物质,也有可能永远被禁锢在黑洞之中。

  过去读老子的《道德经》,莊子的寓言,读魏晋的玄学、清谈,亚里士多德的《论天》,屈原的《天问》,柳宗元的《天说》上九天揽月,下五洋捉鳖,都没有离开这个世界。而霍金指点的是星球,放眼的是宇宙。

  霍金的无边界宇宙的设想和他的黑洞论,无论在科学上、哲学上,还是美学上、数学上,都具有巨大魅力。霍金认为,哲学为了和当代科学的成就相容,必须採纳他称为依赖型的实在论。在霍金之前,对宇宙黑洞的研究已有定论,那就是在大质量恒星坍塌形成黑洞时,黑洞会形成一种无所不能的“黑牢”。由於黑洞也不能永恒地存在,也面临“生老病死”,在黑洞最终消失的时候,黑洞内部“禁锢”的一切信息也会随之消逝,但这与量子物理学原理相悖。

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