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42、深层秩序

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生在1990年,当时日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室的研究人员创建了万维网(World Wide Web)。[3195]它采用了蒂姆·伯纳斯—李(Tim Berners-Lee)设计的特别协议HTTP,使互联网变得更易浏览或操作。Mosaic是第一款真正流行的浏览器,它由伊利诺伊大学开发,并于1993年投入使用。从此,互联网才在商业领域变得可行而易操作。

互联网也不乏批评者,如布莱恩· 温斯顿,他在1998年撰写的媒体技术史中警告:“互联网代表了20世纪下半叶信息商业化理念的最终灾难性应用。”[3196]但是几乎无人质疑,互联网的确是一种新的沟通方式,人们同时也相信,一种新的心理学即将因为“网络空间”的虚拟人际关系而诞生。[3197]

在接下来的几年里,1988年也可以说是科学的转折点。这一年,互联网和人类基因组组织走上正轨,引领人类进入了超现代世界,也使21世纪的发展初现轮廓。也是这一年,一本书面世了,在科技图书出版史上,它获得的商业成功是其他任何书籍所无法比拟的。它为科学的普及打上了烙印,不过,正如我们将在结语中看到的,在某种程度上,这本书也代表了科学最受欢迎的那个年代。

《时间简史:从大爆炸到黑洞》是剑桥大学的宇宙学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)的著作,而Bantam图书公司的纽约编辑彼得·古扎迪(Peter Guzzardi)为这本书的编印忙乎了五年,所以某种程度上说,也是他的作品。[3198]正是古扎迪说服霍金放弃了与剑桥大学出版社的合作。在此之前剑桥大学出版社一直计划出版霍金的这部作品,而且他们已经出版了他的其他作品,还为《时间简史》支付了1万英镑的预付款——这已经打破了他们的预付款最高纪录。但是古扎迪说服霍金改投Bantam的过程并没有大费周章,因为古扎迪的满腔热情早就征服了公司的编辑部,他们的预付款高达25万美元。其间数年,古扎迪努力工作,发奋编辑霍金深奥晦涩的文章,使其更易被普通读者接受。[3199]这本书于1988年初春发布,其后发生的事情很快载入出版史。在美国和英国,精装本的销量均超过50万本,到1991年,这本书已经重印了20次,在畅销书榜单上停留了234周,长达四年半之久。这本书在意大利、德国和日本等全世界众多国家也大获成功,霍金旋即成为世界上最著名的科学家。人们为他制作电视剧,请他友情客串好莱坞电影,聆听他的公开演讲,即使像伦敦阿尔伯特音乐厅那么大的会场也会因为他而人满为患。[3200]

这个成功的故事中还蕴含着一个不寻常的因素。1988年,霍金已经46岁,但是早在1963年起,当他还只有21岁时,他就已经被诊断出肌萎缩性侧索硬化症(ALS),在英国它也被叫作运动神经元病,在美国它也被称为卢伽雷氏病,因为美国洋基队的一名棒球运动员卢· 伽雷就死于这种疾病。[3201]在1962年底,诊断之初的症状只是动作笨拙,接着病情不断发展,到1988年霍金已经被迫要坐轮椅,而且只能通过一种与语音合成器相连的特制计算机同周围的人进行沟通。尽管身有残疾,1979年,他荣获剑桥大学的数学卢卡斯荣誉教席,这一职位此前属于艾萨克· 牛顿。他还获得了爱因斯坦奖章,发表了众多关于万有引力、相对论和宇宙结构的著作,反响很好。正如霍金的传记作家所说,斯蒂芬· 霍金的残疾程度与他的科学思想之深入人心到底有多大关联,我们也许不得而知,但是,他战胜病魔的精神确实令人鼓舞、感动人心(20世纪60年代末医生推测他只能再活两年)。他从不允许残障妨碍他关注重要的科学问题,包括黑洞、“奇点”的概念、它们对大爆炸理论的启示、多重宇宙的可能性、万有引力的新观点和真实世界的脉络,特别是“弦理论”。

霍金的名字无可磨灭地与黑洞联系在一起。我们早先时候已经提到,黑洞的概念始于20世纪60年代。科学家想象中的黑洞是密度超大的物体,源于某种恒星演变,在此过程中由于万有引力的作用,大型天体自身瓦解,一切都无可幸免地被它吸收,哪怕是光线。20世纪60年代,脉冲星、类星体、中子星和背景辐射的发现大大拓宽了我们对这一过程的理解,这个过程变得更加具体,而不是抽象。霍金在伦敦大学伯贝克学院期间,曾与另一位卓越的物理学家罗杰· 彭罗斯共事。他们二人首先提出,在每个黑洞的中心,如同宇宙发端时一样,一定有一个“奇点”,此时物体的密度无穷大而体积又无穷小,我们所熟悉的物理学法则在此完全无效。霍金进一步提出了一个革命性的观点,黑洞可以发出辐射(即霍金辐射),在特定条件下会发生爆炸。[3202]他相信,正如20世纪60年代射电星的发现要归功于新发明的射电望远镜一样,X光应可以通过大气层(大气层可以屏蔽掉这些光线)之上的卫星从太空中探测到。霍金的推论基于这样的推算,即当物体被吸入黑洞,它就会变得温度极高,从而释放X光。果然,科学家随后就在太空探索中发现了四种X光源,因而成为印证可观测黑洞的第一候选项。霍金后来的计算显示,与他最初的想法相反,黑洞不会保持稳定,而是以引力的形式丢失能量,接着收缩,最终在几十亿年后爆炸,这也许能解释宇宙中偶然发生的、无法解释的能量爆发。[3203]

20世纪70年代,霍金应邀去了加州理工学院,在那儿遇到了极具魅力的理查德·费曼(Richard Feynman),并与他交换了意见。[3204]费曼是量子理论的权威,霍金利用这次会面进一步发展了有关宇宙起源的解释。[3205] 1981年,他在梵蒂冈公布了这一理论。霍金理论的来源是,他尝试设想当黑洞收缩成一个点并消失时会发生什么情况。麻烦在于,根据量子理论,最小的理论长度是普朗克长度,取自普朗克常数,相当于10—35米。一旦物体到达这个长度(虽然它很小,但不是零),就无法继续收缩,但可以完全消失。类似地,普朗克时间也是相同的情况,相当于10—43秒,因此,当宇宙产生时,它不可能在不到10—43秒内产生。[3206]霍金通过一个可以用类比解释的方法解决这个反常现象。他要求我们接受爱因斯坦提出的时空弯曲学说,它就像气球的表面,或者地球的表面。记住这些只是类比,霍金还采用了另一个类比,他说,宇宙最初就像绕北极画的一个小圆圈那么大。随着宇宙(圆圈)的膨胀,仿佛纬线绕着地球膨胀一样,直到抵达赤道位置,然后开始收缩,在“大收缩”时抵达南极。在南极,无论你要往哪儿去,你都必须要往北走:几何学告诉我们,不可能有别的路径。霍金要求我们接受,在宇宙诞生之初,一个类似的过程就发生了:正如“南”在南极没有意义,在宇宙的奇点,“之前”也无意义,时间只能往前。

霍金的理论试图解释大爆炸“之前”发生了什么。关于大爆炸理论,困扰物理学家的一大问题在于,正如我们所知,宇宙似乎在各个方向上都很相似。[3207]它为什么会有这么精妙的对称?多数爆炸不会展现如此完美的平衡,那么是什么使“奇点”与众不同?麻省理工学院的阿兰·古斯(Alan Guth)和安德烈·林德(Andrei Linde,他是一位俄罗斯物理学家,于20世纪90年代移居美国)提出,在时间的起点,即T=10—43秒时,宇宙比一个质子还小,而重力暂时是一种斥力,而不是引力。他们认为,

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