《宇宙的未來》課文理解

上傳人:xinsh****encai 文檔編號:28062447 上傳時間:2021-08-23 格式:DOC 頁數(shù):2 大?。?6KB
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1、《宇宙的未來》課文理解 在講演的開頭,作者就指出,預(yù)言將來是非常困難的,預(yù)言宇宙的將來尤其困難。但科學(xué)家仍然有信心。 提到預(yù)言,人們會不由自主地想到古代的巫術(shù)。女巫把自己“弄得精神恍惚”,不過是為了增加點神秘色彩,“而真正的技巧在于解釋”。近代宗教預(yù)言也是這樣,不斷用新的解釋來掩飾預(yù)言的失敗。也許,科學(xué)預(yù)言并不比巫師或宗教預(yù)言家的預(yù)言更可靠,但預(yù)言宇宙的未來,還是可能的。 當(dāng)然,我們現(xiàn)在還不知道一些極端條件下的物理定律,但這并不影響我們對宇宙未來演化的預(yù)測,因為這些定律的物理方程是不穩(wěn)定的,不會有確切的解──就像我們用手旋轉(zhuǎn)賭盤,你感覺不到用力的微小變化,但指針卻停留在不同的地方。同樣

2、道理,對五天以外的天氣情況作預(yù)報是相當(dāng)困難的,因為復(fù)雜得難以計算;即使我們知道了制約大腦的所有方程,也不能對人類的行為作出預(yù)測,因為小小的改變會導(dǎo)致截然不同的結(jié)果。 宇宙中的局部運動也許會出現(xiàn)混沌狀態(tài),但宇宙在大尺度上是可以預(yù)測的。宇宙正在膨脹,其他星系正在離我們遠(yuǎn)去。宇宙微波背景輻射證明了宇宙的膨脹大體上“是平滑的而非混沌的”;反過來說,如果宇宙的膨脹率和平均密度不是“處處相同”,各個方向上的宇宙微波背景輻射就不會如此一致?!斑@表明,宇宙的行為在非常大尺度下是簡單的,而不是混沌的?!? 現(xiàn)在,宇宙中星系之間的距離在增大,“但是人們預(yù)料星系之間的引力吸引正在降低這個膨脹率。如果宇宙的密度大于

3、某個臨界值,引力吸引將最終使膨脹停止并使宇宙開始重新收縮。宇宙就會坍縮到一個大擠壓?!薄按髷D壓”和“大爆炸”前的狀態(tài)一樣,“是具有無限密度的狀態(tài),物理定律在這種狀態(tài)下失效?!? 預(yù)言宇宙的未來,“關(guān)鍵問題在于:平均密度是多少?如果它比臨界值小,宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹。但是如果它比臨界值大,宇宙就會坍縮,而時間本身就會在大擠壓處終結(jié)?!? 計算宇宙的平均密度并不容易?!叭绻覀冇嬎隳芸吹靡姷暮阈遣阉鼈兊馁|(zhì)量相加,我們得到的,不到臨界值的百分之一左右?!奔词辜由稀皻怏w云的質(zhì)量”,臨界值最多是百分之一。但是,我們能不能據(jù)此得出宇宙將永遠(yuǎn)膨脹下去的結(jié)論呢?還不能。因為宇宙中還有許多暗物質(zhì)。根據(jù)現(xiàn)在的觀測研

4、究,將這些暗物質(zhì)估算在內(nèi),“仍然只達(dá)到要使宇宙重新坍縮的臨界質(zhì)量的百分之十左右。這樣,如果我們僅僅依據(jù)觀測證據(jù),則可預(yù)言宇宙會繼續(xù)無限地膨脹下去?!边@樣,“在大約一百億年以后,宇宙中大多數(shù)恒星都已把燃料耗盡”,走向滅亡。因它們的質(zhì)量的不同,或者變成白矮星,或者變成中子星,或者變成黑洞。 霍金對黑洞的解釋是:“空間—時間的一個區(qū)域,因為那兒的引力是如此之強,以至于任何東西,甚至光都不能從該處逃逸出來?!保ā稌r間簡史》一書所附《小辭典》)但是,也許“黑洞并不像被描繪的那樣黑”,根據(jù)量子力學(xué)的測不準(zhǔn)原理,如果黑洞中有一顆粒子的位置是確定的,那么它的速度就有可能超過光速“逃離黑洞”。 我們不能相信已有的確定證據(jù),是因為還有別的理論在探討宇宙的奧秘。人擇原理和暴漲理論就是其中的兩種。宇宙是繼續(xù)膨脹還是可能收縮,這取決于宇宙現(xiàn)有密度。在對這個問題沒研究清楚之前,科學(xué)家也不得不認(rèn)為“宇宙實際上是處在刀鋒上”,所以要繼承巫師或預(yù)言家的傳統(tǒng),“兩方下賭注,以保萬無一失?!?

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