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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(huì)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(diǎn)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(duì)宇宙未來演化的預(yù)測(cè)，因?yàn)檫@些定律的物理方程是不穩(wěn)定的，不會(huì)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(duì)五天以外的天氣情況作預(yù)報(bào)是相當(dāng)困難的，因?yàn)閺?fù)雜得難以計(jì)算；即使我們知道了制約大腦的所有方程，也不能對(duì)人類的行為作出預(yù)測(cè)，因?yàn)樾⌒〉母淖儠?huì)導(dǎo)致截然不同的結(jié)果。 宇宙中的局部運(yùn)動(dòng)也許會(huì)出現(xiàn)混沌狀態(tài)，但宇宙在大尺度上是可以預(yù)測(cè)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(gè)方向上的宇宙微波背景輻射就不會(huì)如此一致。“這表明，宇宙的行為在非常大尺度下是簡(jiǎn)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(gè)膨脹率。如果宇宙的密度大于

3、某個(gè)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(huì)坍縮到一個(gè)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(huì)坍縮，而時(shí)間本身就會(huì)在大擠壓處終結(jié)?！? 計(jì)算宇宙的平均密度并不容易?！叭绻覀冇?jì)算能看得見的恒星并把它們的質(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?yàn)橛钪嬷羞€有許多暗物質(zhì)。根據(jù)現(xiàn)在的觀測(cè)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(cè)證據(jù)，則可預(yù)言宇宙會(huì)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(duì)黑洞的解釋是：“空間—時(shí)間的一個(gè)區(qū)域，因?yàn)槟莾旱囊κ侨绱酥畯?qiáng)，以至于任何東西，甚至光都不能從該處逃逸出來?！保ā稌r(shí)間簡(jiǎn)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(cè)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?yàn)檫€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(duì)這個(gè)問題沒研究清楚之前，科學(xué)家也不得不認(rèn)為“宇宙實(shí)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?！?