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2、科学如何争鸣？
《时间简史》是作为向中学文化程度的人介绍的一本自然科学读物，又是一本社科读物，我们就想到新中国建立以来，从中学生时代就开始提倡的树立正确的人生观和世界观的教育。 树立正确的人生观和世界观，这当然是正确的；但因世界观联系宇宙观，如果宇宙观作为世界观当作社会科学问题，不正确的宇宙观的要害就大了。回到《时间简史》首版以前的年代，那其中的世界观，是包括有对宇宙的看法的。但那时主要还是政治统帅一切，对宇宙的看法只准有一种，那就是宇宙是无限的。由此想到了一些有关《时间简史》难忘的故事。 改革开放后，树立正确的人生观和世界观，20世纪介绍霍金及其《时间简史》本是题中之议。经过多年阶级斗争的洗礼和改革开放的探索，正确的人生观和世界观指向了建立“和谐社会”，这是全国和全世界爱好和平的人民都拥护的。而科学争鸣本来是正常的事，但即使21世纪已经过了十年，在线网络批判霍金仍成为一部分时髦，我们说是有相当多的人上网指责和谩骂霍金及其《时间简史》，居然以为是霍金及其《时间简史》在破坏中国乃至世界各国的科学。 这些人是根本不了解“科学”和“世界观”之间的区别吗？正如有人说，无知者无畏，但无畏者应该保持基本的谦卑；霍金及其《时间简史》只是作为一个科学家的一类科学研究，即使不懂物理学的人，也绝不会隔空去谩骂物理学家搞坏了我们的环境，不会骂医学家搞坏了我们的健康。如果你是真正的科学家，对你坚持的宇宙观有哪项重大发现是它发现的？对以指责和谩骂作解脱了做何感想？谩骂是受过科学训练的人说的话吗？不要以为戴着正确的人生观和世界观的帽子就高人一等，不要以为自己是理工科就更加科学。不管你是所谓的科学家，还是什么院士，要么大家一起承认不足，努力改进；要么，大家一起恶名远扬，埋头做人。 因为正确的世界观，彭罗斯在《通往实在之路》一书中指出，人类几千年来通过对自然量子形式体系“古代定理和现代问题；物理世界里数的种类、奇幻的复数；对数、幂和根的几何学；实数微积分；复数微积分；黎曼曲面和复映射；傅里叶分解和超函数；曲面；超复数； n维流形；对称群；流形上的微积分；纤维丛和规范联络；无限的阶梯；时空；闵可夫斯基几何；麦克斯韦和爱因斯坦的经典场；拉格朗日量和哈密顿量；量子粒子；量子代数、几何和自旋；纠缠的量子世界；狄拉克电子和反粒子；粒子物理学的标准模型；量子场论；大爆炸及其热力学；早期宇宙的推测性理论；测量疑难；量子态收缩中的引力角色；超对称、超维和弦；圈变量；扭量理论”等32个阶梯的自然科学形式本体论的探索，他认为双曲线最为接近宇宙演化的真实绘景。即如果承认有阴阳、正反、虚实世界的相对划分，那么双曲线最为接近的世界观的描述。彭罗斯的研究，但在经典作家确定性那里，还找不到这种不确定性答案。 A、霍金的理论是否是“玄学” ？我们可以说，霍金搞的理论不是空隙来风。例如他对20世纪上半叶，占据现代自然科学国际主流中心地位的哥本哈根学派的不确定性原理和真空量子起伏非常重视----这是指由一个粒子及其反粒子构成的成对粒子，在彼此湮灭并最终双双消失前，可以非常短暂时间在真空区自然出现。在上世纪70年代，霍金就是借助这个理论提出，如果成对粒子在黑洞边缘附近形成，其中的粒子在被摧毁前可能掉入黑洞，反粒子则被搁浅在事件视界之外----这就是称的黑洞存在“霍金辐射”。 B、这是“玄学”吗？不。这实际具有实验推广检验的重要意义。如在声学黑洞中，霍金辐射将以类似粒子的振动能量包形态存在，也就是所说的“声子”。在大地震的拟大型强子对撞机原理中，“夸克-胶子等离子体”的能量威力，联系在点源发生大地震的能量机制，加之地壳板块断裂带的错动、滑移等岩石应力，在地壳弧线曲面下的反射与聚焦，对应时空撕裂，如果设我们可见的时空为“正”，撕裂开的时空为“负”，再配上时空量子化，“负”的时空量子就类似微型黑洞。这里如果“负”的时空量子类似真空瓶子----打开真空瓶子的塞子，它就会吞食周围的空气，发生类似的爆响。所以联系“负”的时空量子微型黑洞，它也会吞食周围的物质发生爆炸，这也类似霍金辐射的唯象软对撞机震源原理。 C、现在已经有以色列理工学院的杰夫•斯蒂恩豪尔(Jeff Steinhauer)小组，能做在“玻色-爱因斯坦”冷凝物中，产生霍金辐射的有证可考的实验。 1）“玻色-爱因斯坦”冷凝物是物质的一种量子态，此时的原子团行为与单个原子类似。在此之前，科学家已经能够让冷凝物以超音速移动。而在操纵“玻色-爱因斯坦”冷凝物过程中，物理学家能够创造声学黑洞。这是创造一个可捕获声音而不是光线的人造黑洞，即当物质密度达到足够大，并塌陷为一个被称之“奇点”的点时，就会形成黑洞-----这是借助一种材料以超音速在介质中移动，当在介质中穿行的声波无法跟上这种材料的速度，就像鱼儿在快速流动的河流中游动一样，声音最终被类似河流的事件视界捕获。 2）实验的具体做法是，将大约10万个带电铷原子冷却到只比绝对零度高出不到十亿分之十的温度，同时借助磁场捕获这些原子。在一束激光的帮助下，研究人员随后创建一个电势阱，以吸引铷原子同时促使它们在这种材料中以超音速Z字形穿过电势阱。这一过程，产生了一个持续8毫秒左右的超音速流，进而快速形成一个能够捕获声音的声学黑洞。 3）利用天文学观测手段，典型黑洞的蒸发因包括大爆炸的“余辉”宇宙微波背景辐射，能量更高的辐射源变得暗淡，探测霍金辐射并不是一件容易的事情。而从霍金辐射量子力学如何适用于被引力扭曲的太空环境观点，转到采取相对较为容易的一种方式----利用量子流创造人造事件视界的声学黑洞探测霍金辐射，利用大地震夸克-胶子等离子体黑洞探测霍金辐射，具有非常重要的意义-----即使还有很长的一段路要走。 |
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2、这是为什么？众所周知，霍金教授虽说30年来身在英国科学殿堂引领天体物理学术潮流，但这个领军人物1974年（32岁）后就全身瘫痪，1985年动了一次手术后，基本上丧失了讲话能力，后来只能依赖一种语音合成器发言。瘫痪了30年的霍金，生活上处处要求人，这种极大的反差，使他不能像阿拉法特那样具有直言不讳的斗争性格，所以他把原先类似“刺刀见红”的斗争性格转变为“进两步退一步”的策略，是一种生存之道。
即，一是为减轻冲突，生活上换取求人的方便。二是由于行动的不便，看书和做实验都不能比过常人，也许只有用麻痹对方，以产生学术上“乌龟与白兔赛跑”类似的效应---如别人以为霍金都说错了，也就不去研究了，然而他却仍在埋头苦干，等别人醒悟过来时，他已经又攀登到新的高峰。这种不按正规“出牌”类似声东击西的办法，30年来让他多次取胜，运用得炉火纯青；不管是同事、朋友、学生，还是竞争对手，总是成了落后者。甚至霍金利用他身体的残疾和不按正规“出牌”的思维，也麻痹了我国不少民间科学家。 一位很富有的出过三大本宇宙学专著的民间科学家说：“霍金身体的残疾，说明他的智力也不行。他的《时间简史》之所以火爆，是利用了人们对他身体残疾的同情换得的”。实际这位民间科学家对霍金写作《时间简史》背后的数学一点也不懂，加之霍金说对又说是错了的“出牌”智慧，让这位民间科学家把霍金看成类似“骗子”，也不愿意去学习霍金写作《时间简史》背后的数学，使他十多年来仍停留在自己原来的数学水平，真可惜。 3、看《时间简史》胆略，想宇宙是由物质、能量、时间、空间所构成。茫茫宇宙，我们从何而来？英国科学家霍伊尔认为，宇宙从来就是存在的，宇宙演变求衡，人类就起源于太空。这个解释，遭遇霍金阻截。《时间简史》记录了这些阻截。 这里霍金是类似“骗子”？是智力低下？还是智力超人？胆略过人？如果全身瘫痪的霍金现在难以说服人，那么唯有时间走过的历史，能比较他与大多数人智力、胆略的高低。这就是我们要用他全身瘫痪前的科研性格，作反证。 1）1962年20岁的大学三年级的霍金，虽已得了肌萎缩性脊髓侧索硬化，但生活上还完全能够自理，和好人一样，所以1965年他大战英国科学界领袖级式的人物霍伊尔时，简直就像阿拉法特性格那样与人斗。说霍伊尔是领袖级式的人物是有根据的；霍伊尔是“稳恒态宇宙论”的创始人之一，当时是引领世界天体物理学术潮流的领军人物。“稳恒态宇宙论”不但在英国吃香，就是在我国也是举国上下拥护的理论。如果23岁的霍金类似要与我国权威的天文学家斗，我们也许会多么希望他像后来全身瘫痪了爱说的一句话：“也许我错了。”但在他当年与霍伊尔对阵的英国皇家学会论坛上，霍金半句也没有说。霍伊尔恨死了他一辈子，后来还离开了英国。但霍金也吃到了苦头。 由于霍金得罪了霍伊尔，后来他要申请研究员职位，这下轮到老教授们评审霍金，学院迟迟不给他任命。霍金还是通过邦迪教授---他是霍伊尔的朋友、也是霍金姨妈的好邻居，请他帮忙“开后门” 才过了关。那霍伊尔是什么人呢？ 2）霍伊尔是英国著名数学家和天文学家，英国皇家学会会员，于2001年8月20日逝世，享年86岁。在人们看来，研究涉及现代天体物理学众多领域的霍伊尔，也应算科学界的一位枭雄；特别是他解决了化学元素的宇宙起源问题的主要贡献，应该获得诺贝尔奖。这是1954年他已证明从氦到碳这些轻元素，能够在温度为1亿开的红巨星中产生；1957年，他和伯比奇夫妇、福勒四人提出了著名的B2FH元素合成理论；1967年，霍伊尔、福勒和瓦戈纳合作，用大爆炸理论解释了所有其他轻元素的起源，彻底完成了这一壮举。虽然对B2FH理论的主要贡献应归功于霍伊尔，但1983年的诺贝尔奖却只授予了福勒。 霍伊尔还和魏克拉马辛格探索了地球生命的起源问题，认为地球上的生命来源于太空，组成生命的一些复杂分子是由彗星或陨星携带到地球上来的（简称HW学说）。此学说多年来成为理论界一个有争议的问题，但近年来发现了一些有利于HW学说的事例。霍伊尔是一个直言不讳和不遵从科学界门户之见的有争议的人物。特别是他把几十年的时间用在研究宇宙起源之谜上，1948年霍伊尔和邦迪、戈尔德共同提出了宇宙的稳态学说，认为宇宙在膨胀，但是同时也在不断创生出新物质，从而使整个宇宙基本保持稳定不变。霍伊尔还根据相对论，为稳态的宇宙构筑了一系列数学模型，可是其后的许多新的天文发现却大多不利于稳定理论。目前，宇宙的稳态理论已基本上被放弃。尤其是上世纪60年代宇宙微波背景辐射现象被发现后，就对稳态理论不利。而正是在这之前，读西阿马教授研究生的霍金，同当时著名天文学家霍伊尔的争论，才引起了人们的注意，后成为这一领域的重要人物。霍金后来还开玩笑说：幸亏他当年没跟霍伊尔教授读研究生，要不他就得不断地为宇宙恒稳态理论辩护了。 那时，霍金本来想跟霍伊尔学习---霍伊尔关于宇宙恒稳态的理论当时很有影响，但是霍伊尔教授的研究生已经招满了，于是霍金不得不转而成为西阿马教授的研究生。正是在西阿马教授的带领下，霍金开始思考和研究宇宙大爆炸的理论，而这一理论是和霍伊尔教授的宇宙恒稳态理论完全对立的。霍金对宇宙恒稳态理论是很了解的，这理论认为宇宙的过去、现在和将来，基本上处于同一种状态，从结构上说是恒定的，从时间上说是无始无终的。霍金对大爆炸理论也是很了解的，这理论认为宇宙和时间的开始，都源起于宇宙中一次巨大的爆炸，这一爆炸造成了现在的各大星系，而各大星系，以及整个宇宙总是处于不断变化，发展的过程之中。因此有人说，霍金能够在天体物理学上取得今天这样大的成就，和他初到剑桥时选择导师时的阴差阳错有很大的关系。 但和霍伊尔教授争论的这种教训，唤起了霍金对他父亲策略的追随。霍金的父亲是英国的一名共产党人，文化大革命时期还访问过中国。虽然英国是发达的资本主义国家，较开放，但主流社会对英国的共产党人及其家人，按霍金前妻还是姑娘时的话说：“霍金家的人是不合群的人”。但社会上霍金的父亲不单小有名气，是经常能出国搞研究的高级科学家，而且还能善始善终；没有运用得炉火纯青的“进两步退一步”的策略，在不比社会主义中国的资本主义的英国，共产党人是难做好党的工作的。至于有人说，科学研究是极严肃、严密的事情，霍金竟然如此轻描淡写搞“进两步退一步”的策略，道不道德？我们认为不能这样说。 3）以“层子模型”为例，这是我们倾国力打造的与“夸克模型”对着干的物理前沿理论。竞争中我国失利了。但我们要从策略出发，把我们的“层子模型”说成就是“夸克模型”，“层子”就是“夸克”，你能说我国的科学家不道德、不严肃、不严密吗？所以说，这些都只能看成是策略问题，而不是不道德、不严肃、不严密的问题。懂得了霍金的性格策略，就懂得了2004年所谓霍金的科学新闻，不是新闻而旧闻。 其一，所属霍金放弃终极理论，在《时间简史》和2002年霍金在北京都说过意思相同的话。我国有一些学者也认为是“旧闻”。他们说，早在2002年8月霍金在我国一个研究所举行了一次学术演讲，其内容和他后来在其他地方所作的演讲及表达怀疑自己理论有误的想法基本相同。 其二，所谓霍金承认黑洞理论有误，而在《果壳中的宇宙》一书中，霍金已基本解决了黑洞信息悖论。1997年《科学》（中文版）第8期上的文章《黑洞与信息悖论》，美国弦理论家萨斯金就有霍金与彭罗斯之间关于黑洞信息悖论解决的说明。如果霍金要发表更完善的新理论证明，也不过是这些说明的物理及数学的细化。 |