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霍金发表公众演讲:我们生活在一张“膜”上

http://www.sina.com.cn 2002年08月16日 11:05 解放日报

  暴风雨般的掌声终于渐渐歇落。讲台上的巨幅挂幕,画着深邃的宇宙星空,霍金坐在它前面,尤显瘦弱。“我们可能生活在更大空间的一个膜或表面上。”今天上午,霍金用一句简短的话,开始了他的公众演讲。浙江大学体育馆内3000多名听众鸦雀无声,跟随着霍金特有的“美式男中音”,一起探索宇宙的真相。

  理解理论物理学家的思想,绝非一件易事。按照我们日常的经验,时间从无限的过去
永远流向未来,空间永远向宇宙深处扩展。但霍金的“中国弟子”吴忠超说,这是牛顿的时空观,只能用于安慰软弱者。

  “宇宙的时空其实是弯曲的,GPS定位系统和其他实验,已经证明了这一点。这是爱因斯坦的天才发现。”霍金说。但天才的广义相对论,无法解释黑洞等现象,因此,随着研究的深入,量子力学进入了物理学家的视野。当两者结合后,寻找万物的统一理论(TOE)便成为科学家的梦想。经过30多年的研究,霍金昨天告诉听众,如今至少已有了一个候选人:M—理论。

  一个传统的问题是,根据M—理论推算,宇宙可以有10维乃至11维,为什么我们只能感觉到其中的4维呢?其他的隐藏到哪里去了呢?“我们相信,它们卷曲到很小的空间里去了。”霍金解释。譬如头发,远看是一根1维的细线,近看却有粗细,是3维的头发。与此相似,额外的维也因藏得太好而难以被我们发现。

  根据M—理论的推断,我们生活的宇宙,可能就像在沸腾水中的一个蒸气泡的表面。霍金说,这个蒸气泡正在长大,而生活在泡泡表面的人类,因此会以为宇宙正在膨胀。“但愿没有人拿宇宙之针将泡泡放气。”霍金的幽默,让屏息聆听他演讲的全场听众爆发出一阵笑声。

  “但是,我们真的生活在膜上吗?”霍金自问道。生活中,我们偶尔会“顾影自怜”,这影子,其实是我们3维空间的身体在2维空间的投影———霍金说,按照全息学的原理,高维空间的信息,可以在低一维空间中形成编码,“我们自以为生活在4维的空间里,但也许我们不过是高维空间事物的投影,就像闪烁的篝火在洞穴墙壁上的投影,但愿我们遇到的魔鬼也不过是个影子。”全场再次轻松地笑了。

  因为缺乏实验证据,霍金至今未获诺贝尔奖,对此霍金显然有些“耿耿于怀”。现在,他希望正在日内瓦建造的LHC(大型强子加速器)能制造出一个微小的黑洞。“微小的黑洞不会像报纸上所说的那样把地球吃掉,恰恰相反,它会在‘霍金辐射’理论所说的那样‘扑’地消失,而我将获得诺贝尔奖。加油啊,LHC!”霍金以此结束他的演讲,全场爆发出一阵笑声和长时间的掌声。

  “理论物理的研究结果,往往与日常经验不相符合,但却是可以被观察检测的。”霍金20多年的老朋友、哈佛大学的数学教授丘成桐在演讲会后对记者说,对于理论物理学家而言,高维空间其实是一些数学模型和它们的解,可以演算推论,可以通过实验验证,但到底什么样子?即使科学家也只能抽象地想象。

  演讲会前,浙江大学授予霍金名誉教授。霍金的太太陪伴在霍金身边,并帮助霍金转动他一直右歪的头,以看清整个热切的会场。本报记者潘乐群


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