【读书】《时间简史》读后感

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《时间简史》是一本大名鼎鼎的书，我在一家旧书店看到这本书时，就毫不犹豫地买了，买回家，随便在中间翻了几页，里面充满各种物理名词，我觉得无聊枯燥，又放回到书架上了。这段时间，因为经常想不起别人的名字，我心里怀疑自己智力是不是下降了，又从书架上抽出这本书来读，看看凭自己在高一学过的物理能不能读懂这本书。
读了第一页，我心里想语言很平白啊，读完第一章，知道了从古希腊到现代社会人们对时空的概念转变，我明白了，书的标题《时间简史》不是仅仅吸引眼球，霍金是真的想阐述人类对时间的认知的历史，这个太有趣了，读过帝王将相的历史，读过艺术文学的历史，但还没有读过关于时间的历史。时间不是一个绝对的永恒的概念吗？它怎么会有历史呢，难道时间也有开头和发展？

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读到第二章，我觉得非常开心，终于弄懂爱因斯坦的相对论讲的是什么，至少我在霍金想让一个普通外行读者能懂的层面上懂了。而且读到这一章，我有信心自己能读完这本书，并且能读懂。这不是因为相信自己的智力，而是霍金以对整个时空研究的科学历史为脉络，以哲学讨论为暗含背景，非常有条理、逻辑非常清晰的一步步推导和解释了关于时空的理论演变，他提纲挈领的总结深奥理论的本质，用生活中大家熟知的例子进行例比，让人很快理解。比如他用警车的声音从远到近的变化，来解释恒星光谱的红移现象，进而说明科学家怎么推论出宇宙在膨胀。
我做过多年的老师，我知道只有一个人对这个学科有整体的认识，同时又有非常深入的理解，才能把一个知识点的来龙去脉和重点以清晰明白的方式讲出来。当一个人半懂不懂的时候，才会把一个知识点讲的异常复杂，颠来倒去，让外行肃然起敬，让内行偷笑。霍金作为当代最杰出的物理学家，他已经不需要去炫耀他的知识，或者以标新立异的风格去吸引注意力。他像一个耐性的数学家教自己孩子加减乘除一样，娓娓道来，一步步带着你走。

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从第四章开始，阅读开始费脑力，因为前三章讲的理论和发现是宏观尺度的，比如大爆炸、时空扭曲、光锥等，是可被观测的，所以虽然深奥，但通过霍金的解释，还比较容易理解。而且前三章的理论是经典理论，经典理论做出的预测是确定性的，符合我们的认知习惯。但从第四章开始介绍量子力学。量子力学对于普通读者的理解难点在于：
首先，量子力学研究微观粒子运动，基于非常微观、无法被直接观测的尺度，比如比质子、中子更小的夸克。所以读者需要运用更多的想象力和推理能力。而这一点也是量子力学被人质疑的地方，一些量子理论到今天还无法被观测数据验证或证伪。无法被证伪的理论和玄学就难以区分了，可能前者的数学与推理成分多，后者的玄虚名词更多。不同反过来想，这也是量子理论非常高超的一点，它不是由观测结果抽象总结出来的，而是由科学家们推理计算出来的。
其次，量子理论认为观测本身会改变被观测物的状态，粒子的位置和速度无法被同时确定，不确定性原理是世界的一个基本性质。我们无法准确测量物体现在的状态，更不能准确的预言未来。这有违我们对世界确定性的习惯认知，我们也习惯了从定律推导出确定的预言和结论。很多人听说过薛定谔的猫的思想实验：将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，猫就会死；如果镭不发生衰变，猫就存活。根据量子力学理论，由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。我估计大多数第一次听到这个结论的人都觉得这是胡说八道。猫要么死，要么活，怎么可能又死又活？！我也一样。不过读了《时间简史》里霍金对于波粒二象性的解释，你就能理解“猫处于死猫和活猫的叠加状态“这个结论是怎么推导出来的，进而可能会怀疑世界的确定性。不过从哲学家的角度来说，我知故我在，即使一切存在都是不确定的，但我的思想是确定无疑存在的。

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从第四章到第十一章霍金叙述了量子力学在宇宙时空方面的理论发展和观测结果，包括：黑洞、热大爆炸、虫洞、时间旅行、弦理论、多维宇宙等，这些章节里的观测结果远少于前三章，更多的是计算、推理和想象。不过他这本书写于1998年，距今已有二十一年了，应该有更多更新的观测结果证伪了或者符合这些理论。

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第十二章是结论，回顾了从远古人类将自然现象归结为神的意志，到今天科学家们在继续探索宇宙，试图找出一套完备的理论和定律来解释宇宙。不过这章几乎没有确定的结论，而是提出一系列的疑问：是否存在这样的完备理论和定律？如果存在，这样的理论和定律是否能预言未来的宇宙？即使这套理论和定律可以解释和预言我们的世界，那为什么会有这套理论和定律？或者说为什么世界遵循了这套理论和定律？到最后一个问题的时候，其实我们又回到了源点：世界究竟为什么存在？究竟有没有上帝？
所以科学的宇宙学和神学、哲学殊途同归，最终我们要追问我们是谁和我们为什么存在。霍金在书末感叹科学家们太忙着描述宇宙为何物的理论，以至于没工夫过问为什么，而另一方面，科学理论越来越专业化和数学化，哲学家跟不上科学理论的进步，哲学家们越来越缩小他们的质疑范围。“以至于连维特根斯坦，这位20世纪最著名的哲学家都说道：‘哲学余下的任务仅是语言分析。’这是从亚里士多德到康德哲学的伟大传统的何等堕落啊！“
我以前问过一位天体物理学者：他从事的研究是否让他觉得他比一般人更理解这个世界，这个曾经是以色列跆拳道冠军的学者惋惜的说：恰恰相反，他的研究让他觉得他对这个世界知道是这么少！
读完霍金这本书，我们会有同样的感叹，这本书讲诉了从古希腊讲到当代的宇宙学研究，却发现这个世界依然有那么多未知，我们越研究，却发现越多的不确定性。在终极问题上，天才如爱因斯坦、霍金也依然困惑。不过我们也会感叹甚至感动：一代又一代科学家执着投入的探寻宇宙奥秘，知识一点点累积起来，让我们由人类早期的迷信，走到今天，站在土地上，仰望星空，大胆认为自己有一天能够理解世界的起源、发展和未来。
一本好书总应该启发你去思考一些额外的问题。我读完这本书，也有一些问题，但这些问题不是什么好问题，作为物理学的完全外行，我的问题也很外行和浅薄。
我的一个问题是：爱因斯坦提出“引力”不是真正的力，只是因为时空被质量扭曲了，使得物体在扭曲的时空里行进时似乎被一股力牵引。如果爱因斯坦是对的，为什么书中霍金一直在试图将引力和量子理论统一起来？
另一个问题是：霍金是否认为自己和伽利略之间有神秘的联系？从书中的语气和描述来看，他很推崇伽利略，说他的《两种新科学》是现代物理的发端。霍金也指出他出生在伽利略三百年的忌日，书中提及他和教皇的交谈也指向伽利略和教会的关系。

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最后一个问题是：书中从量子理论推导出宇宙在大尺度上是均匀和光滑的，为什么在小尺度上，比如生物，包括我们人类，均匀性也存在？究竟是怎样的神秘意志或力量决定了这种均匀性？
揣摩着这些问题，好像嘴里含着话梅糖，读完书，依然有余味。
《时间简史》是一本有趣的书，推荐给希望读了一本书可以向别人吹牛的孩子，推荐给像我这样想通过读懂一本书验证自己脑子还好使的中年人，更推荐给对宇宙起源和发展有强烈好奇心的好读者。