来源:新浪科技 发布时间:2012-6-19 10:37:35
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霍金参加脱口秀阐述宇宙额外维度终极理论

英国著名理论物理学家霍金调侃称,未来的科学发展或许将会让他获得诺贝尔奖

霍金通过自己的细微面部动作控制计算机合成语音,他的轮椅上安装有复杂的探测和计算设备来实现这一功能

物理学家,畅销科学书籍作家史蒂芬·霍金教授正回答人们的提问。

北京时间6月19日消息,据国外媒体报道,英国著名物理学家史蒂芬·霍金是一个传奇,相比其他普通的重度残障人士,霍金存活的更久,并且还做出了比其他人多得多的成就。但是他的事情还没做完,他甚至还在等待诺贝尔奖的消息。
 
近期举办的西雅图科学节研讨会期间在西雅图派拉蒙剧院有一场周六夜间脱口秀,霍金和系统生物学先驱洛里·霍德(Leroy Hood)以及古生物学家杰克·霍纳(Jack Horner)一同参加了这个节目。霍金在节目中不止一次的拿诺贝尔奖开起玩笑。
 
霍金的个人魅力在于他会不断前进再前进,不管自己的身体是多么脆弱。数十年来霍金一直在和不断恶化的肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)作斗争,他的陪同人员包括一位照顾他的护士,以及一位维护让他能够与人交流的高技术设备的工程师。
 
但是有了这一切也并不能让他达到他如今的高度,这完全是因为霍金惊人的聪慧和敏锐的灵感。所有这一切都在他的节目中的讲话中表露无遗,在这里他阐述了自己对于M理论,即他眼中的宇宙终极理论的看法。他说:“在过去的30年间我们一直都致力于搜寻‘万物理论’,而现在我们认为我们终于找到了一个可能的候选理论。”
 
M理论是将弦理论中的几条分支相互融合而成,它允许出现除了我们日常生活所熟悉的三个维度之外的其它纬度的存在。长期以来霍金对于我们无法感知到的其它纬度的存在都心存芥蒂,但是在周六的脱口秀节目中霍金表示M理论的其它部分非常有说服力,这让他难以拒绝这一理论。霍金说:“我觉得如果我继续拒绝这一理论就像是宣称上帝将化石藏在石头里故意欺骗达尔文去相信进化论一样荒谬。”
 
但是有一个大问题是:为什么我们还没有探测到这些额外的维度呢?一些支持M理论的人认为,某些形式的能量,如光,都被束缚在了三维空间中,也就是一层“膜”(brane)。然而引力却可以穿透这些膜,因此理论上这种效应是可以被探测到的。
 
但是请注意这里的关键字是“理论上”——要想探测到额外维度上发生的效应需要对高能现象的高分辨率观测,如宇宙中脉冲双星之前发生的碰撞,或者两股亚原子粒子相互以接近光速的速度迎面撞击。尽管在美国和其它地方的科学家们对引力波的观测上已经付出了巨大的努力,包括建立在法国-瑞士边境附近的大型强子对撞机设备,但是到目前为止我们还没有在这一方面获得相关证据。
 
霍金认为,如果天文学家有朝一日能观测黑洞的行为,那将帮助人们观察到额外维度的效应。霍金这一生中最重要的贡献之一便是在理论上证明了黑洞并非永恒存在的,它们最终会“蒸发”消失,这一现象被称作“霍金辐射”。如果黑洞将它们一部分的能量以一种被霍金命名为“黑暗辐射”的形式辐射进入额外的维度之中,这就能解释为何天文学家们未能观测到他们预料中可以观察到的濒死黑洞爆发出的伽马射线辐射。当然还有一个备选理论,那就是小质量黑洞非常稀少,以至于到目前为止还尚未有任何一个黑洞已经蒸发收缩到足够小并最终消失。霍金说:“那样的话真的很可惜。因为如果真的能观察到这样的小质量黑洞,我就会获得诺贝尔奖。”而此时舞台上方也很应景的出现了一幅巨型的诺贝尔奖奖章图案。
 
霍金表示,可以考虑在大型强子对撞机中制造微型黑洞,用以探测能量向额外维度的泄漏现象。这一现象在大型强子对撞机迄今的实验中还尚未被观察到。事实上,在这一大型物理学实验设备正式启用之前就有很多人对此表示担忧,甚至联邦法院还专门审理了这一案件,那就是如果大型强子对撞机真的制造出一个微型黑洞,它是否会一下子将整个地球吞噬掉。但是霍金指出这样的事情是不会发生的。他说:“与此相反,这样一个黑洞会在一瞬间就因为发生霍金辐射而消失。而我呢,就可以获得诺贝尔奖了。”
 
在他发表演讲前,霍金还回答了几个由记者们收集来的问题。其范围涵盖了物理学家们关心的话题,包括时间旅行,以及潜在的外星人入侵风险。霍金还谈及了他的家庭生活,事实上这一点是他的西雅图之旅日程中的重要组成部分——他的三个孩子之一就住在这座城市,在此之前几天,霍金和家人还一同在当地进行了参观访问,并坐船进行了游览。
 
以下就是对话的部分实录:
 
问:该如何实现时间旅行?那样的旅行将会对我们当前的现实生活都成何种影响?
 
答:事实上我们都在时间中向前行进。我们也可以在时间中快进——乘坐一艘高速飞行的火箭进入太空,然后回到地球后发现当初的同代人都已经老去或者已经去世。爱因斯坦的广义相对论似乎提供了一种可能性,那就是我们可以弯曲时空到一种很高的程度,以至于我们可以回溯到过去。然而事实是,这样的弯曲很可能会引发一种辐射,它将摧毁飞船,甚至摧毁时空本身。
 
我有实验证据证明回溯时空的旅行是不可能做到的。我曾经向未来的访客们发出邀请,让他们来出席我的宴会,但是我一直等到宴会结束之后才发出了邀请。我坐在那里等待良久,但是没有人前来赴宴。
 
问:如果M理论是构建完整宇宙理论的唯一候选理论,你认为可能找到的支持这一理论的最佳证据将会是什么?如果缺失了这样一个证据,M理论是否就会沦为另一种形式的宗教?
 
答:M理论是唯一一个具备了我们想象中一个完备的万物理论应当具备的所有属性,但是这也可能仅仅是反映了我们缺乏想象力。如果M理论是正确的,那么每一种粒子都应当具备对应的超对称粒子。但是到目前为止我们还未能观测到任何一种超对称粒子,现在我们的希望就在于大型强子对撞机能最终找到它们。如果这些超对称粒子最终被发现,这将是对M理论的有力支持。而从另一方面说,如果它们最终被证明并不存在,那么我们也将从这一过程中学到新的知识。
 
问:请问您会如何描述自己的生活品质?您现在对于在得这种病之前的生活最怀念的是什么?
 
答:尽管我严重残疾,但是我的生活品质还不错。我在科学研究工作中非常成功,甚至成为了全世界最知名的科学家之一。我有3个孩子,到目前为止还有了3个孙子。我到处旅行,我到过南极,我曾经会见过韩国,中国,印度,爱尔兰,智利和美国的国家领导人。我曾经进过潜艇内部,我还曾经体验过高空零重力飞行,那是我为希望中的太空之旅做的准备工作,我希望能搭乘维珍银河的飞船体验太空之旅。
 
尽管我是一名残疾人,但是我已经做到了我想做的大部分事情。我最大的遗憾是我的疾病阻碍了我和孩子们一起玩耍,不能让我尽兴。
 
问:约翰·格里宾(John Gribbin,注:英国著名科学作家)最近宣称人类几乎可以肯定是银河系中唯一的智慧生命,您赞同他的观点吗?为什么?另外,美国“搜寻地外智慧生命”(SETI)项目的科学家西斯·肖斯塔克(Seth Shostak)指出,如果宇宙中真的存在其它智慧生命,我们要想保持沉默已经太迟了,因为我们在过去70年间所散发出去的信号是有可能被截获的。因此我们想要保持沉默不暴露自己已经太迟了,那么我们是否应该立即着手升级我们针对潜在的外星人入侵计划的防御体系?
 
答:我们认为生命是在地球上自发形成的因此只要环境条件合适,在宇宙中的其它行星上出现生命必然是可能的。但是我们并不清楚在一颗行星上出现生命的概率。如果这样的概率很低,那么我们或许有可能是银河系中唯一的智慧生命。但是另外一种令人不安的可能性就在于,智慧生命可能是相当普遍的,但是他们都会在自身的科技水平达到一定的高度时摧毁自己。
 
支持智慧生命非常稀有,或者这样的文明社会存在时间非常短暂的有力证据就在于我们似乎还从未被外星智慧生命拜访过。我本人并不相信那些宣称看到UFO的人。为什么它们永远只会在那些满嘴胡言的怪人面前显现呢?我也不相信有某些国家的政府刻意隐瞒了有关UFO和外星人证据,以便独占这些消息以及外星人所拥有的先进科技这样的阴谋论说法。因为如果这是真实的,就说明他们并未对他们所掌握的这些无价之宝加以多少利用。进一步的证据还可以说明,在距离地球周围数百光年的半径范围内不存在文明社会,因为“搜寻地外智慧生命”计划(SETI)并未截获任何来自地外的益智类游戏节目电视信号。
 
我们确实向太空广播了我们的存在。但似乎考虑到在过去的40亿年内我们都从未被其它智慧生命拜访,要说短期内就会有外星生命来访是非常不现实的。
 
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