《宇宙的最后三分钟》读后感(一)
当你抬头仰望星空,看着那无边无际的浩瀚天幕笼罩一切,会不会思考我们的世界从何而来,要去向何方?
当夜深人静时,你会不会偶尔发呆,想知道天的尽头是什么,我们的宇宙是否有边界?
也许,这本《宇宙的最后三分钟》能在一定程度上回答这些问题,或者说,这本书是目前最硬核的也是最诚恳的,从物理学角度告诉我们,宇宙的终点是什么。
这本书的作者是保罗.戴维斯,澳大利亚阿德莱德大学物理学教授。全书内容不多,就是二百来页的一个小册子,但可读性很强。
全书一共就11章,分别是宇宙会消亡吗?正在消亡的宇宙,最初的三分钟,恒星的末日,黑夜降临,称称宇宙的重量,永远很远,慢车道上的生命,快车道上的生命,暴卒和突生,世界没有尽头吗。节奏很紧。
前几章是提出问题——宇宙会消亡吗?然后紧扣这一问题,第二章马上回复,是的,会消亡,而且是正在消亡。接下来3-7章介绍宇宙将会怎样消亡:第三章,最初的三分钟介绍了宇宙初生之际的情形,大爆炸产生空间和时间,暴胀之后三分钟,原始粒子的残余物形成了1050吨物质,也就是构成可见宇宙的所有物质内容。宇宙前三分钟和最后三分钟的关系在于,宇宙的命运取决于其初始条件,正如子弹的命运在很大程度上取决于射向的目标一样。第四章,恒星的末日,介绍了恒星的最终命运:一颗大质量恒星的命运就是将自身炸成碎片,留下一颗中子星或一个被扩散喷射气体包围的黑洞;一颗小质量恒星的命运是屈服于引力并不断坍缩,直到被压缩到一个小行星大小,也就是白矮星;然后会非常缓慢地变冷变暗,凝固成一个非常坚硬的晶体,最后会完全消失在太空的黑暗中。恒星为何会死?大质量恒星死了以后的黑洞又会是什么样子的呢?黑夜降临详细地介绍了黑洞。这一章非常非常有趣,它告诉我们世界上最痛苦的死法就是黑洞杀;同时还介绍了比核聚变更有效率的一种能量,黑洞引力能。同时回答了恒星为何会死——不论是大质量恒星还是中小质量恒星,它们统统都死于引力。同样,能摧毁恒星,也照样可以摧毁宇宙。引力是最微弱的自然力,但也是它,决定了宇宙的最终命运。而且非常奇特的是,引力是刽子手,但宇宙会怎么死,是胀死还是缩水死,却取决于它的重量。那宇宙到底有多重?称一下就知道了。第六章,称称宇宙的重量,告诉我们宇宙由哪些内容组成:星系,星云,中微子,弱相互作用大质量粒子,暗物质(亚原子粒子),黑洞……那么宇宙是不是会一直一直膨胀下去呢?那就看宇宙的质量超过临界质量的程度。如果宇宙质量比临界质量多1%,那它将在1万亿年以后开始收缩;如果宇宙质量比临界质量多10%,那它在1000亿年以后就会开始收缩了。那如果宇宙质量低于临界质量,那它将不会收缩,而是会永远永远膨胀下去。接下来的永远很远,告诉我们宇宙具体将如何消亡——微弱的引力将在暗中消耗恒星的能量,让它缓慢地转向死亡旋涡,然后形成黑洞,吞噬一切。接着黑洞互吞,各个星系也将成为黑洞。那剩下的还有什么呢?太空中将会有尘埃,慧星等等零零散散的东西。那它们不会有变化吗——是的,除非目前看起来非常稳定的质子会衰变,否则它们将永远漂浮在太空中。但永远是一段很长很长的路,所以再稳定的质子也会衰变,变成介子或者正电子。而介子非常不稳定,它会成为光子。正电子也会和电子相互湮灭,成为一对光子。行吧,那在劈里啪啦的湮灭声中,遥远未来的宇宙将是一锅稀薄得令人难以置信的稀汤,由光子,中微子,电子以及数量不断减少的电子和正电子组成。所有的粒子都在缓慢地彼此远离,再也不会有物理过程发生。这就是我们所说的热寂,再没什么重大事件能中断宇宙的黯淡贫瘠,这就是宇宙永恒的死亡。
接下来的8-11章分别阐述了宇宙的终结对人类的影响,以及宇宙消亡后会有怎样的发展。
针对宇宙慢慢胀死和缩水死的两种结局给我们人类带来的影响,作者分别用两章进行了阐述。首先是胀死,那便是慢车道上的生命。在这种结局中,遥远未来的生物将面临一个终级难题:所有能源将被宇宙耗尽。那要怎么办呢。只要有足够的时间,我们的后代将修改宇宙的结构,使自身永远生存下去。
另外有一个非常惊喜的发现是什么呢,那就是结构的复杂性不同于负熵,为提高复杂性而支付的熵代价可能是偶然的,而不是必需的。这样说来,我们可以有更复杂的组织状态,而不需要消耗资源。我们的后代处理信息的数量可能不如我们,但是他们的精神和身体活动的丰富性和质量将不会受到限制。
缩水死会给我们带来怎样的影响?换言之,宇宙坍缩会让我们变成怎样?快车道上的生命回应了这个问题。宇宙将会越来越热,宇宙会成为一个无所不包的熔炉,炙烤所有脆弱的生命;恒星也因无法散热而爆炸,整个宇宙可以用一个字形容,那就是热。坍缩速度越来越快,所有物质将会被压成一锅夸克汤。此时的问题在于能量过剩。同时在数学模型中显示 ,终止于大危机的振荡在大危机到来前的有限时间中,似乎是无穷无尽的,这就提供了无限的信息处理能力。因此,物质世界终结,精神世界也可能永远不会结束。
暴卒和突生。这一章说的是,所有之前的内容,都暗示我们的时间还很长,宇宙的终结对我们来说更多的只具有哲学意味。但是这一章告诉我们,不,不一定,也许我们正处在伪真空内,我们的能量都是借来的,可能会有真空气泡成核,让我们宇宙通过隧穿效应进入真真空状态,真真空将横扫一切,把所有的事物全部毁灭。但正是因为这样,我们可能能有另一种可能性,同时也是唯一可选的拯救方式——在母体宇宙中挤出一个气泡,形成婴儿宇宙,宇宙再次重新开始!
世界没有尽头吗?这一章说的是,宇宙大坍缩后,将会有新一轮暴胀,这一过程将不断循环下去。宇宙存在的意义是什么呢?它有目标吗?如果没有,那就像是一段没有终点的旅程,那它还有意义吗?如果它有目标,并且已经实现,那宇宙就必须终结,因为它的持续存在没有理由也没有意义。它的灭亡将是它成功的代价。