五、《霍金的宇宙》之《终极答案》
在过去100年,人类对宇宙的了解远胜从前。我们发现,在150亿年前,宇宙和时间已经诞生。当时宇宙出现一个大爆炸,释放的能量产生宇宙中的所有物质,有恒星、银河系、我们的地球,甚至我们自己本身。但是有一个问题没有得到解答:究竟大爆炸是怎样发生的?
亚特兰大城有两个面貌,一个是游乐场,另一个是单纯的老城市。今天物理学家仍然在解释的宇宙也是同样,一个是无限的宇宙,另一个是极度渺小的宇宙。[同期声]
不过,物理学现在要探讨新的领域。像高文这样的理论学家花费一生的时间去想象有别于日常生活的奇异世界。[同期声]
其中一套我们接受的理论,就是宇宙在不断扩张。它最初一定是很细小的,每个极端角度都有它自己的理论。[同期声]
这个细小的世界,有它自己一套奇怪的语言。宇宙一开始的时候,一定比一个原子都要小几百万倍。有关这些次原子的研究,就是量子力学。[同期声]
爱因斯坦的广义相对论,记述了我们今天见到的浩瀚宇宙。引力是主要的力量,而量子力学就谈及到比原子还小物体的模式。可是一个完整的宇宙理论必须包含一切物质。[同期声]
爱因斯坦追求他长久以来希望研究的东西,他开始寻找包含一切的单一理论。
有人在他床边发现了只完成一半的合并理论,他始终完成不了梦想,但是他的思想比时间先进得多,他所坚持的那套理论在40年后才被认同。现在世界各地的理论学家都在寻找一个可以形容全宇宙的方程式,他们想找的就是一个万物理论。[同期声]
为了揭示这些秘密,科学家利用直觉引导他们。慢慢地,他们的付出得到了回报,理论逐渐获得证实。因为他们还有一个资源可用,那就是新的科技。例如在加州直线加速器中心的巨大粒子加速器,可以令原子互相碰撞,产生可以度量的能量、温度和压力。早期的宇宙也应该有同样的情况。[同期声]
在过去150亿年,宇宙在慢慢地扩张,所以宇宙是奇妙平衡状态的产物。
古夫处理过异常复杂的数学问题,但其实他做的事情就是解答非常简单的问题。[同期声]他并不知道有一个叫莲迪的俄罗斯科学家也在研究早期宇宙的扩张问题。
莲迪现在也住在加州,可是在70年代,他和古夫分别住在地球两端。他们不知道彼此正在研究同一个事情,就是暴涨。
他们发现最简单的现象,如果能量被困在一个空间内,它很自然就会像汽水瓶打开瓶盖后水中的大量水泡扩张一样,或者这些水泡汇聚在一起,迅速变成一个大水泡,令我们的宇宙可以自然生长,也可以均衡地扩张。
古夫在1979年12月的一个夜晚,开始在笔记本上记录他的研究。
莲迪也在开展他的计算工作,可是在计算过程中发现暴涨理论在实际中似乎不可能发生。
不过古夫继续工作,还把他的理论刊登出来。虽然还有不足之处,但这个理论仍然吸引了大家的注意。在俄罗斯,没有详细的细节而发表论文是违反科学规律的。莲迪必须努力地工作,结果他被自己的理论战胜。他觉得一定要找出办法弥补缺陷。
今天,科学家们将有个会见。
莲迪的新想法其实很简单:可不可以只有一个能量气泡暴涨,而形成我们的宇宙?[同期声]
莲迪的新理论就在俄罗斯同胞面前被摧毁,然而他仍不肯罢休。[同期声](www.xing528.com)
那是物理规律的另一个世界,大爆炸的奇点是无法想象的。在那里,逻辑被偶然机会代替,物质受到概率的控制,科学家因此只能靠运气解释了。而解决这个问题的最佳办法,似乎就是量子力学。量子力学的中心思想就是机会,我们称它为测不准原理。如果一个次原子粒子不移动,细小的体积会令它变得难以探测,当粒子移动时,专家就有办法追逐它了。我们永远都不能确定一切非常细微的东西实际在哪里,不过我们可以知道它大概的位置。这个关于机率的测不准原理,似乎真的有可能。问题是这些定律似乎只可以用来形容初生的宇宙,但却不能适用于爱因斯坦广义相对论描述的非常准确的现代宇宙。[同期声]
美国的宇宙学家史莫伦退一步想,他对问题的答案并没有用到数学方程式。史莫伦的理论很熟悉,他受到达尔文思想的影响,那就是自然选择。假设宇宙和进化有着同样的过程,也就理所当然地造成了以后的我们。[同期声]
创世的前奏是什么?寻找理论的物理学家是先锋者,孤独地站立在无法渗透而荒凉的前线。对莲迪来说,他将为这个孤独付出代价。[同期声]
经过多年的镇压,莲迪终于又可以畅所欲言了。不过,他只有24小时的时间。[同期声]
在他的新理论中,暴涨根本不存在。有别于一个宇宙生长的想法,莲迪的方程式认为有很多个宇宙,每一个宇宙都不同,它们都有自己的大爆炸。最后它们都会散落在其他宇宙,这个过程会一直延续下去。这套只是莲迪从早期暴涨学说的不足之处中改良过来的理论,是沮丧当中启发的灵感。[同期声]
在1985年出现了一个令人觉得搜寻万物理论的工作终于可以结束的新理论。[同期声]
加来道雄有他的支持者,无常理论带来了疑问,但这个思想却非常先锋,因此,属于它的时代可能还没有到来。[同期声]
奇异的理论来自于神秘宇宙和太空时间是以微细弦线为根本的解决办法。[同期声]
根据超弦理论,似乎大世界和小世界没有分别。但是超弦理论的潜在力仍然是未知数,它似乎能够提供答案。[同期声]
今天的理论学家在努力寻找着能具体化的画面和目前无法想象的概念。问题是,一共有5个不同的超弦学说,那对一个解释万物的理论来说,实在是太多了。因此,超弦学说需要其他理论来做补助。[同期声]
维顿没有从物理学比较具体的方面解决超弦学说极度理论化的数学问题。维顿面对无数的数学计算,他希望有一天,能运用超弦学说来解释世界。[同期声]
维顿依然深信弦论有其道理,可惜他孤立无援。他生活在一个奇怪的抽象世界,那儿不只有我们生活在地球上所认识的三度空间,而是有很多的空间。跟他的前辈爱因斯坦一样,维顿的直觉驱动了他,不过答案真是可遇不可求。[同期声]
一个实验小组或许可以第一次接近终点。杜洛克已经准备就绪,随时展开未知之旅。跟所有探险家一样,他要知道目的地在哪。可惜我们关于早期宇宙的现有地图仍有不足之处。[同期声]
在欧洲航天局广阔的房间内,杜洛克正参与一个计划——透过一个叫普朗克探索号的人造卫星将所有地图合制为一。
普朗克探索号会返回几十亿年前,回到最初能够见到宇宙结构之时。我们希望不用多久,就可以详细知道早期宇宙的热度,从而解答宇宙如何诞生的问题。如果数据详尽,我们就可以得到万物怎样开始的观察证据。[同期声]
杜洛克已经将像超弦理论和暴涨理论的方程式转化成图像,显示早期宇宙出现过的轻微温差。每一个理论都有不同的推测,然后普朗克探索号会证实当中有没有人估计正确。[同期声]
也许几年后,我们会得出一个可以通过实验测试的完全理论。那将会是一个卓越的成就,甚至是科学的最终胜利,但知道宇宙如何运作并不足以解释它何以会存在。要找出这个问题的答案,或许就得看穿上帝的心。
训练提示:这类科普纪录片的解说往往较多采用讲解型。重要的是讲清楚文字所表达的内容。解说时需耐心、细致、“内行”,节奏偏慢,解说过程中需经常考虑观众的感受,让复杂的科学经过凝练的语言变为普及化的知识。
另外,像这类译制纪录片,有的人认为应该用不太标准的普通话来解说,方显其异域色彩。事实上,这种想法主要是因为早期译制纪录片多由国外的华文媒体解说,他们的汉语普通话受地方影响都有自己的特点,久而久之,人们便认为这种味道比较“洋”。我们的学生解说时有的也故意模仿这种味道。这种所谓“洋”味究竟好不好,我们不做过多评价。其实,译制后的片子一定会带有地域特色,因此我们在解说的时候,应该是没有太多的必要去模仿其他地方的译制解说特点的。
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