第三章
时刻起,时间和空间的性质大大地改变了。而且为了检测那最后的、绝对短暂的时间,随着所有物质流进去并且坍缩,它自身压缩并加热而得到非常高的能量,所以人们必须使用极高能量的效应。换句话说,你要重新经历一遍整个宇宙的开端,你回到了非常坍缩的状态。
为了描述它,我们需要这些量子效应,也就是使你避免实际消失的不确定性效应。可有许多原因用来解释所发生的。就第一原因而言,一个非常好的、并且也许是正确脱离这困境的原因是:当你回溯过去,从而不断趋近大爆炸的开端,就能避免被毁灭,或者当你落到一个黑洞的中心去,时间在流逝,你的手表时间,当然你的手表或手腕都很悲惨地毁灭,但是活动在继续进行,而时间就是活动。现在,当你越来越接近中心,也许是活动时间扩展开来,这样你不仅仅是必须度过十万亿亿亿亿亿分之一秒,你不断地向黑洞中心接近,但永远不能到达,由于总有新的活动发生。可以想象一个无穷层数的洋葱,你一层一层地把它剥开,在有限的时间里只能剥一层,而你想到达该洋葱的中心。当你每剥一层时,它就是一个新的活动,你可以好比一秒钟剥一层。掉到黑洞去的情景很可能就像是这个样子。我认为,宇宙的开端最可能像这种样子。在那种情形下,如果永远有活动可以回溯,则永远不会出现开端,时间被不断地延伸,因此不可能存在最初原因。我们探究最初原因,是因为我们不理解时间在那种非常奇怪、非常奇妙的环境下受到如此重大的改变。这些正是我们所要适当考虑的。
当一个人掉进黑洞里去,他当然可以回头看。正如你所预料到的,他能看到一起掉进去的其他东西。当一个人掉进去时,他将看到非常奇异的变形。如果一个人躲开奇性的环,他就可穿越到另一个更遥远的宇宙去。该宇宙在一定程度上是我们自己这宇宙的翻版。但是我们不知道它的演化过程是否和我们的宇宙一样。
例如,人们可以猜测,他也许根本不能遇到自己的星球以及自己的同类:也许那边环境完全不同。想知道这些宇宙中会发生什么事会想破脑袋。
布兰登?卡特就在你看不到外面世界之前,你会看到一些事件发生,看到它们发生的速度正如烟火表演那么快。虽然你能看到未来发生的每一件事,但是从科学的观点看,它进行得如此之快,你根本没有时间去分析,这真是令人沮丧。你无法全部吸收,最后事情会爆发得如此快,以至连你本身都被它毁灭。这是结束一个人生命非常刺激的方式。如果有机会的话,我会采用这种方式。
史蒂芬?霍金我女儿露西出生后不久的一个晚上。当我要上床时,开始思考黑洞的问题。我的残废使得这个过程相当慢,所以我有许多时间。我忽然意识到事件视界的面积总是随着时间增加。我对自己的发现如此之激动,以至于当晚没有睡多少。事件视界的面积增加,暗示黑洞具有熵的含量,它测量黑洞所包含的无序度。而且如果黑洞具有熵,它就必须有温度。然而,如果你把铁钳放在火中加热,它会发红并发出辐射。可是黑洞不能发出辐射,因为没有任何东西可从黑洞逃出来。
邓尼斯?西阿玛1974年,史蒂芬?霍金首次发表关于辐射黑洞的著名文章。实际发生的过程是,一位以色列科学家雅各布?伯肯斯坦在之前一两年建议,黑洞有些古怪性质使它们看起来像热力学系统。伯肯斯坦建议,也许黑洞正如平常热体一样具有温度和熵,其温度和黑洞的质量成反比。那就意味着小质量的黑洞比大质量的黑洞更热,熵和黑洞水平的面积成正比。[3][3]雅各布?伯肯斯坦是普林斯顿约翰?惠勒的研究生。他在以色列比尔谢巴的本格乌里恩大学教书多年,现在在耶路撒冷希伯莱大学的拉卡物理研究所工作。
热力学是物理学的一个分支,它研究热和能量的关系。热