25. 果殼中的宇宙
霍金有一本書，被稱為《時間簡史》之後又一部偉大的著作，在沒有讀到這本書之前，我先看到了美國七家媒體對這本書的高度評價：
《芝加哥論壇報》發表評論說：“霍金是一位極其明晰的大師……很難想像其他任何在世的人能將這些數學上令人生畏的主題表述得更清楚。”
《紐約書評》的書評是這樣寫的：“他機智而清晰地闡述宇宙物理的奧秘……他擁有無與倫比的頭腦。”
《圖書目錄》這樣寫道：“這位因研究黑洞本性而名震天下的理論物理學家，作為科普作家正像他作為數學家一樣遊刃有餘……其成果也許是大眾天體物理學的最佳著作。多謝你，霍金博士！”
《果殼中的宇宙》是斯蒂芬霍金在出版成名作《時間簡史》之後的又一本書。霍金為什麼要把這本書取名為“果殼中的宇宙”呢？說起書名，還有個很有意思的趣聞：“果殼中的宇宙”來源於莎士比亞的名劇《哈姆雷特》，哈姆雷特在劇中有句台詞：“即便把我關在果殼之中，仍然自以為無限空間之王。”（《哈姆雷特》第二幕第二場）
很多熟悉和了解霍金的讀者都知道，雖然他是天體物理學家，但是他不僅喜歡歌劇，更喜歡文學。在學生時代，他就迷戀莎士比亞的作品，很多記者都會吃驚，霍金會背誦很多莎士比亞的作品，而且非常熟練，可見他有多喜歡莎翁。尤其是作為一名理科生，背誦戲劇名段，更是讓人敬佩。
當年，霍金的著作《時間簡史》出版后，它登上倫敦《星期日時報》的暢銷書排行榜，竟然達到四年之久，沒有一本書能夠像《時間簡史》這樣暢銷，霍金自己也感到吃驚，因為它不是一本通俗小說，而是一本科學書籍，而且不容易讀懂。
此後，很多人都在關心一個問題，霍金什麼時候開始寫《時間簡史》的續集。那時候，霍金不想寫《簡史之子》和《時間的稍長歷史》，並且忙於科學研究，根本無暇寫書。後來，霍金忙完了，他開始考慮要寫一本能夠讓大多數讀者都能讀懂的而且區別於《時間簡史》的書。
2001年5月2日，霍金在他的新書《果殼中的宇宙》裏認真地寫道：“當1988年《時間簡史》初版時，萬物的終極理論似乎已經在望了。從那時開始情形發生了什麼變化呢？我們是否更接近目標？正如在本書將要描述的，從那時到現在我們又走了很長的路。但是，這仍然是一條蜿蜒的路途，而且其終點仍未在望。正如古諺所說，充滿希望的旅途勝過終點的到達。我們追求發現，不僅是在科學中，而且是在所有領域中激起創造性。如果我們已經抵達終點，則人類精神將枯萎死亡。但我認為，我們將永遠不會停止：我們若不更加深邃，定將更加複雜。我們將永遠處於膨脹着的可能性視界之中心。”
《果殼中的宇宙》分為七個章節，第一章主要寫相對論簡史；第二章寫了時間的形狀；第三章寫了果殼中的宇宙；第四章是很多讀者最關注的一章，就是預言未來；第五章寫的是護衛過去，主要探討的是時間旅行的問題；第六章是關於星際航行的問題，探討星際航行的可行性；第七章寫的是膜的新奇世界。
在這本書中，霍金用通俗的語言和有趣的故事，給讀者上了一堂生動有趣的天文課。人類對宇宙的探索一直沒有停止過。霍金引用了一個經典的神話故事，就是普羅米修斯盜取火種被懲罰的故事。霍金用這個故事開頭，寓意深刻，又發人深省。
霍金在《果殼中的宇宙》中，寫過這樣一段話：“儘管這些警戒的傳說，我仍然相信，我們能夠而且應該試圖理解宇宙。我們在這方面已有了顯著的進展，尤其是在前幾年。當然，我們還未得到完整的圖像，但已為期不遠。”
自從哈勃望遠鏡出現后，人類就開始無止境的太空探索，儘管宇宙太空也會發生很多的變化，但是，有一點是不會改變的，那就是霍金說過的：“每個星系都包含難以計數的億萬個恆星，其中許多恆星還被行星環繞。”緊接着，霍金又進行了具體的闡述：“我們生活在圍繞着一個恆星公轉的行星之上，而這個恆星位於螺旋形銀河系的外臂上，螺旋臂上的塵埃遮住了我們在銀河系平面上的宇宙視野，但是我們在該平面的每一邊的方向圓錐中的視線都非常清晰，而且能夠畫出遙遠星系的位置。我們發現星系大體均勻地分佈於整個太空，有一些局部的聚集和空洞。”
每到夜晚，當我們抬頭看天空的時候，我們會發現一個問題：夜晚的天空很明亮，看起來就像白天的太陽。對於這個問題，霍金在書中寫道：“如果恆星已經輻射了無限長的時間，那麼它們就會把宇宙加熱到和它們相同的溫度。因為每一道視線都會要麼終結於恆星的表面，要麼終結於被加熱至和恆星一樣熾熱的塵埃雲團之上，所以甚至在夜晚，整個天空都會和太陽一樣明亮。”
有一個問題，曾經讓著名哲學家康德陷入深深的思考之中：“恆星為什麼會在幾十億年前忽然點亮呢？”
霍金告訴讀者：“宇宙已經存在了無限久時間。但是對於大多數人而言，它和宇宙在僅僅幾千年以前從和現在非常相同的初始狀態下創生的觀念相一致。”
1923年，哈勃用望遠鏡觀測太空，發現了其他星系。它們看起來非常微小，一定離我們地球很遠很遠，光線到達地球都需要幾十億年的時間。科學家得出結論：幾千年之前，是不會有宇宙起始的。
對於宇宙有沒有開端的問題，很多科學家都保持了沉默，霍金在書中說：“許多科學家不願意麵對這個問題。他們企圖逃避它，要麼像俄國人那樣宣佈宇宙沒有開端，要麼堅持說宇宙的開端不屬於科學王國的範疇，而是屬於形而上學或宗教。依我看來，這不是任何真正的科學家應該採取的立場。”
霍金認為，作為一位天體物理學家，在面對宇宙開端的問題時，應該拋開宗教的觀點，給出一個科學的答案。他在書中表達了自己的觀點：“如果科學定律在宇宙的開端處暫時失效，它們不也可以在其他時間失效嗎？如果定律只能有時成立則不能稱之為定律。我們必須試圖在科學的基礎上理解宇宙的開端。它也許是超過我們能力之外的任務，但是我們至少應該進行嘗試。”
霍金和彭羅斯進行研究，他們指出：宇宙是有開端的，是從一個大爆炸的一點起始，在大爆炸處整個宇宙和其中的一切都被擠壓到這個無限密度的單一的點中。霍金在書中說：“愛因斯坦的廣義相對論在這一點失效，所以不能被用來預言宇宙是如何起始的。人們面臨的局面似乎是，宇宙起源的問題屬於科學範疇之外。”
霍金曾把宇宙比喻為一個龐大的賭場，他在書中這樣寫道：“人們可以將宇宙認為是一個龐大的賭場，在每一個場合下骰子都在滾動或者輪子都在旋轉。宇宙的情景也是一樣。當宇宙尺度很大，正如它今天這樣時，骰子被投擲的次數極為巨大，其平均結果就會得出某種可預見的東西。這就是為何對於大系統經典定律有效的原因。但是，當宇宙尺度非常微小時，正如它在鄰近大爆炸的時刻，投擲骰子的次數很少，而不確定性原理則非常重要。”
物理學家理查德費恩曼提出了一種觀點：“宇宙具有多重歷史的思想。”在很多人眼裏，這似乎像科幻，如今，霍金明確表態：“它現在被當作科學事實而廣被接受。”
在書中的第五章，霍金帶給讀者的是另一個科學觀點，那就是關於時間旅行的問題。霍金在第五章把時間旅行稱之為“護衛過去”。每個人都有屬於自己的過去，也有現在，更有未來；而人類的過去、現在和未來都是在時間的長河中度過的，這個問題，也是很多人關心的。
時間旅行這個問題真的就像某些人所說的是虛無縹緲的嗎？答案自然是否定的。霍金告訴讀者一個事實：時間旅行的討論是建立在愛因斯坦的廣義相對論的基礎上，不是憑空想像，更不是海市蜃樓。
在書中，霍金用科學事實進一步證明了時間旅行不是科幻，他說：“愛因斯坦方程描述宇宙中的物質和能量如何將空間、時間彎曲和變形，從而使空間和時間變成動力量。在廣義相對論中某人由其手錶測量的私人時間總是增加，這正像在牛頓理論或者狹義相對論的平坦時空中一樣。但是現在有了可能性：時空能夠彎曲得這麼厲害，使你在乘航天飛船出發之前即已返回。”
霍金提出了蟲洞的問題，他說：“如果蟲洞存在的話，將會是空間中解決速度極限問題的辦法：正如相對論要求的，航天飛船必須以低於光速的速度行進，這樣要穿越星系就需要幾萬年。但是你可以在一餐飯的工夫通過蟲洞到達星系的另一邊並且返回。”
提到蟲洞，讓我想起一部關於外星人的韓國電視劇，曾在2014年風靡中國，電視劇結尾的時候，編劇寫到外星人本來想回到自己的星球，結果，他乘坐飛船進入了蟲洞，最後，還是通過蟲洞回到了地球。
電視劇終歸是電視劇，那是想像和虛構的藝術，科學是容不得想像和虛構的。於是，圍繞時空旅行的問題，霍金用專業術語來解釋這個問題，他說：“時空是否允許封閉的類時曲線——也就是說，它會一次又一次地返回其出發點嗎？我將把這類路徑稱為“時間圈環”。
霍金在書中，從三個水平上回答了時間旅行的問題。他說：“首先是愛因斯坦的廣義相對論，它假定宇宙具有定義很好的沒有任何不確定性的歷史。我們對這一經典的理論有相當完整的圖像。然而，正如我們已經看到的，因為我們觀察到物質遭受不確定性和量子漲落的制約，這個理論不能是完全正確的。因此我們能夠在第二水平，也就是在半經典理論上探索有關時間旅行的問題。在這個水平上，我們按照量子理論來考慮物質的行為，它具有不確定性和量子漲落，時空是明確定義的經典的。這裏的圖像不甚完整，但是我們至少有了如何進展的一些概念。最後，存在完整的量子引力論，而不管其最終是什麼樣子的。”
緊接着在第六章，霍金寫到了關於未來、關於星際航行是否可行的問題，他說：“生物和電子生命將如何不斷加速發展其複雜性。”
《星際航行》是一部關於未來生活的科幻電視劇，劇中給觀眾們描寫了一個完美的未來，用霍金的話說就是：“《星際航行》展現了一個在科學、技術和政治組織遠比我們先進的社會。在現時和那時之間一定會有巨大的改變以及與之相伴隨的緊張和混亂，但是在劇中描述的時期，科學、技術和社會組織據說已達到幾乎完美的水平。”
雖然，霍金在該劇中客串了一下，但是談到這種完美的未來，他還是提出了自己的質疑，他說：“我們是否會在科學和技術上達到一種最終的穩定的狀態。”
霍金認為，從冰河時期到如今，在這漫長的時間裏，隨着社會的發展，科學技術和知識都在快速發展，同樣，也出現過黑暗時代。但是，人類維持生命和養活自己的能力還是在不斷提升的，除非是發生像黑死病那樣的傳染病。世界人口在以每年1.9％的速度增長，雖然看上去不是太多，霍金明確指出：“這聽起來似乎不很多，但是它意味着世界人口每40年要增加1倍。”
另一個嚴重的問題是電力消耗的問題。霍金認為，如果人口增長再加上電力消耗，那麼到了2600年，這個世界上人口數量會很多很多，地球會發出紅熱的光芒，那是因為很多的人類在使用家用電器。到了2600年，紙質圖書和報刊將逐漸消失，人類會接受電子出版物，很多論文會出現，甚至在理論物理領域，每秒鐘就會出現10篇。
霍金在第六章進行的另一個討論是，《星際航行》中的翹曲飛行真的能實現嗎？談到這個問題，霍金這樣說：“按照現在的觀念，我們必須利用運動得比光還慢的航天飛船，以一種緩慢乏味的方式去星系探險；但是由於我們尚未擁有完備的統一理論，我們還不能完全排除翹曲飛行。另一方面，我們已經知道在除了最極端情形外都成立的定律：制約‘探險號’全體船員的定律，如果不制約航天飛船本身的話。”
所以，霍金不相信《星際航行》這種科幻片會在未來社會成為現實，他認為，即使400年後，今天的人類和未來的人類在本質上不會有什麼不同。霍金還認為，蚯蚓的大腦比計算機還要複雜，電腦與蚯蚓的大腦相比，是那樣的簡單。
面對未來，霍金有了一個大膽的設想，他在書中表達出來：“我預料在100年內，我們將能夠在人體之外養育嬰兒，這樣這個限制就被消除了。我仍然認為，我們可以比《星際航行》中的大部分人有智慧得多，那不是什麼困難的事。”
在這一章節結束的時候，霍金寫道：“科學的未來不像在《星際航行》中描繪的那麼令人寬慰的圖景：一個充滿了許多有人類特徵的種族的，具有先進的但本質上靜止的科學技術的宇宙。而我認為，我們將獨自地但是快速地發展生物和電子的複雜性。在以後的100年間這方面的發展不會太多，這就是我們所能可靠預言的一切。但是，如果我們能夠存活到下一個千年之末，那時候我們和《星際航行》的差別將會是根本的。”
與其展望未來，不如踏踏實實地過好現在。星際旅行的生活，也並不是每個人所憧憬和嚮往的。面對現實，還是愛護我們生活的地球。如今，電力消耗就存在於我們的生活中，家用電器越來越多，工業用電也越來越多，我們在不停地消耗着電力。霍金教授給我們提出了警示，如果不控制用電的話，未來的人類是不是會生活在火球之中呢？所以，愛護我們的地球吧！