文档介绍：本书系统地阐述了霍子宇宙学探索的科学思想和科学原则,同时尝试结合金量西方经典科学哲学和思辨哲学对霍金量子宇宙学的基本原则和科学思想本身进行哲学反思,以期能在一个较高的层次上展现出科学与人文、自然与精神的深刻统一。本书面向自然科学、科学思想史、科学哲学、思辨哲学相关领域的学者和关注科学思想的一般读者。
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一、霍金的宇宙学探索
作为“宇宙学的奇点”,是宇宙产生之初,由爆炸而形成现在宇宙的那一点。它具有所有物质的势能,而这种势能----正是由大爆炸而转化为宇宙物质的质量和能量,,以及表现这种质量和能量的“空间”。
时空奇点之奇点定理
奇点定理是说如果广义相对论正确,宇宙起源将在存在一个奇点。当时,奇点一般被视作黑洞的中心,内里有密度无限强、引力无限重、时空曲率无限大,霍金当时设想,若重新走回宇宙诞生之时,全部物质聚成一点,这亦即为奇点。
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时空坐标和假想的黑洞奇点
绝对将来
绝对过去
其他
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黑洞不黑之“黑洞蒸发”
黑洞并不是绝对的黑的,黑洞以刚好防止热力学第二定律被违反的准确速率发射粒子和辐射,其温度只依赖于黑洞的质量,——质量越大则温度越低。
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黑洞是会蒸发的!?
在黑洞形成后的一个相当长的时期,其内部温度很低,即各种低层次、质量极其微小物质粒子的平均运动速度较低,高速粒子的数量很少,所以辐射很慢。这时黑洞所吞噬的物质量远远大于辐射量,使黑洞质量加大、内部压力加大、内部各种物质粒子平均运动速度也加大,从而使温度升高。同时,超光速粒子数量和具有辐射能力的其它粒子数量也就会越来越多,因此出现辐射加快趋势。在这个过程中,物质粒子也会越压越碎、粒度越来越小,其物质密度越来越大。当黑洞到达物质极密、尺度极小、温度极高、内部压力极大、从而转化为排斥力极强的情况下,它就到了黑洞爆炸的时候了。即黑洞也会最终终结!!
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量子宇宙学
虚时间
宇宙自足解
虚时间中的词“虚”不是指想象:它是指数学中非常古老的观念。对于一位给定的观察者,空间和时间当然是可区分的:我们用尺来测量空间,用钟表测量时间。爱因斯坦和赫尔曼·闵可夫斯基在上世纪初指出,不同的观察者的空间和时间概念,只不过是同一个统一的空间——时间观念的不同方面。空间——时间是四维空间几何,它有某些类空间的方向和某些类时间的方向。所以就一定意义上来讲,在那里空间和时间概念仍是可以区分的。
它是基于对时间的理解而把整个宇宙看作是独立地、合目的地自行产生,而无须上帝的“第一推动”或创造的。“宇宙是完全自足的,不受任何外在于它自身事物的影响,它既不被创造也不被毁灭,而是自己去存在。”
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二、霍金宇宙学探索的哲学分析
作者:认识的原则和科学最普遍规律借助时间相统一的思想是康德的创举。
霍金:一个有待人们去认识的实在宇宙……但离开科学理论我们就不知道实在宇宙的模样。
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经典科学哲学的逻辑
一切事物的发生都是有原因的!
作者指出:“人择原理作为范导原则有权在现代宇宙学中拥有自己的位置”;时间箭头的作用正在于发展出有智慧的人类,“宇宙只有向着人才能展现出其无穷丰富的本质。可见,人择原理潜在地表述了:人是目的。”
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真理的逻辑
人类作为观测者对宇宙的观测是有限的,有边界的,但人类也是思想者,思想可以超越观测的边界,科学理性可以在宇宙整体之外“看”宇宙。
这其实是将科学理性放在了一个近乎于上帝的位置,因为只有上帝才能直观到宇宙整体。所以霍金说,如果我们最终得到了关于宇宙整体的统一理论,那将是人类理性的终极胜利,因为我们知道了上帝。
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