閱讀：這世界難捉摸：霍金也想懂的95%未知宇宙

光卿

2021/04/30閱讀時間約 8 分鐘

作者：豪爾赫‧陳、丹尼爾‧懷森

譯者：徐士傑、葉尚倫

出版社：遠見天下文化出版股份有限公司

出版日期：2017-11-30

ISBN/ISSN：9789864793471

語言：繁體中文

裝訂方式：平裝

頁數：368頁

開數：25開

類別：中文書>科學>天文／地球

　　這本書非常有趣！

　　雖然是理組出生，不過升上大學之後我就沒再碰過物理化學了；好在本書完全不提數學，而是用聊天般的文字、與無關緊要但調劑效果滿分的插圖談論廣大的宇宙。書本開宗明義便闡明目前人類所知的宇宙其實僅占了 5%，另有 27% 沒有形體的暗物質、以及 68% 不斷加速宇宙擴張的暗能量——這些數字不僅被以圓餅圖的方式印在封面上，同時也是書名「95% 未知宇宙」的由來。

　　既然是未知宇宙，作者自然是無法針對這些未知給出解答的；相反地他不斷提問，並說明科學家們究竟是如何論證才終於慢慢找到這些問題的方向，例如：「宇宙有沒有邊界？還是走到某一頭的邊界後就會接續到另一頭的邊界？」、「為什麼宇宙會有速限？」這就好像是寫論文的過程一樣，一開始總是先從一個問題開始——但通常問題的生成就令人想破腦袋了，然而要是連該問什麼都不知道，甚至連開始研究都不可能。

　　有時我覺得書中的這些提問跟我心目中的哲學問題非常相近，例如「為什麼質量會引起重力」、「為什麼時間會不斷向前」——這種在我們日常生活中根深蒂固的觀念，在面對試圖將世界層層剝開的「為什麼」面前，突然就失去力量了。也是因為這點，讓我終於體認到科學與哲學真的是非常相近的——雖然曾聽說古時候有過一段科學家等同於哲學家的歷史，但我總是不明白這兩者怎麼會扯在一起。

　　關於這點，作者很明確地定義科學與哲學的分界：能夠被觀測的稱為科學，不能被觀測的則是哲學；而隨著科技的進步，我們所能觀測的範圍越來越廣、也越來越深，因此過去的一部分哲學在某天起突然便成為了科學。另一方面，因為人類對這世界並不了解，為了使自己不被 5% 的視界所局域住，因此科學家需要保有豐富的想像力、來提出宇宙的各種可能，因而常常涉及哲學問題——包含「我們整個宇宙可能只是某一超高級物種的電腦模擬」……這真的超級瘋狂的——但同時他們也會盡可能利用現有線索來讓這些假設聽起來更真實一些。

　　總之這本書提到的內容與說明方式都非常有趣，以下記錄幾個對我啟發性比較大的重點：

　　宇宙間存在 27% 沒有形體的暗物質、以及 68% 不斷加速擴張宇宙空間的暗能量。

　　這種未知的存在似乎很適合拿來結合奇幻題材，說明人類在奇幻世界裡擁有神奇力量的原因、或是引發奇幻事件的成因。

　　另一方面，因為暗能量不斷加速宇宙空間的擴張，使其他星體遠離我們，因此也許在遙遠的未來，人類在夜晚抬頭時將再也看不見任何一顆星星。

　　質子與中子分別由三個夸克所組成，但這兩者的質量皆大於三個分散的夸克的質量，因此說明了夸克間的鍵結能也成為了質子與中子額外的質量。

　　有一則傳說是這樣的：靈魂的重量會使人類去世前後的體重有所差異。不知道是否與這相關？

　　物質在宇宙間的移動速度無法超越光速，不過空間壓縮的速度卻可大於光速。另一方面，空間能夠像紙張一樣彎曲、使相距遙遠的兩點直線距離變近，此外科學家們也相信可能有一種「能夠連結空間中兩個不同的點」的蟲洞存在——儘管目前尚未被發現過。

　　也就是只要掌握某些技術，宇宙旅行與瞬間移動都是有可能的。

　　目前只知道時間會往前走，並沒有任何跡象或方法可以來論證時間可以暫停或回溯，但同時也沒有任何證據證明時間無法暫停與回溯。

　　時間常被視為三維空間外的第四維度。事實上可能還有更多維度的存在：因為與其他作用力相較，重力的強度極弱，因此科學家懷疑可能有其他「只允許重力通過的維度」稀釋了重力。這些維度可能是微小的迴圈，但目前還沒找到這些維度可能小到多小，才會一直到現在都還沒被人發現——甚至也沒有證據證明這些維度一定存在。

　　但如果這些維度真的存在，會不會這些維度另外組成了一個平行宇宙或平行世界呢？

　　儘管暗能量使宇宙空間加速膨脹，但目前宇宙的大小遠大於「大霹靂直到現在的 143 億年間所可以達到的空間大小」，因此衍伸了一個宇宙暴脹論：在宇宙大霹靂後極短的時間內（十的負三十幾次方秒內）出現了一次極度劇烈的宇宙膨脹，因而加上後來持續的暗能量加速膨脹，才達到了目前的大小。

　　而暴脹論也形成了多元宇宙的可能性，意即我們可能有不只一個宇宙、甚至無限多個宇宙；而所謂無限，也就是只要某事件的機率不為零，便可能在不同宇宙間發生無數次。只是因為光速的限制，目前科學家所能觀測到的宇宙只有 143 億光年的範圍，所以在這以外是否存在其他宇宙，則還是一個哲學問題。

　　平行宇宙與平行世界可能存在的另一種方式。

　　根據第二熱力學定律，「熵」被視為一種無序程度的度量。當宇宙所有能量都轉換為熱能、並達到所有物質的熱平衡時，熵便會達到最大值，而此時即為宇宙的最終狀態「熱寂」。

　　就我理解，熱寂也就是一切的末日。

　　科學家認為「熵」會隨著時間的流逝增加，但也有一說法是「熵的增加造成時間不斷往前流逝」。因此達到宇宙熱寂與熵的最大限度時，可能也就意味著時間停止了。

　　也就是「末日便意味著時間的停止」這樣子嗎？似乎也蠻合理的。

　　物理學家希望能夠找出「能夠說明宇宙一切現象」的單一理論，並將其稱為「萬有理論」。

　　我想那就是一般所謂的「真理」吧。

　　在發展萬有理論的過程中，目前的瓶頸之一在於科學家無法將量子力學與廣義相對論結合為單一理論。

　　量子力學主張宇宙的物質與作用力皆與粒子有關，並已實際觀察到各種粒子來說明其主張——唯獨因為還未發現重力粒子，而無法說明重力。另一方面，廣義相對論認為重力會造成空間的扭曲，並在宇宙等級的大尺度下有完美的論證，但在微距空間下則難以說明物質與作用力的相應表徵。

　　因為目前尚未整合這兩種理論，因此人類離所謂的萬有理論（或說真理）還有一段距離——當然也有一種可能：「量子力學與廣義相對論都是錯的，萬有理論乃是不同於這兩者的第三理論，例如弦論、或其他。」物理學家必須隨時保有荒謬的發想，以發現可能被我們忽視的真理。</ep:p>

　　關於我們所知道的只有 5% 的世界這點，實在非常荒謬——況且人類甚至還沒有完全掌握這 5%——不過仔細想想既然這世界還有 95% 仍是未知，也就是說宇宙其實還有著許多可能。

　　站在創作者的角度來看，如果套用目前的線索與科學家的種種懷疑，也許很容易就能夠創造出一個充滿幻想、但又能夠與科學有所連結的世界——我想這樣的設定將會比起空想要來得更加真實且有深度，這大概是這本書最令我興奮的事情了。其實我本來是為了寫科幻小說才找這本書來看的，沒想到卻對另一部奇幻小說有了更多的啟發，算是非常驚喜的收穫。

　　另一方面，為了說明科學家種種發想的由來，作者用相當白話的方式說明了許多邏輯推論的過程，讀起來非常有趣；畢竟過去在學校裡，課本總是只告訴我們解答，很少說明這些推論是怎麼來的，因此我甚至常常覺得理論就是絕對——然而事實上這些理論很可能會有被推翻的一天，就像地平說已經成為現代的笑柄了一樣。

　　其實我以前很討厭學校指定閱讀特定書籍（然後逼學生寫心得），不過這本書真的很適合高中以上的人閱讀——也許啟發式教育就是怎麼一回事吧：不強調結果、而是過程。如果台灣教育強調邏輯的程度能有這本書的一半，搞不好我們的腦袋會比現在靈活許多也不一定；只是若要落實這樣的方針，依現況來說勢必得從教師培育開始吧，如此一來大概就能猜想為什麼我們教改了半天，依然還是半吊子了。

　　對了，就在我讀這本書的那一陣子，剛好霍金也從這個世界上去逝了，R.I.P.

　　相信有朝一日，人類將會接替他探索出宇宙的真理。

----2018/03/24

26會員

144內容數

記錄我的閱讀書籍，也分享給大家

留言0