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史蒂芬·霍金遗作出版,思考人类面临的十个大问题

曾梦龙2019-03-13 18:55:57

深圳风采图片 www.8indu.cn 牛顿给了我们答案,霍金给了我们问题。而霍金的问题本身将继续在几十年间产生突破。当我们最终掌握量子引力定律并完全理解宇宙的诞生时,这可能主要归功于站在霍金的肩膀上?!?S.索恩(2017年诺贝尔物理学奖获得者)

作者简介:

史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)被尊崇为爱因斯坦后最杰出的理论物理学家之一。 1963 年,年仅 21 岁的剑桥大学研究生史蒂芬·霍金染上运动神经疾病,被告知只有两年可活。然而他却成为龚维尔和基斯学院的卓越研究员,后来被选为卢卡斯数学和理论物理学教授,牛顿从 1663 年起曾担任这一教职长达 30 年?;艚鸾淌谙衷谑墙G糯笱Ю砺塾钪嫜е行牡难芯克?。他被授予超过 12 个名誉学位, 1989 年被授予荣誉勋爵。他还是英国皇家学会会员和美国科学院院士。他为普通读者撰写的畅销书包括《时间简史》《果壳中的宇宙》等。

书籍摘录:

10 我们如何塑造未来?

一个世纪以前,阿尔伯特· 爱因斯坦彻底改变了我们对空间、时间、能量和物质的理解。我们仍然在确认他那些了不起的预测,就像 2016 年 LIGO 实验中观察到的引力波一样。当我想到聪明才智时,爱因斯坦立刻就会浮现在我的脑海中。他的奇思妙想来自何处?也许是许多品质的融合:直觉、原创、卓越。爱因斯坦有能力超越表面来揭示底层结构。他对常识毫不畏惧,常识认为事物必然是它们表面的那个样子。他有勇气去追求别人看似荒谬的观念。这给了他自由,让他成为天才,他的时代和任何时代的天才。

爱因斯坦具备的一个关键因素是想象力。他的许多发现来自于他通过思想实验重新构想宇宙的能力。在他 16 岁的时候,他想象骑在一束光上面,他意识到,从这个有利的位置看,光线会像一个冻结的波浪。这个形象最终导致了狭义相对论。

100 年后,关于宇宙,物理学家们远比爱因斯坦了解得更多。现在我们有更强大的发现工具,诸如粒子加速器、超级电脑、太空望远镜和例如 LIGO 实验室对引力波的研究。然而,想象力仍然是我们最强大的品性。利用想象力,我们可以在空间和时间的任何地方漫游。我们在驾车、在床上打盹,或在聚会上假装听某人乏味谈话时,精神却能够遨游在自然最奇特的现象中。

还是男孩时,我就对事物如何运行充满激情。在那些日子里,我把东西拆开找出机制。我将拆开的碎片重新组装回玩具并不总是成功,但我想我比今天的男孩或女孩学得更多,要是他或她在智能手机上尝试同样的伎俩。

我现在的工作仍然是弄清楚事物是如何运行的,只是尺度变了。我不再摧毁任何玩具火车。相反的,我使用物理定律试图弄清宇宙是如何运行的。如果你知道事物怎么运行,你就能控制它。我这么说的时候听起来如此简单!这是一个吸引人的、复杂的事,在我的整个成年生活中它让我着迷并激动不已。我曾与世界上一些最伟大的科学家合作过。我很幸运能够在所选择的领域—— 宇宙学,即宇宙起源研究的辉煌时代度过此生。

人的头脑是一件令人难以置信的东西。它可以设想天穹的壮丽和物质基本组成部分的复杂性。然而,为了让每个头脑都充分发挥其潜力,它需要一个火花,探究和惊奇的火花。

这种火花常常来自老师。请允许我解释一下。我不是最容易教的人,我读书的速度很慢,而且我的笔迹也不整洁。在我 14 岁的时候,我在圣奥尔本斯学校的老师迪克朗· 塔他向我展示了如何利用我的精力,并鼓励我创造性地思考数学。他把数学视为宇宙本身的蓝图,这使我大开眼界。如果你看每个非凡的人物背后,总能发现一位特殊的老师。当我们每个人都在思考在生命中能做些什么时,我们很有可能因为一位老师而能这样做。

然而,如今,教育和科学技术研究比以往任何时候都更加岌岌可危。由于最近的全球金融?;徒羲醮胧?,所有科学领域的资金正在大幅削减,特别是基础科学受到严重影响。我们还面临着文化孤立和偏狭,以及日益远离正在取得进展的危险。在研究层面,跨边界的人员交流使技能更快地转移并带来因不同的背景而持有不同想法的新人。这本应很容易实现,而现在却变得举步维艰。不幸的是,我们不能在时间中回到过去。随着英国脱欧和特朗普现在对移民和教育发展的影响,我们正在目睹全球范围对专家,包括科学家的反感。那么我们可以做些什么来保障科技教育的未来?

我再回到我的老师塔他先生。教育未来的基础一定取决于学校和鼓舞人心的老师。但学校只能提供基本框架,有时死记硬背、方程和考试可以让孩子们远离科学。大多数人只要定性理解,而非定量理解,无须复杂的方程??破帐榧臀恼乱部梢源锕赜谖颐巧罘绞降南敕?。但是,即便最成功的书籍,也只有一小部分人阅读??蒲Ъ吐计偷缬昂芪笾?,可惜它只是单向交流。

当我在 20 世纪 60 年代开始进入宇宙学领域时,它是一个模糊不清的古怪的科学研究分支。今天,通过理论研究和实验的成果,如大型强子对撞机和希格斯玻色子的发现,宇宙学允许我们去发现研究宇宙?;褂泻艽笪侍庥写卮?,还有很多研究要做。但是我们现在知道得更多,并且在这个相对较短的时段内取得了多过任何人能够想象到的成就。

但现在年轻人的未来会面临什么呢?我可以充满信心地说,他们的未来将比过去任何一代更多地依赖于科学和技术。他们需要比前人更多地了解科学,因为科学以空前的方式成为他们日常生活的一部分。

不必过于疯狂地推测,我们就可以看到一些趋势,我们知道的新问题必须在现在和未来得到解决。在我认为的问题中,有全球变暖、为大量增加的地球人口寻找空间和资源、其他物种的快速灭绝、开发可再生能源的需要、海洋的退化、森林砍伐和流行病,此处仅举几个。

还有未来的伟大发明,它们将彻底变革我们生活、工作、饮食、交流和旅行的方式。在生活的每个领域进行创新的范围这么开阔,这真让人兴奋。我们可以在月球上开采稀有金属、在火星上建立人类前哨,并找到目前不治之症的救治方法。此外,存在的巨大问题仍然没有答案。生命是如何在地球上开始的?什么是意识?外太空有人吗?还是我们独自在宇宙中?这些是留给下一代人去研究的问题。

有些人认为今天的人类是进化的巅峰,已臻于完美。我不同意。关于我们宇宙的边界条件应该有一些非常特别的东西,而还有什么比没有边界更特殊?而人类努力也不应该有边界。我认为人类的未来有两种选择:第一,探索太空寻找可居住的替代行星;第二,积极利用人工智能改善我们的世界。

地球对我们来说变得太小了。我们的物质资源正以惊人的速度消耗殆尽。人类向我们的星球呈送了灾难性的礼物:气候变化、污染、温度上升、极地冰盖缩小、砍伐森林和毁掉动物物种。我们的人口也以惊人的速度增长。面对这些数字,很明显,这种近乎指数式的人口增长无法持续到下一个千年。

考虑殖民其他行星的另一原因是核战争的可能性。有一种理论认为,我们没有被外星人接触过的原因是,当一个外星文明到达我们的发展阶段时,它变得不稳定并且自我毁灭。我们现在拥有摧毁地球上所有生物的技术力量。正如我们在朝鲜最近发生的事件中看到的那样,这是一个发人深省和令人担忧的想法。

但是我相信我们可以避免末日大决战的潜在性,而我们这样做的最好方法之一就是进入太空,探索人类生活在其他行星上的潜力。

影响人类未来的第二个发展是人工智能的兴起。

人工智能研究正在迅速发展。最近的标志,如自动驾驶汽车、赢得围棋赛的电脑以及数字个人助理西丽、谷歌即时和微软小娜的到来,仅仅是信息技术军备竞赛的征兆,这是由前所未有的投资和日益成熟的理论基础推动的。这些成就与未来几十年的相比也许是微不足道的。

但对人类,超智能人工智能的出现要么是最好、要么是最坏的事情。我们无法知道是否会从人工智能得到无限的帮助,或者被它忽视并且被边缘化,或者可以想象被它摧毁。作为一个乐观主义者,我相信我们可以为了世界的福祉创造人工智能,它可以和我们和谐地工作。我们只需要意识到危险,识别它们,采用最佳实践和管理,并为其后果预先做好准备。

技术对我的生活产生了巨大的影响。我通过电脑说话。我受益于辅助技术,它给了我一个已被疾病剥夺的声音。我很幸运在个人计算时代开始时失去了声音。英特尔超过 25 年一直在支持我,让我每天做喜欢做的事。这些年来,世界和影响它的技术都发生了巨大变化。技术改变了我们所有人的生活方式,从传播到基因研究,到获取信息以及更多更多。随着技术变得更聪明,它打开了我从未预言过的可能性的大门。现在为支持残疾人而开发的技术正为打破交流障碍引领道路。它通常是未来技术的一个试验场。从语音到文本、从文本到语音、家庭自动化、信号驾车,甚至赛格威平衡车,都是为残疾人开发的,这些都是在它们被日常使用之前好几年开发的。这些技术成就归功于我们内心的火花—— 创造力。这种创造力可以采取多种形式,从物质成就到理论物理。

但是还会发生更多的新生事物。人脑与电脑连接可以让这种被越来越多的人使用的沟通方式更快、更富有表现力。我现在使用脸书,它允许我直接与我的朋友和全世界的粉丝交谈,这样他们就可以跟上我的最新理论并查看我旅行中的照片。这也意味着,我可以看到我的孩子们此刻正在做什么,而不是他们告诉我他们在做什么。

就像对于几代人以前的社会,互联网、我们的移动电话、医疗成像、卫星导航和社交网络是难以理解的一样,我们未来的世界将以我们刚刚开始构思的方式同等地转变。不是信息本身,而是智慧地和创造性地使用信息将使我们实现这些。

还有这么多的东西要涌现,我希望这一前景能为今天的学童提供很大的启迪。不过我们可以发挥作用,确保这一代儿童不仅有机会,而且希望尽早充分参与科学研究,以便他们能够发挥潜力,为全人类创造一个更美好的世界。而且我相信学习和教育的未来是互联网。人们可以回答和互动?;チ阅持址绞浇颐撬腥肆翟谝黄?,就像巨脑中的神经元。有了这样的智商,还有什么我们不能做到?

有人说对科学不感兴趣,而且看不出有什么必要去关注,这种观点在我成长的年代,不是对我而言,而是按照社会成见,仍然可以被接受。现在情况已不再是如此。让我来说清楚。我不是在宣传这种想法,即所有年轻人应立志成为科学家。我不认为这是一个理想的情况,因为世界需要具有广泛技能的人。但我提倡所有年轻人都应对科学学科熟悉和自信,无论他们选择做什么。他们需要具备科学素养,并积极参与科学和技术的发展,以学到更多。

在我看来,一个世界只有极少数精英有能力了解先进的科学技术及其应用将是危险的、非常有局限的。我真怀疑,诸如清理海洋或救治发展中国家的疾病等大规模受益的项目是否会给予优先考虑。更糟糕的是,我们可能发现技术被用来反对我们,我们却没有力量阻止它。

无论在个人生活中,还是生命和智慧在我们宇宙中能做什么,我都不相信有边界。我们正站在所有科学领域的重要发现的门槛上。毫无疑问,我们的世界将在下一个 50 年发生巨大变化。我们将了解在大爆炸时发生了什么。我们将了解地球上的生命是如何开始的。我们甚至可以发现生命是否存在于宇宙的其他地方。虽然和一个聪明的外星人种交流的机会可能很渺茫,但这种发现的重要性意味着我们一定不要放弃尝试。我们将继续探索我们的宇宙栖息地,将机器人和人类送入太空。我们不能继续将自己向内局限于一个小的、越来越污染和过度拥挤的行星上。通过科学的努力和技术创新,我们必须向外开??更广阔的宇宙,同时也要努力解决地球上的问题。而且我很乐观,我们最终会在其他行星上为人类创造可行的栖息地。我们将超越地球,学会在太空生存。

这不是故事的结束,而是我希望的将有数十亿年在宇宙中蓬勃发展的生命的开始。

最后还有一点。我们永远不会真的知道下一个伟大的科学发现将来自何处,也不知谁是发现者。张扬科学发现的兴奋和惊奇,以创新和方便的方式来触发尽可能广泛的年轻科学受众,大大增加寻找和激励新爱因斯坦的机会。无论他或她会在哪里。

所以记住仰望星空,而非注目脚下。尝试理解你所看到的,并追寻宇宙存在的原因。保持好奇心。无论生活多么艰难,总有一些事情你能做到并取得成功。重要的是你不要放弃。释放你的想象力,塑造未来。


题图为霍金,来自:维基百科

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