如何初步学习宇宙学

【专家解说】：喜欢宇宙学还是先从一些哲学思想开始研究研究吧，那是学习宇宙学的根本动力，或者说是人类学习研究的根本动力 比如 存在 物质 行而上学 可知论 不可知论等等问题先想想，宇宙学目的应该说是这些哲学思想的物理学终极解释 比如 人从哪里来 要到哪里去 人存在的意义，时间的开端与宇宙的开端，这与上帝的存在不矛盾，世界是物质的还是意识的等等，是认识决定物质还是物质决定认识，很多问题都可以提出，都可以在宇宙学中寻找答案，时间简史的第一章很多是在讨论哲学问题，你高二可能读起来有些困难。第二章的时空关系你可能更难理解了 这里我给你一些时间简史第一章的一些文字以及问题和我的理解 为了谈论宇宙的性质和讨论诸如它是否存在开端或终结的问题，你必须清楚什 么是科学理论。我将采用头脑简单的观点，即理论只不过是宇宙或它的受限制的一 部分的模型，一些联结这模型和我们所观察的量的规则。它只存在于我们的头脑中， （不管在任何意义上）不再具有任何其他的实在性。如果它满足以下两个要求，就 算是好的理论：它必须在只包含一些任意元素的一个模型的基础上，准确地描述大 批的观测，并对未来观测的结果作出确定的预言。例如，亚里士多德关于任何东西 是由四元素，土、空气、火和水组成的理论是足够简单的了，但它没有做出任何确 定的预言。另一方面，牛顿的引力理论是基于甚至更为简单的模型，在此模型中两 物体之间的相互吸引力和它们称之为质量的量成正比，并和它们之间的距离的平方 成反比。然而，它以很高的精确性预言了太阳、月亮和行星的运动。 在它只是假设的意义上来讲，任何物理理论总是临时性的：你永远不可能将它 证明。不管多少回实验的结果和某一理论相一致，你永远不可能断定下一次结果不 会和它矛盾。另一方面，哪怕你只要找到一个和理论预言不一致的观测事实，即可 证伪之。正如科学哲学家卡尔·波帕所强调的，一个好的理论的特征是，它能给出 许多原则上可以被观测所否定或证伪的预言。每回观察到与这预言相符的新的实验， 则这理论就幸存，并且增加了我们对它的可信度；然而若有一个新的观测与之不符， 则我们只得抛弃或修正这理论。至少被认为这迟早总会发生的，问题在于人们有无 才干去实现这样的观测。 现在，如果你相信宇宙不是任意的，而是由确定的定律所制约的，你最终必须 将这些部分理论合并成一套能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。然而，在寻求 这样的完整统一理论中有一个基本的自相矛盾。在前面概括的关于科学理论的思想 中，假定我们是有理性的生物，既可以随意自由地观测宇宙，又可以从观察中得出 逻辑推论。在这样的方案里可以合理地假设，我们可以越来越接近找到制约我们宇 宙的定律。然而，如果真有一套完整的统一理论，则它也将决定我们的行动。这样， 理论本身将决定了我们对之探索的结果！那么为什么它必须确定我们从证据得到正 确的结论？它不也同样可以确定我们引出错误的结论吗？或者根本没有结论？ 对于这个问题，我所能给出的回答是基于达尔文的自然选择原理。这思想是说， 在任何自繁殖的群体中，存在有不同个体在遗传物质和发育上的变异。这些差异表 明，某些个体比其他个体对周围的世界更能引出正确的结论，并去适应它。这些个 体更可能存活、繁殖，因此它们的行为和思维的模式将越来越起主导作用。这一点 在过去肯定是真的，即我们称之为智慧和科学发现的东西给我们带来了存活的好处。 这种情况是否仍会如此不是很清楚：我们的科学发现也可以将我们的一切都毁灭。 即使不是这样，一个完整的统一理论对于我们存活的机会不会有很大影响。然而， 假定宇宙已经以规则的方式演化至今，我们可以预期，自然选择赋予我们的推理能 力在探索完整统一理论时仍然有效，并因此不会导致我们得到错误的结论。 因为除了最极端的情况外，我们已有了对所有一切都足够给出精确的预言的部 分理论，看来很难以现实的理由为探索宇宙的终极理论辩护。（值得指出，虽然可 用类似的论点来攻击相对论和量子力学，但这些理论已给我们带来了核能和微电子 学的革命！）所以，一套完整的统一理论的发现可能对我们种族的存活无助，甚至 也不会影响我们的生活方式。然而自从文明开始，人们即不甘心于将事件看作互不 相关而不可理解的。他们渴求理解世界的根本秩序。今天我们仍然渴望知道，我们 为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿足以为我们所从事的不断的探 索提供正当的理由。而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作完整的描述。 科学理论的正确与否是什么决定的？ 探索的目的是什么？ 探索的结论是否正确？ 探索对人类的生存有无影响？ 是人的求知的本性决定人类的探索，而自然选择的结果赋予了探索结果的相对正确性 如果宇宙真的按照一定规则来运行的话，人的存在也有可能不是偶然的了，但怎么能了解这个问题是否正确，还是永远无法知晓，对不可知论者，人类永远无法了解一个完整的自然，只能相对了解，对可知论者，人类能够真正了解自然，如果真是这样那一切事物的发生就都是可以推导的了，那算命也有可能真实了，不过现在无论如何也做不到，但无论是不可知论者还是可知论者都不影响人类探索的"本性"，达尔文和霍金都认为自然选择是具有相对正确性的，而自然选择的结果赋予了人类探索结果的相对正确性。所以不管人类将来能否认识一个终极的世界，这都不重要，如果能认识到终极世界，那么认识本身将决定人类的命运，如果不能认识导终极世界，那自然选择的结果将决定人类的命运，所以不管能不能认识到终极世界对人类的存活是无助的，唯一重要的是探索本身，所以说思考者是天下最快乐的人，这一点都不过，思考和解答大脑是会产生让人兴奋的物质的。我倾向不可知论，要是可知论，那终极探索之后人们就不会再有任何问题了，那太可怕了