
影片内容介绍:
本片是关于英国剑桥大学应用数学和理论物理系教授、当代最重要的广义相对论和宇宙学家、国际知名伟人之一斯蒂芬霍金的纪录片。介绍了它的形成过程,演示方法,家庭生活,有趣的成长过程,以及他母亲和朋友的个人陈述。在普及常识的同时,介绍一个身残志坚的才子的人生经历。
一般来说,爱因斯坦的广义相对论是用来描述宇宙演化的正确理论。在经典广义相对论的框架下,霍金和彭罗斯证明了在非常一般的条件下,时空必然存在奇点。最著名的奇点是黑洞中的和大爆炸中的。在奇点,所有的定律和可预测性都失效了。奇点可以看作是空间和时间的边缘或边界。只有给出奇点处的边界条件,才能从爱因斯坦方程中得到宇宙的演化。因为边界条件只能由宇宙之外的造物主给定,宇宙的命运掌握在造物主手中。这是自牛顿时代以来一直是人类智能第一推动力的问题。
如果空间和时间没有界限,就没有必要向上帝要求第一次推动。这只有在量子引力理论中才能做到。认为霍金宇宙的量子态处于基态,时空可以看作是一个有限无界的四维曲面,就像地球表面一样,只是多了两个维度。宇宙中所有的结构都可以归结为量子力学测不准原理所允许的最小涨落。从一些简单的模型计算中,我们可以得出与天文观测一致的推论,比如星系和恒星的团簇结构,大尺度的各向同性和均匀性,时空的平坦性,即空间和时间基本上是平坦的,这使得星系甚至生命的发展成为可能,时间的方向箭头等等。
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