霍金造的宇宙模型图片 霍金无边界宇宙模型最新

　　有人问霍金：您认为您的黑洞辐射和无边界设想，哪个更为重要？霍金坐在轮椅上，控制着鼠标在屏幕上悠悠然打出一行字：别人认为黑洞辐射更重要，因为它已经被普遍接受，我却认为无边界设想更重要。在书里，霍金甚至自信地说，无边界设想就像就像当初的日心说、相对论一样，虽然刚开始很多人不能理解，但最终会成为人人都相信的理论。认识无边界设想和虚时间，会像认识地球是圆的一样，成为人类智慧的重大飞跃。

　　无边界设想又叫无边界宇宙模型，意思是说，在所有宇宙历史里，宇宙像地球表面一样，是一个有限但没有边界的闭合曲面，只是这个表面不是二维，而是四维的。笔者曾把这个模型理解为三维空间加时间和虚时间的五维时空，但还是非常难以理解，因为霍金用了虚时间和欧几里得时空这些普通人很难理解的概念。今天笔者从另一个角度来描绘，不知道是不是更易懂、更接近这个设想的基本意图？

　　无边界设想有两个关键词，一个是对宇宙历史求和，一个是虚时间，也就是说无边界模型包含了宇宙在虚时间中的所有可能历史，有人把它理解为平行宇宙，虽然有一定的道理，但和霍金的设想应该是不完全相符的。

　　我们可以把宇宙想象成一个在实时间中膨胀的三维球面，它可能膨胀到一定程度就收缩，也可能静止下来，或者一直膨胀下去。如果我们单单把时间拿出来，这个时间就是宇宙的历史路径，它可看作一条线段或者射线，在这条线上的每一点上都附着一个三维宇宙历史球。现在霍金认为，在和实时间垂直的虚时间里，宇宙还有无数可能的历史，要描绘整个宇宙，就需要对所有虚时间中的宇宙历史路径进行求和，也就是说要对无数虚时间以及附着其上的无数多的三维宇宙历史球求和。我们先不考虑三维宇宙历史球，只对虚时间求和，这样就会从宇宙开始的奇点，发散出无数的路径，归于可能的终点，这些虚时间中的路径就形成了一个二维的闭合球面，就像地球一样，无数宇宙历史从南极出发，沿历史路径（经线）发散，最后到达北极。这样宇宙的奇点就被抹平了，我们就不用再追究奇点之前究竟发生了什么事，因为这个宇宙模型没有奇点之前，就像地球没有南极点之前这个概念一样。南极点和地球上其它点没有什么两样，无边界宇宙模型中的奇点也和其它点没有什么两样。

　　如果再把三维历史球叠加进这个无边界宇宙模型，实际上就是一个包含实时间和虚时间的五维宇宙历史球，也就是整个宇宙的波函数。根据量子力学的观点，一旦有智慧生物去观测宇宙，这个波函数就会在虚时间中坍缩，宇宙就会选择一种最有可能的历史在实时间中呈现出来，这就是我们所在的四维时空――现实宇宙。霍金更进一步说，我们的这个宇宙并不是完美的圆球面，完美圆球面在虚时间中对应着一直以暴胀方式膨胀的宇宙，我们的宇宙则是南极更平坦一些的球面，这样在经历暴胀阶段后，膨胀速度便缓慢下来，物质落到一起形成星系和恒星，才有了我们这样的智慧生命。在虚时间中这种宇宙的历史便表现为南极略微平坦且有微小起伏，科学家们已经在宇宙微波背景辐射中发现了这种涟漪，范围大约是万分之一度。

　　这可能是无边界宇宙模型中，到目前为止最接近霍金本意，最通俗易懂的解释。不过现在这个模型确实不是一种主流的宇宙观，也许太过超前，也许还有待完善，也许干脆就会被证伪，谁知道呢？量子力学里本来就那么多说不清道不明的东西，要把它扩展到宇宙这么大的尺度上去，还不定会搞出些什么更稀奇古怪的事来呢。