《宇宙的起源》：霍金北京演讲回顾

在2006年6月19日，斯蒂芬·霍金在北京人民大会堂的国际弦理论大会上发表了题为“宇宙的起源”的演讲。他的话语如同时间与空间交织的交响乐，让我们重新思考关于创世纪、永恒宇宙和宇宙膨胀的问题。

根据中非Boshongo人的传说，世界最初只有黑暗、水和伟大的Bumba上帝。一天，Bumba腹痛，他呕吐出太阳。太阳蒸发了一些水，留下土地。他仍然腹痛不止，又吐出了月亮和星辰，然后是动物——豹、鳄鱼、乌龟，最终是人。这段神话试图回答我们所有人都渴望了解的问题：为何我们存在？我们从何而来？

科学家们通常认为人类是在较近期发生的事。在Usher主教《创世纪》的记载中，将世界创生的时间定于公元前4004年10月23日上午9时。而自然环境，如山岳和河流，在人们一生中的变化微乎其微，因此人们往往把它们当作不变的背景，要么将它们视作空洞风景已经存在无限久，要么与人类同时被创造出来。

然而，不是所有人都喜欢这个想法。例如，希腊哲学家亚里士多德相信宇宙已有无限久远，他提出了洪水或自然灾害不断重复地让文明回到萌芽阶段，这种观点避免了求助于神意干预，以便解释宇宙如何运行。

霍金引用康德对此问题深入探讨，并指出，无论是否有开端，都会引起逻辑矛盾或者二律背反。如果没有开端，为何需要等待无限久；如果有开端，为何它要花费无限长时间才能达到现在这个阶段。爱因斯坦广义相对论后，这个看法发生了重大转变。在爱因斯坦理论中，空间和时间不再是绝对的，而是动力量，它们只有在物质和能量之内才能够定义。这意味着谈论开端之前的时间是不合理且毫无意义，因为它就像寻找比南极还南的地方一样，没有定义。

霍金采用实证主义方法来解决这些问题。他认为，我们应该根据我们的感官输入构建模型，并询问这个模型是否行得通以及它能否得到检验或证伪。如果一个简单而优雅的模型可以解释大量观测数据，而且能够作出可能被观察检验并可能被证伪的情形，则该模型是一个好模型。

20世纪20年代埃德温·哈勃通过他在威尔逊山上的100英寸望远镜发现星系不是均匀分布，而是聚集成集团。他发现几乎所有星系都飞离地球，这表明宇宙正在膨胀。此外，他发现距离更远的地球速度也更快，从而推翻了随着时间保持不变的一般假设。

尽管许多科学家仍然抗拒接受一个开始，他们提出一些理论，比如邦迪、高尔德和霍伊尔提出的稳恒态理论，该理论认为新形成的是由连续生成物质组成新的星系，但这种假设遭到马丁·莱尔领导下的剑桥射电天文学小组早期弱射电源调查结果所挑战。在1960年代早期，小组发现微弱射电源比预计更多，更接近中心，这违反了稳恒态理论任何东西随着时间都是不变这一基本假设，因而该理论被抛弃。

另外一种避免考虑开始的情况是在大爆炸之后，有一次收缩但旋转导致物质错过重合点，使得物质保持有限密度并导致新的膨胀。但利弗席兹和哈拉尼科夫声称他们证明了没有严格对称的一般收缩总会引起反弹，而密度保持有限，是马克思主义列宁主义唯物辩证法支持者喜闻乐见的一个结果，因此对于苏联科学家来说是一篇信仰文章。当利弗席兹与哈拉尼科夫提出这一断言时，我作为21岁研究生正致力于完成博士论文，我并不信任他们所谓证明，所以我决定与罗杰·彭罗斯一起发展数学方法去研究这一问题。我最终证明，如果爱因斯坦广义相对论正确，那么就会有一处奇点，那里具有无限密度及曲率，即使存在这样的奇点，也意味着有一个时候开始的地方。在我获得第一个奇点数值仅几个月后，即1965年10月，当人们确认拥有非常高密度结构即将诞生的新时代时，他们得到了关于有人类未来面临挑战加强科技创新以应对未知困境的人类命运历史性的警示信息，其中包括那些尚未开发技术，以及可能需要几十亿年的进化才能实现的人类智慧提升水平等内容。