大家好，我是筱诗。我们这期节目上线的时间是一个特别的日子，因为这一天是两位世界顶尖级的物理学家的纪念日——1879年的3月14日，阿尔伯特·爱因斯坦，出生了，而在139年之后，2018年的同一天，斯蒂芬·霍金去世了。这样“前世今生”一般的巧合，让3月14日仿佛变成了一个属于物理学家的特别的日子，那么我们今天的分享也就围绕着爱因斯坦和霍金开始说起……

“犯错大王”爱因斯坦

爱因斯坦的物理学成就无需多言，提出光量子假说，解决了光电效应问题；创立了狭义相对论、广义相对论，确立了现代宇宙学的诞生等等。毫无疑问，爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家之一，他比其他任何人都更深刻地洞悉了自然的奥秘。

但这是否就意味着，他所做的一切都是正确的，他从来没有犯过错误呢？

答案正好相反。事实上，科学家中几乎没有人比爱因斯坦犯的错误更多。几乎没有人像他那样频繁地改变想法。这里说的“错误”是指真正的科学上的错误：比如错误的观念、错误的预测、漏洞百出的公式、连他自己后来都推翻的，也确实证明是不成立的那些科学论断。

比如今天我们知道的宇宙大膨胀理论、黑洞的存在、引力波的存在、时空的概念，这些他都提出过反对意见，还频繁地反反复复地改变自己的观点。

他犯过的错误不胜枚举，比如他的广义相对论方程式也不是一蹴而就的，在写出正确方程之前，他曾发表过一系列错误文章，每篇文章里他都会提出不同的错误方程式；还有在关于量子力学的大辩论中，他也是不断改换立场，在支持和反对、认同和不认同之间反复横跳；他还得出过一个物理学上极端错误的观点，那就是他认为宇宙的大小不会随时间而改变，这造成数学上的一个重大错误，它不能描述真实的宇宙。

那么，所有这些错误和观点的游移，是否让我们对爱因斯坦的钦佩因此而减损呢？

答案是，一点也不，而且正好相反。意大利理论物理学家卡洛·罗韦利就在他的《物理学家的智性冒险》这本书里写道，“爱犯错的爱因斯坦”恰恰让我们更多地了解了智慧的本质。

智慧不是固执地坚持自己的观点，而是要随时准备好改变，甚至抛弃之前的意见。那个犯错最多的爱因斯坦，也恰恰成为了那个比任何人都更了解物质世界的爱因斯坦。他有思想的大胆、冒险的勇气、对既有观点的怀疑——更重要的是，也包括对自己观点的怀疑。我们不必正确，而要力求真知。在追求真知的过程中，我们要有敢于犯错的勇气。连爱因斯坦都犯过那么多错误，我们又怕什么呢？

霍金辐射公式

霍金：黑洞是热的

爱因斯坦的物理学晚辈，比他小63岁的霍金，在1942年出生了。关于霍金的疾病，他的身体状况有多糟糕，还有他在轮椅上如何脑洞大开，还到全世界做演讲，客串电视剧的故事，想必大家已经很熟悉了。

霍金生前曾在美剧《生活大爆炸》中客串

我们今天主要来说说物理学家卡洛·罗韦利所总结的，霍金在物理学领域最杰出的贡献究竟有哪些？他认为，霍金一生最重要的成就是他证明了黑洞是热的。霍金在1974年得出这个结论，通过复杂精确的计算，将广义相对论和基础粒子理论巧妙地结合起来。他计算出的温度今天被称为“霍金温度”，这个温度取决于黑洞的大小。黑洞越大，它就越冷。所以热的黑洞是小的。

这个结果在当时让人们大为吃惊，也让当时还不满30岁的霍金，在理论物理学界声名鹊起。在他之前，没人想到黑洞可以有温度。黑洞散发的热量今天被称为“霍金辐射”。霍金辐射还没有被实际观测到，因为它太微弱了，短时间内也很难被观测到。但是它的存在以许多不同的方式被证实，大部分的科学家都认可它是合理的。难怪霍金会要求把霍金辐射公式刻在他的墓碑上。

刻有霍金辐射公式的霍金墓碑

霍金另外一个重要的贡献是，他站在爱因斯坦的肩膀上思考宇宙起源的问题，并与数学家罗杰·彭罗斯合作证明了爱因斯坦的理论，预测了宇宙的产生是源于“大爆炸”。他将宇宙的诞生形容成黑洞坍缩的时间倒流版本。

与此同时，他还发现了爱因斯坦的广义相对论并不是万能的，在黑洞内部和原初宇宙当中，广义相对论是失效的。这引发了他在之后的年月中，尝试利用量子力学来重新考虑宇宙起源的问题。所有这些问题到今天依然没有解决。但今天在对它们的讨论中，我们会经常听到霍金的名字，也会经常提及他的观点。这些都是霍金留给我们的遗产。

延伸阅读书单

以上我们谈论的话题提到了一些物理学的专业课题、理论和分支学科，比如宇宙的起源、量子力学、粒子物理学等，如果你想要对此有更深入的研究，以下是一份书单供大家作为延伸阅读：

《物理学家的智性冒险》

[意]卡洛·罗韦利 / 胡晓凯 / 文治图书·北京联合出版公司

首先要特别推荐的是我们刚才提到的卡洛·罗韦利的《物理学家的智性冒险》，也许你读过他以往的作品，比如《七堂极简物理课》《时间的秩序》这些畅销书，这本《物理学家的智性冒险》依然特别好看。书里一共有46篇小短文，是他近10年来在专栏上发表的一些随笔，从物理学、科学家、人文与科学三个角度展开。每一篇都特别好读，信息量和长度都刚刚好。

我本来是当作睡前读物来读，打算看个一两个篇就睡了，结果就是越看越兴奋，一口气看了一半，看了20多篇。所以我不建议大家睡前看，因为你可能脑洞被打开了，反而睡不着了。我倒是觉得它比较适合你心情不好的时候看，你读读这些文字、这些关于物理学家的迷人故事，会有一种你的整个天地被打开的感觉，那个时候你心里那点事儿可能就不是事儿了～

《量子力学，怪也不怪》

[英]菲利普·鲍尔 / 丁家琦 / 理想国｜广西师范大学出版社

作者菲利普·鲍尔（PhilipBall）是一位物理学博士、曾任《自然》期刊编辑二十余年，现为自由科普作家。他在这本书里专门讲述量子力学的理论发展脉络，尝试解答关于量子力学各种烧脑的谜团。

《从夸克到宇宙：用粒子物理打开世界真相》

【美】唐·林肯 著 / 孙佳雯 / 北京联合出版公司

这是一部专门讲解粒子物理学的科普作品。粒子物理学，是一门研究组成物质的基本粒子极其规律的学科。两种夸克、电子和中微子的无限组合，它们一起组成了世间万物。我们为什么要了解它们呢？因为理解构成世界的基本粒子，也就是理解宇宙的开始。理解了它们，我们才能解密物质世界运转的完整图景。本书作者唐·林肯是一名实验物理学家，来自世界上著名的粒子物理实验室——费米国家加速器实验室，他在书中为我们介绍了粒子物理学学科的发展历史、世界各地著名的加速器实验室以及粒子物理学一些前沿的研究成果。

《万物原理》

[美]弗兰克·维尔切克/ 柏江竹 / 鹦鹉螺·中信出版集团

弗兰克·维尔切克，理论物理学家，也是一位诺贝尔物理学奖获得者，2004年因在夸克之间强相互作用理论方面所取得的成就，与戴维·格罗斯和戴维·波利策共同获得诺贝尔物理学奖。他写这本书是因为，身边有很多外行的朋友会问他一些物理学的知识，他就打算写一本科普读物试图给我们这些门外汉描绘一下现代科学的图景。他在书的开篇讲了一段很富有哲学意味的故事，我给大家讲讲，作为今天节目的结尾：

他讲到有一位叫做布莱兹·帕斯卡（1623一1662）的法国数学家、物理学家和宗教哲学家，他深感人类的渺小，曾写下过这样一句话——他说：

“宇宙通过空间囊括了我，吞没了我，使我犹如一个原子。”

这种类似于“寄蜉蝣于天地，渺沧海之一粟”的哀思，是文学、哲学和神学中普遍的主题，这是人类对自身之于宇宙微不足道的自然反应。

然而，作者笔锋一转，又这样写道，而我们内在的深邃渊博较之于外在，丝毫不逊。我们都学过，物质的基本结构单元是原子和分子。从这些单元来看，我们内观自己会发现，一个人的身体是巨大的，微观世界也有无垠的空间。大家知道我们身体里包含多少个原子吗？他告诉我们，一个人的身体里包含的原子数量大概是10的28次方——1后面跟了28个0：10000000000000000000000000000，也就是说我们的身体里有着一万亿亿亿个原子，一万亿亿亿在《孙子算经》中被称为“穰”（rǎng）。

我们体内的原子总数有“一穰”，这大概是整个可见宇宙中恒星数量的一百万倍，可以说，有一个宇宙栖居于我们内部。如果这样看，我们不应该仅仅因为宇宙之大就羡慕它。我们同样很大，我们大到足以将整个外在宇宙置于我们的思维之中。刚才说到的那位写下了“宇宙通过空间囊括了我，吞没了我，使我犹如一个原子”的帕斯卡，也从这种洞见中获得了宽慰，在这一句之后，他又写下来后面的半句话——他说：

“通过思想，我囊括了整个宇宙。”

今天的分享就到这里了。大家记得留言哦，依然有赠书等着大家。我是陪你读书的筱诗，我们下期再见。本期配乐：

beabadoobee; Oscar Lang - The Moon Song

Joy Lynn - Stay Here

Sufjan Stevens; Bryce Dessner; Nico Muhly; James McAlister - Mercury

Chouchou - B612

Dave Thomas Junior - Now What

Moon - Mr Moon

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执行制作人:寒芽 节目主持人:筱诗 剪辑：译丹

发布时间：2022.3.13