多元宇宙：

在其它的宇宙里，有没有几乎和你完全相同的你？如果一个或多元宇宙的假说是对的，那么上面的想法可能会成真！在上面这幅经过电脑增强对比的图示里，各自独立的宇宙分别以独自的圆或球来代表。和其它球皆不相连的球，代表它们之间完全无法互通讯息。某些宇宙可能拥有一些和我们宇宙相同的事物，而有些宇宙所遵循的物理定律可能不同，各个平行宇宙集合成一个多元宇宙。多元宇宙并非假象，根据多宇宙（或者称为多世界、平行宇宙）理论，来自于休。埃弗莱特(Hugh Everett III）对量子力学的解释。

简介　　众所周知，量子力学哥本哈根解释认为观测者对微观世界是有影响的，特别值得一提的有趣实验是“电子究竟穿越了哪条缝”“量子自杀”“薛定谔的猫”等等。但是把人类意识牵扯到对微观世界的决定上面似乎存在重重哲学上的困难，以至于后来的许多科学家都提出了区别于此的其他解释，其中尤以埃弗莱特的多宇宙理论赢得了众多的支持。

　　为了你能更好的理解多宇宙解释，我不妨把电子双缝实验叙述的详尽一些。

多元宇宙概念

经典理论看来，在电子双缝干涉的实验中单个电子只通过了一条狭缝，在一条狭缝中穿过的粒子却发生了干涉，我们若想在两道狭缝处都安装上某种仪器，为的是记录下来电子路径或者发出警报，那不就成了？这种仪器又不是复杂而不可制造的。而实际上我们的确可以装上这种仪器。但是，一旦我们试图测定电子究竟通过了哪条缝时，我们永远只会在其中的一处发现电子。两个仪器不会同时响电子是一个粒子，它每次只能通过一条狭缝，奇妙的是，一旦我们展开这种测量的时候，干涉条纹也就消失了。哥本哈根的解释认为人意识的参与导致了电子波函数的坍缩。有科学家根据物理学定律的特征，提出了对等宇宙的说法。这种多元宇宙的理论也是量子力学发展的一个必然结果。科学家们认为，这些其他并存的宇宙或我们之前的宇宙或许会在深空中留下证据。英国牛津大学科学家罗杰-朋罗斯和美国耶里万物理研究所科学家瓦赫-古尔扎戴安在宇宙微波背景辐射中发现了他们所说的巨型同心圆，

这些同心圆可能就是宇宙多次大爆炸并重生留下的证据。不过，这些中心圆区域的温度要低于平均温度。尽管也有其他研究团队证实了这种结构，但朋罗斯研究团队关于宇宙重生留下同心圆的说法仍然引起了广泛争议。在这十年中，还有一些科学家通过对宇宙微波背景的探测发现了相似的证据。因此，他们认为，可能有其他的宇宙撞击过我们的宇宙，从而留下了这些“疤痕”。

　　欧洲航天局“普朗克”太空望远镜将绘制出更详细的宇宙微波背景图，或许能够消除争议，为这个谜团给出最终的答案。[1]

编辑本段具体介绍

　　（以下内容选自参考资料《上帝掷骰子吗——量子物理史话》）

　　我们无法准确地定义一个“观测者”！一个人和一台照相机之间有什么分别，大家都说不清道不明，于是给“意识”乘隙而入。而把我们逼到不得不去定义什么是“观测者”这一步的，则是那该死的“坍缩”。一个观测者使得波函数坍缩？这似乎就赋予了所谓的观测者一种在宇宙中至高无上的地位，他们享有某种超越基本物理定律的特权，可以创造一些真正奇妙的事情出来。

　　真的，追本溯源，罪魁祸首就在暧昧的“波函数坍缩”那里了。这似乎像是哥本哈根派的一个魔咒，至今仍然把我们陷在其中不得动弹，而物理学的未来也在它的诅咒下显得一片黯淡。拿康奈尔大学的物理学家科特戈特弗雷德(Kurt Gottfried)的话来说，这个“坍缩”就像是“一个美丽理论上的一道丑陋疤痕”，它云遮雾绕，似是而非，模糊不清，每个人都各持己见，为此吵嚷不休。怎样在观测者和非观测者之间划定界限？薛定谔猫的波函数是在我们打开箱子的那一刹那坍缩？还是它要等到光子进入我们的眼睛并在视网膜上激起电脉冲信号？或者它还要再等一会儿，一直到这信号传输到大脑皮层的某处并最终成为一种“精神活动”时才真正坍缩？如果我们在这上面大钻牛角尖的话，前途似乎不太美妙。

　　那么，有没有办法绕过这所谓的“坍缩”和“观测者”，把智能生物的介入从物理学中一脚踢开，使它重新回到我们所熟悉和热爱的轨道上来呢？让我们重温那个经典的双缝困境：电子是穿过左边的狭缝呢，还是右边的？按照哥本哈根解释，当我们未观测时，它的波函数呈现两种可能的线性叠加。而一旦观测，则在一边出现峰值，波函数“坍缩”了，随机地选择通过了左边或者右边的一条缝。量子世界的随机性在坍缩中得到了最好的体现。

　　要摆脱这一困境，不承认坍缩，那么只有承认波函数从未“选择”左还是右，它始终保持在一个线性叠加的状态，不管是不是进行了观测。可是这又明显与我们的实际经验不符，因为从未有人在现实中观察到同时穿过左和右两条缝的电子，也没有人看见过同时又死又活的猫(半死不活，奄奄一息的倒有不少)。事到如今，我们已经是骑虎难下，进退维谷，哥本哈根的魔咒已经缠住了我们，如果我们不鼓起勇气，作出最惊世骇俗的假设，我们将注定困顿不前。

　　如果波函数没有坍缩，则它必定保持线性叠加。电子必定是左/右的叠加，但在现实世界中从未观测到这种现象。

　　有一个狂想可以解除这个可憎的诅咒，虽然它听上去真的很疯狂，但慌不择路，我们已经是nothing to lose。失去的只是桎梏，但说不定赢得的是整个世界呢？

　　是的！电子即使在观测后仍然处在左/右的叠加，但是，我们的世界也只不过是叠加的一部分！当电子穿过双缝后，处于叠加态的不仅仅是电子，还包括我们整个的世界！也就是说，当电子经过双缝后，出现了两个叠加在一起的世界，在其中的一个世界里电子穿过了左边的狭缝，而在另一个里，电子则通过了右边！

　　波函数无需“坍缩”，去随机选择左还是右，事实上两种可能都发生了！只不过它表现为整个世界的叠加：生活在一个世界中的人们发现在他们那里电子通过了左边的狭缝，而在另一个世界中，人们观察到的电子则在右边！量子过程造成了“两个世界”！这就是量子论的“多世界解释”(Many Worlds Interpretation，简称MWI)。

　　要更好地了解MWI，不得不从它的创始人，一生颇有传奇色彩的休埃弗莱特(Hugh Everett III，他的祖父和父亲也都叫Hugh Everett，因此他其实是“埃弗莱特三世”)讲起。1930年11月9日，爱因斯坦在《纽约时报杂志》上发表了他著名的文章《论科学与宗教》，他的那句名言至今仍然在我们耳边回响：“没有宗教的科学是跛足的，没有科学的宗教是盲目的。”两天后，小埃弗莱特就在华盛顿出生了。

　　埃弗莱特对爱因斯坦怀有深深的崇敬，在他只有12岁的时候，他就写信问在普林斯顿的爱因斯坦一些关于宇宙的问题，而爱因斯坦还真的复信回答了他。当他拿到化学工程的本科学位之后，他也进入了普林斯顿攻读。一开始他进的是数学系，但他很快想方设法转投物理。50年代正是量子论方兴未艾，而哥本哈根解释如日中天，一统天下的时候。埃弗莱特认识了许多在这方面的物理学生，其中包括玻尔的助手Aage Peterson，后者和他讨论了量子论中的观测难题，这激起了埃弗莱特极大的兴趣。他很快接触了约翰惠勒，惠勒鼓励了他在这方面的思考，到了1954年，埃弗莱特向惠勒提交了两篇论文，多世界理论(有时也被称作“埃弗莱特主义-Everettism”)第一次亮相了。

　　按照埃弗莱特的看法，波函数从未坍缩，而只是世界和观测者本身进入了叠加状态。当电子穿过双缝后，整个世界，包括我们本身成为了两个独立的叠加，在每一个世界里，电子以一种可能出现。但不幸的是，埃弗莱特用了一个容易误导和引起歧义的词“分裂”(splitting)，他打了一个比方，说宇宙像一个阿米巴变形虫，当电子通过双缝后，这个虫子自我裂变，繁殖成为两个几乎一模一样的变形虫。唯一的不同是，一个虫子记得电子从左而过，另一个虫子记得电子从右而过。

　　惠勒也许意识到了这个用词的不妥，他在论文的空白里写道：“分裂？最好换个词。”但大多数物理学家并不知道他的意见。也许，惠勒应该搞得戏剧化一点，比如写上“我想到了一个绝妙的用词，可惜空白太小，写不下。”在很长的一段时间里，埃弗莱特的理论被人们理解成：当电子通过双缝的时候，宇宙神奇地“分裂”成了两个独立的宇宙，在一个里面电子通过左缝，另一个相反。这样一来，宇宙的历史就像一条岔路，每进行一次观测，它就分岔成若干小路，每条路对应于一个可能的结果。而每一条岔路又随着继续观察而进一步分裂，直至无穷。但每一条路都是实在的，只不过它们之间无法相互沟通而已。

　　假设我们观测双缝实验，发现电子通过了左缝。其实当我们观测的一瞬间，宇宙已经不知不觉地“分裂”了，变成了几乎相同的两个。我们现在处于的这个叫做“左宇宙”，另外还有一个“右宇宙”，在那里我们将发现电子通过了右缝，但除此之外一切都和我们这个宇宙完全一样。你也许要问：“为什么我在左宇宙里，而不是在右宇宙里？”这种问题显然没什么意义，因为在另一个宇宙中，另一个你或许也在问：“为什么我在右宇宙，而不是左宇宙里？”观测者的地位不再重要，因为无论如何宇宙都会分裂，实际上“所有的结果”都会出现，量子过程所产生的一切可能都对应于相应的一个宇宙，只不过在大多数“蛮荒宇宙”中，没有智能生物来提出问题罢了。

　　这样一来，薛定谔的猫也不必再为死活问题困扰。只不过是宇宙分裂成了两个，一个有活猫，一个有死猫罢了。对于那个活猫的宇宙，猫是一直活着的，不存在死活叠加的问题。对于死猫的宇宙，猫在分裂的那一刻就实实在在地死了，不要等人们打开箱子才“坍缩”，从而盖棺定论。

　　从宇宙诞生以来，已经进行过无数次这样的分裂，它的数量以几何级数增长，很快趋于无穷。我们现在处于的这个宇宙只不过是其中的一个，在它之外，还有非常多的其他的宇宙。有些和我们很接近，那是在家谱树上最近刚刚分离出来的，而那些从遥远的古代就同我们分道扬镳的宇宙则可能非常不同。也许在某个宇宙中，小行星并未撞击地球，恐龙仍是世界主宰。在某个宇宙中，埃及艳后克娄帕特拉的鼻子稍短了一点，没有教恺撒和安东尼怦然心动。那些反对历史决定论的“鼻子派历史学家”一定会对后来的发展大感兴趣，看看是不是真的存在历史蝴蝶效应。在某个宇宙中，格鲁希没有在滑铁卢迟到，而希特勒没有在敦刻尔克前下达停止进攻的命令。而在更多的宇宙里，因为物理常数的不适合，根本就没有生命和行星的存在。

　　严格地说，历史和将来一切可能发生的事情，都已经实际上发生了，或者将要发生。只不过它们在另外一些宇宙里，和我们所在的这个没有任何物理接触。这些宇宙和我们的世界互相平行，没有联系，根据奥卡姆剃刀原理，这些奇妙的宇宙对我们都是没有意义的。多世界理论有时也称为“平行宇宙”(Parallel Universes)理论，就是因为这个道理。

　　宇宙的“分裂”其实应该算是一种误解，不过直到现在，大多数人，包括许多物理学家仍然是这样理解埃弗莱特的！这样一来，这个理论就显得太大惊小怪了，为了一个小小的电子从左边还是右边通过的问题，我们竟然要兴师动众地牵涉整个宇宙的分裂！许多人对此的评论是“杀鸡用牛刀”。爱因斯坦曾经有一次说：“我不能相信，仅仅是因为看了它一眼，一只老鼠就使得宇宙发生剧烈的改变。”这话他本来是对着哥本哈根派说的，不过的确代表了许多人的想法：用牺牲宇宙的代价来迎合电子的随机选择，未免太不经济廉价，还产生了那么多不可观察的“平行宇宙”的废料。MWI后来最为积极的鼓吹者之一，德克萨斯大学的布莱斯德威特(Bryce S DeWitt)在描述他第一次听说MWI的时候说：“我仍然清晰地记得，当我第一次遇到多世界概念时所受到的震动。100个略有缺陷的自我拷贝，都在不停地分裂成进一步的拷贝，而最后面目全非。这个想法是很难符合常识的。这是一种彻头彻尾的精神分裂症……”对于我们来说，也许接受“意识”，还要比相信“宇宙分裂”来得容易一些！

　　不难想象，埃弗莱特的MWI在1957年作为博士论文发表后，虽然有惠勒的推荐和修改，在物理界仍然反应冷淡。埃弗莱特曾经在1959年特地飞去哥本哈根见到玻尔，但玻尔根本就不想讨论任何对于量子论新的解释，也不想对此作什么评论，这使他心灰意冷。作为玻尔来说，他当然一生都坚定地维护着哥本哈根理论，对于50年代兴起的一些别的解释，比如玻姆的隐函数理论(我们后面要谈到)，他的评论是“这就好比我们希望以后能证明2×2=5一样。”在玻尔临死前的最后的访谈中，他还在批评一些哲学家，声称：“他们不知道它(互补原理)是一种客观描述，而且是唯一可能的客观描述。”

　　受到冷落的埃弗莱特逐渐退出物理界，他先供职于国防部，后来又成为著名的Lambda公司的创建人之一和主席，这使他很快成为百万富翁。但他的见解——后来被人称为“20世纪隐藏得最深的秘密之一”的——却长期不为人们所重视。直到70年代，德威特重新发掘了他的多世界解释并在物理学家中大力宣传，MWI才开始为人所知，并迅速成为热门的话题之一。如今，这种解释已经拥有大量支持者，坐稳哥本哈根解释之后的第二把交椅，并大有后来居上之势。为此，埃弗莱特本人曾计划复出，重返物理界去做一些量子力学方面的研究工作，但他不幸在1982年因为心脏病去世了。

　　在惠勒和德威特所在的德州大学，埃弗莱特是最受尊崇的人之一。当他应邀去做量子论的演讲时，因为他的烟瘾很重，被特别允许吸烟。这是那个礼堂有史以来唯一的一次例外。

　　在《上帝掷骰子吗——量子物理史话》，作者还用了两个篇幅的内容解释了WMI，我就不一一粘贴了，您有兴趣的话网络上可以所寻到这本书。特别是关于这个理论的前因后果，读完后一定会有一个相当全面的收获。

　　多元宇宙就是对平行空间的另一种称呼，在多部科幻小说中被提到。之所以多元宇宙被认为存在，是因为不能证明它不存在。多元宇宙可能有无穷多个，而且彼此互不关联，如果这种平衡被破坏，将引发大规模的时空错乱。实际上，每个人所作出的每个选择，包括走路是先迈左脚还是右脚，都有可能产生一个新的多元宇宙，我们所存在的世界是无数个选择所堆积出的结果，我们在交错穿插的无数条时空线中游移，随着时间的推移产生变化，时时分离出另一个多元宇宙，并各自延续下去。

密度最大的

在地球上，我们目前已经发现了一百多种元素，在这些元素组成的物质中，密度最大的是金属锇。饿的密度为226×103kg/m3，看起来够大了，它是“密度大王”吗？不！我们不能将自己的视野局限于地球，我们要到茫茫宇宙中去寻找“密度大王”。在广阔无垠的宇宙中，有一种叫“白矮星”的天体。它的密度是30×1010

kg/m3,

是锇密度的106倍（即100万倍），很大了。它能称王吗？也不能！因为还有一种叫“中子星”的天体，它的密度达1016

kg/m3；而另一种天体“脉冲星”的密度更是高达1018

kg/m3，即1cm3的这种物质的质量为10亿吨。然而“脉冲星”也不敢称霸，因为新发现的“黑洞”的密度比它还要大。根据计算，质量和太阳一样大的黑洞，它的密度可达5×1019

kg/m3，在它里面取小米粒大的一小块物质，要用几万艘万吨轮船才拖得动。而质量更小的黑洞密度就更大了。由于黑洞的密度极大，它的引力也极大，连光也不能从中逃脱。

这样说来，“密度大王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。

密度最小的

密度最小的金属元素是锂

密度最小的气体是氢气

H元素是质量数最小的，组成单质是氢，氢是宇宙中质量最小的（不考虑反物质）

物体三态变化中最小是气体，所以氢气就是宇宙中密度最小的

真空的空间密度最小为零

总结来说，自然界仅限于地球的，因为自然界应该是由生物的自然界，所以应该是:锇与氢气，但是像有些人说：黑洞中心与真空也不好怎么去反驳

但有另一种模型，它将“观察者”这个碍手碍脚的东西从物理中一脚踢开了，这就是量子论的“多世界解释”（Many Worlds Interpretation, MWI）如果说整个宇宙只是严格的按照波函数来演化，电子即使在观测后仍然处在左右叠加中，只不过我们的世界本身也是这叠加的一部分。也就是说当电子经过双缝以后，出现了两个叠加在一起的世界，在其中一个世界里，电子穿过了左边的狭缝，而在另一个世界里，它通过了右边狭缝。波无需坍缩去选择左或者右，事实上两种可能都发生了，生活在一个世界中的人们观察到的是左，而另一个则是右，量子过程造成了“两个世界”！这就是量子论的多世界解释（MWI）。

这样一来，就不再为薛定谔的猫困扰了，只不过是宇宙分裂成了两个，一个宇宙的猫死了，另一个的猫还活着。从宇宙诞生以来，已经经过无数次5这样的分裂，它的数量以几何数增长，很快趋于无穷。我们就是在这无穷宇宙中的一个。借着这个理论拍出了很多科幻悬疑的**，比如《彗星来的那一夜》，看的人应该知道其中就是应用了这个相似的平行宇宙理论，很有意思。只不过有些宇宙离我们很近，那是在家谱树上刚刚分出来的，而那些从远古时代就和我们分道扬镳的则可能非常不同。有可能在某个宇宙中，恒星并没有撞地球，恐龙依旧是主宰。或者在更多宇宙里，因为物理常数的不适合，根本就没有生命。

不过讲道理，这种“平行宇宙”的理论在当时被认为是一种谬误，知道20世纪70年代，才再次重新重视。针对人们对MWI普遍存在的误解，近年来科学家也在试图为其正名，澄清宇宙本身实际并未在物理上真的“分裂”，只是一个比喻而已。

抛开哥本哈根“观测者”引发波函数坍缩这一过程，MWI认为，根本就没有所谓的坍缩，任何时刻，任何孤立系统的波函数都严格的按照薛定谔方程以U过程演化，如果系统处在状态叠加，它必定永远按照叠加状态演化。在现实状态中，很难找到一个不与外界进行能量交换的孤立系统，除非——除非是我们的宇宙！虽然宇宙只有一个波函数，但这个极为复杂的波函数却包含了许许多多互不干涉的“子世界”，宇宙整体态适量实际上事许许多多子矢量的叠加和，每一个子矢量都是在某个“子世界”中的投影，分别代表了薛定谔方程一个可能的解。

对于一个生活在一维上的一个“质点人”，它所生活的整个世界，就是一条特定的直线，对于这个质点人来说，它只能感知到这个直线上的东西，而对别的一无所知。而对于一个二维矢量上的东西，它是可以投影在X和Y轴上的，如果有两个质点人A和B，他们分别生活在X和Y轴两条直线上。对于A君来说，它门对矢量的感知只是它投影在X轴上的长度，而对B来说，他对该二维矢量的感知也只是它投影在Y轴上的长度（信息）。因为A和B生活在两个“世界”里，所以它们的感觉是不一样的。但事实上，“真实的”矢量只有一个，它是A和B所感觉到的“叠加”！

我们的宇宙也是如此，“真实的、完全的”宇宙态适量存在于一个非常高维（甚至是无限维）的希尔伯特空间钟，但这个高维空间却由许多低维“世界”所构成，正如我们的三维空间可以看成由许多二维平面构成一样，每个“子世界”都只能感受到那个真实世界矢量在其中的投影。因此在每个“世界”感觉到的宇宙事不同。

继续之前的假设，A活在X上，B活在Y上，这样一来我们将会发现，两个质点人对对方所生活的世界是一无所知的。原因很简单：因为X轴和Y轴相互垂直，X轴在Y轴上没有投影，反之亦然。这个时候我们说两个师姐师正交的orthogonal，不相干的。但实际上，除了这种垂直相交的很特殊的例子，你会发现如果随机取两条直线作为两个“子世界”，它门很可能一个在另一个上会有投影。那样的话，就给了A偷窥B世界的机会，虽然是扭曲的。对于这样的两个世界来说，态适量在它们上的投影在很大程度上仍然是彼此关联，或者说相干的。B和A在一定程度上仍能感知对方。

但为什么我们很少感知、甚至穿越到我们的平行世界中去呢？是因为在二维平面取两条直线，它门有很大程度是相干的，在三维空间中任取两个平面作为“世界”情况也好不到哪儿去。但是，如果我们放到高维空间中来考虑，随便取两个切片（或者即使是像现在我们世界的三维空间），其互相正交的程度很可能要比二维中的来得大，因为它有比二维多得多的维数，即自由度，彼此在任意方向上的干涉程度自然大大减少。如若在一个非常非常高的高维空间中，你随便取两条直线（平面）都是基本垂直的。

所以，当我们之谈论微观物体时，牵涉到的粒子数量是极少的，用以模拟它的希尔伯特空间维数相对便也较低。而一旦我们考虑宏观层面事件，例如用仪器去测量，或者我们亲自去观察，我们就引入了一个极为复杂的态适量和一个维数极高的希尔伯特空间。在这样一个高维空间中，两个“世界”之间的联系被自然的抹平了，它门互相正交，彼此失去了联系！

其实一句话来说就是：宏观和微观之间的关键区别，就在于其牵涉到维度（自由度）的不同。

这里所说的空间、维度，都是只构造量子态矢量所依存的希尔伯特空间，而非真实时空。世界上，所有的“世界”都处于同一维物理时空中，只不过它门量子态的映射因为相互正交而无法彼此感受到对方而已。MWI的一个副产品是，他又重新回归了经典的决定论：宇宙只有一个波函数，它按照薛定谔方程唯一确定地演化。

最早记录宇宙起源的古希腊作品是赫希俄德的《神谱》。

《神谱》描写的是宇宙和神的诞生，讲述从地神盖亚诞生一直到奥林匹亚诸神统治世界这段时间的历史。内容大部分是神之间的争斗和权利的更替。对家谱学来说它是一部很有意思的作品。

据赫西俄德在《神谱》序曲中所说，写诗是为了歌咏永生的神灵。“（缪斯）最先歌咏那可敬的神们的种族，从起初说起：大地和广天所生的孩子们，以及他们的后代、赐福的神们；她们接着歌咏神和人的父宙斯，在神们之间如何出众，最强有力；她们最后歌咏人类和巨人族。如此，她们在奥林匹斯使宙斯心生欢悦。”以上所提及的内容，在诗中均有体现。

科学家们有许许多多的 故事 可以吸引我们，所以今天我们就一起来看看科学家们的小故事吧!

　科学家的故事 轮椅上的天才——霍金

在新的千年到来之际，美国白宫曾进行了一系列的演讲，其中以科学为主题的演讲是《想像与变革---下一个千年的科学》。它的演讲者就是英国剑桥大学应用数学与理论物理系教授、"轮椅天才"斯蒂芬·霍金。他患有严重的残疾，双手只有3个手指能动。这个极度残疾和极度聪明的科学家成了这次不同寻常演讲的理想人选。

　外号叫"爱因斯坦"

20世纪90年代，谈论宇宙学渐成一种时髦，宇宙大爆炸理论虽不是新的理论，但在公众心中却非常新颖。特别是谈到霍金，人们表现出了极大的兴趣，并称他是自爱因斯坦之后最好的物理学家。

霍金是英国人。他出生于1942年1月8日。这一天恰好是意大利物理学家、近代物理学的奠基人伽利略逝世300周年的纪念日，几天前还是牛顿的生日：1643年1月4日。当然，这并不意味着，呱呱坠地的小霍金头上罩上了金色的光环。用霍金自己的话说："我估计大约有二十万个婴儿在同日诞生"。

小霍金也像普通的小孩一样，喜欢玩具，着迷于玩具火车，甚至自己花钱买来了电动火车。十几岁时，霍金还喜欢制作飞机模型和轮船模型，甚至尝试发明一些游戏，比如制作不同颜色零件的工厂、运送产品的公路和铁路，以及股票市场。霍金和一个同学负责编制游戏的规则。在编制这些游戏时，小霍金的目标是"建造我能控制的可以开动的模型"，"这些游戏及制作都来自于探究事物并且进行控制的要求"。这种要求一直驱动霍金去"探究事物"，甚至在后来的宇宙学研究中仍在起作用。

上学期间，霍金分在一个很好的班，尽管他的成绩名次从未进过前一半，但仍受到同学的尊敬，同学为他起了一个"外号"---爱因斯坦。霍金在班上有一些要好的同学，他们喜欢听音乐，特别是古典音乐，如莫扎特、马勒、贝多芬，也到音乐厅去听音乐。他们还经常讨论一些科学和宗教问题，例如宇宙的起源和宇宙的运行是否需要上帝的作用。

　目光投向茫茫宇宙

在中学时代的后两年，班上来了一位数学教师。他的教学富于启发，这激发了霍金对数学和物理学的兴趣。尽管父亲也鼓励他学习科学，但希望他攻读与父亲的专业相近的生物学。回忆起中学的学习，霍金谈道："在我幼年时，我对所有科学都一视同仁。十三、四岁后我知道自己要在物理学方面做研究，因为这是最基础的科学，尽管我知道中学物理学太容易太浅显，所以太枯燥。化学就好玩得多了，不断发生许多意料之外的事，如爆炸等等。但是物理学和天文学有望解决我们从何处来和为何在这里的问题。我想探索宇宙的底蕴。"由此可见，少年的霍金的志向虽算不上远大，"想探索宇宙的底蕴"对他后来的研究肯定是有影响的。 中学 毕业 ，霍金考入牛津大学，并如父亲的希望，取得了奖学金。学习物理学对霍金并不费力，后来他又考上剑桥大学理论物理专业的博士研究生。为什么要选取理论物理专业呢霍金后来说："理论物理中有两个领域是基本的，……一个是研究非常_的，即宇宙学;另一个是研究非常小尺度的，既基本粒子。"这就是说，理论物理联系着"至大"的宇宙和"至小"的基本粒子。最后，他确定要研究宇宙学，这是因为"在宇宙学方面已有一个定义完好的理论，即爱因斯坦的广义相对论"。广义相对论是研究宇宙学的理论基础。

　回报社会的恩惠

在研究学习期间，霍金得了一种怪病，是一种运动神经细胞病。这种病使行为本来就不灵活的霍金更加笨拙，而且这种病迅速恶化。霍金非常苦恼，以至于他认为自己活不了多久了。然而，霍金并未放弃正常人的工作学习和生活，而且他在这时结婚了，5年后他成了3个孩子的父亲。

患病的霍金依然如故，甚至更加勤奋。他曾梦到自己被处死了，由此他希望，"如果我被赦免，我还能做许多有价值的事"。他认为，"我要牺牲自己的生命来拯救其他人"，要做点儿善事，以回报社会对他的恩惠。 勤奋的工作使霍金取得了很大的成绩，他以黑洞的研究成名于物理学界。黑洞是一种体积很小、质量很大的天体，也就是说，它的密度很大。这种天体是一种从理论上推测出来的天体。 早在200年前，一位法国科学家提出了黑洞的问题。他认为，满足一定条件的恒星，在引力的作用下会吸住自身发出的光线，而使我们看上去它是"黑暗的一团"。然而，这种科幻般的预言并未受到人们的重视。爱因斯坦建立广义相对论时，一位德国科学家借助广义相对论重新预言了黑洞的存在。他发现，质量等于太阳质量大小的黑洞，其直径只有295千米;而相当于地球质量的黑洞，直径只有09厘米了。到20世纪30年代末，一位美国科学家研究恒星演化时，再次研究黑洞问题。他认为，在恒星燃尽时，在引力的作用下，恒星会无休止地坍缩下去，最终就形成了黑洞。

　研究黑洞举世瞩目

60年代，由于天文学的一系列新发现，激发了天体物理学的研究。霍金正逢其时，黑洞研究使他初露头角。霍金将热学引入黑洞的研究，这大大加深了对黑洞的认识。这时，霍金认为，可能存在一种"微型黑洞"。这种黑洞很小，有的会小到像质子或中子那样的大小。按照现代物理学的理论，当物体小到这样的程度，它应服从量子力学的规律。霍金的进一步研究表明：黑洞可以蒸发;黑洞越小，它蒸发得越快。1个10亿吨(个头与质子大小相当)的黑洞要用100亿年的时间才能蒸发干净，而最后01秒内所释放的能量相当于100万颗百万吨级的氢弹爆炸。这就是说，我们是不是应该仔细地进行天文观测，力图在宇宙空间找到这种"微型黑洞"而加以利用呢!

霍金对大爆炸理论研究有很大贡献。他认为，宇宙起源于一个"奇点"，"奇点"处的爆炸产生了粒子和能量，粒子间的作用产生了星云，进而演化到我们今天的世界。今天的宇宙仍在膨胀着，将来的宇宙可能将继续膨胀下去，也可能在膨胀到极限时转而收缩至当初形成宇宙的那个"奇点"。看上去这好像很有趣，然而，这就是今天人们对宇宙的认识水平。 由于霍金在天体物理学研究上取得的成绩，他获得1978年的爱因斯坦奖。1980年他又当上了三一学院卢卡斯讲座的教授。牛顿曾经是该讲座的教授。现在，霍金已快60岁了。尽管身体残疾，他仍经常旅行、演讲、著述。他的《时间简史》已发行几千万册，被译成40多种语种。由于霍金那富于传奇色彩的奋斗经历，他的《时间简史》还被搬上银幕。人们看到了黑洞和基本粒子的画面，听着霍金敲打计算机键盘和计算机合成后的声音，人们为现代物理和宇宙理论的深奥所震慑，为人类的智慧所感叹，并且更加佩服霍金在承受巨大的痛苦时仍在攀登科学高峰所表现出的伟大精神。

　科学家小故事 金冠之谜

赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠，做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了银子，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重，到底工匠有没有捣鬼呢既想检验真假，又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面 面相 觑。后来，国王将它交给了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多 方法 ，但都失败了。有一天，他去澡堂洗澡，他一边坐进澡盆里，一边看到水往外溢，同时感到身体被轻轻拖起。他突然恍然大悟，跳出澡盆，连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去，一路大声很着“尤里卡”， “尤里卡”(Fureka，我知道了)原来他想到，如果王冠放入水中后，排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量，那肯定是掺了别的金属。这就是有名的浮力定律，既浸在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排出液体的重量。后来，该定律就被命名为阿基米德定律。

　科学家小故事 诺贝尔故事

诺贝尔小时候身体非常瘦弱。十岁时，随母亲前往俄国的贝德尔堡，与父亲团聚，并开始接受家庭教师的指导。十七岁时，到美国 留学 ，两年之后回国，进入父亲的公司从事研究工作。

诺贝尔受了父亲的影响，对研究炸药很有兴趣，后来因为制造炸药和开发油田，赚了很多钱。但是，他看见自己发明的炸药用于战争，感到十分痛心，故毕生努力呼吁世人把火药用于和平。诺贝尔用他的巨额财产成立基金，每年发奖金给世界上对物理、化学、生物、医学、文学、和平事业有杰出贡献的人。能够获得诺贝尔奖金，一直被认为是一种极大的荣誉呢!

实验室里雾腾腾，诺贝尔正在忘我地工作，他的哥哥来找他，说:“诺贝尔，我正在整理我们家族的家谱，你是名闻世界的人物，没有你的自传怎么行呢你写份自传吧。”

“哥哥，不用吧。”

“那怎么行呢”诺贝尔的哥哥劝说道，“弟弟，你写自传并不是为你自己，而是为我们家族呀!你写吧。我们家族的家谱里有你的自传，就会增添光彩的!”

诺贝尔还是不同意，他哥哥就反复劝说，最后，甚至是哀求了:“弟弟，你是怕耽误你的时间吗如果那样，你就 说说 ，我来记录、整理吧。”

“我实难从命。”诺贝尔态度谦逊，但语气坚定地说，“我不能写自传，在宇宙漩涡中有恒河沙粒那么多的星球，而无足轻重的我们，有甚么值得写的哟!”

原来如此!他认为自己做的一切只是为人类该做的一点点事而己，为甚么要拿对人类的一点点贡献去换取荣誉呢。因此，他始终不答应。

诺贝尔的哥哥只好叹息着走了。诺贝尔又埋头做起实验来。

诺贝尔的遗嘱，是他理想的精华，心血的结晶。虽然他身拥巨富，却不愿把财产分配给亲友们。他认为：大宗财产是阻滞人类才能的祸害，凡拥有财富的人，只应给子女留下必须的 教育 费用，如果留下过多的钱财，那是奖励懈惰，使他们不能发展自己的才干。

因此，他不顾亲友们的反对，决定用自己的全部财产，设立诺贝尔奖金，奖励当代的世界精英。

　科学家的故事 “发明大王”爱迪生

电报、电话、电灯，这些东西在科技发达的今天看来是多么的普通和司空见惯，谁也不会因此而惊奇。可是你知道这些东西对于当时的人们是多么的至关重要和欣喜若狂吗人类因此而记住了它们的发明者——爱迪生。

被人们称为“发明大王”的爱迪生，是美国著名的科学家和发明家。他的一生，仅是在专利局登记过的发明就有1328种。一个只读过三个月书人，怎么会有这么多发明创造呢我想，如果你听说过“爱迪生孵小鸡”的故事，就一定会明白，他的成功源于强烈的好奇心。

1847年，爱迪生降生在美国俄亥俄州米兰市的一个商人家庭里。很小的时候，爱迪生就显露出了极强的好奇心，只要看到不明白的事情，他就抓住大人的衣角儿问个不停，非要问出个子丑寅卯来。

一天，他指着正在孵蛋的母鸡问妈妈：“母鸡把蛋坐在屁股底下干嘛呀”妈妈说：“哦，那是在孵小鸡呢!”下午，爱迪生突然不见了，家里人急得四处寻找，终于在鸡窝里找到了他。原来，他正蹲在鸡窝里，屁股下放了好多鸡蛋孵小鸡呢!父母看了以后，哭笑不得，只好把他拉出来，又是给他洗脸，又是给他洗衣服。还有一次，他看见鸟儿在天空中自由飞翔，就想：既然鸟能飞，人为什么不能飞呢于是，他找来一种药粉给小伙伴吃，为了让小伙伴飞上天空去。结果，小伙伴差点儿丧命，爱迪生也被父亲狠揍了一顿。

好不容易，爱迪生长到了8岁，父母把他送进了一所乡村小学读书，以为从此以后他能安安份份上学了。谁知，他仍然爱追根问底，经常把教师问得目瞪口呆，窘迫不堪。有一回上算术课，教师在黑板上写下了“2+2=4”，爱迪生马上站起来问：“老师，2加2为什么等于4呢”这个问题把老师问住了，他认为爱迪生是个捣蛋鬼，专门和老师闹别扭，于是，在上了三个月的课以后，爱迪生就被老师赶回家了。

爱迪生的母亲是位伟大的母亲。她没有因为独生子被撵回来而责怪他，相反，他决定自己把孩子教育好。当她发现爱迪生好奇心重、对物理、化学特别感兴趣时，就给他买了有关物理、化学实验的书。爱迪生照着书本，独自做起实验来。可以说，这就是爱迪生搞科学发明的启蒙教育。

长大了的爱迪生，学会了无线电收发报技术。他在斯特拉得福铁路分局找到了一个夜班报务员工作。按规定，夜班报务员不管有事无事，到晚上九点后，每小时必须向车务主任发送一次讯号。爱迪生为了晚间休息好，白天能钻研发明创造，就设计了一个电报机自动按时拍发讯号。这就是电报机的雏形。

没过多久，他又对电报机进行了改进，经过多次试验，一架新式的发报机试制成功了。爱迪生望着自己发明的机器，欣慰地笑了。

应该说，爱迪生的每一项发明都是和他的好奇心紧紧相联的。在他发明了电报之后，又开始搞电话实验。他发现传话器里的膜板能够随着说话声音引起相应震动，就仔细观察，并且在 笔记本 上做了详细记录。由此，一个“会说话的机器”做成了。人们听到这个消息，都纷纷前来观看，并称他为“最伟大的发明家”。所以，好奇心是一个人取得成功、展示智慧的先决条件。

不仅著名的科学家需要好奇心，我们普通人要学习知识、有所成就也需要好奇心。1991年7月，《光明日报》科技部曾对全国青少年科技小发明比赛中获奖的118名中学生进行问卷调查，在“您的主要心理特征”一栏里，92%的同学写的是“好奇心强”。湖南零陵地区道县一中的少年何骥，在一天到鸡棚捡蛋的时候，禁不住好奇地想道：鸡蛋到底为什么一头大一头小呢是大头先出母体还是小头先出母体呢为了弄清这个问题，他每天一放学就立刻赶回家，蹲在鸡棚旁静静地观察，有时甚至连晚饭都忘了吃。两个多月以后，何骥终于发现：鸡蛋是大头先出母体。为此，他写了论文，得到许多生物学家的称赞。他的发现，居然是鸟类文献中还没有记载过的新发现。

成才需要好奇心，但是有了好奇心并不意味着就一定能够成才。要想有成就，还需要付出艰苦的努力。好奇心就好比一粒种子，没有种子就长不出参天大树，没有好奇心的人也不可能有所发明，有所创造。种子播种在黑土里以后，经过人们的浇灌、培育，会逐渐地破土而出，由小苗长成栋梁。有了好奇心，再加上汗水和心血，也一定能够使你成为有用之才。当代著名物理学家李政道博士说：“好奇心很重要，要搞科学离不开好奇。道理很简单，只有好奇才能提出问题，解决问题。可怕的是提不出问题，迈不出第一步。“正因为好奇心如此重要，所以，许多人都把好奇心称为成功者的第一美德。对于一个有志成才、渴望成功的少年来说，好奇心是最宝贵的。

无论是大发明家爱迪生的故事，还是小中学生何骥的故事，都向我们证明了一个真理：好奇心——发明家之心。

你渴望你的智慧之花早日绽开吗你渴望你的创造灵感早日到来吗那么，就仔细地观察生活吧!一个不热爱生活、对周围的一切都漠然视之的人是不会拥有一颗好奇之心的。如果你想在未来的人生舞台上做一颗明亮的星，就从现在开始迈出你成才的第一步——强化你的好奇心吧!

　科学家的故事 自行车的发明者

现在，自行车像潮水一样，遍及世界各地，进入家家户户。但很少有人知道，发明自行车的是德国的一个看林人，名叫德莱斯(1785—1851)。

11个主要的心理咨询流派:

1、精神分析

主要的技术有澄清、抱持、解释、梦的分析、自由联想、对阻抗和移情的分析等，帮助来访者了解他们的无意识冲突以及个人成长各个阶段可能的缺陷，引起内省、领悟和自我对新经验的最终接纳，帮助来访者更自由更有意识地生活。主要理论流派为经典精神分析、自我心理学、客体关系及自体心理学，拉康精神分析以及荣格分析心理学。根据对来访者心理动力的评估，咨询在支持性和领悟性两端占有不同比重，咨询关系及情感联结在咨询中处于核心位置。代表人物为弗洛伊德、荣格、克莱因、温尼科特、科胡特、比昂与拉康等。

2、心理动力学

心理动力学治疗又称精神分析式心理治疗。理论背景与精神分析相同。它每周1-2次的面对面会谈，和精神分析的区别在于会谈频率、所应用的技术、目标等方面有差别。Nancy McWilliams在书中写到，心理动力学治疗有以下特征：1）聚焦于情感和情绪表达；2）探索来访者努力避免的某些特定话题或介入那些阻滞治疗进程的活动（比如与阻抗工作）；3）识别来访者行动、思维、情感、体验与关系（客体关系）中的模式；4）强调过去的体验；5）关注人际间体验；6）强调治疗关系（移情和工作联盟）；7）探索愿望、梦与幻想（内心动力）。

3、认知行为

认知行为疗法强调思维、决策、疑问、行动和再决策的过程，认为错误的思维导致情绪行为混乱，个人的信念体系是问题的主要原因，内部对话在人的行为上扮演重要角色。咨询师帮助来访者找出不合理信念及非适应性思维过程，找出并改变僵化的信念及自动思维，或许也提供可替代的生活准则。来访者获得对自己问题的内省，需要积极练习（如咨询外的作业）对自我挫败的思维和行动进行改变。认知行为疗法广泛应用于抑郁、焦虑、压力管理、技能训练、物质滥用、惊恐发作与社交恐惧等。作为疗法的分类，这里包含了认知疗法及理性情绪疗法等。代表人物有贝克、埃利斯。

4、人本主义

人本主义疗法提供一个安全有利于来访者自我探索的氛围，使他们能够认识到成长的障碍，体验到以前所否认或歪曲的有关自我的某些方面。帮助来访者更开放，对自己更信任，将成长看作一个过程，增强主动性和活力。治疗技术包括积极倾听，对情感的反应和澄清，和咨询师的在场性等等。相比其他疗法，人本主义更强调咨询师的态度和状态，而不是技术。来访者通过在咨询关系中体验到咨询师的真实性、共情、尊重在咨询中开放自己的体验，并将新的体验迁移到其他关系中。焦点在当前时刻、体验和表达情感。代表人物为卡尔·罗杰斯等。

5、艺术治疗

跟以语言为主要媒介的心理治疗不同，艺术治疗主要是以提供艺术素材、活动经验等作为治疗的方式，包括音乐、绘画、舞蹈和心理剧等等。艺术治疗具有两种取向，一种为心理分析导向的艺术治疗模式。此模式中，艺术成为非语言的沟通媒介，配合当事人对其创作的一些联想和诠释来缓解痛苦、处理压力或创伤体验等。另一种取向则倾向于艺术本质，通过艺术创作，缓和情感上的冲突，提高当事人对事物的洞察力或达到净化情绪的效果。

6、存在主义

存在主义疗法的关注点在人类的生存状态，包括自我认知能力，决定自己的命运的自由选择、独处和与他人联结、责任、焦虑、寻找意义、面对孤独和死亡的现实。该疗法认为个人发展基于每个人的独特存在，强调行动前的自我觉悟，从而帮助人们意识到自己对责任和自由和逃避，并面对现实。存在主义的咨询关系以此时此地为基础，强调来访者与咨询师关系的现实性。治疗师准确捕捉来访者在当前的状态，与来访者建立个人的真实的咨询关系。也有存在主义治疗师认为存在主义并不是一个单独的流派，所有心理治疗都有共通的存在层面议题。代表人物有罗洛·梅，布根塔尔与欧文·亚龙。

7、完形治疗（格式塔疗法）

完型治疗也称格式塔疗法，帮助来访者获得当前时刻的体验，扩展决策能力。目标在于整合而不在分析，放开感受并让来访者接触当前体验，强调我-你关系和咨询师关注的质量。完型治疗认为过去未完成的事情妨碍个人当前功能，咨询师倾向于不为来访者做解释，而是帮助他们寻找一种方法做出属于自己的解释并完成那些未完成的事。完型治疗设计了很多实验以增强体验并整合冲突的情感，也可以共同对话并创造新的实验。完型治疗应用于危机干预，各种身心障碍，行为问题与教学，心理健康从业者的觉醒训练等。代表人物为皮尔斯。

8、超个人心理

超个人心理是在现代心理学框架下整合个人体验中的灵性和超越部分的学派。“超个人”从定义上是指个人的自我和自我同一性扩展到个体之外的更广阔空间，涵盖人类、生命、精神及宇宙，也被定义为超越传统的个人层面之上的发展阶段。超个人心理学考虑的问题有灵性的发展、超越自我、高峰体验、神秘体验、灵性危机、灵性演变、宗教转化、意识转变状态及其他不寻常的生命扩展体验。该学科尝试在现代心理学理论之上整合灵性体验，并构想出涵盖这些体验的新理论。

9、沙盘游戏

借助沙盘、玩偶等工具，通过游戏的方式，来帮助来访者处理心理问题。

10、家庭治疗

家庭咨询关注点在家庭中的言语和非言语交流方式以及人际关系问题在代际间的传递。心理问题与症状被看作是成员间沟通方式的一部分。家庭咨询认为当前比探讨过去的体验更重要，帮助家庭成员认识到无效的人际关系模式，建立新的交往方式以减少痛苦。有些方法强调咨询师专家的角色，有些强调咨询师参与家庭咨询过程中此时此地发生的事。家庭咨询的技术可以是体验性的、领悟性的或认知行为取向的，多数强调较短时间产生改变，会使用家谱图，重建家庭结构及划定界限等技术。应用于婚姻问题、成员间交流问题，家庭中的危机及增强家庭功能等。代表人物有米纽庆等。

11、团体咨询

一般是由1~2名治疗师主持，治疗对象可由8~15名具有相同或不同问题的成员组成。治疗以聚会的方式出现，可每周1次，每次时间15~2小时，治疗次数可视求助者的具体问题和具体情况而定。在治疗期间，团体成员就大家所共同关心的问题进行讨论，观察和分析有关自己和他人的心理与行为反应、情感体验和人际关系，从而使自己的行为得以改善。主要特色在于随着时间的进展，团体成员自然形成一种亲近、合作、相互帮助、相互支持的团体关系和气氛。这种关系为每一位求助者都提供了一种与团体其他成员相互作用的机会，使他们尝试以另一种角度来面对生活，通过观察分析别人的问题而对自己的问题有更深刻的认识，并在别人的帮助下解决自己的问题。