浅谈《时间简史》的哲学思想..ppt

浅谈《时间简史》的哲学思想 无中生有 辩证统一 《时间简史》简介 《时间简史》简介 n《时间简史》是由英国伟大的物理学家 史蒂芬·霍金撰写的一本有关宇宙学的 著作，是一部将高深的理论物理通俗化 的科普范本作者想象丰富，构思宏伟 瑰丽，语言优美，使人们认识到：在世 界之外，未来之变，是如此的神奇和奇 妙使人遐想万千，如遨游天际，实地 领略时间和宇宙的诸多神奇景象 《时间简史》简介 n霍金的《时间简史》，可谓纯科学追求 者的《圣经》，霍金本人和他的治学精 神，成为一个时尚的符号，这也使艰深 晦涩，十分难懂的《时间简史》成为一 部风靡中国的畅销读物 《时间简史》简介 n尽管霍金教授的著述极为清晰而机智，有些 读者仍然觉得难以掌握复杂的概念为了使 读者加深理解，《时间简史》还增加了240多 幅彩色插图，包括卫星图像和照片这些都 应归功于诸如哈勃空间望远镜和电脑三维和 四维实体成像等技术进步之赐详细的插图 说明使读者能体验到星系际太空的广漠、黑 洞的奇妙性质以及物质和反物质碰撞的粒子 物理的微观世界作为一本飨以读者宇宙学 的最新理解的经典著作，《时间简史》插图 本是探索时间和空间核心秘密的引人入胜的 故事。

作者斯蒂芬·霍金简介 作者斯蒂芬·霍金简介 n斯蒂芬·霍金生于1942年，他的 生日恰好与伽利略去世的纪念 日是同一天他现任剑桥大学 卢卡斯数学系教授教席（这一 职位曾由艾萨克·牛顿担任） 他被誉为继爱因斯坦后最杰出 的理论物理学家他于1993年 出版了《霍金讲演录——黑洞、 婴儿宇宙及其他》这本书是 理论物理学方面的经典著作， 其中的内容已被许多科学论文 和书籍引用 身残志坚 n八十年代，他开始研究量子 宇宙论这时他的行动已经 出现问题，后来由于得了肺 炎而接受穿气管手术，使他 从此再不能说话他20年之 久被肌萎缩性（脊椎）侧索 硬化症导致全身瘫痪，要靠 电动轮椅代替双脚，不但说 话和写字要靠计算机和语言 合成器帮忙，连阅读也要别 人替他把每页纸摊平在桌上 ，让他驱动着轮椅逐页去看 创造奇迹 n霍金的著作包括《时间简史》及《黑洞 与婴儿宇宙以及相关文章》虽然大家 都觉得他非常不幸，但他在科学上的成 就却是在他在病发后获得的他凭着坚 毅不屈的意志，战胜了疾病，创造了一 个奇迹，也证明了残疾并非成功的障碍 他对生命的热爱和对科学研究的热诚 ，是值得年轻一代学习的 客串参演《生活大爆炸》 译者许明贤、吴超忠简介 n许明贤，1947年出生于上 海，1968年清华大学无线 电系毕业，之后任教于中 国科技大学。

目前在美攻 读博士学位 n吴忠超，1946年出生于福 州，1968年毕业于中国科 技大学无线电系，并任教 于该校1984年在霍金教 授指导下，得到剑桥大学 博士学位 问题1：时间是什么？ n全书没有对这个问题正面回答，未给出 定义 n聪明的各位，你能给时间下个定义吗？ （与听众互动环节） 我的理解 n时间是对事物变化的量度 n含义： n1.讨论时间离不开世间万物，包括宇宙 ，有宇宙才有时间，没有宇宙便没有时 间P14“我们将看到，在宇宙开端之前 时间概念是没有意义的 n2.万物皆在变化，“世间唯一不变的就是 变化”，对变化的量度就是时间 《时间简史》关键词 n1.宇宙 n2.牛顿和牛顿三 定律 n3.爱因斯坦和相 对论 n4.科学与定律 n5.时间与空间 n6.预言和证明 n7.统一 n8.上帝 1.宇宙是什么？ n人们可以说：“宇宙的边界条件是它没 有边界宇宙便是完全自足的，而不 受任何外在于它的东西影响它既不被 创生，也不被消它就是存在P174 n罗杰·彭罗斯和我证明了，爱因斯坦广 义相对论意味着，宇宙必须有个开端， 并且可能有个终结P44 2.牛顿和牛顿三定律 n牛顿的绝对时空概念 n力学三定律 n用于日常事物和天体运动，在量子级别时失 效。

n量子：量子一词来自拉丁语quantum，意为“ 有多少”，代表“相当数量的某物质”在物理 学中常用到量子的概念，指一个不可分割的 基本个体例如，“光的量子”是光的单位 而延伸出的量子力学、量子光学等更成为不 同的专业研究领域 3.爱因斯坦和相对论 n爱因斯坦提出相对时空的概念 n狭义相对论和广义相对论 n你在一个漂亮姑娘旁边坐了两个小时，却觉得只过了 五分钟；你紧挨着一个熊熊燃烧的火炉只坐了五分钟 ，却觉得过了一个小时这就是相对论 任何事情都是相对的，当人在愉悦的氛围中时，就会 觉得时间过得很快，而在煎熬中时，当然会觉得时间 过得很慢了不过，爱因斯坦的相对论说的是物理， 而这里说的是人的心理 3.狭义和广义相对论 n狭义相对论主要是研究了惯性系中高速运动 物体上的时空变化，并建立了数学模型惯 性系就是匀速直线运动，是一个特殊情况， 所以叫“狭义” n而广义相对论就是普遍情况，也就是非惯性 系中的时空变化，包括加速运动中的时空变 化，也包括以这种时空变化的观点建立的引 力的数学模型，以取代牛顿的引力数学模型 4.科学与定律 n什么是科学？ n（听众互动时间，让听众回答这个问题 ） 休谟问题 n在科学发展史上，休谟是第一个对归纳法的 合理性提出质疑的哲学家。

他认为，“不可能 有理证性的论证来证明，我们所没有经验过 的例子类似于我们所经验过的例子”休谟对 归纳法的这一质疑，被康德称之为“休谟问题 ”，也叫“归纳问题”，即归纳推理缺乏逻辑基 础，从个别经验事实或单称陈述推出普遍命 题或全称陈述并不具因果必然性，归纳推理 是不可靠的 死亡和太阳每天升起 n1.谁都无法提供死亡的经验 n维特根斯坦：死亡不是生命中的任何事 件它并不是世界中的任何事实 n2.太阳今天升起就注定它明天一定升起 吗？ n3.今天正确的理论，明天就一定正确吗 ？ 卡尔·波普尔 n学术理论家、哲学家， 出生于奥地利的犹太人 n波普尔的主张其实是一 种对于理性的批判真 正的理性在于它可以接 受批判，不迷信，不盲 从的批判和探索是理性 真正的精髓所在波普 尔的理性态度是，我可 能错，你可能对，通过 努力，我们可以更接近 于真理科学之所以科 学在于它既可以被证伪 又不服从任何权威 卡尔·波普尔 n波普尔是批判理性主义的创始人 n证伪主义学说远是一个天才性的逻辑洞 见在波普尔看来，科学与非科学的区 别在于经验上的可证伪性，他强调，科 学理论都只是暂时的、尚未被证伪的假 设，更是否定了将科学等同于真理的迷 信。

卡尔·波普尔 n在波普尔看来，科学与非科学的区别在于经验上的可 证伪性，但他坚决否认这是区分“有意义”和“无意义” 的划界标准在这个问题上，波普尔与逻辑实证主义 者有着尖锐的冲突，后者认为，只有逻辑命题和科学 （经验可检验的）命题才是“有意义”的而波普尔则 坚持，科学与非科学之间的划界标准绝不是“意义”的 划界标准相反，他认为宗教、神话和形而上学等命 题，虽然不是科学陈述，但他们有自身丰富的意义和 价值，有些可以成为科学猜想的源头他甚至认为许 多被他称作“伪科学”的理论，如弗洛伊德心理学，本 身可能有深刻的洞察力，而且他们的学说有可能是正 确的，只是不具有可证伪性，无法在经验上予以检测 波普尔和爱因斯坦 n1950年应邀访问美国，在哈佛和普林斯顿大 学演讲，期间与爱因斯坦等科学家会面讨论 n爱因斯坦早在1935 年读到德文版的《研究的 逻辑》就写信予以热情的支持，1950年再度 予以高度肯定而波普尔理论最坚定的支持 者中包括了多位诺贝尔奖获得者，如梅达华 （他称波普尔是“无与伦比的最伟大的科学哲 学家”）、薛定鄂、波尔等人，可以想象，如 果没有来自科学家共同体的支持，对绝对真 理观的颠覆以及对决定论的批判至多是哲学 圈子内部的议论或牢骚，而不可能成为思想 史的一次转折。

波普尔和马克思 n波普尔对马克思是尊敬的，马克思理论 可以被证伪，所以它是科学的马克思 理论的失败在于历史局限性，因为它不 再适用于现代资本主义社会波普尔说 ，作为一名预言家，马克思失败的原因 ，完全在于历史主义的贫乏 4.科学与定律 n证伪主义使人们相信所有的科学都只是一种 猜测和假说，它们不会被最终证实，但却会 被随时证伪 n证伪主义应采用试错法这是指人们应该大 胆地提出假说和猜测，然后去寻找和这一假 说不符合的事例根据事例对假说进行修正 ，不断重复这一过程，乃至将最初的假说全 盘否定试错法对理论的修改和完善是没有 止境的，试错法的结果只能是一个较好的假 说，但不是最好的假说最好的假说是终极 真理的代名词，和科学精神相悖 4.科学与定律 n我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的 意愿足以为我们从事的不断探索提供充足的理由而 我们的目标恰恰正是对我们生存其中的宇宙作出完整 的描述P21 n科学的终极目的是提供描述整个宇宙的单一理论 P17 n科学似乎揭示了一族定律，这些定律也许原先是由上 帝颁布的，但是看来从那以后他就让宇宙自身按照这 些定律去演化，而现在不对它干涉P157 n整部科学史正是对事件不是以任意方式发生，而是反 映了一定内在秩序的逐步的意识。

P157 5.时间与空间 n我们必须接受，时间不能完全脱离和独 立于空间，而必须和空间结合在一起形 成所谓的时空的客体P34 5.时间与空间 n在广义相对论中，空间和时间变成了动 力量：当物体运动，或者力作用时，它 影响了空间和时间的曲率；反过来，时 空的结构影响物体和力作用的方式 P44 n在宇宙界限之外讲空间和时间也是没有 意义的P44 5.时间与空间 n爱因斯坦提出了革命性的思想，即引力 不像其他种类的力，它只不过是时空不 是平坦的这一事实的结果，而早先人们 假定时空是平坦的P40 n像地球这样的物体并非由于成为引力的 力使之沿着弯曲轨道运动，相反，它沿 着弯曲时空中最接近于直线路径的东西 运动，这个东西成为测地线P40 测地线 n例如，地球的表面是一弯曲的 二维空间地球上的测地线称 为大圆，是两点之间最近的路 径由于测地线是两个机场之 间的最短程，这正是领航员叫 飞行员飞行的航线在广义相 对论中，物体总是沿着四维时 空的直线走尽管如此，在我 们的三维空间看起来它是沿着 弯曲的途径（这正如同看一架 在非常多山的地面上空飞行的 飞机虽然它沿着三维空间的 直线飞，在二维的地面上它的 影子却是沿着一条弯曲的路径 ）。

6.预言和证明 n科学理论来源的实践，对未来进行预言 n广义相对论预言光线必须被引力场折弯 1919年一个英国的探险队从西非观测日食， 证明光线确实像理论所预言的那样被太阳偏 折P42 n另一个预言是，在地球这样的大质量的物体 附近，时间显得流逝得更慢一些 n1962年，人们利用一对安装在水塔顶上和底 下的非常准确的钟，验证了这个预言发现 底下的那只更接近地球的钟走得较慢P43 n未来的实践证明科学理论，对的要坚持，错 的要修正 6.预言和证明 n宇宙的演化方式两者必居其一，要么正 在膨胀，要么正在收缩 n按照广义相对论，宇宙在过去某一时刻 肯定有一个具有无限密度的状态，亦即 大爆炸，这是时间的有效起始 n类似地，如果整个宇宙坍缩，在将来必 有另一个无限密度的状态，亦即大挤压 ，这是时间的终结P232 7.统一 n物理学的统一:找到一个将引力和其他 力统一的理论P213 n爱因斯坦用他晚年的大部分时间寻求一 个统一理论，但没有成功不确定性原 理似乎还是我们生活其中的宇宙的一个 基本特征P212 n将广义相对论和量子力学的不确定性原 理结合进去 统一理论还是海市蜃楼？ n三种可能性： n1.确实存在一个完备的统一理论，如果我们 足够聪明的话，总有一天会找到它。

n2.并不存在宇宙的最终理论，仅仅存在一个 越来越精确地描述宇宙的无限的理论序列 n3.并不存在宇宙的理论：不可能在一定程度 之外预言事件，事件仅以一种随机或任意的 方式发生 9.上帝 n第一推动力：上。