2018年3月14日,著名物理學家、76歲的霍金與世長辭。人們悲痛不已:「世上再無霍金。」霍金,一位坐在輪椅上的人,受到人們的廣泛關注,除了他勵志的一生之外,還有為人類對宇宙的探索做出的傑出貢獻。大家相信,霍金不是去世了,而是歸於他熱愛的星河。

關於宇宙的探索,始終繞不過一個人,那就是愛因斯坦。他所提出的狹義與廣義相對論,是現代物理對宇宙的探索的基礎。
而霍金被稱為是繼愛因斯坦之後最偉大的物理學家之一。巧合的是,3月14日,也是愛因斯坦的生日。兩位探索宇宙的人,終於在星空彙集。
霍金去世,再一次把人們的眼光帶向了那一片神秘莫測的星河。真的有可怕的黑洞嗎?宇宙的盡頭到底是什麼樣子?今天,這本《宇宙通識課》也將帶你仰望那一片星河。

《宇宙通識課》是一本從物理角度講解科學家們探索宇宙的書籍。作者趙崢,是北京師範大學物理系教授,博士生導師,長期從事廣義相對論、黑洞和引力波的教學與研究。這本書,是他網路公開課的加工整理。
全書向讀者介紹了狹義和廣義相對論的創立背景及有趣內容,介紹了黑洞、引力波、恆星演化和宇宙演化,介紹了愛因斯坦和霍金的成長經歷與科研歷程等。
01當我們都在注視地上的六便士時,總有人仰望星空
1900年4月英國皇家學會召開了一次年會。當時,德高望重的老物理學家開爾文勛爵發表了一個演講。他認為,物理學的大廈已經建成,未來的物理學家們只需要做些修修補補的工作就可以了。
不過,明朗的天空中有兩朵烏雲,一朵與黑體輻射有關,一朵與邁克耳孫-莫雷實驗有關。
結果不到一年時間,從第一朵烏雲里降生了量子論;不到五年時間,從第二朵烏雲里降生了相對論。
這兩個理論一出現,不僅撥開了物理學上的烏雲,更是打開了新物理學的天空。

研究黑體輻射與鍊鋼有關。人們通過熱輻射來控制溫度,卻發現不同溫度的輻射能譜並不相同。根據輻射能量在不同波長的分布,可描成一條曲線。
為了解釋這個現象,德國物理學家普朗克教授提出了量子論。之後,當時名不見經傳的愛因斯坦,提出了光量子論,成功解釋了光電效應,他也因此獲得了諾貝爾獎。
這些成績的取得,告訴我們這樣的事實:
當我們都在注視著地上的六便士時,總有人仰望星空,探索宇宙的奧秘;今天的成績,都是站在前人肩膀上取得的;世界是複雜的,宇宙是浩瀚的,沒有所謂的「絕對真理」,我們要保持一顆謙虛、不斷突破的心。

02永不被表面現象所迷惑
說起愛因斯坦,你會想到他的哪張照片,恐怕大家都會想到他叼著煙斗、滿臉皺紋的老頭形象吧。大家覺得那時的愛因斯坦有著全世界最聰明的腦袋。
其實不然,他的最好年華是在40歲之前。他的主要成就都是在40歲前取得的。
26歲他發表了狹義相對論,37歲發表了廣義相對論,這是他為人類探索宇宙做出的最偉大的貢獻,為現代物理學奠定了基礎。

可是你知道嗎,小時候的愛因斯坦算不上聰明。他說話很晚,兩三歲了才會說點簡單的話,一度他的父母懷疑這個孩子智力有問題。
而他在學校時,因為總提一些奇怪垢問題,功課還一般,結果被勸退。找工作也不好找,最後還是在朋友的幫助下,找了一份專利局工作,當了個三等職員。
工資不高,工作輕閑,似乎是一眼就望得到未來的工作。一般人可能就頹廢了,可愛因斯坦利用一切時間學習、思考,做自己喜歡的事情。
1905年,被稱為愛因斯坦奇蹟年。26歲的他,3月提出了光量子理論,解釋了光電效應;4月提交了博士論文;5月抽出了解釋布朗運動的論文;6月投出的《論動體的電動力學》論文,提出了狹義相對論;9月,給出了E=mc²公式。

愛因斯坦確實是一個愛琢磨的人,他認為自己的狹義相對論也存在著不足。1915年,他創立了廣義相對論。可以說,愛因斯坦開創了現代科學新紀元,被公認為是繼伽利略、牛頓之後最偉大的物理學家。
當然,霍金的故事同樣精彩。霍金出生於1942年1月8日,剛好是伽利略逝世300周年,彷彿他是伽利略再世一樣。不過,他所取得的成績,足於當得起這個巧合。
雖然年紀輕輕就患上了不治之症「漸凍症」,後來全憑眼睛指揮電腦工作、交流,但這並不影響他對宇宙的熱愛。
他發現的霍金輻射、他對黑洞的研究等等,都對物理學作出了巨大貢獻。
縱觀這些科學家們的人生故事,不難得出這樣的結論:
不要被他人的眼光所束縛;不要被自己的身份所束縛;不要被自己的觀點所束縛。我們不必在意得失,而應飽含熱情,不斷地追求自己熱愛的事業。

這本書整理了自備受好評的網路公開課「北師大物理系趙崢教授的宇宙學16講」,非常適合學生們,以及物理愛好者們閱讀。
從愛因斯坦到霍金,在作者的娓娓道來中,使我們對所處時空有了更多的了解,同時也感悟到偉大科學 家們的治學與科研精神。
個人有些擔心的是,這書可能會被書名耽誤。書名看上去太專業了。太專業的東西,令人懷疑是否難懂、枯燥,不能吸引人。而這本書恰恰相反。
作者通過生動的語言、形象的案例,講解深奧的物理知識,語言生動,通俗易懂。看完書,我不由感嘆:要是我的物理老師能這麼講,也不至於高考物理分那麼低。
2017年,霍金在一次演講中說道:記住要仰望星空,不要低頭看腳下。不管生活如何艱難,請保持一顆好奇心。你將永遠找到你的道路和你的成功。
你有多久沒有仰望星空了呢?