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)，請留意物理的某些理論和其他某些理論是有矛盾，請各位去明白本blog的文章或其他物理文章時
，請放開沒有關係的理論和日常生活的基本常識。
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波耳,上帝不擲骰子!
愛因斯坦,別指揮上帝應該怎麼做!
我想知道上帝如何創造世界,我對個別現象,個別元素的光譜等並沒有興趣,我只想明白上帝的意圖,其餘的都不過是細節而已。
愛因斯坦(Albert Einstein, 1879-1955)
自然界的法則都只是近乎對稱是因為上帝不想我們妒忌上帝的完美!
理查德.費曼(Feynman Richard, 1918-1988)
上帝不單只和宇宙玩擲骰子遊戲,而且還把骰子擲到我們看不見的地方去!
史蒂芬.霍金(stephen hawing)
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不便之處，敬請原諒。
- 哥白尼(Nicolaus Copernicus, 1473), 波蘭人
 - 24歲開始他的第一次天文觀測
- 以各種不同的方法分析行星的運動，很快地發現到，如果以太陽為中心， 將地球視為另一個繞著太陽的行星，則可以更簡單地分析與預測太陽系的行星運轉(日心學說)。
- 1512年建立了哥白尼理論：
太陽是在太陽系的中心，行星繞著太陽運行， 月球繞著地球運行，恆星是在無法測量的遠處。
- 1543出版了他的學說—On Revolutions。
- 第谷•布拉赫(Tycho Brahe, 1546-1601)
 - 出色的觀測者
- 出身於丹麥的貴族家庭，喜歡天文研究。
- 1576以後在丹麥王腓特立二世的資助下，在哥本哈根附近的赫芬島上修建一所大的天文台稱為觀天堡。 從1576∼1596的20年內，做了大量精確的觀測。
- 不是一位高明的理論家；因為宗教的緣故，及觀測不到日視差， 他不願意採取哥白尼的理論，他主張一種半日心半地心的混合體糸， 去解釋他的觀測。（行星繞者太陽；太陽再率領行星繞著地球。）
- 1599年離開觀天堡至布拉格，替迷信占星術的奧皇魯道夫二世觀測天文。
- 1601年去逝，臨死之前將畢生觀測資料贈給刻卜勒。 （刻卜勒是在1600才到布拉格擔任他的助手）
- 刻卜勒(Johanes Kepler, 1571-1630)
 - 主張哥白尼體糸
- 1596年著"The Harmony of the Sphere"， 天球諧合論試圖承襲畢達哥拉斯的理論，以內接正多面種來探討各行星軌導間的幾何關係。
- 根據第谷•布拉赫的觀測資料，仔細地計算分析， 認為火星的軌道不能是圓形的，而必須是橢圓的才能與數據資料符合。
- 建立刻卜勒三大定律：用以描述行星運動，而且可精確地預測行星的位置。
刻卜勒三大定律：
- 行星運行的軌道為橢圓，而太陽位於橢圓焦點之一。(1609)
- 行星與太陽的連線，在相同的時間內掃過相同的面積。(1609)
dA/dt = 常數。
- 軌道半長軸a 的三次方與週期p平方之比為常值。(1619)
a3/p2 = 常數。
- 伽利略(Galileo Galilei, 1564-1642)
 - 為重要的實驗物理學家。
- 在比薩斜塔研究自由落體實驗。
- 觀測物體運動情形，提出靜著恆靜，動者恆動的觀念。影響牛頓建立了力學系統
- 1610年經由望遠鏡發現了木星的四顆主要衛星 為哥白尼體系的一個強而有力的證據。
- 觀測到金星與水星的相位（盈虧）更支持日心理論(出版"三個哲學家的對話")。
- 望遠鏡的觀測結果提供更多更精確的觀測資料來驗證刻卜勒的運動定律。
- 牛頓(Isaac Newton, 1642-1727)
 - 偉大的物理學家
- 23∼25歲之間，發明微積分，力學三大運動定律，萬有引力定律， 並研究光的性質，發明反射式望遠鏡.......
- 牛頓的萬有引力定律：
宇宙中任何質點都互相吸引，引力的大小與兩者質量的乘積成正比，但與距離平方成反比。
- 牛頓運動定律：
- 物體所受的靜力為零時，動者恆動，靜者恆沿直線做等速運動。
- 每一作用在物體上的力，所產生的加速度其方向與與此力相同，但大小與物的質量成反比(F=ma)。
- 作用在物體上的每一個力，皆有其反作用。反作用力的大小與作用力相同，但方向相反。
- 愛因斯坦(Einstein, 1879-1955)
- 水星近日點的進動 43"/100yr
- 星光的偏折效應 1.75秒弧
- 重力紅位移效應
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2007 年 11 月 1 日 星期四  |
| 第十一章 結 論 |
分類: 時間簡史 史蒂芬·... |
我們發現自已是處於使人為難的世界中。我們要為自己在四周所看的一切賦予
意義並問道：什麼是宇宙的性質？我們在它之中的位置如何，以及宇宙和我們從何
而來？為何它是這個樣子的？我們採用某種「世界圖」』來試圖回答這些問題，如
同無限的烏龜塔——一個支持平坦的地球是這樣的一種圖像一樣，超弦理論也是一
種圖像。雖然後者比前者更數學化、更精確，但兩者都是宇宙的理論。兩個理論都
缺乏觀察的證據：沒人看到一個背負地球的大龜，但也沒有人看到超弦。然而，龜
理論作為一個好的科學理論是不夠格的，因為它預言了人會從世界的邊緣掉下去。
除非發現它能為據說在百慕達三角消失的人提供解釋。這個預言和經驗不一致！
最早先在理論上描述和解釋宇宙的企圖牽涉到這樣的思想，事件或自然現象是
由具備人類感情的靈魂所控制，它們的行為和人類非常相像，並且是不可預言的。
這些靈魂棲息在自然對像之中，諸如河流和山嶽，包括諸如太陽和月亮這樣的天體
之中。它們必須被祈禱並供奉，以保證土壤的肥沃和四季的變化。然而，一些規律
性逐漸地被注意到：太陽總是東昇西落，而不管是否用犧牲去對之進貢。更進一步，
太陽、月亮和行星沿著以被預言得相當精確的軌道穿越天穹。太陽、月亮仍然還可
以是神祇，只不過是服從嚴格定律的神。如果你不將耶和華停止太陽運行之類的神
話當真，則這一切顯然是毫不例外的。
首先，只有在天文學和一些其他情形下，這些規則和定律是顯而易見的。然而
隨著文明的發展， 特別是近300年期間，越來越多的規則和定律被發現。這些定律
的成功，使得拉普拉斯在19世紀初主張科學的宿命論。他提議只要給定宇宙在某一
時刻的結構，由給定的一組定律即能精確地決定它的演化。
拉普拉斯的宿命論在兩個方面是不完整的。它沒講定律應該如何選擇，也沒指
定宇宙的初始結構。這些都留給了上帝。上帝會選擇讓宇宙如何開始並要服從什麼
定律，但是一旦開始之後它將不再干涉。事實上，上帝是被限制於19世紀科學不能
理解的領域裡。
我們現在知道，拉普拉斯的宿命論的希望，至少在按照他頭腦中的方式，是不
能實現的。量子力學不確定性原理表明，某些諸如粒子的位置和速度的對偶的量，
不能同時以完全的精確度去預言。
量子力學通過一族量子理論來處理這種情形，粒子沒有很好定義的位置和速度，
而是由一個波來代表。它們給出了這波隨時間演化的定律，在這種意義上，這些量
子理論從屬於宿命論。這樣，如果某一時刻這個波是已知的，便可以將任一時刻的
波算出。只是當我們試圖按照粒子的位置和速度對波作解釋之時，不可預見性的紊
亂的要素才出現。但這也許是我們的錯誤：也許不存在粒子的位置和速度，只有波。
只不過是我們企圖將波硬套到我們預想的位置和速度的觀念之中而己。由此導致的
不一致乃是表面上不可預見性的原因。
事實上，我們已經重新將科學的任務定義為發現能使我們在由不確定性原理設
定的極限內預言事件的定律。然而，還存在如下問題：宇宙的定律和初始條件是如
何及為何選取的？
在本書中，我特別將制約引力的定律突出出來，因為正是引力使宇宙的大尺度
結構成形，即使它是四類力中最弱的一種。引力定律和直到相當近代還被堅持的宇
宙隨時間不變的觀念不相協調：引力總是吸引的這一事實意味著，宇宙必須或者在
膨脹或者在收縮。按照廣義相對論，宇宙在過去某一時刻必須有一無限密度的狀態，
亦即大爆炸，這是時間的有效起始。類似地，如果整個宇宙坍縮，在將來必有另一
個無限密度的狀態，即大擠壓，這是時間的終點。即使整個宇宙不坍縮，在任何坍
縮形成黑洞的局部區域裡都會有奇點。這些奇點正是任何落進黑洞的人的時間終點。
在大爆炸或其他奇點，所有定律都失效，所以上帝仍然有完全的自由去選擇發生了
什麼以及宇宙是如何開始的。
當我們將量子力學和廣義相對論相結合，似乎產生了以前從未有過的新的可能
性：空間和時間一起可以形成一個有限的、四維的沒有奇點或邊界的空間，這正如
地球的表面，但有更多的維數。看來這種思想能夠解釋觀察到的宇宙的許多特徵，
諸如它的大尺度一致性，還有像星系、恆星甚至人類等等小尺度的對此均勻性的偏
離。它甚至可以說明我們觀察到的時間的箭頭。但是如果宇宙是完全自足的、沒有
奇點或邊界、並且由統一理論所完全描述，那麼就對上帝作為造物主的作用有深遠
的含義。
有一次愛因斯坦問道：「在製造宇宙時上帝有多少選擇性？」如果無邊界假設
是正確的，在選擇初始條件上它就根本沒有自由。當然，它仍有選擇宇宙所服從的
定律的自由。然而，實在並沒有那麼多的選擇性；很可能只有一個或數目很少的完
整的統一理論，它是自治的，並且允許複雜到像能研究宇宙定律和詢問上帝本性的
人類那樣的結構的存在。
即使只存在一個可能的統一理論，那只不過是一組規則或方程。是什麼賦予這
些方程以生命去製造一個為它們所描述的宇宙？通常建立一個數學模型的科學方法
不能回答，為何必須存在一個為此模型所描述的宇宙這樣的問題。為何宇宙陷入其
存在性的錯綜複雜之中？是否統一理論是如此之咄咄逼人，以至於其自身之實現成
為不可避免？或者它需要一個造物主？若是這樣，它還有其他的宇宙效應嗎？又是
誰創造了造物主？
迄今，大部分科學家太忙於發展描述宇宙為何物的理論，以至於沒工夫去過問
為什麼的問題。另一方面，以尋根究底為己任的哲學家不能跟得上科學理論的進步。
在18世紀，哲學家將包括科學在內的整個人類知識當作他們的領域，並討論諸如宇
宙有無開初的問題。然而，在19和20世紀，科學變得對哲學家，或除了少數專家以
外的任何人而言，過於技術性和數學化了。哲學家如此地縮小他們的質疑的範圍，
以至於連維特根斯坦——這位本世紀最著名的哲學家都說道：「哲學僅餘下的任務
是語言分析。」這是從亞里士多德到康德以來哲學的偉大傳統的何等的墮落！
然而，如果我們確實發現了一套完整的理論，它應該在一般的原理上及時讓所
有人（而不僅僅是少數科學家）所理解。那時，我們所有人，包括哲學家、科學家
以及普普通通的人，都能參加為何我們和宇宙存在的問題的討論。如果我們對此找
到了答案，則將是人類理智的最終極的勝利——因為那時我們知道了上帝的精神。
(史蒂芬·霍金 著 許明賢 吳忠超 譯)
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