大设计霍金是什么
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《大设计》是著名科学家斯蒂芬·霍金的作品。霍金的《时间简史》是他1988年之前对理论物理与宇宙学的总结，如今历史车轮又转过了20多年，人类对宇宙有了新的发现和理解，他自己对宇宙和统一理论也有了许多新的思考，对于未来的发展有许多预言和展望。
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霍金
著名科学家斯蒂芬·霍金在他的新书《大设计(The Grand Design)》里说，宇宙不是上帝创造的。霍金教授认为，支持宇宙大爆炸理论的物理学定律向传统宗教信仰发起了挑战。 霍金在这本新书里说：“由于存在万有引力等定律，因此宇宙能够，而且将是从无到有自己创造了自己。自然发生说(spontaneous generation)是有物而非无物存在的原因，是宇宙和人类存在的原因。没必要借助上帝引燃蓝色导火线，让宇宙诞生。”这本书将在2010年9月9日出版，联合作者是美国物理学家里昂纳德·曼罗迪诺。该书旨在反驳艾萨克·牛顿爵士的信仰：宇宙应该是由上帝创造的，它不会诞生于混沌世界。 霍金列举了1992年发现一颗行星围绕另一颗恒星运行，而不是我们的太阳。他说：“它与我们的行星情况一样——单一太阳、地球-太阳距离和太阳质量的幸运组合，它并非与众不同，也不能证明地球是为了取悦人类而精心设计的。”霍金以前显然接受了上帝创造宇宙的说法，他在1988年的书《时间简史》里写道：“要是我们发现了一个完整的理论，它就将是人类理性的最终胜利——那时我们应该清楚上帝的想法。”他还不知道其他行星和整个新宇宙，即所谓的“多元宇宙”是否存在生命。 物理学上所说的M-理论，是弦理论的一种形式，它可能是解释已知宇宙里的一切问题的“圣杯”。长期以来，物理学家一直在寻找一种可以把量子论(亚原子级别的物质)与万有引力定律(解释物质如何互动)统一起来的普遍理论。霍金说：“M-理论是爱因斯坦希望找到的统一理论。事实上我们人类能离了解掌控我们和我们的宇宙的定律如此近，已经是个巨大胜利。” 最近几个月，霍金一直对许多问题直言不讳。他在4月的纪录片里说，假设宇宙的其他地方存在智能生命是“完全合乎常理的”。他在一系列声明中表示，他设想的“大船”可能会给地球带来威胁，这些船可能正在设法移民地球，掠夺我们的资源。霍金说：“我们只要看看自己，就知道智能生命是如何发展到我们不希望看到的地步了。我设想他们现在就乘坐着一艘艘的大船，已经耗尽了他们星球上的所有资源。他们可能已经成为了游牧民族，伺机征服并殖民他们能够抵达的任何星球。”因此霍金下结论说，试图与外星人接触似乎有点太冒险了。 他说：“如果外星人真的有朝一日到访地球的话，我想结果和哥伦布到达美洲大陆时的情景差不多，那对美洲的土著居民来说可不是什么好事。”霍金曾发出警告说，除非人类能在2个世纪内移居太空，否则将会从宇宙中永远消失。他表示，我们长期幸存下来的唯一机会就是离开地球，移民到更加遥远的行星上。他在接受大思想(Big Think)网站的采访时说，他是一个乐观派，但是未来几百年还不清楚人类是否能够幸存下来。[1]霍金华人弟子评霍金新作《大设计》：哲学已死 极端物质化的当今世界是否比以前更进步，还是很可疑的事。人们必须做形而上的追求，才能脱离动物界的生存状态。这就是为什么世代有识之士追求存在、生命和宇宙的意义。 解决这些命题本来应该是哲学家的任务，可惜科学的高度发展使得哲学无法跟上。霍金在新著《大设计》的开篇中说到“哲学已死”就是这个意思。可以断定，当今世界已经出现不了康德、彭加莱和罗素这样的人物了。 《大设计》是霍金在《时间简史》之后的最重要的著作，它凝结了霍金20多年来对科学和哲学的思考成果。它是在蒙洛迪诺的技术协助下完稿付梓的。 几千年的文明进程使人们逐步意识到，世间万物的演化是遵循定律而非以人格化的神的意志为转移和运行的。 拉普拉斯首先提出了决定论。霍金接受世界决定论的观点，但他进一步说，由于“具有意识的肉体牵涉到极大量的自由度”，所以只能用有效理论——心理学来处理。在心理学这种有效理论中就可以镶嵌进自由意志。这是极其宝贵的。 近现代科学家们多相信存在独立于观察者的实在，而自然定律只不过是它的数学反映。然而，现代科学的发展却强烈地撼动了这种旧实在论。 霍金认为，判断一种场景是否实在，只在于其间是否有一套完备的自洽的逻辑或定律通行无阻。世界图像是一个模型或理论以及一系列将其元素和观测相连接的规则。霍金将它称为依赖模型的实在性。 这和柏拉图以来的许多哲学家所坚持的旧实在论不同。旧实在论体现在经典科学的图像是存在一个与观察者无关的外部世界。现代物理学，尤其是量子论击碎了旧实在论。 上世纪40年代，费恩曼提出了量子论的历史求和表述。在这个基础上，约翰·惠勒提出了“延迟选择”的理想实验。对于宇宙而言，它的过去具有所有可能的历史，每个历史都被赋予各自的概率，对现时宇宙状态的观测影响它的过去历史。这种分析甚至指出从大爆炸如何引出我们感知的自然定律。这一点对于宇宙学具有关键的意义。 从人类意识到宇宙万物被定律制约，直到今日对万物理论的发展，是一部理性逐步战胜蒙昧的迄今还在继续的史诗。 1965年，宇宙微波背景辐射的发现使大爆炸模型被普遍接受。在大爆炸宇宙场景之先有一个暴胀的过程，它可以解释大爆炸宇宙学中的视界、平性和磁单极子以及宇宙结构的起源问题。但是所有这些都回避不了宇宙学最根本的问题——宇宙的创生。 上世纪80年代，霍金等人提出的无中生有的场景是一个彻底解决宇宙创生问题的最满意方式。那时，理论物理学界认为四维时空中只有一族定律。所以，无边界量子宇宙学不仅是自洽的，还是自足的，单凭物理定律即能预言宇宙中的一切。这一点对于宗教的含意非常深远，上帝在这个场景中已无立足之处。这个观点在《时间简史》中早已表达得很清楚。在《大设计》出版前夕，路透社记者和中外无数媒体仍然耸人听闻地说，“他改变了对上帝的看法。”与其如此，不如说，这些人从来没看懂过《时间简史》。 物理学研究方法通常是从第一原理出发，对某些模型进行研究，进而与观测相比较。但从上世纪中开始，人们发现，在天体物理和宇宙学中，往往还可由观察者存在这个条件出发而得出许多结论。这个原则被称作人存原理。例如，关于我们观察到的时空为何是四维，从人存原理早已得知。从量子宇宙学首次推出我们生活其中的时空为四维是晚近的事。在无边界的超引力宇宙学中，可证明外时空必须是四维的，而内空间为七维的。 人存原理和第一原理似乎处于理论物理的两极，为什么从两者能得出同样的结论呢？ 如果我们得知宇宙某一时刻的内外空间的一切信息，则量子宇宙学中的无边界设想的原型仍然适用。然而，人们在现实中只能掌握到外空间的信息，所以对无边界宇宙的场景要做相应的改变。在给定的外空间的状态下，由于内空间的大量可能性，此前宇宙的与无边界设想相符的历史就有许许多多。我们要寻找其中概率最大的那个历史。这个历史同时确定了内空间的“卷缩”方式，并由此导出四维时空的表观定律和初始条件。这种新手段被称为“从顶到底”的方法。这种方法的含义是，我们的观察创造历史，而非历史创造我们。因和果的差异在这里居然消失了。由此也可看出为何从人存原理和第一原理可以得出相同的结论。 无边界量子宇宙学已经把造物主或上帝从宇宙创生的场景中祛除，而这新方法在某种意义上又将我们推上万物之灵的宝座。 从M理论迄今作为终极理论的唯一合格候选者到宇宙的存在和创生，人类已经如此清晰地理解宇宙和我们的存在，这真正是理性的胜利。事实上，任何文化创造，无论是艺术的还是科学的，恐怕都不及理解我们自身存在这个命题伟大。 显然，《大设计》是一部具有求知欲和好奇心的青年人必读之书。 （
霍金的野心 -- 《大设计》
一般意义上说，科学家只能解释这个世界是什么样子，但没法解释为什么会是这个样子，后者是哲学家甚至是神学家的任务。这也就是那句以讹传讹，不知出处的话的由来 -- 当科学家爬到山顶时，发现上面早就坐着一个神学家。
进入20世纪之前，历史上著名的哲学家甚至神学家基本都是科学家，或者是科学素养极高的人士，比如亚里士多德、笛卡尔、康德、圣奥古斯丁，阿奎那等。但进入20世纪以后，科学发展迅猛，尤其物理学的发展已经远远超出一般科学工作者的理解，于是哲学家逐渐失去了对世界本原问题的解释能力，神学家则退回到了死守上帝创世的底线，顶级的物理学家则继续扛起大旗，这能从爱因斯坦、薛定谔、海森堡等人的书和文章中得到映证。
但所有这些人的努力，都不如霍金来的更直接，更彻底。
在《大设计》一书中，霍金已经从一个物理学家和科普作家，演化成了一个思想家和哲学家，对世界和人类的本原问题，作出了回答。
这本书问了三个问题：
这或许是人类能问出来的最大的问题了。
霍金做出了三个结论：
霍金开篇就指出，在回答宇宙和人类存在的本原问题上，哲学已死，哲学家已经跟不上科学，尤其是物理学发展的步伐。
与其说哲学已死，不如说霍金自己化身成为了哲学家，他提出了自己看世界的哲学观 -- 依赖模型的实在论，这是回答所有大问题的前提。
书中举了一个简单而又深刻的例子，几年前，意大利蒙札市议会禁止宠物的主人把金鱼养在弯曲的鱼缸里，理由是金鱼向外凝视时会得到歪曲的景色，而这对金鱼是残酷的。
然而，我们何以得知我们拥有真正的没被歪曲的图像？难道我们自己不也可能处于某个大鱼缸之内，我们的美景其实是经过一个巨大的透镜扭曲而成的？金鱼眼里的图像固然和我们的不同，然而我们能肯定它比我们的更不真实吗？ 如何定义真实？我们人类看到的才是真实吗？
相关的思考还有很多，比如《黑客帝国》里描述的我们如何判断自己不是生活在虚拟世界里呢？普特南提出的思想实验，我们如何判断自己不是缸中之脑呢？笛卡尔提出的我们如何判断我们看到一切不是“邪恶魔鬼”的欺骗呢？追溯到更早就是柏拉图的洞穴隐约和庄周梦蝶。
实在论和反实在论是哲学概念，从广义上来说，两者探讨的是抽象的概念（共相）是不是真实的存在，比如“马”是否存在。实在论认为这些概念是真实存在的，反实在论认为这些概念只是从具体事物中抽象出来帮助我们认识外部世界的，并不存在。反实在论推演到极端，就是我们无法在逻辑上判断我们看不见的世界是否真实存在，当你闭上眼睛，月亮还在不在就不知道了。
当然，这些讨论并非重点，霍金要探讨的是狭义的科学领域的实在论和反实在论。这里争论的焦点是，理论以及随理论一起发明的概念，如果无法观测到，是否真实的存在，比如引力、原子、夸克等。实在论认为，理论做出预测，然后观测符合预测，就可以认为理论正确和真实的，因而这些概念就是真实的。反实在论认为，看不见的一律不算真实存在，科学理论就是一个解释世界的工具而已，历史上大家一度相信以太、燃素的存在，后来都证伪了，所以现在看不见的原子、夸克，也不能说就一定存在。
霍金提出了他自己的观点，依赖模型的实在论，而且他认为这终结了上述争论。这个观点认为， 不存在与图像或理论无关的实在概念，一个物理理论和世界图像是一个模型（通常具有数学性质）和一组将这个模型的元素与观测相连接的规则。
按照依赖模型的实在论，去问一个模型是否真实是无意义的，只有是否与观测相符才有意义。如果存在两个都和观测相符的模型，正如金鱼的图像和我们的图像，那么人们不能讲这一个比另一个更真实。在所考虑的情形下，哪个更方便就用哪个。地心说和日心说，牛顿力学和相对论，莫不如此。
同理，我们所有对外界的感知，都是外部信号经过我们的感官系统传递到大脑，然后建立的一种心理图像或者模型。也就是说，我们永远无法知道外部世界的真实情况是什么样子，我们能得到的所有感知，都源自我们大脑对外部信号的处理。
我们的思考模型的解释和预测与我们感知模型的结果一致，我们则认为这个理论“正确”，我们就可以认为理论所描述的事物“真实 ”，除此之外，我们没有更好的方法去解释这个世界。
一个模型是个好模型，如果：
好了，所有这些准备，我们终于可以看看霍金对大问题的回答了。
物理学的最前沿就是大爆炸理论了，这是一个模型，宇宙起源与一个奇点。但是几乎所有人都会问，那奇点之前是什么？谁启动的这个大爆炸呢？这很容易给上帝或者神留下位置。罗马教皇就曾经说过，我们基督教同意你们科学研究的成果，但到奇点为止，再往前归上帝管，你们就负责奇点以后的事。
霍金提出“无边界宇宙模型”，解决了这个问题，在早期宇宙的极端条件下，由于时空足够小，于是霍金引入了量子力学，这时时间维被扭曲得好像一个空间维，也就是说那时候有四维空间而没有时间，也就不存在“之前”的问题了。可以把那时的宇宙想象成一个有限无界的球，奇点类似南极点，你问南极点以南是什么，是没有意义的。
再进一步，早期宇宙处于量子态，而它的历史则是所有满足“无边界条件”的历史求和的结果。一个量子的宇宙可以自发地诞生。
这样，宇宙就可以不需要上帝，完全自给自足的，从无到有的，没有起点的，自发的诞生出来。
这个观点对我们中国人来说，冲击并不算特别的大，因为我们老子早就说过，道生一，一生二，二生三，三生万物。但是对于西方人，等于宣布了上帝是假的，这对很多人都是无法接受的。这也是本书一经出版，就引发轰动的原因之一。
不过，仔细推敲，霍金还是给上帝留下了位置的，那就是，在另外一个模型里。
这个问题其实问的是，为什么宇宙有这么多巧合，正好让我们人类出现，难道不是设计出来的吗？
比如，其它行星围绕太阳运转的轨道都是椭圆形，但是地球是非常接近正圆的，这就是使得我们温差很小，不至于冻死和热死。
还有更多的巧合，计算表明如果把强相互作用的强度改变0.5%，或者把电磁相互作用的强度改变4%，碳和氧这两个对生命至关重要的元素就不会出现；哪怕把质子的质量增加0.2%，它就会迅速衰变从而根本不会有任何化学现象。另外，空间还必须是三维的，否则行星轨道就不会稳定。
一般的解释是人择原理，就是说，如果宇宙不这样，我们就不会存在，也就不会在这里发表这个感慨或者疑惑了。但这有些逻辑上同义反复的嫌疑，并不令人满意。
霍金引用了量子力学的理论，正如一个粒子可以有多种不同的状态，创世之后也可以产生多种不同类型的宇宙状态。每一个可能的宇宙中都有自己的一套物理定律和物理常数，我们只不过恰好生活在其中一个允许星系和人类出现的宇宙中而已。
打个比方，你摸出一个彩球，中了500万，你会惊叹于各种巧合，一定背后有神秘力量，但是如果你知道有几百万人都摸了，只有一个人中奖，那就没什么神秘的了。
霍金再次把上帝排除在外。
前面提到了，在多宇宙的模型里，会存在不同的理论，但是我们只能通过我们所在的宇宙来研究。霍金认为，是存在一个大一统的理论把宇宙万物都囊括进来的，M理论就是最合格的候选者（M理论并不是霍金提出来的）。
霍金做出了解释。首先，如果你的宇宙是一个连续系统，它的物理定律不随时间改变，那么其中必定能量守恒。其次，这个守恒的总能量必须等于0。这是因为如果能量大于零，宇宙就无法被凭空创造出来；而如果能量小于零，它就可以在真空中的任何地方出现。更进一步，既然宇宙的总能量为零，而在其中制造星球需要正的能量，那么它就必须包含引力，因为引力提供负能量。最后，这个引力必须用到超对称概念，而M理论是最一般的超对称引力论，因此，M理论是宇宙完备定律“仅有”的候选者。
霍金甚至提出了这套理论的一个预言：如果宇宙真是这样诞生的，那么在微波背景辐射中应该能观测到某种精微的特征，这种特征目前的观测手段还看不到，但将来或许可以看到。
值得指出的是，不管是无边界宇宙模型也好，M理论也好，都仍是科学家的假说，尚未被证实，而且学术界也有不同的声音。这些只是一种模型而已。
《大设计》明显不如霍金的另外两本《时间简史》和《果壳中的宇宙》畅销 ，而且中译本开始还有糟糕翻译的风波，也影响了口碑。客观的说，这本书的内容，有70%和另外两本重合，真正有新意的也就大约30%。而且这本书只有100多页，可以看作霍金所有科普著作的导论。
但这30%或许会让本书成为科普历史上最不能忽视的一本，因为它探讨了我们人类所能思考的最大的问题，且给出了一个科学家的目前所能给出的最终极的答案。
同时，本书也是一部极简西方哲学史，极简西方科学史和极简现代物理史。
书的最后写到：
“M理论是爱因斯坦所希望找到的统一理论。人类 -- 我们自身只不过是自然的基本粒子的聚集 -- 已经能够这么接近的理解制约我们和宇宙的定律，这一事实本身就是一项伟大的胜利。但真正的奇迹也许在于，逻辑的抽象思考导致一个唯一的理论，它预言和描述了我们所看到的充满令人惊异的千姿百态的浩瀚宇宙。如果该理论被观测所证实，它就将是过去3000多年来一场智力探索的成功终结。我们就可以说找到那个大设计了。”
霍金的大设计到底想告诉我们什么？
据报道，著名物理学家史蒂芬·霍金在接受美国著名知识分子视频共享网站BigThink访谈时称地球将在200年内毁灭，而人类要想继续存活只有一条路：移民外星球。预言，当然是谁也无法确定其是否准确的。也许，大科学家是对的。想想我们每个人来到现实是多么的偶然！人类的出现却是偶然之中的偶然！！我们每个人却又必然的面临生老病死而无力回避。人类、人类社会也会最终消失吗？人类曾经的文明辉煌难道真的无力挣脱这预言的宿命吗？如果人类能够控制对环境、资源的破坏，我想未来世界会是另一番景象！未来世界会是什么样的呢？未来世界将会由有着远远超过人类的高度智慧机器管理。自私、贪婪、好逸恶劳、贪图享乐、情绪化的人类将退出历史舞台。高度智慧的机器为人类生产必需品，改造自然。人类长生不老，没有衰老、疾病、死亡。高科技将人类打造成可以不吃饭、睡觉，不会衰老、死亡、生病的超人。也许会有一些人由于觉得生存没有意义而自动毁灭；人类甚至可以将自己的思维转移到机器中舍弃肉体。生命科学突破人类思维的研究，可以轻易地改写人类大脑中储存的信息；修正那些有犯罪倾向和极端自私的人的思维，实现共产主义。人类所需知识可以像今天电脑复制软件一样获得；人类交流可以通过脑感应进行。传统农业、工业、服务业基本消亡。全球建立起没有国家的地球联盟。未来没有隐私，所有发生的事情有可能同时有很多个目击者。违法犯罪基本消失。……………………
