哈勃是指什么生肖_哈勃是指什么生肖呢

1.IPO观察｜炬光科技募资近半补血，商誉埋雷，华为哈勃突击入股

2.平行世界理论是什么？

3.热寂说的提出及其影响

4.哈勃钉是什么螺钉

河外星系是指在银河系以外，由大量恒星组成，但因为距离遥远，在外表上都表现为模糊的光点，因而又被称为“河外星云”。人们又观测到大约10亿个同银河系类似的星系。按照它们的形状和结构，可以分为：旋涡星系、棒旋星系、椭圆星系和不规则星系。人们估计河外星系的总数在千亿个以上。最通用的河外星系分类法是1926年哈勃提出的。河外星系的发现将人类的认识首次拓展到遥远的银河系以外，是人类探索宇宙过程中的重要里程碑。

指当光穿过一段空间时，空间自身发生的延展。在目前研究的各种天体中，被认为具有宇宙学红移的对象主要是远近各类星系。但事实上，只有对于相当遥远的星系（因而也是相当大型的），才能容易地将宇宙学红移与其它干扰相区分。因为离我们越近的天体自行越大，造成近距离星系的宇宙学红移无法与Doppler红移相区。要辨识引力红移，目前用得最多的方法是将对象天体的尺度与其黑洞半径作比较。星云、星系通常万亿倍大于它们的黑洞半径，所以，它们引力红移的大小约为原辐射频率的万亿分之一（这是目前实验装置根本观测不到的）。普通恒星的半径通常只比它的黑洞半径大十万倍，所以，它表面辐射的引力红移接近于能被观测到的极限，也即十万分之一。至于中子星和白矮星，相应的是1/10和1/1000的原辐射频率。至于宇宙学红移，正如上所说，只有到十亿秒差距（三十亿光年）那么遥远才能清晰地被观察到。对于近距离天体，例如仙女座大星云，它围绕着本星系群的质心做300km/sec的绕行，这个速度与距离五百万秒差距的退行速度相同，而仙女座大星云本身离我们只有80万秒差距。

哈勃定律：速度和距离均是间接观测得到的量。速度——距离关系和速度——视星等关系，是建立在观测红移——视星等关系及一些理论假设前提上的。哈勃定律原来由对正常星系观测而得，现已应用到类星体或其他特殊星系上。哈勃定律通常被用来推算遥远星系的距离。

IPO观察｜炬光科技募资近半补血，商誉埋雷，华为哈勃突击入股

哈勃半径就是望远镜可能观测到的观测半

径。200亿光年的距离根据哈勃定律，必然存在一个确定的距

离，在那个距离上，星系以光速退离我

们。这个叫做哈勃半径的距离以外的任何

东西都不能为我们所见。哈勃半径等于自

大爆炸时刻起光线传播的距离，所以它以

光年为单位的数值与宇宙年龄的年数相同

——大致为200亿光年，或60亿秒差距。

平行世界理论是什么？

西安炬光 科技 股份有限公司（以下简称“炬光 科技 ”）近日公布更新后的招股说明书，拟公开发行新股2249万股，募资约10亿元。

红星资本局从招股书发现，华为旗下哈勃投资曾于2020年9月参与公司增发，短短5个月后炬光 科技 即提交上市申请，或有“突击入股”之嫌。

炬光 科技 ，图据官网

募资10亿，近半用于“补血”

炬光 科技 是一家专业从事高功率半导体激光器、激光光学元器件、光子应用模块和系统的研发、生产和销售的国家级高新技术企业。公司牵头承担国家重大科学仪器设备开发专项等国家重大 科技 项目，以及牵头制定《半导体激光器总规范》《半导体激光器测试方法》两项国家标准。公司现已进入顶级光刻企业荷兰阿斯麦（ASML.US）、芯片巨头台积电（TSM.US）的供应链中。

早在2016年1月，炬光 科技 就曾经在新三板挂牌交易，但不到两年就终止挂牌，如今已转战科创板。红星资本局注意到，在其拟募集资金中，有2.44亿元用于东莞微光学及应用项目（一期），1.67亿元用于激光雷达发射模组产业化项目，1.5亿元用于研发中心建设项目。 剩余4.5亿元均用于补充流动资金，也就是近半募资要用于“补血”， 这也引发关注。

炬光 科技 近半募资补充流动资金

通常，监管层支持募集资金要尽量多用于公司主业项目建设等，而不太支持将大量募资补充流动资金。虽然一定比例“补流”能够提升公司抗风险能力，但是占比过高，说明公司资金链紧张，甚至有“圈钱”之嫌。炬光 科技 也对此作出说明：一是未来业务增长测算至2023年底，需要增加营运资金3.87亿元；二是2021-2023年规划研发投入2.75亿元。故本次募集4.5亿元补充流动资金具有合理性和必要性。

报告期内（2018-2021年上半年），炬光 科技 营业收入分别为3.55亿元、3.35亿元、3.6亿元及2.18亿元，同期归母净利润为1866.61万元、-8043.05万元、3487万元及3332.49万元。从近几年营收变动发现，公司的成长性并不突出，保持在3.5亿元左右；不过盈利状况不断向好，净利润呈逐年上升趋势。

报告期内，公司研发费用分别为5458.09 万元、7487.05万元、6989.71万元和3523.62万元，占营业收入的比例分别为 15.38%、22.35%、19.42%和 16.19%。公司研发投入保持较高的水平，研发费用率高于同行业可比公司均值，主要系公司专注于光子技术的研究和应用开发，围绕“产生光子、调控光子和提供光子技术应用解决方案”进行全方位产品布局。

截至2020年12月31日，炬光 科技 拥有已授权专利403项，包括美国、欧洲、日本、韩国等境外专利108项，境内发明专利117项、实用新型专利150项和外观设计专利28项，发明专利超过5项。

依赖政府补助，子公司存“商誉雷”

炬光 科技 十分依赖政府补助和各种税收优惠等。招股书显示， 报告期内公司获得政府补助分别为1718.57万元、1529.8万元、1699.59万元和1194.52万元，三年半获得政府补助6000多万元。同时，报告期内税收优惠分别为264.95万元、998.68万元、511.70万元和790.63万元。

报告期获政府补助6000多万元

公司表示，政府补助是否能持续取得、能否维持在较高水平，存在不确定性；税收优惠政策符合相关法律法规的规定，具有可持续性。

炬光 科技 一直秉承国际化经营的发展理念，2017年3月公司以2.255亿元收购德国LIMO，从而获得多项核心光学技术。LIMO位于德国多特蒙德，是世界领先的微光学供应商，大量产品销往德国、日韩、美国等地区，海外客户是公司重要的收入和盈利来源。报告期内，公司主营业务收入中境外收入分别为2.14亿元、1.81亿元、1.89亿元和9160.51万元，占主营业务收入比例分别为 61.38%、54.88%、53.19%和 42.51%。

公司表示，跨国经营受国际政治环境、国家间贸易政策等影响较大，如果未来国际政治环境、经济环境和贸易政策发生重大变化，公司的生产经营和盈利能力将受到影响。

红星资本局注意到，炬光 科技 收购德国LIMO形成了较高的商誉，如果商誉减值将会对炬光 科技 业绩造成不利影响。事实上，商誉减值的风险已经出现。 LIMO在2019年度受德国经济下滑和对下游光纤激光器行业销售收入下降的影响，光学系统业务收入大幅下降。经审慎评估后，炬光 科技 2019年计提商誉减值5708.26万元。

如今，这颗“商誉雷”还未爆完，截至2021年6月，炬光 科技 商誉账面价值仍有7655.51万元，也主要因德国LIMO形成。

报告期各期末，公司存货账面价值分别为1.5亿元、1.3亿元、1.41亿元和1.46亿元，占各期末流动资产的比例分别为40.95%、41.90%、28.65%和 29.8%，存货绝对金额较大，占流动资产比例较高。公司存货主要由原材料、在制品、自制半成品及库存商品等构成，存在一定的存货跌价风险。

除存货账面价值较高外，炬光 科技 应收账款也在增加。报告期各期末，公司应收账款账面余额分别为6821.43万元、7718.36万元、8068.87万元和1.1亿元，呈现逐年增长趋势。主要系公司报告期内业务规模的增长，应收账款规模随之增加。但账龄在1年以内应收账款比例在90%以上，表明应收账款质量较好。

华为哈勃被指“突击入股”

本次发行前，刘兴胜直接持有公司17.72%的股份，并通过与王东辉、西安宁炬、西安新炬等签署一致行动人协议，间接控制炬光 科技 14.27%股份的表决权，合计控制了炬光 科技 31.99%股份的表决权，对炬光 科技 形成控制，为炬光 科技 的控股股东和实际控制人。

刘兴胜1973年出生，海归博士，曾任美国康宁公司高级研究科学家、美国恩耐公司工艺工程技术总监，2007年至2015年任中国科学院西安光学精密机械研究所研究员、博士生导师，2008年至今任炬光 科技 董事长兼总经理。刘兴胜一直从事高功率激光器的研究，2009年入选新世纪百千万人才工程国家级人选。

炬光 科技 在接受IPO辅导期间，曾进行了一轮股份增发。2020年9月，哈勃投资、聚宏投资、西安宁炬和西安新炬以25元/股的价格，分别认购炬光 科技 相应增发股份。 而哈勃投资正是华为旗下的投资公司，主要从事创业投资业务，此番以5000万元认购炬光 科技 增发的200万股。

华为哈勃被指“突击入股”

西安宁炬、西安新炬为刘兴胜实际控股的公司，也是其员工持股平台。聚宏投资股东为王璜亮和闫小明，闫小明先于2019年8月以自然人身份进入炬光 科技 ，2020年3月将持有的股份转让给深圳明睿日，2020年8月再以PE机构的形式重返并间接持有炬光 科技 。而深圳明睿日的股东也有王璜亮，两家有关联关系。

相比之下，华为哈勃参与股份增发更引人注目，为何华为要青睐炬光 科技 ？是否看中其激光雷达技术在无人驾驶领域的应用？值得一提的是，今年4月，华为与北汽新能源旗下品牌极狐合作，推出了首款搭载华为HI自动驾驶系统的车型“极狐阿尔法S”。

而在炬光 科技 上市前最后一轮增发结束，短短5个月后的2021年2月即向科创板提交上市申请，这也让华为哈勃、聚宏投资等股东背上了“突击入股”的嫌疑。对于监管层来说，有关IPO公司在临近上市前入股或低价取得股份，上市后获取巨大利益的行为，将予以重点关注。

编辑 余冬梅

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热寂说的提出及其影响

平行世界[又称平行宇宙（Multiverse、Parallel universes），或者称多重宇宙论]

指的是一种在物理学里尚未被证实的理论，根据这种理论，在我们的宇宙之外，很可能还存在着其他的宇宙，而这些宇宙是宇宙的可能状态的一种反应，这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同，也可能不同。平行宇宙这个名词是由美国哲学家与心理学家威廉·詹姆士在1895年所发明的。

平行宇宙层次

对“宇宙”的如此定义，人们也许会认为这只是种形而上学的方式罢了。然则物理学和形而上学的区别在于该理论是否能通过实验来测试，而不是它看起来是否怪异或者包含难以察觉的东西。多年来，物理学前沿不断扩张，吸收融合了许多抽象的（甚至一度是形而上学的）概念，比如球形的地球、看不见的电磁场、时间在高速下流动减慢、量子重叠、空间弯曲、黑洞等等。近几年来“多重宇宙”的概念也加入了上面的名单，与先前一些经过检验的理论，如相对论和量子力学配合起来，并且至少达到了一个经验主义科学理论的基本标准：作出预言。当然作出的论断也可能是错误的。科学家们迄今讨论过多达4种类型独立的平行宇宙。现在关键的已不是多重宇宙是否存在的问题了，而是它们到底有多少个层次。

编辑本段第一层次：视界之外

所有的平行宇宙组成第一层多重宇宙。－－这是争论最少的一层。所有人都接受这样一个事实：虽然我们此时此刻看不见另一个自己，但换一个地方或者简单地在原地等上足够长的时间以后就能观察到了。就像观察海平面以外驶来的船只－－观察视界之外物体的情形与此类似。随着光的飞行，可观察的宇宙半径每年都扩大半光年，因此只需要坐在那里等着瞧。当然，你多半等不到另一个宇宙的另一个你发出的光线传到这里那天，但从理论上讲，如果宇宙扩张的理论站得住脚的话，你的后代就有可能用超级望远镜看到它们。

　怎么样，第一层多重宇宙的概念听起来平平无奇？空间不都是无限的么？谁能想象某处插着块牌子，上书“空间到此结束，当心下面的沟”？如果是这样，每个人都会本能的置疑：尽头的“外面”是什么？实际上，爱因斯坦的重力场理论偏偏把我们的直觉变成了问题。空间有可能不是无限，只要它具有某种程度的弯曲或者并非我们直觉中的拓扑结构（即具有相互联络的结构）。

　一个球形、炸面圈形或者圆号形的宇宙都可能大小有限，却无边界。对宇宙微波背景辐射的观测可以用来测定这些假设。见另一篇文章《宇宙是有限的吗？》by Jean-Pierre Luminet, Glenn D. Starkman and Jeffrey R. Weeks； Scientific American, April 1999然而，迄今为止的观察结果似乎背逆了它们。无尽宇宙的模型才和观测数据符合，外带强烈的限制条件。

　另一种可能是：空间本身无限，但所有物质被限制在我们周围一个有限区域内－－曾经流行的“岛状宇宙”模型。该模型不同之处在于，在大尺度下物质分布会呈现分形图案，而且会不断耗散殆尽。这种情形下，第一层多重宇宙里的几乎每个宇宙最终都将变得空空如也，陷入死寂。但是近期关于三维银河分布与微波背景的观测指出物质的组织方式在大尺度上呈现出某种模糊的均匀，在大于10^24米的尺度上便观测不到清晰的细节了。假定这种模式延伸下去，我们可观测宇宙以外的空间也将充满行星、恒星和星系。

　有资料支持空间延伸于可观测宇宙之外的理论。WMAP卫星最近测量了微波背景辐射的波动(左图)。最强烈的振幅超过了0.5开，暗示着空间非常之大，甚至可能无穷(中图)。另外，WMAP和2dF星系红移探测器发现在非常大的尺度下，空间均匀分布着物质

　生活在第一层多重宇宙不同平行宇宙中的观察者们将察觉到与我们相同的物理定律，但初始条件有所不同。根据当前理论，大爆炸早期的一瞬间物质按一定的随机度被抛出，此过程包含了物质分布的一切可能性，每种可能性都不为0。宇宙学家们假定我们所在的当初有着近似均匀物质分布和初始波动状态（100，000可能性中的一种）的宇宙，是一个相当典型的（至少在所有产生了观察者的平行宇宙中很典型）个体。那么距你最近的和你一模一样那个人将远在10^(10^28)米之外；而在10^(10^92)米外才会有一个半径100光年的区域，它里面的一切与我们居住的空间丝毫不差，也就是说未来100年内我们世界所发生的每件事都会在该区域完全再现；而至少10^(10^118)米之外该区域才会增大到哈勃体积那么大，换句话说才会有一个和我们一模一样的宇宙。

　上面的估计还算极端保守的，它仅仅穷举了一个温度在10^8开以下、大小为一个哈勃体积的空间的所有量子状态。其中一个计算步骤是这样：在那温度下一个哈勃体积的空间最多能容纳多少质子？答案是10^118个。每个质子可能存在，也可能不存在，也就是总共2^(10^118)个可能的状态。现在只需要一个能装下2^(10^118)个哈勃空间的盒子便用光所有可能性。如果盒子更大些－－比如边长10^(10^118)米的盒子－－根据抽屉原理，质子的排列方式必然会重复。当然，宇宙不只有质子，也不止两种量子状态，但可用与此类似的方法估算出宇宙所能容纳的信息总量。

　与我们宇宙一模一样的另一个宇宙的平均距离，距你最近那个“分身”没准并不象理论计算的那么远，也许要近得多。因为物质的组织方式还要受其他物理规律制约。给定一些诸如行星的形成过程、化学方程式等规律，天文学家们怀疑仅在我们的哈勃体积内就存在至少10^20个有人类居住的行星；其中一些可能和地球十分相像。

　第一层多重宇宙的框架通常被用来评估现代宇宙学的理论，虽然该过程很少被清晰地表达。举例来说，考察我们的宇宙学家如何通过微波背景来试图得出“球形空间”的宇宙几何图。随着空间曲率半径的不同，那些“热区域”和“冷区域”在宇宙微波背景图上的大小会呈现某种特征；而观测到的区域表明曲率太小不足以形成球形的封闭空间。然而，保持统计学上的严格是非常重要的事。每个哈勃空间的这些区域的平均大小完全是随机的。因此有可能是宇宙在愚弄我们－－并非空间曲率不足以形成封闭球形使得观测到的区域偏小，而恰巧因为我们宇宙的平均区域天生就比别的来的小。所以当宇宙学家们信誓旦旦保证他们的球状空间模型有99.9%可信度的时候，他们的真正意思是我们那个宇宙是如此地不合群，以至1000个哈勃体积之中才会出一个象那样的。

　这堂课的重点是：即使我们没法观测其他宇宙，多重宇宙理论依然可以被实践验证。关键在于预言第一层多重宇宙中各个平行宇宙的共性并指出其概率分布－－也就是数学家所谓的“度量”。我们的宇宙应当是那些“出现可能性最大的宇宙”中的一个。否则－－我们很不幸地生活在一个不大可能的宇宙中－－那么先前假设的理论就有大麻烦了。如我们接下来要讨论的那样，如何解决这度量上的问题将会变得相当有挑战性。

编辑本段第二层次：膨胀后留下的气泡

如果第一层多重宇宙的概念不太好消化，那么试着想象下一个拥有无穷组第一层多重宇宙的结构：组与组之间相互独立，甚至有着互不相同的时空维度和物理常量。这些组构成了第二层多重宇宙－－被称为“无序的持续膨胀”的现代理论预言了它们。

　“膨胀”作为大爆炸理论的必然延伸，与该理论的许多其他推论联系紧密。比如我们的宇宙为何如此之大而又如此的规整，光滑和平坦？答案是“空间经历了一个快速的拉伸过程”，它不仅能解释上面的问题，还能阐释宇宙的许多其他属性。见《膨胀的宇宙》 by Alan H. Guth and Paul J. Steinhard； Scientific American, May ； 《自我繁殖的膨胀宇宙》 by Andrei Linde, November 1994 “膨胀”理论不仅为基本粒子的许多理论所语言，而且被许多观测证实。“无序的持续”指的是在最大尺度上的行为。作为一个整体的空间正在被拉伸并将永远持续下去。然而某些特定区域却停止拉伸，由此产生了独立的“气泡”，好像膨胀的烤面包内部的气泡一样。这种气泡有无数个。它们每个都是第一层多重宇宙：在尺寸上无限而且充满因能量场涨落而析出的物质。

　对地球来说，另一个气泡在无限遥远之外，远到即使你以光速前进也永远无法到达。因为地球和“另一个气泡”之间的那片空间拉伸的速度远比你行进的速度快。如果另一个气泡中存在另一个你，即便你的后代也永远别想观察到他。基于同样的原因，即空间在加速扩张，观察结果令人沮丧的指出：即便是第一层多重空间中的另一个自己也将看不到了。

　第二层多重宇宙与第一层的区别非常之大。各个气泡之间不仅初始条件不同，在表观面貌上也有天壤之别。当今物理学主流观点认为诸如时空的维度、基本粒子的特性还有许许多多所谓的物理常量并非基本物理规律的一部分，而仅是一种被称作“对称性破坏”过程的结果而已。举例言之，理论物理学家认为我们的宇宙曾一度由9个相互平等的维度组成。在宇宙早期历史中，只有其中3个维度参与空间拉神，形成我们现在观察到的三维宇宙。其余6个维度现在观察不到了，因为它们被卷曲在非常微小的尺度中，而且所有的物质都分布在这三个充分拉伸过的维度“表面”上（对9维来说，三维就是一个面而已，或者叫一层“膜”）。

　我们生活在3+1维时空之中，对此我们并不特别意外。当描述自然的偏微分方程是椭圆或者超双曲线方程时，也就是空间或者时间其中之一是0维或同时多维，对观测者来说，宇宙不可能预测(紫色和绿色部分)。其余情况下(双曲线方程)，若n>3，原子无法稳定存在，n<3，复杂度太低以至于无法产生自我意识的观测者(没有引力，拓扑结构也成问题)。

　由此，我们称空间的对称性被破坏了。量子波的不确定性会导致不同的气泡在膨胀过程中以不同的方式破坏平衡。而结果将会千奇百怪。其中一些可能伸展成4维空间；另一些可能只形成两代夸克而不是我们熟知的三代；还有些它们的宇宙基本物理常数可能比我们的宇宙大。

　产生第二层多重宇宙的另一条路是经历宇宙从创生到毁灭的完整周期。科学史上，该理论由一位叫Richard C的物理学家于二十世纪30年代提出，最近普林斯顿大学的Paul J. Steinhardt和剑桥大学的Neil Turok两位科学家对此作了详尽阐述。Steinhardt和Turok 提出了一个“次级三维膜”的模型，它与我们的空间相当接近，只是在更高维度上有一些平移。see ‘Been There, Done That,‘ by George Musser； News Scan, Scientific American, March 2002该平行宇宙并非真正意义上的独立宇宙，但宇宙作为一个整体－－过去、现在和未来－－却形成了多重宇宙，并且可以证明它包含的多样性恰似无序膨胀宇宙所包含的。此外，沃特卢的物理学家Lee Smolin还提出了另一种与第二层多重宇宙有着相似多样性的理论，该理论中宇宙通过黑洞创生和变异而非通过膜物理学。

　尽管我们没法与其他第二层多重宇宙之中的事物相互作用，宇宙学家仍能间接地指出它们的存在。因为他们的存在可以用来很好地解释我们宇宙的偶然性。做一个类比：设想你走进一座旅馆，发现了一个房间门牌号码是1967，正是你出生那年。多么巧合呀，在那瞬间你惊叹到。不过你随即反应过来，这完全不算什么巧合。整个旅馆有成百上千的房间，其中有一个和你生日相同很正常。然而你若看见的是另一个与你毫无干系的数字，便不会引发上面的思考。这说明什么问题呢？即便对旅馆一无所知，你也可以用上面的方法来解释很多偶然现象。

　让我们举个更切题的例子：考察太阳的质量。太阳的质量决定它的光度（即辐射的总量）。通过基本物理运算我们可知只有当太阳的质量在1.6X10^30～2.4X10^30千克这么个狭窄范围内，地球才可能适合生命居住。否则地球将比金星还热，或者比火星还冷。而太阳的质量正好是2.0X10^30千克。乍看之下，太阳质量是种惊人的幸运与巧合。绝大多数恒星的质量随机分布于10^29～10^32千克的巨大范围内，因此若太阳出生时也随机决定质量的话，落在合适范围的机会将微乎其微。然而有了旅馆的经验，我们便明白这种表面的偶然实为大系统中（在这个例子里是许多太阳系）的必然选择结果（因为我们在这里，所以太阳的质量不得不如此）。这种与观测者密切相关的选择称为“人择原理”。虽然可想而知它引发过多么大的争论，物理学家们还是广泛接收了这一事实：验证基础理论的时候无法忽略这种选择效应。

　适用于旅馆房间的原理同样适用于平行宇宙。有趣的是：我们的宇宙在对称性被打破的时候，所有的（至少绝大部分）属性都被“调整”得恰到好处，如果对这些属性作哪怕极其微小的改变，整个宇宙就会面目全非－－没有任何生物可以存在于其中。如果质子的质量增加0.2%，它们立即衰变成中子，原子也就无法稳定的存在。如果电磁力减小4%，便不会有氢，也就不会有恒星。如果弱相互作用再弱一些，氢同样无法形成；相反如果它们更强些，那些超新星将无法向星际散播重元素离子。如果宇宙的常数更大一些，它将在形成星系之前就把自己炸得四分五裂。

　虽然“宇宙到底被调节得多好”尚无定论，但上面举的每一个例子都暗示着存在许许多多包含每一种可能的调节状态的平行宇宙。see ‘Exploring Our Universe and Others,‘ by Martin Rees； Scientific American, December 1999第二层多重宇宙预示着物理学家们不可能测定那些常数的理论值。他们只能计算出期望值的概率分布，在选择效应纳入考虑之后。

编辑本段第三层次：量子平行世界

第一层和第二层多重宇宙预示的平行世界相隔如此之遥远，超出了天文学家企及的范围。但下一层多重宇宙却就在你我身边。它直接源于著名的、备受争议的量子力学解释－－任何随机量子过程都导致宇宙分裂成多个，每种可能性一个。

　量子平行宇宙。当你掷骰子，它看起会随机得到一个特定的结果。然而量子力学指出，那一瞬间你实际上掷出了每一个状态，骰子在不同的宇宙中停在不同的点数。其中一个宇宙里，你掷出了1，另一个宇宙里你掷出了2……。然而我们仅能看到全部真实的一小部分－－其中一个宇宙。

　20世纪早些年，量子力学理论在解释原子层面现象方面的成功掀起了物理学革命。在原子领域下，物质运动不再遵守经典的牛顿力学规律。在量子理论解释它们取得瞩目成功的同时却引发了爆炸性激烈的争论。它到底意味着什么？量子理论指出宇宙并不像经典理论描述的那样，决定宇宙状态的是所有粒子的位置和速度，而是一种叫作波函数的数学对象。根据薛定鄂方程，该状态按照数学家称之为“统一性”的方式随时间演化，意味着波函数在一个被称为“希尔伯特空间”的无穷维度空间中演化。尽管多数时候量子力学被描述成随机和不确定，波函数本身的演化方式却是完全确定，没有丝毫随机性可言的。

哈勃钉是什么螺钉

热寂说的提出及其影响

　对热寂说的历史进行了较系统的考察，并对其产生的社会影响及批判作了较系统的探讨和阐述。全文分四部分：一、全面回顾了在科学史上热寂说是怎样提出的，以及一经提出后引发的各种争论及争论的焦点；二、分析了热寂说提出后产生的重大社会影响；三、着重介绍及评述了对热寂说进行的各种批判，重点是对后世影响较大的两个代表性说法恩格斯对热寂说的批判及较流行的各种观点；四、阐述和探讨了?大爆炸?的宇宙理论及其三个强有力的直接论据，以及引力对宇宙膨胀的作用，从而最终证明宇宙热寂说是不可实现的。

　［关键词］热寂说；熵增加原理；近代宇宙论

　?热寂说?是热力学第二定律的宇宙学推论，它既是哲学上的一个原则问题，也是物理学上无法直接验证的问题，它的意义关系到包括生命物质在内的万物生长、发展和消亡的普遍规律以及人类和宇宙的未来等问题。所以一经提出，就一直受到科学界和哲学界的广泛关注并引起激烈的争论，但尚缺乏较全面的专论。本文试图对热寂说提出的历史进行较系统的考察，并对其产生的社会影响及批判作进一步的探讨和阐述。

　一　热寂说的提出

　一般的热学和物理学史教科书都认为最早提出热寂说的物理学家是威廉?汤姆孙和克劳修斯。其实早在威廉?汤姆孙（W。Thomson）和克劳修斯（R。Clausius）一百多年前牛顿就已看出了他们后来提出的热寂说（heat death）。牛顿在其《光学》一书的疑问31（problems 31）中描述了后人在一百多年后描述的可怕的宇宙毁灭景象：地球、行星、彗星和太阳这些物体，以及它们上面所有的一切，均将冷却和凝冻，变为非活性的物体。并且所有腐烂、生长、繁殖和所有生命现象，均将停止。所有的行星、彗星将不再能留在它们的轨道上运动。这就是说，牛顿在建立自己力学体系之初，就已意识到它的体系不能解释非弹性碰撞过程（实际上就是牵涉到热交换的过程）的不可逆性与宇宙稳定性的矛盾。为了解决这一矛盾，牛顿提出了?主动原理保持和补偿运动?的物理思想。他指出：?所以，有一种按照主动保持和补偿运动的必要性，这就是重力的原因。行星和彗星由这个原理保持在轨道上，降落时物体获得大的运动，由发酵的原因，动物的心脏和血液保持永恒的运动和热量。地球内的部分持续生热，某些部分变得很热?太阳保持剧热并可见，以其光使万物变热。除去归之于这些主动原理之外，我们在宇宙间遇到的运动很少。?从这段话可以看出，虽然牛顿带有过分强烈的思辨性，但他在设法超脱机械论的局限性，希望用非机械论的解释摆脱力学带来的困难。然而在他那个时代，当能量、能量守恒定律以及各种运动形态均未出笼时，他的设想是很难有什么积极的成果的。为此，他只好求助于上帝的存在，希望上帝给以支援。他在同一书中又指出：?上帝既是宇宙的创造者，又是宇宙的持续的保持者。?没有他的治理和监督，就会一事无成。说宇宙是一架大机器，无需神的干预即可以运转下去，就如同一个时钟不需要钟表匠的帮助而继续运转那样，这种观念实际上是以把上帝说成是超凡的神灵为借口，想把天意和上帝对现实的统治排除掉。?

　随后，欧勒、拉格朗日、拉普拉斯和泊松等一批物理学家和数学家从数学分析方面发展了力学，他们证明，太阳系中所有的变动都是周期性的，这种变动不仅在某一有限范围内进行，而且其增强或减弱的变化也是周期性的。因此，他们得出结论，认为太阳系具有一种稳定性，而且在无限长的时期里，这种稳定性是永远不会改变的。从而他们从物理思想中排除了上帝，这当然是一个了不起的进步，但他们却由此而忽视了牛顿对于不可逆过程的担心，并想彻底抛弃这种忧虑，而宣布太阳系（乃至整个宇宙）将永远稳定，应该说这也是物理思想史上的一次后退。

　由以上简单的历史回顾可知，当W?汤姆孙和克劳修斯揭示了自然过程的不可逆性这一曾在历史上争论过的问题后，为什么会引起当时许多一流物理学家的高度重视！

　1852年，W?汤姆孙在关于自然界中机械能耗散的一篇论文中提出，在自然界中占统治地位的趋向是能量转变为热而使温度拉平，最终导致所有物体的工作能力减小到零，达到热寂状态。他在1862年发表了《关于太阳热的可能寿命的物理考察》论文，明确提出?热寂说?。他写道：?热力学第二个伟大定律孕含着自然的某种不可逆作用原理，这个原理表明虽然机械能不可灭，却会有一种普遍的耗散趋向，这种耗散在物质的宇宙中会造成热量逐渐增加和扩散，以及热的枯竭，如果宇宙有限并服从现有的定律，那么结果将不可避免地出现宇宙静止和死亡状态。?

　从汤姆孙这段话可以看出，他从机械能转化为热而耗散和热力学第二定律，得出宇宙热寂的观点。随后克劳修斯在1865年的论文《论热的动力理论的主要方程的各种应用形式》中得出：?这个定律在宇宙中的应用，已得出一个结论，那是汤姆孙首先得出的，因此我才发表我所说的论文。?可见克劳修斯承认汤姆孙先于他提出热寂说，并启发他做进一步的尝试。

　克劳修斯在1865年的上述论文中把宇宙看作一个孤立的绝热系统，在这个系统中热的正向变化总是大于负向变化，因此他认为宇宙热量的总和将向一个方向变化而趋于最终状态。另外他指出，他的熵只包含了?热含量?和?热离散度?，而未考虑当时已知的热辐射和由?以太?传播的热量等。他写道：?由此熵尚未用尽，还必须考虑辐射热，或以太振动方式通过宇宙空间弥散热的其它形式，以及不包括在热名义下的那些扩展更远的某种运动。?正是在上述前提下得出他表示的宇宙基本定律：1）宇宙的能量是恒定的；2）宇宙的熵趋于极大。克劳修斯在1867年作的《关于机械热理论的第二定律》的讲演中，又进一步提出：?宇宙越是接近于其熵为一最大值的极限状态，它继续发生变化的可能性就越小；当它最后完全达到这个状态时，就不会再出现进一步的变化了，宇宙将永远处于一种惰性的死寂状态。?这就是著名的克劳修斯的?热寂说?的来历。

　值得注意的是，开尔文和克劳修斯提出?热寂说?时是有所不同的，前者明确认为把热力学第二定律推广到宇宙是有条件限制的，也就是假设宇宙是一个?有限?的体系；后者并没有做这样一个限定，而是毫无条件地推广到整个宇宙。在对?热寂说?的提出者进行客观评价时，这种区别是要特别认真对待的。

　除W?汤姆孙外，在克劳修斯前提出热寂说的还有赫姆尔霍兹，这一点很久以来似乎被人们忽视了，他在1854年的一次讲演中就谈到热力学第二定律意味着整个宇宙最终将处于温度均匀的状态，并且?自此以后，宇宙将陷入永恒的静止状态?，即热寂状态。

　二　热寂说的社会影响

　热寂说的提出，在社会上引起了巨大的反响，因为它是基于严谨的科学定律而预言的?世界末日?。这种世界末日的悲观思想造成了19世纪欧美所特有的悲观情绪，使很多人因此对社会进步感到悲观失望，以致不仅自然科学家关心，人文学者也同样关心。

　美国历史学家亨利?亚当斯把它解释为19世纪所特有的低落情绪的原因，还把它与对社会进步的失望情绪相联系，正是这一观念给一些作家带来了一种对宇宙热死亡的忧郁心态。例如具有资产阶级自由思想的英国诗人斯温伯恩曾这样描述了热寂：

　不论是星星还是太阳将不再升起，

　到处是一片黑暗，

　没有溪流的潺潺声，

　没有声音，没有景色，

　既没有冬天的落叶，

　也没有春天的嫩芽，

　没有白天，也没有劳动的欢乐，

　在那永恒的黑夜里，

　只没有尽头的梦境。

　美国的物理学史家G?霍尔顿把这种没落情绪正确地归之于社会原因。他在《物理科学的概念和理论导论》一书中指出：?热寂说对于一些流行作家有一种不健康的吸引力，这些作家沉湎于席卷欧美社会某些部分的关于世界末日的悲观情绪。由于熵的增加意味着更大的无秩序的混乱，这也许就是对社会崩溃和环境衰退的一种解释！?

　这样，热力学第二定律被视为堕落的渊薮。因为它断言，一切都不免从有序走向无序，从整齐走向混乱。甚至更有人延伸说，热力学第二定律表明人种将从坏变得更坏，最终都要灭绝。总之，在19世纪末，热力学第二定律和由它导出的热寂说，已成了社会声誉最坏的科学定律。

　因此，从19世纪开始，就不断有人提出各种方案或假说来批判热寂说，试图证明热寂说只是一个佯谬，由此证明宇宙是不会热寂的。这些批判都十分令人钦佩，因为它们若成功了，就不仅拯救了物理学的名声，而且也?拯救了整个宇宙和人类?。

　三　对热寂说的批判

　长期以来，人们总以为宇宙基本上是静态的，而且在时间上既无始又无终。但按照热寂说的说法，似乎宇宙早就该处于热寂状态了。然而最使人不可理解的是，为什么现实宇宙至今并没有达到热寂状态？由于热寂说在感情上和理智上都给人以强烈的冲击，所以它问世不久，就遭到各方面的抨击。下面简要介绍对后世影响较大的两家之言以及比较流行的一些观点。

　1。对后世影响较大的两个代表性说法

　（1）?麦克斯韦妖?的提出。1871年，麦克斯韦（J。Maxwell）曾以?麦克斯韦妖?给热力学第二定律提出了一难题。他设想：一个容器分为A和B两部分，中间有一小孔，有一个小精灵能打开孔道，使快分子从A跑到B，慢分子从B跑到A，这样就在不消耗能量的情况下，使B温度升高，A温度下降。这样一来，热量自动从低温部分传向高温部分，系统的熵降低了，热力学第二定律受到了挑战。人们称这个小精灵为?麦克斯韦妖?。一百年来，?麦克斯韦妖?对许多物理学家一直有很大的诱惑力。麦克斯韦认为，只有当我们能够处理的只是大块的物体而无法看出或处理借以构成物体分离的分子时，热力学第二定律才是正确的，并由此提出应当对热力学第二定律的应用范围加以限制。然而1929年，匈牙利物理学家西拉德揭开了?麦克斯韦妖?之谜。他指出：麦克斯韦妖有获得和储存分子运动信息的能力，它靠信息来干预系统，使它逆着自然界的自发方向进行。1951年布里渊更明确指出，妖精要识别分子，它必须有一个温度与环境不同的微型光源去照亮分子，这就要输入能量，按现代的观点，信息就是负熵，正是麦克斯韦妖将负熵输给了系统，才降低了系统的总熵。麦克斯韦妖正是以此为代价，才获得了所需要的信息（即负熵）的这额外的熵的产生，补偿了系统里熵的减少，从而引起熵的增加。他由此断言妖精是不存在的。

　（2）玻尔兹曼的质疑。1872年玻尔兹曼（L。Bo?ltzmann）也指出：热力学在局部范围内是正确的，但它不是绝对的规律。他首先赋予熵的增加以统计解释，按照这样解释热平衡态总是伴随有涨落现象，后者是不遵守热力学第二定律的。在宇宙的某些局部可以偶然地出现巨大的涨落，在那里熵没有增加，因此宇宙也就不可能产生热寂，甚至还在减少，因此宇宙也就不可能产生热寂。玻尔兹曼这种?涨落说?有一定的吸引力，但尚缺乏事实根据。天文学观测表明，至今没有任何有说服力的证据说明现在的宇宙是处在热平衡态并存在着上下?涨落?。而且从逻辑上看，玻尔兹曼的?涨落说?实际上是把宇宙?热寂?已经放在他的前提中了，因而他首先承认?涨落?是在平衡态附近发生的。而对于任何?涨落?，不论它有多大，最后必然会消失，重新回到平衡状态。尽管后来一些物理学家，如莱辛巴赫（H。Reihenbaeh）等发展了玻尔兹曼的思想，把时间增加的方向作为熵增加的方向，并进一步指出了存在着熵的涨落现象，但同样由于缺乏观测证据支持而最终被放弃。

　2。恩格斯对热寂说的批判

　由于?热寂说?涉及到宇宙未来和人类命运等重大问题，因而也引起了哲学界，尤其是马克思主义哲学的深刻关注，一百多年来，恩格斯对?热寂说?的批判产生了深远的影响。

　?热寂说?刚刚提出，恩格斯就在1869年3月2日致马克思的信中指出，这种理论认为，世界愈来愈冷却，宇宙中的温度愈来愈平均化，因此，最后将出现一个一切生命都不能生存的时刻，整个世界将由一个围着一个转的冰冻的球体所组成。我现在预料神父们将抓住这种理论，把它当作唯物主义的最新成就，用来作为?必须设想有上帝存在?的论证，而这种论证实质上是与辩证唯物论背道而驰的。

　恩格斯在其《自然辩证法》导言中，又从能量守恒与转化的观点出发，对热寂说也作了精辟的分析和批判。他指出：?散射到太空中去的热必须有可能以某种方法?阐明这种方法将是以后自然科学的课题一转变为另一种运动形态，在这种运动形态中它能够重新集结和活动起来。?恩格斯依据天文观测资料?新星之突然地闪现以及熟知的旧星的突然增加光亮?指出散射到太空中的热能有重新集结的可能，他坚持辩证自然观的正确性，因此他写道：?我们确信，物质在它的一切变化中永远是同一的，它的任何一个属性都决不会丧失，因此它在某个时候以铁的必然性毁灭自己在地球上的最高的花朵?思维着的精神，而在另外的某个地方和某个时候又一定以同一种铁的必然性把它重新产生出来。?

　3。曾广为流行的其它观点

　（1）熵增加原理只对孤立系统成立，目前我们没有任何根据说宇宙是这样的一个封闭的孤立系统。把在有限时空范围内得到的原理任意推广到整个宇宙是难以置信的。

　（2）对整个宇宙而言，既存在着从有序向无序转化的过程，即熵增加过程，也存在着无序向有序转化的过程，即熵减少过程。因此，耗散结构理论认为宇宙在历史的长河中，熵只是在不断地增加的结论，是没有什么根据的。耗散结构理论认为，对于非孤立系统，熵的变化可以形式地分为两部分。一部分是由于系统内部的不可逆过程引起的，叫做熵产生，用dis表示。另一部分是由于系统和外界交换能量或物质而引起的，叫做熵流用des表示。所以整个系统的熵变化是ds＝dis＋d3s一个系统的熵产生永远不可能是负的，即总有diS?0，对于孤立系统，由于des＝0，所以ds＝dis＞0，这就是熵增加原理的表达式。

　但对于非孤立系，视外界的作用不同，熵流des可正、可负。如果des＜0，且｜des｜＞dis，就会有ds＝dis＋des＜0，这表示经过这样的过程，系统的熵会减小，系统就由原来的状态进入更加有序的状态。这就是说，对于一个封闭系统或开放系统存在着由无序向有序转化的可能。为此《 *** 》曾于1980年发表特稿，宣称普里高津的耗散理论帮助人类解决了一项科学上最扰人的似是而非的问题。然而，尽管这种理论具有很广的应用范围，但对于整个宇宙来说，由于缺乏明确的物理图象和实验基础而不被天体物理学界所认可。

　（3）熵增加原理的严格表述是：?一个热力学系统从一个平衡态出发，经过绝热过程，到达另一个平衡态，它的熵不减少。?这里很重要的一点是，体系在过程的开始和过程的终了都处在平衡态。而对于宇宙来说，在我们知识所及的历史年代里，宇宙一直处于远离平衡状态之中。因此，说我们所及的历史年代中宇宙的熵不断增加是没有根据的。四热寂说的终结

　多少年来我们总有这样的感觉，对已有的对热寂说的批判说服力不强，并没有真正解决问题。1948年，美籍俄裔物理学家伽莫夫（G。Gamow）和他的同事提出了一个?大爆炸?的宇宙理论，使热寂说的佯谬迎刃而解。

　热寂说是以宇宙整体正在从非平衡趋于平衡的结论为前提的。然而大爆炸宇宙学的研究和观测表明，宇宙起源于150亿年前?原始火球?的一次大爆炸，大爆炸之后宇宙一直在膨胀。它不是趋于平衡，而是越来越趋于不平衡。按照熵增加原理，只对于每个静态的封闭体系，熵才有个固定的极大值Smax；对于膨胀着的系统，每一瞬时熵可能达到的极大值Smax一是与时俱增的。如果膨胀得足够快，系统不但不能每时每刻跟上过程以达到新的平衡，而且实际上熵值S的增长落后于Smax的增长，二者的差距越拉越长。虽然系统的熵不断增加，但它距平衡态却愈来愈远。我们的宇宙中发生的正是这种情况。

　大爆炸宇宙理论得到了三个强有力的直接证据的支持，即哈勃红移、氦元素丰度和3K微波背景辐射。1929年，美国天文学家哈勃（E。Hubble）在研究了前人测量的星系距离资料后发现，这星系光谱线的颜色要比近星系的稍红一些，哈勃仔细的测量了这种红化，发现它呈系统性变化，而且，星系愈远，光谱线红移愈大，在进一步测定了许多星系光谱中特征谱线的位置后，哈勃证实了这个效应，并指出红移现象的产生是由于星系在退行而使光波变长的结果。由此，他总结出了著名的哈勃定律：星系退行的速度与距离成正比。从哈勃定律人们会很自然地得出宇宙在膨胀的推论。这个重大发现奠定了现代宇宙学?大爆炸理论的基础。

　支持大爆炸宇宙论的第二个证据是宇宙中氦元素丰度的预言和测定。大爆炸发生一秒钟以后，宇宙是由极高温的基本粒子组成的?羹汤?，这时整个宇宙处于均匀的热平衡态。随着宇宙的膨胀和降温，其中的一些粒子逐次与其余部分粒子脱耦。此时产生的核反应使中子和质子聚合在一起，形成氦核，余下的核子（没有聚合的质子）自然就形成了氢核。精确的理论计算表明，当时应有23。6％的物质质量聚合成了氦核，英国皇家格林威治天文台对众多星系中原始星云的发射光谱进行观测的结果表明，宇宙中氦的实际丰度为23。5％。这一结果与大爆炸的理论预言极为相符。

　支持大爆炸理论的第三个证据是3K微波背景辐射的发现。大爆炸理论预言，现在的宇宙中应该存在着一种来自宇宙早期的均匀的、各向同性的微波背景辐射，它是宇宙早期的遗迹，频谱应该符合普朗克黑体辐射公式，温度约为3K。1965年这一预言被射电天文学家彭齐亚斯（A。Penjias）和威尔逊（R。Wilson）在宇宙观测中证实，此后亦为众多科学家进一步证实。这一结果表明，宇宙早期曾一度处于平衡态，处处都有相同的温度，而且物质也是相当均匀的，非均匀性不超过10?5，大爆炸之后，宇宙才逐渐偏离热平衡态，而今天宇宙中物质分布的不均匀性已高达10?103。

　另一方面，宇宙膨胀的原因是由于引力的作用。有引力作用的热力学与无引力作用的热力学得出的结论完全不同。在不考虑引力的经典热力学中，加热则体系升温，冷却则体系降温，热容量是正值。而在一个自引力体系中情况则刚好相反，加热则体系变冷，放热则体系升温，热容量是负值。而负热容物体的存在对于热力学来说具有根本性的影响。在一个体系中，如果同时存在着正热容物体和负热容物体，那么这个体系就具有极大的不稳定性。稍有扰动，平衡就会彻底遭到破坏而产生温差。因此，只要有引力体系存在，原则上就不存在稳定的热平衡，而宇宙间的天体或天体系统大多数正是这种引力系统。尽管自引力系统中熵是增加的，但由于没有热平衡，因而熵的增加是无止境的，永远没有极大值。

　因此，?热平衡的存在对整个热力学是至关重要的，热平衡是热力学的出发点，而对于引力起作用的体系，实际上不存在热力学意义上的热平衡态，而是不稳定的状态。?这种现象在静态宇宙模型中是不可能发生的，也是开尔文和克劳修斯等人没有料想到的。

　总之，热寂说的要害在于未考虑宇宙的膨胀和引力效应。随着宇宙的膨胀，辐射与粒子温度下降速度的不同，即使原来温度相同的系统也会因为辐射与粒子温度下降速度不同而形成温度差，这同热力学第二定律的结论不同。此外，在宇宙系统中，引力起着重大作用，前苏联理论物理学家朗道认为当考虑宇宙的大区域时，引力起了重要作用，涉及范围愈大，引力的作用就愈大。在一定范围内，会出现弥散物质的聚集现象，宇宙中的星系很可能就是这样形成的。这是与熵增加原理不同的物理过程。因此，考虑到宇宙的膨胀及引力效应，宇宙热寂是不可能实现的。

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　当然，今天的宇宙观尚不能预卜宇宙的最终结局，但这些未尽之页已不属于热寂说，而是新的一章了。

哈勃钉是锁定螺钉。自锁螺钉是指不需要配合螺母使用的自攻螺钉，牙螺纹是自攻型的，尾部尖端的。三角牙自挤成型螺钉当被拧入塑性金属材料上的孔时，靠挤压作用在孔内形成内螺纹并形成可靠的锁紧螺纹连接。三角牙自锁螺钉是指牙螺纹是三角牙的自攻螺钉。尾部是尖端的，三角牙的。有三个棱柱的牙螺纹。