霍金很爱打赌。他号称有三大爱好，物理学这是职业。摇滚乐是业余爱好。毕竟英国是摇滚的重要国度。还有个爱好就是打赌。

1975年，他跟索恩就打过赌。那时候刚好发现了天鹅座X1。这是一个非常强烈的X线辐射源。能够喷射出高能的X射线和伽马射线。这是一个双星系统，一个天体疯狂的从隔壁邻居身上偷吃气体。因此会发出强烈的辐射。大概距离我们6000光年。霍金就打赌，这个X1不是黑洞。索恩就说是黑洞。输了，那就要给索恩买一年的《阁楼》杂志。霍金其实内心是希望X1就是个黑洞。那他为啥要打赌不是黑洞呢。霍金是这么盘算的，要是X1的确是黑洞，那么自己的理论就赢了。就算给索恩订一年的杂志也不算亏。要是自己打赌赢了，X1的确不是黑洞，那么能获得索恩给订一年的《私家侦探》杂志，也不错。算是经济学里面的对冲概念。可见霍金不仅仅是物理学玩儿的棒。经济头脑也不差。改行当对冲基金经理估计都干的不会差。所以呢，我们会发现，霍金打赌往往是反的。他希望存在黑洞，那么他跟人打赌必定是堵黑洞不存在。这样怎么地都不输。

这个赌约一直到了1990年才有比较确定的证据证明，X1就是黑洞。于是话负前言。1990年霍金到南加州大学演讲，当时索恩人在莫斯科，于是霍金大张旗鼓地闯入索恩的办公室，把当年的赌据翻出来印上拇指印表示认输。霍金给索恩订阅了一年的《阁楼》杂志。因为是本色情杂志。索恩的夫人还老大的不乐意。

霍金通过广义相对论和数学，计算出了一个结果。那就是黑洞视界的表面积只能增大不能减小。推而广之就是说，你把两个黑洞合并，那没问题。因为两个黑洞合并以后，视界的表面积是增大的。比单独的两个黑洞表面积加起来要大。你想把一个黑洞拆成俩，那你死了这份儿心吧。这是做不到的。这就是黑洞的面积定理。

面积定理一提出，普林斯顿大学的贝更斯坦就坐不住了。他就发觉，这东西有意思。物理学的过程一般的都是可逆的。不可逆的过程只有一个熵。热力学第二定律，发现我们的整个绝热系里面，总熵是只增加不减少的。不论里面发生啥事儿。一杯热水，慢慢的变冷。其实是热量从水里面，流向了周围的空气，热量扩散了。扩散以后，总的熵是增加的。贝更斯坦就怀疑，这个黑洞的表面积，跟熵是有关系的。他就跟他的导师惠勒讨论这个问题。惠勒也很支持他的想法。惠勒给他举例子。一杯开水，很热。扔进黑洞里面，啥都没了。整个宇宙里面，平白无故的，这一杯水所含的熵，没了。这不是违反热力学第二定律的吗？贝更斯坦说，对啊，这不可能啊。我想应该是这样的。虽然那杯开水的熵没了，但是黑洞因为吃了这杯水。质量增大了。黑洞的表面积增加了。假如黑洞的表面积就是熵，那么这一切就都说的通了。整个宇宙的熵，就并没有减少。一倍热水的熵，换来了黑洞的表面积增加。

有关大爆炸理论，苏联人是有不同意见的。到底大爆炸的时候，奇点有没有呢？是否存在呢。黑洞里面那个奇点是不是存在呢？苏联人认为不一定。因为苏联人认为，为了解开爱因斯坦的宇宙学方程，不得不求助于对称性。爱因斯坦方程非常难解。天下哪有那么好的对称性啊。你怎么能保证恒星塌缩就会塌成一个点呢？史瓦西黑洞哪有那么圆啊。这都是理想状况。大爆炸也未必有奇点。有奇点的大爆炸是个特例。

原子弹的巨大威力震惊了世人。美国事后发布的公告里面有几句话，在物理学家们听来是非常有哲学意味：“这是一枚原子弹，它驾驭的是宇宙间的基本力量。太阳从之获得能量的那种力量，我们把它释放出来对付那些在远东发动战争的人。”

有一个科学家，听到这一消息，乐开了花了。他发现这正是他需要的东西。放大到宇宙级别，不就可以解释宇宙起源的问题吗？他叫伽莫夫。1948年4月1日，美国《物理评论》杂志发表了伽莫夫的《化学元素的起源》一文。在这一篇文章里面。伽莫夫提到了一个核火-球的模型。宇宙的早期是一个温度非常高的状态。这个原始的火.球砰的一下膨胀开了，不断的膨胀，就形成了我们今天所见到的这个宇宙。

这个理论听起来好耳熟啊。怎么跟当年弗里德曼和勒梅特的宇宙模型这么像啊。当年勒梅特提出过一个宇宙蛋模型。他说宇宙是从一个蛋里面膨胀出来的。不过他计算这个宇宙蛋大概有30个太阳那么大的体积。伽莫夫这个核火.球跟这个不是差不多嘛！当然差不多了，这个伽莫夫那是弗里德曼的学生，他的思想就是从他老师那儿来的。他的思想更多的是弗里德曼的体系，勒梅特的成分比较少。不过勒梅特听说以后，还是非常支持伽莫夫。

这个伽莫夫还恶搞了一下。他觉得自己名字很像希腊字母gamma。他学生的名字很像希腊字母alpha，他赶快有拉了一个人入伙，这个人名字很像beta。这三个人写论文一署名，alpha、beta、gamma，全凑齐了。

伽莫夫他们的研究成果就更进了一步，他提出高温随着宇宙的膨胀，温度应该降下来了，但是宇宙的温度一定不会降到0.应该大约还有6k的余温。正如一个火炉虽然不再有火了，还可以冒一点热气。6k的温度发出的电磁波，应该能够被接收到。如果这个信号被找到，那就证明了核火.球学说了。

于是一帮子科学家就开始寻找这个信号了。整个40年代到五十年代都没啥进展。直到60年代的到来，一个电话打破了普林斯顿大学的平静……

有一位印度学生就来到了英国求学。那时候的印度还在英国的统治之下。大概包括现在的印度、巴基斯坦、孟加拉的版图范围。有一个年轻的学生来到英国求学。按照他的出生地来讲，按照现在的国界划分，应该是在巴基斯坦境内。不过大家还是称他为印度裔学生。那时候英属印度能上大学的人就不多。他家全是知识分子，能够受到良好的教育。他考取了英国剑桥大学三一学院，到那里读博士。他的老师就是著名的爱丁顿。爱丁顿因为靠观测日全食验证了广义相对论。因此名声大噪。这个小伙子叫钱德拉塞卡。在从印度来到英国的旅途之中，钱德拉塞卡就在想。到底是啥在支撑着恒星的大小不变呢。要知道恒星都在猛烈的燃烧着。恒星也都有大质量。引力跟燃烧热量产生的压力是平衡的，于是我们看上去。太阳大小是稳定的。不会有啥变化。但是钱德拉塞卡就在想。要是太阳上的燃料都烧光了呢。那又会如何？带着这个问题他来到了英国剑桥大学。学习期间，他由狄拉克推荐，去了一趟哥本哈根，见到了波尔。他在哥本哈根物理研究所学习了一段时间。那可是量子力学的圣地。哥本哈根学派的大本营。因此钱德拉塞卡就在量子力学方面打下了基础。当然了，他还是念念不忘那个恒星寿命终结的问题，当燃料烧光以后，恒星靠啥支撑自己巨大的引力呢？他认为是电子的简并力在支撑这恒星自身巨大的引力。他完全用电子简并气态方程建立了白矮星的模型。当时他的老师爱丁顿是恒星方面的权威啊。他就告诉了他的老师。爱丁顿并没有表示同意他的观点。1935年皇家天文学会的会议上，钱德拉塞卡还挺积极。把自己的论文打印了好多份。在场的一人发了一份副本。自己老师爱丁顿就坐在台下，他也送上了一份。他很有礼貌的问爱丁顿讲的是啥题目，爱丁顿说跟你一样。这个钱德拉塞卡心里就开始打鼓了。心说老师怎么一点都不跟自己透露呢？他上台讲的时候，讲的不太流畅，磕磕巴巴的。印度人的英语口音估计也不招人待见。他大概讲了这么几个意思。首先是白矮星是恒星演化的末尾阶段。在这个阶段里面，都靠着电子的简并力在支撑着天体自身的引力。但是这个电子简并并不是无限大的。压力越大，电子的运动速度就越快。但是再快也快不过光速对吧。那么接近光速的时候，电子简并力会突然扛不住了，整个天体会突然塌陷，缩成一团。只要天体足够大，跨过了一个门槛儿，那么这事儿就必然要发生。那么就会一个劲地塌缩下去，只要恒星足够大。

轮到老师爱丁顿发言了，他走上讲台。手里拿着钱德拉塞卡发给他的论文副本。钱德拉塞卡辛辛苦苦打印了很多份。那年头没有打字机。弄出这么多份挺费劲的。爱丁顿首先驳斥了钱德拉塞卡的理论。他认为恒星到寿命的时候会发生爆炸，东西全炸光，那么就没那么多的物质了。不会形成塌陷。然后刷刷几下，就把手里的论文副本给撕掉了。在场的人哄堂大笑。钱德拉塞卡很受打击。这是自己的授业恩师啊。一点儿面子也不留。闹的他灰头土脸的。当时在场的很多人一看，麻烦了，这小伙子要出事儿。各位，大家留神。这小伙子要往楼顶走或者是去河边儿，千万有人跟着点儿，千万别让他寻了短见啊，生命宝贵啊。其实爱丁顿事先跟爱因斯坦通过气了，爱因斯坦认为恒星怎么也不可能体积缩到0啊，而且他还写了文章正式宣布了，恒星的体积不会缩到0。难怪说爱因斯坦1925年以后最好去钓鱼呢。他难道就不明白，这不就是当年那个史瓦西度规吗？大部分科学家也都不相信钱德拉塞卡的理论。不过也有人顶他，给他点赞。谁啊？泡利，泡利不相容原理就是他提出来的，所谓的简并力就属于泡利不相容原理范畴。泡利见到钱德拉塞卡，好好的安慰了他一顿。从此呢，钱德拉塞卡就转向其他领域研究了。研究星团之类的东西。后来他在英国混的不太好，去了美国芝加哥大学任教。当了一辈子的大学教授，是个受人尊敬的好老师。但是没有更大的成就能比得过他早年的贡献。他非常认真敬业。有一次顶风冒雪从叶凯士天文台回大学讲课。教室里面仅有两个学生，都是华裔，一个叫杨振宁，一个叫李政道。这三个人都获得了诺贝尔物理学奖。两个学生倒是1957年就获奖了，老师反倒是到了1983年才获奖。那一次获奖的确是跟恒星的演化有关。他精确的计算出，假设恒星到寿命的时候，会发生爆炸，炸完的物质还能超过1.44个太阳质量，那么必然要继续塌缩下去。这就是钱德拉塞卡极限。一个过了30年才被大家接受的理论……

海耳在芝加哥大学当过教授。学生里面有不少人很仰慕海耳的贡献。其中一个年轻人就是喜欢上了天文学。海耳没几年就去叶凯士天文台当台长了。这个年轻人28岁的时候也去这个天文台当研究生。当然了海耳早离开了，去了威尔逊山天文台继续搞更大的望远镜。美国参加一战，他也就当了两年的兵。到了1919年，巴黎在开和会。爱丁顿忙着远征非洲普林西比观测日全食的时候。这个小伙子来到了加州威尔逊山天文台工作。他就是后来大名鼎鼎的“哈勃”。

哈勃来的正是时候啊，大望远镜刚刚建成两年。正是新鲜出炉的时候。哈勃也兴奋，这东西太厉害了。他就把眼光投向了星云问题。要知道，这个问题的关键，并不在与能不能分解成一颗颗的恒星。而在于他们的距离。远近才是最关键的。怎么测量远近呢？那就缺不了一把量天尺。

19世纪90年代，哈佛大学天文台招募了一些聋哑女性对天文台拍摄的照相底片进行测量和分类工作（照顾残疾人就业），1893年勒维特作为其中之一参加了工作。她在工作中注意到，小麦哲伦云中的一些变星光变周期越长，亮度变化越大。这些变星被称为造父变星，他们的光度会发生周期性的变化。北极星其实也是造父变星，只是光度变化极小，肉眼没法看出来而已。1908年她把初步结果发在哈佛大学天文台年报上。要知道小麦哲伦云的范围并不大，我们在地球上，基本可以认为，小麦哲伦云里面的星星远近都差不太多。看起来亮，那就是真的亮。经过进一步研究，最终于1912年确认了造父变星的周光关系。到了1915年，天文学家们就开始用造父变星作为量天尺，计算出了银河系的大概范围。

哈勃手里有世界上最大的望远镜，大望远镜果然厉害。哈勃在拍摄的仙女座大星云（m31）和附近的m33星云照片里面发现了造父变星。这可是大发现啊，哈勃观察了好久，收集了大量仙女座大星云里面的变星变光周期。他经过计算就可以知道仙女座大星云大致的距离了。他当时的计算结果是80万光年。我们今天知道其实应该是220万光年。他当时是根据照相底片来计算的，误差稍大。天文学界立刻震惊了，因为银河系大多数星星都在10万光年的范围左右。仙女座星云看来根本就不在银河系之内。仙女座大星云，看来是与银河平起平坐的大星系。甚至比银河系还要大不少。天文学界两百年搞不清楚吵吵嚷嚷的事儿，终于搞清楚了。那些望远镜里面没法分解成一颗颗恒星的星云，那真的是星云。是我们银河系里面的天体。那些大风车形状，非常遥远的模糊天体，是跟银河系一样的大星系。

哈勃也就名声大噪啊，哈勃再接再厉。到了1929年，他又拿下了一个重要成果。他分析了20几个星系的光谱，他发现越远的星系，红移越厉害。越近的红移反到不明显。这个红移呢就是观察天体的光谱，会看到不少的谱线。这些谱线就像天体的指纹一样，是有特征的。因为每个天体上面有氢氦等等元素，就会在光谱里面形成对应的指纹。可以通过光谱来分析天体的化学成分。但是哈勃发现，这些指纹每个星系都不一样，大部分都略略往红端偏移。这就是所谓的“红移”。哈勃认为，这些偏移是星系运动造成的。远离我们的那些星系，光谱线就会偏红，哈勃认为这就是多普勒效应。就好比汽车喇叭离开我们飞驰而去的时候，音调会变低是一个道理。不过后文书我们会讲到，这其实不是多普勒效应。哈勃是歪打正着。

这个宇宙学方程式，大体思路是这样的，等号的一边表示空间的弯曲程度。通俗的讲也就是引力啊。另一边的是能量，动量。宇宙大体就是这两部分在起作用。这个方程式非常难解的。广义相对论方程就没有好解的。解这种偏微分方程。必须有初始条件和边界条件啊。爱因斯坦认为宇宙就是现在这个样子。他是不变的。为啥呢。因为拿望远镜看到的不仅仅是空间的距离，还是时间间隔。遥远的星系，他们的光传到我们地球上。也要好多年的时间呢。我们看到的是他们小时候的样子。爱因斯坦就断定。看来宇宙过去和现在没啥不同嘛。因此就以现在作为初始条件吧。边界条件呢，我们这个宇宙是个有限没边的宇宙。我们知道啊，一般的物体都是有限的，起码体积重量都是有限的，这好理解啊。但是无边可就不好理解了，一个欧几里得平面，那是没有边界的，那叫无限无边。有限无边的东西，谁想得出来啊？爱因斯坦说，你看到过球面吗？一个球，表面积是有限的吧。但是哪有边界啊？没边界嘛。在三维空间中的这个二维球面，就是有限无边的。我们的宇宙也是类似的情况。我们的宇宙空间是个在四维时空中的三维超球面。因为没有边界，那么边界条件就不要了。当然啦，很多条件都是显而易见的，比如说大尺度上宇宙是均匀的。上下左右都是对称的。

他就开始解这个方程式了。越解越不对劲啊。他完全没法子得出一个静态的宇宙模型。这个宇宙是动态的。他一想这下麻烦了，按下葫芦起了瓢啊。于是他一抬手就给自己的方程式加了一个常数，这个常数是用来平衡一下宇宙的运动和演变。这样就可以得到一个不变的宇宙了。

斐迪南大公夫妇在萨拉热窝遇刺身亡。开始大家也没觉得这事儿能怎么样。死了人，赔钱吧，还能怎么样啊。普通老百姓哪知道这是蓄谋已久的事儿啊。斐迪南大公已经见过了德国皇帝威廉二世。他们早想在巴尔干用兵了。斐迪南这次来就是为了搞一次军事演习。好好吓唬吓唬塞尔维亚。顺便到萨拉热窝视查。这倒好，一下子把塞尔维亚的民族主义者给激怒了。人家一抬手就把大公夫妇给打死了。德国那就按捺不住啦。打，大打出手。其实奥匈帝国的老国王弗兰茨一点都不想打。何苦呢，反正斐迪南大公也不是他亲儿子。他跟茜茜公主的孩子早就不在了。当时的皇太子他们的亲儿子鲁道夫在30岁的时候跟女友在行宫里自杀身亡。他家的成员都很不幸，茜茜公主作为母亲就得了抑郁症。后半辈子只穿黑的。1898年，有个恐怖分子本来想刺杀奥尔良亲王，但是人家临时走了。刺客偶然在报纸上看到茜茜公主在本地旅游。结果就用一把磨尖的锉刀刺杀了茜茜公主。弗兰茨皇帝那是非常难过，他弟弟在南美也是被人暗杀的。他为了治理这个多民族的帝国已经操碎了心了。奥匈帝国国内有八种不同的语言，他全会。每天工作12个小时。老了老了，已经80多岁了。现在接班人又被暗杀。可以算是家门不幸啊。他们全国上下都喊打。特别是外务大臣一个劲儿的撺掇。老皇帝就同意了，跟德国一起上阵吧。于是第一次世界大战就正式开打……