霍金发表新理论:人类掉进黑洞或可逃至另一宇宙

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在瑞典首都斯德哥尔摩会议现场的霍金与诺贝尔奖得主吉拉德·霍夫特教授


北京时间8月27日消息,综合美国《华盛顿邮报》和英国《卫报》等媒体相关报道,本周二,著名的英国物理学家史蒂芬·霍金在瑞典首都斯德哥尔摩的瑞典皇家理工学院向一群世界顶尖的科学家以及媒体人士介绍了他的一项关于黑洞的最新理论。根据霍金的理论,或许即便你掉进了一个黑洞也不用太过担心,因为你或许会跳进另外一个宇宙!

霍金的这项工作主要与黑洞的“信息悖论”有关,这一悖论长期以来困扰着从事黑洞研究的科学家们。简单来说,这一悖论的核心观点就是:由于黑洞并非永恒存在,它最终会消失。这样一来,最初形成这个黑洞的大质量恒星所包含的信息似乎在这一过程中也就随之消失了。然而,量子物理学原理要求信息不可丢失,因此物理学家们一般认为黑洞的消失应该也不会造成信息的丢失才对。那么,当黑洞最终消失时,之前被黑洞吸入内部的信息后来都去哪里了?

尽管这听上去似乎无关紧要,但对于物理学而言却并非如此。如果这一明显的悖论得不到合理解释,那么宇宙中一些最基本的物理学原理将会崩溃。在斯德哥尔摩的一场公开讲座上,霍金教授暗示,如果黑洞不受量子物理学中关于信息守恒原则的限制,那么我们对于时间本身的概念也将面临分崩离析的局面。

本周二,霍金教授解释了他的最新理论,他指出:“我认为信息并非如此前所设想的那样是存储在黑洞的内部,而是在黑洞的边界,即所谓的事件视界上。”事件视界就像将黑洞包裹在内的“外壳”,一旦越过这一边界,任何物质都将被黑洞捕获。

根据霍金的这一理论,进入黑洞的粒子会在这一事件视界上留下少许信息。而当这些粒子通过所谓“霍金辐射”的方式再次从黑洞中出来时,就会将此前留在那里的少许信息再次携带出来,从而保存了信息的完整性。霍金进一步解释称:“外界进入黑洞的粒子携带的信息被存储在事件视界内,而当这些信息被‘归还’时则是以一种混乱而无序的形式。对于任何现实的角度而言,这些信息的确都已经丢失了。”

在周一的一次公开演讲中,霍金将这种无用信息的归还机制类比为烧掉一本百科全书:从技术上来说,当你烧掉一本百科全书时,只要你保存了全部的灰烬,那么你就并未损失任何信息,但要想再用这本书查询一些什么东西时就将变得极其吃力。

霍金表示,这样的形式转变构成了对于最初外界粒子的某种全息图像——关于三维物体的信息被以二维的形式存储在一个表面上。当辐射离开黑洞时,它会带走部分保存在事件视界上的部分信息。

诺贝尔奖获得者吉拉德·霍夫特(Gerard t'Hooft) 参与了现场讨论,他本人在黑洞信息悖论方面也持有与霍金类似的观点,并且在此之前他还就这一问题发表过多篇论文。但就目前而言,还需要经过更多的讨论和数学方程的计算才能最终判断霍金的这一最新理论在霍夫曼的理论基础之上有何新的进展,或者是否霍金已经克服了此前他人的类似研究工作中尚存在的一些难题。

而除了“全息图”模式之外,霍金提到的另外一种可能性就是通往另外一个宇宙。霍金认为这样的可能性是存在的。他在讲座中提到:“如果你发现自己掉进了一个黑洞,先别放弃,还是有办法逃出去的。但这里有一个前提,那就是这个黑洞必须足够大。而如果这个黑洞在旋转,那么它就可能拥有通往另一个宇宙的通道。但你不能再次回到我们的这个宇宙中。因此,尽管我渴望太空飞行,但我并不想去黑洞里看看。”

值得注意的是,尽管霍金的此次公开讲座吸引了大批媒体记者的关注,但他远非本周在会议期间公开发表自己在黑洞研究领域重大进展消息的唯一与会者。霍金和其他科学家此番参与的是由美国北卡罗来纳大学以及北欧理论物理研究所共同主办的一期黑洞研究会议。理论物理学界的一些最顶尖成员都前来参加了此次会议。与会的科学家们希望能够最终解决一些有关黑洞运行机制方面最艰难的问题

bsmile 发表评论于
我觉得温水自动分成冷热水是不可想象的,由于你已经说了能量应该还是守恒的,这会导致多解问题,譬如同一个温水能分解为各个不同的温度。如果你说这个最终分解成的温度依赖于边界条件,那应该是对边界条件及其敏感的,极其敏感到体系根本就不能稳定。
zzbb-bzbz 发表评论于
狭义相对论还有可取之处,广义相对论就有点画蛇添足了。
旁观客之一 发表评论于
更正一下:中学生也能读懂的书是:Relativity: The Special and General Theory。但是Amazon有很多版本,有些质量差。

反对相对论的人无一例外对相对论是什么都不清楚。
zzbb-bzbz 发表评论于
早学过了相对论了,学过并不等于要接受
旁观客之一 发表评论于
zzbb-bzbz 先读读书再说。

对于有兴趣的读者,可以看:
******amazon***/Principle-Relativity-Dover-Books-Physics/dp/0486600815
The Principle of Relativity (Dover Books on Physics)
只要$8.02,一顿午饭的价钱。十几顿午饭的时间。37-51页(推导)69-71页(E=mc^2),99-108页(引力)。这几部分只用到中学数学。

中文也有好几个版本,里面还提到天安门广场(翻译家捣的鬼)。
zzbb-bzbz 发表评论于
光速最快才有黑洞?光速比引力慢才有黑洞。而爱因斯坦不愿意承认,就说是物体扭曲了空间,让光跑了冤枉路,所以慢了。
旁观客之一 发表评论于
zzbb-bzbz,相对论不是科普书里写的那点东西。

相对论是严格的数学理论。还有什么比数学更加“能理论解释的理论”?

科学不是宗教,没有什么终极理论。也没有信条。任何人发明一个更好的都能替代。但只是说可能有是不够的。

相对论贯穿现代物理每个环节。要取代相对论就得改写其每一章节。无数实验都验证相对论比牛顿时空更精确。新理论不能在实验精度上退步。

“光速最快...的信条,因此...不承认黑洞”。弄反了:正是因为光速最快才有黑洞。

光速最快不是相对论推导的前提,是结论。光速不变才是前提。但也不是凭空想出来的,是电磁场理论的结论。


很多人以为相对论很深奥,只敢读科普文章书籍。殊不知这些很不准确,却比爱因斯坦的原文还要难懂。爱因斯坦《相对论原理》的推导过程中学生也可以读懂。

旁观客之一 发表评论于
lewinsky,“局部”在这里是比全局还要强的一个性质,因为这不是某些局部,而是所有可能的局部。

打个比方:
全局:全国个人总收入比去年提高。
局部:全国每个人的收入都比去年提高。

这两者的难易对比应该是很明显的。

“要是有人能够从B的数学模型引入推算出宇宙的扩张是一个必要的条件, 那么这个模型也就同时说明啦当宇宙收缩时, B的反律也会成立”

想不出什么样的模型可以有这样神奇的效果。这是可以同时得几个诺奖的级别。

bsmile,按照这种模型,在收缩宇宙中微观定律还是一样,但热力学第二定律倒过来了:温水自动分成冷热水是常见的,但是冷热水混合成温水是近乎不可能的。


旁观客之一 发表评论于
信息守恒不是这个萎缩老头发明的,是哈密顿动力过程的必然结论。这个与宏观世界的矛盾,在他还不是老头也没有萎缩时就是大家都知道的。

物理和数学一样,有一些难题普通人几分钟就能弄懂题目,可是大师们做几十年还是无解。用微观理论(无论是经典还是量子)来解释摩擦或其他耗散过程,都是没有从原则上解决的问题。想得诺奖的人可以试试。

有一种解释是这样的:宏观的描述忽略了许多细节,这样就会越來越乱。就像一团线开始弄乱了一点,后来就越发不可收拾。而微观的描述,从头到尾都是无穷精确的,所以就不会积累混乱。当然这只是说说,没有人真的用数学证明是这么回事。

既然霍金在研究量子效应,他自然假设所有的结果应该是可逆的。

zzbb-bzbz 发表评论于
忘记数学和公理吧,时间和空间都是不存在,只是人们的感觉
lewinsky 发表评论于
如果所的物理定律都是数学模型,任何数学模型都是依赖公理前提, 如果刚好宇宙的扩展是一个必须的前提, 那么改变前提为宇宙收缩, 这个模型的逻辑依然有效, 只是结论相反。

在哲学上这是康德的二律背反。 在现实中这样的模型也很多, 比如说黎曼几何
bsmile 发表评论于
我想问一下,在那个收缩的宇宙中所有的物理定律都是和现今的宇宙一样吗?还是完全相反?
lewinsky 发表评论于
一个破碎的鸡蛋复原虽然难, 蛋变成更有序的动物或植物一部分还是很常见的

严格来说, B 也是一种局部观察假设, 一个数学模型, 这是因为没有人真正能够对宇宙的随机统计测量
要是有人能够从 B的数学模型引入推算出宇宙的扩张是一个必要的条件, 那么这个模型也就同时说明啦当宇宙收缩时, B的反律也会成立,, 这就是所需要的证明, 而无需依赖生活在收缩宇宙中的经验~

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旁观客之一 发表评论于 2015-08-28 09:03:04
。。。。
很难想象如果宇宙大爆炸换成大收缩,我们就会在日常观察中看到B反过来了。鸡蛋可以打碎但不能复原这件事,真的和遥远星系离我们而去有关吗?
bsmile 发表评论于
其次,宏观的描述里头有耗散,摩擦力等,而量子里头的公式体系都是哈密顿量,所以有质的区别。当然带来的问题是如何用量子的方式来准确描述摩擦力也许是一个问题,尽管有人用微观的MD模拟了摩擦力的效应(不清楚他们的模型中是否加了随机量)。

再者,那个量子相干性似乎被说成是瞬间的,突破了光速的限制。谁能更详细地解释一下?
bsmile 发表评论于
如果他们的数学描述真的一样,为什么在物理里头是熵增原理,而这个萎缩老头却说信息守恒?他所说的信息守恒应该不止通讯领域所讨论的信息吧。我对这个概念不了解,望文生义,这个信息应该是无界的吧。人总是可以搞出无穷无尽的信息出来。
东方红大街 发表评论于


他已经变成神了,随便就说什么,也不知道有没有什么确凿的依据


zzbb-bzbz 发表评论于
还是先把占96%本宇宙的暗能量暗物质搞通了,答案就在那里,比去另一个宇宙找答案强
lewinsky 发表评论于
这样说来, 信息守恒的信息,信息指的是宇宙中的序, 序的反面其实就是物理和化学中的熵(entropy), 在数学里其实就是宇宙的randomness, 同样的概念却用了这么多的名字, 真是一个物理学的黑洞~
lewinsky 发表评论于


B指的是在宇宙大爆炸的扩张过程中, 总体效应是有序到无序的不可逆过程, 你虽然也可以把水变成冰(无序变有序), 但这是需要付出能量的代价,而这个能量的代价只是另外一个有序变无序(比如煤的燃烧), 这些互相转换的过程加在一起对膨胀中的宇宙总体效应还是无序的增加。

这也暗示着B并不是一个无限的, 有一天宇宙膨胀所有序都消失了,所有序所包含的势能都释放了, 所有运动都停止了, B就结束了阶段性的使命, 宇宙已经膨胀到再也不能膨胀了。


C指物理过程和他的逆反是守恒的,也就是说宇宙有大爆炸的扩张过程, 还会有一个大收缩的过程, 只不过我们今天刚好是活在宇宙扩张的过程中。

在一个收缩的宇宙中, B是否还成立呐? 应该是不成立了, 那时候无序变有序才是不可逆过程。

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B和C其实是互相矛盾的。宏观世界是B:信息一直在消失。但微观世界按现在的量子力学是C:信息守恒。知道这两者如何调和的人可以得诺贝尔奖。
zzbb-bzbz 发表评论于
1. 相对论是一套中间理论,不管它怎么符合实验数据,它或早或迟会被一套能理论解释的理论完全替代,相对论更像是一套经验理论。
2. 光速最快是相对论推导的前提之一光速不变的隐含意思,也是爱因斯坦始终的信条,因此他不承认黑洞,硬要说引力使时空弯曲。
旁观客之一 发表评论于
光速守恒不是假设,是电磁场理论的必然结果。

爱因斯坦只有几个选择:
1. 换一套新的电磁场理论,
2. 认为电磁场理论只有在特定的坐标系正确,或者
3. 假设时空的变换是相对论公式。

没人做到1。实验证明2不对:没有这样特殊的坐标系。而3却获得极大成功,与所有实验符合。

他没有假设光速最快。这是只相对论的结果:用了相对论公式之后,如果超光速,有些变量就是虚数了。另外物体加速到光速要用无穷多的能量。
zzbb-bzbz 发表评论于
说了,光速最快假设
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旁观客之一 发表评论于 2015-08-27 18:59:56
zzbb-bzbz 发表评论于 2015-08-27 05:11:34
空间并不弯曲,那是爱因斯坦为了弥补他的光速最快假设做的又一个错误假设。
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又一个? 很好奇另一个是什么?
旁观客之一 发表评论于
(重写一遍解释清楚一点。)

信息和物质是独立的:你可以认为“物质”就是“东西”,“信息”就是这些东西内部的排序。有以下几条相关的定律:

A.热力学第一定律(能量守恒):“不可能造出第一类永动机(凭空创造能量的机器)”。 物质守恒是能量守恒的一个翻版。

B.热力学第二定律(信息消失):“不可能造出第二类永动机(凭空把能量从低温物体搬到高温物体的机器)”。譬如凭空把水变为冰和蒸汽,虽然没有创造新能量,也是不可能的。反过来是可以的。

C.信息守恒定律:所有的物理过程反过来也一样的可能。譬如打碎鸡蛋和让鸡蛋复原。

B和C其实是互相矛盾的。宏观世界是B:信息一直在消失。但微观世界按现在的量子力学是C:信息守恒。知道这两者如何调和的人可以得诺贝尔奖。
随便回 发表评论于
问题的关键: 就算理论上黑洞真的会把你传到另一个宇宙,你还能活着吗?
lewinsky 发表评论于

有一点类似, 怎不知道他怎样来定义这信息, 如果包裹事件信息, 你也可以说新事件不断发生, 你也可以说新事件是不断被释放。

但是有一点是清楚的, 就是大爆炸以后发生的事件都不能逃出以光速乘时间为直径划出的范围, 因为光速是这个宇宙中已经知道的最快速度



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bsmile 发表评论于 2015-08-27 18:59:50
那是不是信息守恒就是物质不灭的一个翻版呢?当能够无形的能量与有形的物质能够转化后,能量还能够载有物质所负载的信息吗?
bsmile 发表评论于
那是不是信息守恒就是物质不灭的一个翻版呢?当能够无形的能量与有形的物质能够转化后,能量还能够载有物质所负载的信息吗?
月光光买手表 发表评论于
此人脑袋一拍头脑一热,一泡理论就出来了;很多大脑洞的人都跟着吹捧
lewinsky 发表评论于

理论上大爆炸的宇宙是一个以光速扩张的球, 可是无论你站在什么位置, 你看到的宇宙是一个圆锥体, 这是因为只有圆锥体里面的辐射方向和速度可以达到你的位置

辐射应该是平均分布的, 可是事实上某些方向完全看不到辐射, 这就是大黑洞

文章提到大黑洞的周边, 事件视界, 是一个很有意思的地方, 在这个周边, 辐射速度是零, 重力是零,很舒服的一个地方,

可是如果你的头还在事件视界, 腿却进入了黑洞, 你的体型就会发生巨大的变化, 腿是永远出不来呐, 手还可以在黑洞外面大喊救命啊~
lewinsky 发表评论于
放电影时投影从光源出来, 在光辐射路程放屏幕, 无论屏幕离开光源多远, 都可看到电影里面记录事件。

根据大爆炸理论, 宇宙是从一点爆炸扩张开来, 这一点就像是电影光源, 宇宙中所知道最快速度是光速, 所以发生事件无论多久以前, 比如老祖先有一天在唱的歌, 只要光速乘以过去的时间得到距离, 在这个距离设置‘屏幕’, 就可以看到听到。 正如天文望远镜今天看见的太空事件, 其实是很多亿光年以前发生的时间。

你现在去唱一首动人的歌, 一亿光年以后的某个星球某个美丽生命也许还能听到, 正如小孩玩游戏写信塞进瓶子任其漂流江河大海, 十几年以后,你可能收到一封惊喜的回信!
lewinsky 发表评论于


这文章里面已经提到, 一本书烧成灰烬, 书的信息还是存在于这些灰烬里面,只是要重新组合起来却‘不可能’

这个‘不可能’, 就变成存在的哲学问题了, 假如你写了一本书,埋藏在一个无人能找到的地方, 你死了以后这本书的内容是否还存在呢? 理论上如果有可能有一天有人会找到这本书,那么无论埋藏多久多深这本书还是是存在的。

如果完全不可能找到这本书, 那么这本书是否存在就是哲学问题。 对我思故我在的存在主义哲学家来说, 这本书是不存在的。 对另外一些哲学家来说,这本书还是存在的。

关于事件讯息, 比如祖先的生命事件, 人死了是否还存在呐 时间简史里面也有提到过

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bsmile 发表评论于 2015-08-27 07:53:54
谁能够稍微解释一下所谓的信息守恒定律?
wsnyy 发表评论于
科学到了这个地步,就不如神学了。
基本上是臆想,胡说八道。还不如吴承恩老先生。
人的尽头,神的开始。

wsnyy 发表评论于
科学到了这个地步,就不如神学了。
基本上是臆想,胡说八道。还不如吴承恩老先生。
人的尽头,神的开始。

宛然 发表评论于
不同层次的宇宙空间来自于不同层次的"定"。没有尝试过禅定体验的,真的无法理解佛讲的宇宙观和科学家的佐证。
biaobiao 发表评论于
就像灵魂一样,它是人体的信息,但一出窍就是混乱无序的了
bsmile 发表评论于
谁能够稍微解释一下所谓的信息守恒定律?
ak3 发表评论于
八戒的话靠谱,
八戒以前是天蓬元帅,至于黑洞, 和猴哥经常出出进进去办事
pokemama 发表评论于
他都这样了......?看不懂。
驻日评论员 发表评论于
从科学到科普。。再到科幻。。
刘三姐姐 发表评论于
八戒哥,你好懂物理学哦。你的这个理论,可以获得明年的诺贝尔物理奖。恭喜!
·八戒· 发表评论于
当理论物理进入纯数学时代的时候,结论就变成了数字和符号游戏,你可以把等号这边的真实世界挪到等号那边,然后愣要赋予它一个物理意义,于是,等号那边就成了另一个宇宙。这就是霍金的基本原则,而你如何跨越等号进入另一个世界呢?呵呵
傻大目 发表评论于
不如让他自己先去试试
·八戒· 发表评论于
比宗教还宗教,就看你信不信了,哈哈
月光光买手表 发表评论于
霍金年轻时见到金发美女色迷迷的,如果送霍金去火星约会外星大美女,他肯定美滋滋地高兴
grde 发表评论于
人们对自己不懂的,自己想象不到的,基本会嘲笑讽刺打击,因为他的想象能力就只有鼻子尖和家门口。这种家长也指望自己的孩子进哈佛耶鲁呀。
zzbb-bzbz 发表评论于
天堂地狱本宇宙都具备,地球人死后都能进非物质天堂,休息后,小部分人可以去天堂星球或继续呆在非物质天堂,比如玛雅人,大部分人要回监狱星球,比如地球,另小部分人必须去地狱星球,比如1%的精英们。一切是自己的选择,依据自己灵性进化水准来定。
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工农恨 发表评论于 2015-08-26 23:33:53
另一宇宙,不就是阴间吗。那里有阎王爷,有天堂,还有地狱。全世界的人都知道。
大野 发表评论于
不能用一个假想代替另一个假想,能不能讲具体一点,进出黑洞是什么样的感觉,人会怎摔,山水会怎样变化,不要创造几个词然后说你们不懂,这个我也会。
zzbb-bzbz 发表评论于
空间并不弯曲,那是爱因斯坦为了弥补他的光速最快假设做的又一个错误假设。
月光光买手表 发表评论于
NASA照片显示火星上有大美女,建议把霍金送上去配美女
了然于胸加拿大 发表评论于
“理论物理学界的一些最顶尖成员都前来参加了此次会议。与会的科学家们希望能够最终解决一些有关黑洞运行机制方面最艰难的问题”。也许这个难题对于外星人是小菜一碟,人家把它当成1+1=2来看。
beepee 发表评论于
物理界的范冰冰。世界甚至欧洲比霍金成就高的物理学家多的是。英国人炒作无底线。英国任何一个小得不能再小的排行榜却冠上“世界”二字。
南天北云 发表评论于
空間是彎曲的,怎麼定義彎曲,廣義的彎曲就是
+無窮大二 = -無窮大
南天北云 发表评论于
80年代科幻小說
刘三姐姐 发表评论于
刷盘子的喷子是无法理解霍金有关宇宙的理论的。为了帮助喷子理解霍金的时间理论,举个通俗例子,喷子刷盘子,不慎打碎了一个盘子,如果时间可以倒流,那么,这个碎盘子可以复原。
刘三姐姐 发表评论于
刷盘子的喷子也附庸风雅谈论理论物理学,不累也乎?
dust2013 发表评论于
金老爷子说的有道理,不过目前比较难验证。想想当年的广义相对论也是有了精确的计时手段才可以验证的。很多人对世界顶级物理学家冷嘲热讽,其实自己连别人一个小手指头都不如。
slowwind 发表评论于
霍金看了《三体》,受到启发?
狸猫的爸 发表评论于
有没有反物质?就是 物质+反物质=NOTHING.
cdwb 发表评论于
去也是被动地去。被动的情况下不能挑三拣四的只能遇到什么是什么。所以现在瞎琢磨貌似也没什么意义。
shambles 发表评论于
这里有多少评论的人知道量子力学?至少是科普性性质的读物?知道什么叫信息传递?
工农恨 发表评论于
另一宇宙,不就是阴间吗。那里有阎王爷,有天堂,还有地狱。全世界的人都知道。
medigogo 发表评论于
感觉这哥们的话越来越不靠谱。
大尉 发表评论于
类似黑洞白洞理论可以有很多,在地球毁灭之前是不会得到证实的。
pcboy888 发表评论于
键盘侠用来打字的手机电脑都是靠着牛顿力学之后的物理学研制的
低智商猪头 发表评论于
这些不是在胡扯,这些在数学上是成立的。数学的最大特点在于进行长程推论而不失真,因此,科学可以借数学语言通达感官远远不及的世界而仍保持真实。但反过来,要理解它们很难,因为我们只能理解充满感性的日常世界。比如相对论证实空间是弯曲的,你能感觉到吗?量子跃迁,只是一个词语,你根本无法经验到。常识中所包含的道理是不够的,这些道理始终围绕着我们的自然概念,行之不远。
zzbb-bzbz 发表评论于
这个宇宙搞不懂了,就把责任推到另一宇宙了
SoWhatAgain 发表评论于
我不相信进去黑洞转一圈出来没有损失任何东西。
穷途迷津 发表评论于
搞物理的怕的就是没有新理论
SoWhatAgain 发表评论于
还在忽悠?
无聊到家 发表评论于
送这个废物先去探路。
莲子P 发表评论于
我们是处于一粒绕着原子核旋转的电子上面。。。。。。
NUNU123 发表评论于
最好的印证方法就是霍金自己先掉进黑洞到另一个宇宙,然后通知地球人他成功了。否则如何证明他说的是对的呢?
独上南岛 发表评论于
现在的人,傻到什么话都信。
这个人自己在嘟哝啥;自己都不知道,倒是跟屁虫都明白了!哈哈!
你的观点就是我的观点 发表评论于
万有引力后的理论大都是扯着玩儿。你拍手我拍手,就看谁能忽悠走。
解闷凑热闹 发表评论于
总得找点一般人都不懂的让这些人类的顶尖人物忽悠忽悠。
sanju 发表评论于
进入博士后的研究,就通向了胡说八道。就象跳大神的振振有词,你信,就跟着膜拜,不信,你就是真正的智者。
mychina 发表评论于
英国的两个大忽悠:霍金和尼斯怪兽