从1988岁首年月次揭橥以来,《韶光简史》在环球发卖超过了2500万本。
听说,买了这本书的人,十个有九个是看不太懂的。

《韶光简史》是英国物理学家斯蒂芬·霍金在46岁时创作的,全书共十二章,是关于探索韶光实质和宇宙科学思想的普通科普读物,也是他的首部著作,紧张说了三大部分的内容,包括:韶光的起始,关于宇宙的猜想;宇宙界线内,关于韶光的猜想;韶光的闭幕,关于黑洞的猜想。

时光简史讲的什么_世上仅9小我读得懂的畅销科普书时间简史主要说的是什么 学术范文

韶光的起始,关于宇宙的猜想

科学的终极目的在于供应一个大略的理论去描述全体宇宙。
——《韶光简史》

宇宙为什么会存在?读初中时曾经想过这个问题,之后......就没有之后了,这是人类关心但一贯无解的问题。

《韶光简史》不是说韶光的吗?关宇宙什么事呀?真有关的,大家想想,假设韶光在宇宙大爆炸之前已经存在,但那之前韶光对宇宙是没故意义的。
当时间回溯到大约146亿年前的大爆炸,大爆炸从奇点产生,而在奇点处,所有物理理论都失落效了。
这个“韶光出发点”是狭义的,是在许多假设的根本上定义的。
大爆炸的奇点被量子效应所抹平,全体宇宙由此起始,同时,便有了空间与韶光,物质开始形成。
宇宙中的能量与物质不断发生繁芜的反应,逐渐形成星系,包括太阳和地球先后形成。

由于在大爆炸之前交于奇点了,韶光和空间之间的夹角只能是零,它们不可能平行,韶光运行在空间中,你中有我,我中有你的状态下,韶光与空间是一个注定不能单独存在的整体。
空间和韶光是连续的,而基于空间膨胀有速率,这个膨胀的速率就即是韶光的速率。
作者认为,现在我们看到的光实在是几百万年前的,它们从很远的星系发出的,也便是说,如今我们看到的宇宙,实在是在看它的过去。

书中也给出了“人存事理”,认为:人类眼中的宇宙是由于我们的不雅观察和理解所得,人类对宇宙的认识和描述,都带有我们特有的认识能力。

在宇宙出身后,太阳与地球相继出身,“弱人存事理”则归纳阐明了大爆炸发生在大约一百五十亿年以前的缘故原由,由于足够古老的宇宙中,某些恒星完成蜕变而产生像氧和碳等元素,人类便是由他们构成的;也由于宇宙还是年轻的,因此,太阳等恒星才能供应能量,使人类从中得到适宜生存的保障,而地球成为聪慧生命的生存与发展的空间,这只是多种无序状态中的有序状态之一。

其余,书中阐释了“波折空间”这个新的观点。
在广义相对论中,韶光和空间成了动态变量,影响宇宙中发生的所有事物,在空间中,光显得不再沿着直线行进,其预言引力场应该弯折光芒;对付在一个引力场中,不同高度的不雅观察者,韶光推移得不一样。
因此,得出了时空并不平坦这一事实的结果,那么,对付宇宙的膨胀和宇宙是动态等干系猜想,我们就相对随意马虎理解了。

《韶光简史》试图以大略易懂的办法见告人们,看不见摸不着但切实存在的宇宙是个有限却无界的时空之境,这是作者从物理、天文、哲学的视角对宇宙、时空、生命的思考。
当我们身处一个新生场域时,我们是能看到了它的过去,无论过去的轰轰烈烈还是归于寂静,与现在的新生,都暗喻着时期的发展和空间变换的哲学理念。

宇宙界线内,关于韶光的猜想

正如一个人不用空间和韶光的观点不能谈宇宙的事宜一样,同样,在广义相对中,在宇宙界线之外讲空间和韶光是没故意义的。
——《韶光简史》

◎关于韶光,我们懂得多少呢?没有人知道什么是韶光,没有人知道韶光在哪里,可是,腕表和时钟貌似知道,韶光丈量工具的发展,从最早的历法制订到现在的秒以下的丈量,无不表示了人类科学技能的极大发展。
然而,我们从没有问过自己,关于韶光,这便是全部了吗?

第一个,是热力学韶光箭头,即是在这个韶光方向上无序度或熵增加;然后是生理学韶光箭头,这便是我们觉得韶光流逝的方向,在这个方向上我们可以影象过去而不是未来;末了,是宇宙学韶光箭头,在这个方向上宇宙在膨胀,而不是紧缩。
——《韶光简史》

《韶光简史》让我重新认识了韶光。
人们对付宇宙的认知从三维转向了四维,这第四维便是韶光。
直到20世纪初期,人们一贯认为事物可以用唯一的韶光来标记,但是书中见告我们,韶光可以是点,也可以是线,韶光可以平行行进也可以相互交叉;韶光和量子坍缩一起涌现,任何事物没有发生坍缩,这件事物就没有韶光存在。

相对论认为不同运动速率的不雅观察者,测到的光速是一样的,因此,没有绝对的韶光观点,每个人都有自己的韶光测度,不能把自己的韶光测度强加给另一个人的,每一个人都可以是不同的,韶光实在不是韶光,是空间,韶光运行在空间中。
宇宙的无边界条件与弱人存事理一起能阐明三个箭头都指向同一方向。

◎韶光的虚与实。
霍金的理论设想,须要引入虚数描述韶光,实时间是可以感想熏染到的,在实时间中,过去与未来差异巨大,提高与退却撤退明显不同。
而虚韶光是我们感想熏染不到的,与历史流向垂直的韶光。
在虚韶光中,韶光和空间完备没有差异,向前或向后都没有太大差异,并不区分过去和未来。

◎韶光是否有朝一日会倒流?网上一贯有“能否通过虫洞穿越到过去”的辩论,可是至今谁都未能冲破“韶光不可逆”这个说法。
假设我们有逆转韶光的能量,就须要低于韶光的速率,让韶光向后运动,这样才能回到过去,然而,一个悲观地事实便是,只管人类在寻寻觅觅返老还童的路子,但韶光的方向便是一条单行道,一去不复返。

韶光的闭幕,关于黑洞的猜想

黑洞是时空的一个区域,由于那里的引力是如此之强,以至于任何东西,乃至光都不能从该处逃逸出来。
——《韶光简史》

霍金认为,相称于400万个太阳这样的超大质量黑洞是时空旅行的天然“交通工具”,其情由是黑洞对韶光具有显著的影响,令其减缓的速率远远超过银河系中的任何物体。

◎关于黑洞

1783年,英国地理学家约翰·米歇尔有提到:一个致密天体的密度可以大到连光都无法逃逸。
英国物理学家罗杰·彭罗斯利用广义相对论中光锥的行为办法以及引力总是吸引的事实证明了“在自身引力浸染下而塌缩的恒星,会被限定在某一区域内,该区域的边界终极会紧缩至大小为零”。
1968年,美国科学家惠勒提出了“黑洞”一词。

黑洞是什么?普通来说,便是中央是一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的天体,其引力强大到以至于只要落入它的视界面内的物体,纵然是光,也是逃不出它的引力束缚。

◎霍金与黑洞的干系理论

1974年霍金提出的“黑洞热辐射”理论:黑洞一旦形成,就会“蒸发”辐射出能量,同时丢失质量,这种辐射亦称为“霍金辐射”。
在两年后,他的论文对该理论又做出了阐述:黑洞辐射并不含有任何黑洞内部的信息,在黑洞丢失殆尽之后,所有信息都会丢失。
这一说法与量子力学的定律产生抵牾,“黑洞信息悖论”由此产生。

此后很长的一段韶光,霍金试图以各种推测来阐明这一自相抵牾的不雅观点,终于在30年后,霍金给出了更具有说服力的答案:黑洞从来都不会完备关闭自身,他们在一段漫长的韶光里逐步向外界辐射出越来越多的热量,随后黑洞将终极开放自己并开释出个中包含的物质信息。

◎黑洞的五点推测

在完备看不到黑洞的情形下,关于宇宙学中黑洞的研究,有以下五点的推测:

第一,黑洞奇点。
彭罗斯与霍金于1965至1970年间的研究认为,通过抽象的推理证明,纵然不须要对称性的假设,大质量恒星晚期坍缩形成的黑洞和宇宙原初的奇异性在一定条件下都是不可避免的,黑洞可以仿照出宇宙大爆炸的超浓缩氮气的质量体,黑洞内一定存在密度和时空曲率无限大的奇点,而在此处,科学定律和预言都崩溃了,表面的人是无法看到的奇点的,也不知道这个奇点的物理崩溃是怎么回事。

第二,黑洞无毛定理。
黑洞险些不保持形成它的物质所具有的任何繁芜性子,它是一种极其大略的物体,如果知道了它的质量、角动量和电荷,也就知道了有关它的统统,消繁归简或许是其最基本的特色,在60年代,发明家约克·惠勒把这种特色猜想为“黑洞无毛”,经由15年的努力,布兰登·卡特和加里·班亭等理论物理学家研究,证明了描述一个平衡态黑洞周围的时空几何只须要3个参量,从而也证明了惠勒的猜想。

第三,黑洞面积不减定理。
霍金在1971年揭橥的黑洞边界面积不减定理,也被称为霍金定理。
黑洞的强引力会不断从外界接管物质,随着韶光的蜕变,它的质量会越来越大,相应的,视界面的面积也会越来越大而不会有所减少。
只要黑洞不再活动并处于某种稳恒的状态,那么黑洞的边界及其面积都应是一样的。

第四,黑洞不黑。
在大爆炸的理论被提出后,霍金再一次提出了“黑洞不黑”的猜想,由“黑洞蒸发论”,提出“黑洞并非真的黑,它存在温度”,这个被物理科学界视为举足轻重的理论不雅观点。

在通过宇宙空间中的探测器,测定出了一个大质量黑洞之中额外的能量物质,是由于黑洞的边缘上“穹界事宜”在电磁场的环境下发生了旋转,使得这个黑洞自身的旋转速率减慢并以此产生了更多旋转运动的能量,来俘获宇宙中所有的光芒与星体的物质,就像是一个恒星体一样的星体构造,在这个星体构造上,黑洞产生、开释与辐射出了大量的X光、γ射线的能量物质。

这些都仿佛真的如霍金所说的那样,黑洞并不是真正意义上的黑,从而改变了黑洞的经典图象。

第五,韶光闭幕。
经由科学家们的不断探索,证明宇宙大爆炸是韶光的开端,由于人的寿命就短短的几十年,不是每个人都能看到韶光的结局,那么,韶光会闭幕吗?

《韶光简史》最初的名字是“从大爆炸到黑洞”,意思是假设韶光是始于宇宙大爆炸而产生,当它不断蜕变,将会到黑洞涌现而结束。
当宇宙持续膨胀,大概在膨胀到一定程度后,在强大的吸引力的浸染下,宇宙开始紧缩,可能会紧缩成一个不霸占空间点,此时黑洞涌现,或许到那时,韶光将会被闭幕。

这仅是科学家们的猜想,这种闭幕状态就如宇宙的开端一样。
但是,至于韶光到底会不会闭幕于黑洞,现在还没有更精确的证明。

结语

当我读爱因斯坦写的一本物理书时,我啥也没弄明白,不过没紧要:它让我明白了别的东西。
——毕加索

我是在霍金去世的2018年买了这本书,当时是花了5个整天的韶光,什么事都放下,专注地,一点一点撸这本书,太难了!

宇宙学对普通人来说,本就既艰涩难懂又很玄幻的,由于它是一门预测的学问,而这预测并不是无厘头的,而是基于天体物理学、天文学、相对论、量子力学等学科知识,从整体的角度来研究宇宙的构造和蜕变的猜想。
看了几页,放弃的动机就不期然闪出来,哎哟,全体阅读过程,真是太煎熬了!

这是一本隐含哲学的科普书,它把我领进宇宙天下,进行了一场关于韶光与空间的探索,这也是一次自我的探索:人类存在的意义是什么,我从哪里来,又将归去哪里。
再读《韶光简史》,让我有了新的认知和感悟:有时所谓的“常规”只是共识,不一定是“真理”,我们要常常思考一些从未想过的事物,对习气的事物要从多个角度去论证,要长于独立思辨,敢于寻衅威信辞吐,不要盲从。
读了《韶光简史》后,虽然它还不至于让我的天下不雅观有多么大的改变,但绝对让我开阔了眼界。