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經(jīng)典必讀書(shū)籍:《時(shí)間簡(jiǎn)史》
《時(shí)間簡(jiǎn)史》是由斯蒂芬·霍金所創(chuàng )作的一本書(shū),下面為大家簡(jiǎn)單介紹一下這本書(shū)的主要內容,希望大家喜歡!
內容簡(jiǎn)介:
自認“黑洞悖論”錯誤,在2004年7月,霍金修正了自己原來(lái)的觀(guān)點(diǎn),承認“信息守恒”。
因為宇宙論是一門(mén)既古老又年輕的學(xué)科。所以作為宇宙里高等生物的人類(lèi)不會(huì )滿(mǎn)足于自身的生存和種族的綿延,還一代代不懈地探索著(zhù)存在和生命的意義。但是,人類(lèi)理念的進(jìn)化是極其緩慢和艱苦的。從“亞里士多德”到“托勒密的地心說(shuō)”到“哥白尼的日心說(shuō)”的演化就花了2000年的時(shí)間。令人吃驚的是,盡管人們知道世間的一切都在運動(dòng),只是到了20世紀20年代因哈勃發(fā)現了紅移定律后,宇宙演化的觀(guān)念才進(jìn)入人類(lèi)的意識。人們甚至從來(lái)沒(méi)有想到過(guò)宇宙還會(huì )演化。牛頓的萬(wàn)有引力定律表明,宇宙的物質(zhì)在引力作用下不可能處于穩定的狀態(tài)。即使在愛(ài)因斯坦的廣義相對論中,情況也好不到哪兒去,為了得到一個(gè)穩定的宇宙模型,他曾將宇宙常數引進(jìn)理論中。他們都希望在自己的理論中找到穩定的宇宙模型?梢(jiàn),宇宙演化的觀(guān)念并不是產(chǎn)生于這些天才的頭腦之中。
將哈勃的發(fā)現當成現代宇宙論的誕生是公平的。哈勃發(fā)現,從星系光譜的紅移可以推斷,越遠的星系以越快的速度離開(kāi)我們而去,這表明整個(gè)宇宙處于膨脹的狀態(tài)。從時(shí)間上倒溯到過(guò)去,估計在100億到200億年前,曾經(jīng)發(fā)生過(guò)一樁開(kāi)天辟地的大事件,即宇宙從一個(gè)極其緊致、極熱的狀態(tài)中大爆炸而產(chǎn)生。伽莫夫在1948年發(fā)表的一篇關(guān)于熱大爆炸模型的文章中作出了一個(gè)驚人的預言,早期大爆炸的輻射仍殘存在我們周?chē),不過(guò)由于宇宙膨脹引起的紅移,其絕對溫度只余下幾度左右,在這種溫度下,輻射是處于微波的波段。但在1965年彭齊亞斯和威爾遜觀(guān)測到宇宙微波背景輻射之前,人們并不認真對待此預言。
一般認為,愛(ài)因斯坦的廣義相對論是用于描述宇宙演化的正確的理論。在經(jīng)典廣義相對論的框架里,霍金和彭羅斯證明了,在很一般的條件下,空間-時(shí)間一定存在奇點(diǎn),最著(zhù)名的奇點(diǎn)即是黑洞里的奇點(diǎn)以及宇宙大爆炸處的奇點(diǎn)。在奇點(diǎn)處,所有定律以及可預見(jiàn)性都失效。奇點(diǎn)可以看成空間時(shí)間的邊緣或邊界。只有給定了奇點(diǎn)處的邊界條件,才能由愛(ài)因斯坦方程得到宇宙的演化。由于邊界條件只能由宇宙外的造物主所給 定,所以宇宙的命運就操縱在造物主的手中。這就是從牛頓時(shí)代起一直困擾人類(lèi)智慧的第一推動(dòng)力的問(wèn)題。
如果空間-時(shí)間沒(méi)有邊界,則就不必勞駕上帝進(jìn)行第一推動(dòng)了。這只有在量子引力論中才能做到;艚鹫J為宇宙的量子態(tài)是處于一種基態(tài),空間-時(shí)間可看成一有限無(wú)界的四維面,正如地球的表面一樣,只不過(guò)多了兩個(gè)維數而已。宇宙中的所有結構都可歸結于量子力學(xué)的測不準原理所允許的最小起伏。從一些簡(jiǎn)單的模型計算可得出和天文觀(guān)測相一致的推論,如星系、恒星等等的成團結構,大尺度的各向同性和均勻性,空間-時(shí)間的平性,即空間-時(shí)間基本上是平坦的,并因此才使得星系乃至生命的發(fā)展成為可能,還有時(shí)間的方向箭頭等等;艚鸬牧孔佑钪嬲摰囊饬x在于它真正使宇宙論成為一門(mén)成熟的科學(xué),它是一個(gè)自足的理論,即在原則上,單憑科學(xué)定律我們便可以將宇宙中的一切都預言出來(lái)。
在這部書(shū)中,霍金帶領(lǐng)讀者遨游外層空間奇異領(lǐng)域,對遙遠星系、黑洞、夸克、“帶味”粒子和“自旋”粒子、反物質(zhì)、“時(shí)間箭頭”等進(jìn)行了深入淺出的介紹,并對宇宙是什么樣的、空間和時(shí)間以及相對論等古老問(wèn)題做了闡述,使讀者初步了解狹義相對論以及時(shí)間、宇宙的起源等宇宙學(xué)的奧妙。
作品目錄:
前言
第一章 我們的宇宙圖像
第二章 空間和時(shí)間
第三章 膨脹的宇宙
第四章 不確定性原理
第五章 基本粒子和自然的力
第六章 黑洞
第七章 黑洞不是這么黑的
第八章 宇宙的起源和命運
第九章 時(shí)間箭頭
第十章 蟲(chóng)洞和時(shí)間旅行
第十一章 物理學(xué)的統一
第十二章 結論
阿爾伯特·愛(ài)因斯坦
伽利略·伽利雷
艾薩克·牛頓
小辭典
感謝
創(chuàng )作背景:
盡管霍金教授的著(zhù)述極為清晰而機智,有些讀者仍然覺(jué)得難以掌握復雜的概念。為了使讀者加深理解,《時(shí)間簡(jiǎn)史》還增加了240多幅彩色插圖,包括衛星圖像和照片。這些都應歸功于諸如哈勃空間望遠鏡和電腦三維和四維實(shí)體成像等技術(shù)進(jìn)步之賜。詳細的插圖說(shuō)明使讀者能體驗到星系際太空的廣漠、黑洞的奇妙性質(zhì)以及物質(zhì)和反物質(zhì)碰撞的粒子物理的微觀(guān)世界。作為一本饗以讀者宇宙學(xué)的最新理解的經(jīng)典著(zhù)作,《時(shí)間簡(jiǎn)史》插圖本是探索時(shí)間和空間核心秘密的引人入勝的故事。
作品影響:
《時(shí)間簡(jiǎn)史》自1988年首版以來(lái),已成為全球科學(xué)著(zhù)作的里程碑。它被翻譯成40種文字,銷(xiāo)售了超2500萬(wàn)冊,成為國際出版史上的奇觀(guān)。該書(shū)內容是關(guān)于宇宙本性的最前沿知識,從那以后無(wú)論在微觀(guān)還是宏觀(guān)宇宙世界的觀(guān)測技術(shù)方面都有了非凡的進(jìn)展。這些觀(guān)測證實(shí)了霍金在該書(shū)第一版中的許多理論預言,其中包括宇宙背景探險者(COBE)的最新發(fā)現,它在時(shí)間回溯上探測到離宇宙創(chuàng )生的30萬(wàn)年之內的某些情況,顯露了霍金超人的時(shí)空感知能力。
作者簡(jiǎn)介:
斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen Hawking) 于1942年1月8日生于牛津,那一天剛好是伽利略逝世三百年?赡芤驗樗錾诘诙问澜绱髴鸬臅r(shí)代,所以小時(shí)候對模型特別著(zhù)迷。
霍金十三、四歲時(shí)已下定決心要從事物理學(xué)和天文學(xué)的研究。十七歲那年,他考到了自然科學(xué)的獎學(xué)金,順利入讀牛津大學(xué)。學(xué)士畢業(yè)后他轉到劍橋大學(xué)攻讀博士,研究宇宙學(xué)。不久他發(fā)現自己患上了會(huì )導致肌肉萎縮的盧伽雷病。由于醫生對此病束手無(wú)策,起初他打算放棄從事研究的理想,但后來(lái)病情惡化的速度減慢了,他便重拾心情,排除萬(wàn)難,從挫折中站起來(lái),勇敢地面對這次的不幸,繼續醉心研究。七十年代,他和彭羅斯證明了著(zhù)名的奇性定理,并在1988年共同獲得沃爾夫物理獎。他還證明了黑洞的面積不會(huì )隨時(shí)間減少。1973年,他發(fā)現黑洞輻射的溫度和其質(zhì)量成反比,即黑洞會(huì )因為輻射而變小,但溫度卻會(huì )升高,最終會(huì )發(fā)生爆炸而消失。
八十年代,他開(kāi)始研究量子宇宙論。這時(shí)他的行動(dòng)已經(jīng)出現問(wèn)題,后來(lái)由于得了肺炎而接受穿氣管手術(shù),使他從此再不能說(shuō)話(huà)。他全身癱瘓,要靠電動(dòng)輪椅代替雙腳,不但說(shuō)話(huà)和寫(xiě)字要靠計算機和語(yǔ)言合成器幫忙,連閱讀也要別人替他把每頁(yè)紙攤平在桌上,讓他驅動(dòng)著(zhù)輪椅逐頁(yè)去看。
這些黑洞理論和“大爆炸”理論的驚天發(fā)現,使他成為了自愛(ài)因斯坦之后世界最著(zhù)名的科學(xué)思想家和最杰出的理論物理學(xué)家?梢哉f(shuō),全人類(lèi)都有賴(lài)這位喜歡仰望星空的輪椅巨人,獲得了一次最好的宇宙學(xué)啟蒙教育。
霍金的著(zhù)作包括《時(shí)間簡(jiǎn)史》及《黑洞與嬰兒宇宙以及相關(guān)文章》。雖然大家都覺(jué)得他非常不幸,但他在科學(xué)上的成就卻是在他在病發(fā)后獲得的。他憑著(zhù)堅毅不屈的意志,戰勝了疾病,創(chuàng )造了一個(gè)奇跡,也證明了殘疾并非成功的障礙。他對生命的熱愛(ài)和對科學(xué)研究的熱誠,是值得年輕一代學(xué)習的。
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