沉沦之城2.3.1支线任务:时间简史的简介

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/04/29 22:23:55

《时间简史》主要向人们介绍了什么是宇宙论,以及宇宙论最新的发展状况。由于针对的是非专业读者,为了不至于吓倒他们,通篇只放了一个数学公式,就是著名的爱因斯坦质能方程:E=MC^2。
上个世纪的科学进展是无与伦比的,《时间简史》以最通俗的语言,对一些最古老的问题做了阐述,诸如:
* 宇宙是什么样的
书中并没有给出这个问题的答案,因为科学并不能保证所有问题都有一个答案。虽然我们不能找到一套解释整个宇宙的理论,但我们可以把这个问题分成很多小块,并发明许多部分的理论,每一部分理论解释有限的范围,同时忽略其他影响。这种方法获得了极大的成功,例如,牛顿的万有引力定律,只要知道星球的质量就能精确的计算出他们的轨道,而对于星球的结构,上面有没有智慧生物等等完全可以忽略。
正由于这种方法的成功,我们对自己生活的宇宙的了解比起古人已经进了一大步了。现在我们已经知道地球只是围绕着太阳这颗恒星转的行星,月亮是我们的卫星,我们都处在太阳系之中,而太阳系只是银河系无数个太阳系中的一个。银河系之外还有数之不尽的河外星系。
由此我们忽然发现了最重要的一点:宇宙并不是任意的,它是由确定的规律所制约的。因此,科学的终极目标就是:把所有的部分理论合并为能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。
随之而来的问题是,这个完整统一的理论必定包含我们人类自身,也就是说制约了我们的行为,作为这个理论中一小部分的人类,是否有能力去了解整个理论呢。也就是说,对于人类而言根本不可能找到一个终极的结论,或者只能找到一个错误的结论。
对不久之前才发现的问题同样做出了很好的解释:
* 空间和时间以及相对论
在爱因斯坦以前,几乎所有人都认为时间和空间是绝对的。爱因斯坦所创立的相对论则告诉人们,没有绝对的事物,一切都是相对的。
让我们来考虑一个特殊的情况:假设有一个宇宙,其中什么东西都没有,有的只是虚空。对于这样的宇宙,时间和空间就毫无意义,因为实在没有方法来度量它们。可见时间和空间都是依附于“物”来存在的。
相对论最大的贡献是告诉了人们,光是有速度的,而且没有任何东西的速度能超过光速。正由于此,对于同一件事的发生,不同的观察者所测得的时间是不同的。最简单的例子是通过望远镜观察极远处的星球。假设某个星球不幸遇到了彗星碰撞,大爆炸后毁灭了,同时发出的光通过10亿光年到达了地球,并被某个天文学家看到。对于这个天文学家来说星球毁灭这一事件正在发生,而其实这个星球早在10亿年前就已经不存在了。

  1. 《时间简史》是由英国伟大的物理学家史蒂芬·霍金撰写的一本有关宇宙学的著作,是一部将高深的理论物理通俗化的科普范本。作者想象丰富,构思宏伟瑰丽,语言优美,使人们认识到:在世界之外,未来之变,是如此的神奇和奇妙。使人遐想万千,如遨游天际,实地领略时间和宇宙的诸多神奇景象。是霍金三部曲之一。

  2. 内容简介:

  3. 自认“黑洞悖论”错误,在2004年7月,霍金修正了自己原来的观点,承认“信息守恒”。

  4. 因为宇宙论是一门既古老又年轻的学科。所以作为宇宙里高等生物的人类不会满足于自身的生存和种族的绵延,还一代代不懈地探索着存在和生命的意义。但是,人类理念的进化是极其缓慢和艰苦的。从“亚里士多德”到“托勒密的地心说”到“哥白尼的日心说”的演化就花了2000年的时间。令人吃惊的是,尽管人们知道世间的一切都在运动,只是到了20世纪20年代因哈勃发现了红移定律后,宇宙演化的观念才进入人类的意识。人们甚至从来没有想到过宇宙还会演化。牛顿的万有引力定律表明,宇宙的物质在引力作用下不可能处于稳定的状态。即使在爱因斯坦的广义相对论中,情况也好不到哪儿去,为了得到一个稳定的宇宙模型,他曾将宇宙常数引进理论中。他们都希望在自己的理论中找到稳定的宇宙模型。可见,宇宙演化的观念并不是产生于这些天才的头脑之中。

  5. 将哈勃的发现当成现代宇宙论的诞生是公平的。哈勃发现,从星系光谱的红移可以推断,越远的星系以越快的速度离开我们而去,这表明整个宇宙处于膨胀的状态。从时间上倒溯到过去,估计在100亿到200亿年前,曾经发生过一桩开天辟地的大事件,即宇宙从一个极其紧致、极热的状态中大爆炸而产生。伽莫夫在1948年发表的一篇关于热大爆炸模型的文章中作出了一个惊人的预言,早期大爆炸的辐射仍残存在我们周围,不过由于宇宙膨胀引起的红移,其绝对温度只余下几度左右,在这种温度下,辐射是处于微波的波段。但在1965年彭齐亚斯和威尔逊观测到宇宙微波背景辐射之前,人们并不认真对待此预言。

  6. 一般认为,爱因斯坦的广义相对论是用于描述宇宙演化的正确的理论。在经典广义相对论的框架里,霍金和彭罗斯证明了,在很一般的条件下,空间-时间一定存在奇点,最著名的奇点即是黑洞里的奇点以及宇宙大爆炸处的奇点。在奇点处,所有定律以及可预见性都失效。奇点可以看成空间时间的边缘或边界。只有给定了奇点处的边界条件,才能由爱因斯坦方程得到宇宙的演化。由于边界条件只能由宇宙外的造物主所给 定,所以宇宙的命运就操纵在造物主的手中。这就是从牛顿时代起一直困扰人类智慧的第一推动力的问题。

  7. 如果空间-时间没有边界,则就不必劳驾上帝进行第一推动了。这只有在量子引力论中才能做到。霍金认为宇宙的量子态是处于一种基态,空间-时间可看成一有限无界的四维面,正如地球的表面一样,只不过多了两个维数而已。宇宙中的所有结构都可归结于量子力学的测不准原理所允许的最小起伏。从一些简单的模型计算可得出和天文观测相一致的推论,如星系、恒星等等的成团结构,大尺度的各向同性和均匀性,空间-时间的平性,即空间-时间基本上是平坦的,并因此才使得星系乃至生命的发展成为可能,还有时间的方向箭头等等。霍金的量子宇宙论的意义在于它真正使宇宙论成为一门成熟的科学,它是一个自足的理论,即在原则上,单凭科学定律我们便可以将宇宙中的一切都预言出来。

  8. 在这部书中,霍金带领读者遨游外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、夸克、“带味”粒子和“自旋”粒子、反物质、“时间箭头”等进行了深入浅出的介绍,并对宇宙是什么样的、空间和时间以及相对论等古老问题做了阐述,使读者初步了解狭义相对论以及时间、宇宙的起源等宇宙学的奥妙。

《时间简史》是英国物理学家斯蒂芬·霍金创作的科学著作,首次出版于1988年。

全书共十二章,讲的全都是关于宇宙本性的最前沿知识,包括:我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙、不确定性原理、黑洞、宇宙的起源和命运等内容,深入浅出地介绍了遥远星系、黑洞、粒子、反物质等知识,并对宇宙的起源、空间和时间以及相对论等古老命题进行了阐述。

在该书里,霍金探究了已有宇宙理论中存在的未解决的冲突,并指出了把量子力学、热动力学和广义相对论统一起来存在的问题,该书的定位是让那些对宇宙学有兴趣的普通读者了解他的理论和其中的数学原理。

该书自1988年首版以来,已被翻译成40种文字,累计销售量达2500万册,成为一本畅销全世界的科学著作。

《时间简史》讲述是探索时间和空间核心秘密的故事,是关于宇宙本性的最前沿知识,包括我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙不确定性原理、基本粒子和自然的力、黑洞、黑洞不是这么黑、时间箭头等内容。第一版中的许多理论预言,后来在对微观或宏观宇宙世界观测中得到证实。

自1988年首版以来,《时间简史》已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40种文字,销售了近1000万册。此版更新了内容,把许多观测揭示的新知识,以及霍金最新的研究纳入,并配以250幅照片和电脑制作的三维和四维空间图。

拓展资料:

作品思想:

《时间简史》是一部讲述宇宙奥秘的科普读物。霍金对“时间简史”的解释是“从大爆炸到黑洞”,意思是假定时间(和空间)是由宇宙大爆炸开始,演化到黑洞结束。

《时间简史》一书着重解答人类最古老的命题:时间是有始有终的吗?宇宙是怎样诞生的?它从哪里来,又到哪里去?

传统思想认为,宇宙在空间上是无边无际的,在时间上也是无始无终的。但霍金则认为,宇宙有自己的历史起点,它大约诞生于150亿年前,那时,宇宙只是以一个“点”存在,不占有空间,也没有时间的概念。

后来,这个“点”发生了大爆炸,时间和空间由此开始,物质逐渐形成。宇宙起初的温度极高,随着时间的推进,它的空间越来越大,温度越来越低,其中蕴含的能量与物质不断发生复杂的反应,最终形成星系。宇宙的空间一直持续不断地扩大,膨胀,直至今日。

大约在距今50亿年前,太阳形成。大约在距今46亿年前,地球形成,并成为了太阳系的九大行星之一。宇宙继续膨胀,将来也会膨胀,可能在膨胀到一定程度后,宇宙会逐渐收缩,最终又收缩成一个不占有空间的“点”。这也代表着时间的结束。

然而宇宙究竟会不会收缩为一个“点”,还没有人能够给出确切的答案。宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样,或者说发生大爆炸的原因是什么,无人知道,且将会是个永恒的谜。这就是霍金的大爆炸宇宙的理论基础。

霍金在该书中用自己全新的物理理论回答了有关宇宙的基本问题。在具体写作时,他放弃了所有数学的理论公式,将关于宇宙的起源和生命的基本理念首次用简明、易懂的语言介绍给一般读者,致力于让更多的人去了解自己生存的宇宙,该书因此成为将高深的理论物理通俗化的科普范本。

《时间简史》主要向人们介绍了什么是宇宙论,以及宇宙论最新的发展状况。由于针对的是非专业读者,为了不至于吓倒他们,通篇只放了一个数学公式,就是著名的爱因斯坦质能方程:E=MC^2。
上个世纪的科学进展是无与伦比的,《时间简史》以最通俗的语言,对一些最古老的问题做了阐述,诸如:
* 宇宙是什么样的
书中并没有给出这个问题的答案,因为科学并不能保证所有问题都有一个答案。虽然我们不能找到一套解释整个宇宙的理论,但我们可以把这个问题分成很多小块,并发明许多部分的理论,每一部分理论解释有限的范围,同时忽略其他影响。这种方法获得了极大的成功,例如,牛顿的万有引力定律,只要知道星球的质量就能精确的计算出他们的轨道,而对于星球的结构,上面有没有智慧生物等等完全可以忽略。
正由于这种方法的成功,我们对自己生活的宇宙的了解比起古人已经进了一大步了。现在我们已经知道地球只是围绕着太阳这颗恒星转的行星,月亮是我们的卫星,我们都处在太阳系之中,而太阳系只是银河系无数个太阳系中的一个。银河系之外还有数之不尽的河外星系。
由此我们忽然发现了最重要的一点:宇宙并不是任意的,它是由确定的规律所制约的。因此,科学的终极目标就是:把所有的部分理论合并为能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。
随之而来的问题是,这个完整统一的理论必定包含我们人类自身,也就是说制约了我们的行为,作为这个理论中一小部分的人类,是否有能力去了解整个理论呢。也就是说,对于人类而言根本不可能找到一个终极的结论,或者只能找到一个错误的结论。
对不久之前才发现的问题同样做出了很好的解释:
* 空间和时间以及相对论
在爱因斯坦以前,几乎所有人都认为时间和空间是绝对的。爱因斯坦所创立的相对论则告诉人们,没有绝对的事物,一切都是相对的。
让我们来考虑一个特殊的情况:假设有一个宇宙,其中什么东西都没有,有的只是虚空。对于这样的宇宙,时间和空间就毫无意义,因为实在没有方法来度量它们。可见时间和空间都是依附于“物”来存在的。
相对论最大的贡献是告诉了人们,光是有速度的,而且没有任何东西的速度能超过光速。正由于此,对于同一件事的发生,不同的观察者所测得的时间是不同的。最简单的例子是通过望远镜观察极远处的星球。假设某个星球不幸遇到了彗星碰撞,大爆炸后毁灭了,同时发出的光通过10亿光年到达了地球,并被某个天文学家看到。对于这个天文学家来说星球毁灭这一事件正在发生,而其实这个星球早在10亿年前就已经不存在了。

简介
巴蒂芬·霍金生于1942年,他的生日恰好与伽利略去世的纪念日是同一天。他现任剑桥大学卢卡斯数学系教授教席(这一职位曾由艾萨克·牛顿担任)。他被誉为继爱因斯坦后最杰出的理论物理学家。他于1993年出版了《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》。这本书是理论物理学方面的经典著作,其中的内容已被许多科学论文和书籍引用。

史蒂芬·霍金的《时间简史》自1988年首版以来的岁月里,已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40种文字,销售了近1000万册,成为国际出版史上的奇观。该书内容是关于宇宙本性的最前沿知识,但是从那以后无论在微观还是宏观宇宙世界的观测技术方面都有了非凡的进展。这些观测证实了霍金教授在该书第一版中的许多理论预言,其中包括宇宙背景探险者卫星

作者简介 巴蒂芬・霍金生于1942年,他的生日恰好与伽利略去世的纪念日是同一天。他现任剑桥大学卢卡斯数学系教授教席(这一职位曾由艾萨克・牛顿担任)。他被誉为继爱因斯坦后最杰出的理论物理学家。他于1993年出版了《霍金讲演录――黑洞、婴儿宇宙及其他》。这本书是理论物理学方面的经典著作,其中的内容已被许多科学论文和书籍引用。