史蒂芬·霍金的《時間簡史》自1988年首版以來的歲月里,已成為全球科學著作的里程碑。
它被翻譯成40種文字,銷售了近1000萬冊,成為國際出版史上的奇觀。
該書內容是關于宇宙本性的最前沿知識,但是從那以后無論在微觀還是宏觀宇宙世界的觀測技術方面都有了非凡的進展。
這些觀測證實了霍金教授在該書第一版中的許多理論預言,其中包括宇宙背景探險者衛星(COBE)的最近發現,它在時間上回溯探測到離宇宙創生的30萬年之內,并顯露了他所計算的在時空結構中的漣漪。
為了把許多觀測揭示的新知識,以及他最新的研究納入該書。
霍金教授為這一增訂版準備了新的前言,全面更新了原書的內容,而且還新增加了一章,有關蟲洞和時間旅行的激動人心的課題。
盡管霍金教授的著述極為清晰而機智,有些讀者仍然覺得難以掌握復雜的概念。
為了使讀者加深理解,本版還增加了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體成像等技術進步之賜。
詳細的插圖說明使讀者能體驗到星系際太空的廣漠、黑洞的奇妙性質以及物質和反物質碰撞的粒子物理的微觀世界。
作為一本饗以讀者宇宙學的最新理解的經典著作,《時間簡史》插圖本是探索時間和空間核心秘密的引人入勝的故事。
內容簡介史蒂芬·霍金生于1942年,他的生日恰好與伽利略去世的紀念日是同一天。
他現任劍橋大學盧卡斯數學系教授教席(這一職位曾由艾薩克·牛頓擔任)。
他被譽為繼愛因斯坦后最杰出的理論物理學家。
他于1993年出版了《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》。
這本書是理論物理學方面的經典著作,其中的內容已被許多科學論文和書籍引用。
史蒂芬·霍金的《時間簡史》自1988年首版以來的歲月里,已成為全球科學著作的里程碑。
它被翻譯成40種文字,銷售了近1000萬冊,成為國際出版史上的奇觀。
該書內容是關于宇宙本性的最前沿知識,但是從那以后無論在微觀還是宏觀宇宙世界的觀測技術方面都有了非凡的進展。
這些觀測證實了霍金教授在該書第一版中的許多理論預言,其中包括宇宙背景探險者衛星(COB...... 作者簡介史蒂芬·霍金出生于1942年,他的生日恰好是伽利略逝世三百年忌日。
他現任劍橋大學盧卡斯數學教授(這一教席曾由艾薩克·牛頓所任)。
他廣被推崇為繼愛因斯坦后最杰出的理論物理學家。
他的其他兩部主要著作是《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》和《果殼中的宇宙》。
目錄前言 第一章 我們的宇宙圖像 第二章 空間和時間 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 時間箭頭 第十章 蟲洞和時間旅行 第十一章 物理學的統一 第十二章 結論 阿爾伯特·愛因期坦 伽利略·伽利雷 艾薩克·牛頓 媒體評論走近霍金 宇宙論是一門既古老又年輕的學科。
作為宇宙里高等生物的人類不會滿足于自身的生存和種族的綿延,還一代代不懈地探索著存在和生命的意義。
但是,人類理念的進化是極其緩慢和艱苦的。
從亞里士多德——托勒密的地心說到哥白尼——伽利略的日心說的演化就花了2000年的時間。
令人吃驚的是,盡管人們知道世間的一切都在運動,只是到了20世紀20年代因哈勃發現了紅移定律后,宇宙演化的觀念才進入人類的意識。
人們甚至從來沒有想到過宇宙還會演化。
牛頓的萬有引力定律表明,宇宙的物質在引力作用下不可能處于穩定的狀態。
即使在愛因斯坦的廣義相對論中,情況也好不到哪兒去,為了得到一個穩定的宇宙模型,他曾將宇宙常數引進理論中。
他們都希望在自己的理論中找到穩定的宇宙模型。
可見,宇宙演化的觀念并不是產生于這些天才的頭腦之中。
可以公平地說,哈勃的觀測標志著現代宇宙論的誕生。
哈勃發現,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我們而去,這表明整個宇宙處于膨脹的狀態。
從時間上倒溯到過去,估計在100億到2O0億年前曾經發生過一樁開天辟地的大事件,即宇宙從一個極其緊致極熱的狀態中大爆炸而產生。
伽莫夫在1948年發表的一篇關于熱大爆炸模型的文章中作出了一個驚人的預言,早期大爆炸的輻射仍殘存在我們周圍,不過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。
然而,在1965年彭齊亞斯和威爾遜觀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,時空一定存在奇點,最著名的奇點即是黑洞里的奇點以及宇宙大爆炸處的奇點。
在奇點處,所有定律以及可預見性都失效。
奇點可以看成空間時間的邊緣或邊界。
只有給定了奇點處的邊界條件,才能由愛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。
這就是從牛頓時代起一直困擾人類智慧的第一推動問題 如果時空沒有邊界,則就不必勞駕上帝進行第一推動了。
這只有在量子引力論中才能做到。
霍金認為宇宙的量子態是處于一種基態,可把時空看成一個有限無界的四維面,正如地球的表面一樣,只不過多了兩維而已。
宇宙中的所有結構都可歸結于量子力學的不確定性原理所允許的最小起伏。
從一些簡單的模型計算可得出和天文觀測相一致的推論,如星系、恒星等等的成團結構,大尺度的各向同性和均勻性,時空的平性,即空間基本上是平坦的,并因此才使得星系乃至生命的發展成為可能,還有時間的方向箭頭等等。
霍金的量子宇宙論的意義在于它真正使宇宙論成為一門成熟的科學。
它是一個自足的理論,即在原則上,單憑科學定律我們便可以將宇宙中的一切都預言出來。
本書作者是當代最重要的廣義相對論家和宇宙論家。
20世紀70年代他和彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。
他還證明了黑洞的面積定理,即隨著時間的增加黑洞的面積不減。
這很自然使人將黑洞的面積和熱力學的嫡聯系在一起。
1973年,他考慮黑洞附近的量子效應,發現黑洞會像黑體一樣發出輻射。
其輻射的溫度和黑洞質量成反比,這樣黑洞就會因為輻射而慢慢變小,而溫度卻越變越高,它以最后一刻的爆炸而告終。
黑洞輻射的發現具有極其基本的意義,它將引力、量子力學和統計力學統一在一起。
1974年以后,他的研究轉向量子引力論。
雖然人們還沒有得到一個成功的理論,但它的一些特征已被發現。
例如,時空在普郎克尺度(10-33厘米)下不是平坦的,而是處于一種泡沫的狀態。
在量子引力中不存在純態,因果性受到破壞,因此使不可知性從經典統計物理、量子統計物理提高到了量子引力的第三個層次。
1980年以后,他的興趣轉向量子宇宙論。
本書的副標題是從大爆炸到黑洞。
霍金認為他一生的貢獻是,在經典物理的框架里,證明了黑洞和大爆炸奇點的不可避免性,黑洞越變越大;但在量子物理的框架里,他又指出,黑洞國輻射而越變越小,大爆炸的奇點不但被量子效應所抹平,而且整個宇宙正是起始于此。
理論物理學的細節在未來的20年中還會有變化,但就觀念而言,現在已經相當完備了。
霍金的生平是非常富有傳奇性的。
在科學成就上,他是有史以來最杰出的科學家之一,他的貢獻是在他20年之久被盧伽雷病禁銅在輪椅上的情況下做出的,這真正是空前的。
因為他的貢獻對于人類的觀念有深遠的影響,所以媒介早已有許多關于他如何與全身癱瘓作搏斗的描述。
盡管如此,譯者之一于1979年第一回見到他時的情景至今還歷歷在目。
那是第一次參力。
劍橋霍金廣義相對論小組的討論班時,門打開后,忽然腦后響起一種非常微弱的電器的聲音,回頭一看,只見一個骨瘦如柴的人斜躺在電動輪椅上,他自己驅動著電開關。
譯者盡量保持禮貌而不顯出過分吃驚,但是他對首次見到他的人對其殘廢程度的吃驚早已習慣。
他要用很大努力才能舉起頭來。
在失聲之前,只能用非常微弱的變形的語言交談,這種語言只有在陪他工作、生活幾個月后才能通曉。
他不能寫字,看書必須依賴于一種翻書頁的機器,讀文獻時必須讓人將每一頁攤平在一張大辦公桌上,然后他驅動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀。
人們不得不對人類中居然有以這般堅強意志追求終極真理的靈魂從內心產生深深的敬意。
每天他必須驅動輪椅從他的家——劍橋西路5號,經過美麗的劍河、古老的國王學院駛到銀街的應用數學和理論物理系的辦公室。
該系為了他的輪椅行走便利特地修了一段斜坡。
在富有學術傳統的劍橋大學,他目前擔任著也許是有史以來最為崇高的教授職務,那是牛頓和狄拉克擔任過的盧卡斯數學教授。
本書譯者之一曾受教于霍金達4年之久,并在他的指導下完成了博士論文。
從他對譯者私事的幫助可以體會到,他是一位富有人情味的人。
此書即是受霍金之托而譯成中文,以供占人類五分之一的人口了解他的學說。
□厚德載物
轉載請注明出處華閱文章網 » 霍金的《時間簡史》主要講的是什么