壳里的宇宙,时间简史,宏大设计是什么?
第一章:
相对论简史:爱因斯坦如何奠定20世纪两大基础理论的基础,即相对论和量子论。
第二章:
时间的形式:爱因斯坦的广义相对论赋予了时间一种形式。这是如何与量子理论和谐一致的。
第三章:
壳中的宇宙:宇宙有多重历史,每一次历史都是由微小的坚硬果实决定的。
第四章:
预测未来:黑洞中信息的丢失如何降低我们预测未来的能力。
第五章:
护送过去:时间旅行可能吗?一个高级文明能回到过去改变过去吗?
第六章:
我们未来的星际旅行可行吗?生物和电子生命将如何继续加速其复杂性。
第七章:
电影的新奇世界:我们是生活在电影中,还是仅仅是一个全息图?[2]
时间简史
宇宙学是一门古老而年轻的学科。人类作为宇宙中的高等生物,不满足于自身的生存和种族的延伸,还要一代又一代地探索存在和生命的意义。然而,人类思想的进化是极其缓慢和艰巨的。从亚里士多德-托勒密的地心说到哥白尼-伽利略的日心说演化,用了2000年。令人惊讶的是,虽然人们知道世间万物都在运动,但直到20世纪20年代哈勃发现红移定律,宇宙演化的概念才进入人类意识。人们甚至从未想过宇宙会进化。牛顿万有引力定律表明,宇宙中的物质在引力作用下不可能处于稳定状态。即使在爱因斯坦的广义相对论中,情况也好不了多少。为了得到一个稳定的宇宙模型,他在理论中引入了宇宙常数。他们都希望在自己的理论中找到一个稳定的宇宙模型。可见宇宙进化的概念并不是在这些天才的头脑中产生的。[1]
时间简史黑洞把哈勃的发现视为现代宇宙学的诞生是公平的。哈勃发现,从星系光谱的红移可以推断出,星系离我们越远,离我们越快,这表明整个宇宙处于膨胀状态。时光倒流,估计在10亿年到200亿年前发生过一次划时代的事件,即宇宙从极度致密极热状态爆发。伽莫夫在1948年发表的一篇关于热大爆炸模型的文章中做出了惊人的预言。早期大爆炸的辐射仍然存在于我们周围,但由于宇宙膨胀导致的红移,其绝对温度只有几度。在这个温度下,辐射在微波波段。但是在彭齐亚斯和威尔逊观测到1965年的宇宙微波背景辐射之前,人们并没有把这个预言当回事。
一般认为爱因斯坦的广义相对论是描述宇宙演化的正确理论。在经典广义相对论的框架下,霍金和彭罗斯证明了在非常一般的条件下,时空必然存在奇点,最著名的奇点就是黑洞中的奇点和大爆炸中的奇点。在奇点,所有的定律和可预测性都失效了。奇点可以看作是空间和时间的边缘或边界。只有给出奇点处的边界条件,才能从爱因斯坦方程中得到宇宙的演化。因为边界条件只能由宇宙之外的造物主给定,宇宙的命运掌握在造物主手中。这是自牛顿时代以来,困扰人类智慧的第一驱动力。
如果空间和时间没有界限,那就没必要用第一推去打扰上帝。这只有在量子引力理论中才能做到。霍金认为,宇宙的量子态处于基态,时空可以看作是一个有限无界的四维曲面,就像地球的表面一样,只是多了两个维度。宇宙中所有的结构都可以归结为量子力学测不准原理所允许的最小涨落。从一些简单的模型计算中,我们可以得出与天文观测一致的推论,比如星系和恒星的团簇结构,大尺度的各向同性和均匀性,时空的平坦性,即时空基本上是平坦的,这使得星系甚至生命的发展成为可能,时间的方向箭头等等。霍金的量子宇宙论的意义在于,它真正使宇宙学成为一门成熟的科学。它是一个自足的理论,即原则上,我们可以仅通过科学定律来预测宇宙中的一切。
《时间简史》是英国伟大的物理学家、黑洞理论和“宇宙大爆炸”理论的创始人斯蒂芬·威廉·霍金写的一部关于宇宙学的经典著作。是普及高等理论物理的科普模型。
在本书中,霍金带领读者漫游外太空的奇异领域,深入浅出地介绍了遥远的星系、黑洞、夸克、“有味道”的粒子和“旋转”的粒子、反物质、“时间之箭”,阐述了宇宙是什么样子、时空、相对论等古老问题,让读者初步了解狭义相对论等宇宙学的秘密以及时间和宇宙的起源。
大设计
第1章存在的奥秘
第二章法律法规
第三章什么是现实
第四章可选历史
第五章万物理论
第六章选择宇宙
第七章明显的奇迹
第八章伟大的设计
小词典
个人觉得壳里的宇宙很无聊,强烈推荐《时间简史》!