《宇宙簡史》:霍金以他迷人的表述方式討論了宇宙的歷史和將來、時間和空間的 -百科知識中文網

書籍簡介

2004年7月，自認“黑洞悖論”錯誤，霍金修正了自己原來的觀點錯了，承認“信息守恆”。

時間的本質：

時間隨宇宙的變化而變。時間是因變數。Deng's時間公式

t=T(U,S,X,Y,Z......)

U－宇宙；S空間，XYZ，......事件，順序

時間是宇宙事件秩序的計量。

內容簡介

在這個系列講座里，我將試圖勾勒出我們心目中的宇宙歷史——從大爆炸到黑洞。在第一講里，我將簡要地回顧過去

關於宇宙的構想，並說明我們是如何得到目前的圖像的。這或許可以稱之為宇宙史的歷史。
第二講將解釋牛頓和愛因斯坦的兩種引力理論為什麼會都得出這樣的結論——宇宙不可能是靜態的，它不得不或是膨脹，或是收縮。而這又意味著，在前200億年到前100億年之間，必定有某一時刻，那時宇宙的密度為無窮大，這就產生了所謂的大爆炸。它可能就是宇宙的開端。
第三講將談談黑洞。黑洞是當某個巨大的星球，或者更大的天體，受其自身引力吸引而自行塌縮（塌陷並緊縮）時形成的。根據愛因斯坦的廣義相對論，任何蠢得掉進黑洞的傻瓜都會永遠消失，他們將無法再逃出黑洞。而有關他們的歷史，則將到達一個奇點，一個痛苦的終點。不過，廣義相對論是經典理論——也就是說，它沒有考慮量子力學的不確定原理。
第四講將講述量子力學如何允許能量從黑洞泄漏出來。黑洞並不像人們所描繪的那樣黑。
第五講將把量子力學思想套用於大爆炸和宇宙的起源。這就得出了這樣的構想：時空可能在範圍上有限，但沒有邊緣。這或許類似於地球表面，但它多了兩維。
第六講將說明這個新的邊界條件如何能解釋這個問題：儘管物理學定律是時間對稱的，但過去與未來為什麼如此大不相同？
最後，第七講將講述我們正如何試圖找尋一種統一的理論，它能把量子力學、引力以及物理學中其他所有相互作用都包容在內。如果我們做到了這一點，我們就真正理解了宇宙以及我們在其中的位置。

編輯推薦

《宇宙簡史》(插圖珍藏版)將引導世界各地喜歡仰望星空、探尋宇宙秘密的人開啟宇宙啟蒙的課程。

作者簡介

作者：(英)史蒂芬·霍金譯者：張玉綱

史蒂芬·霍金生於1942年，當代最重要的廣義相對論和宇宙論家。現為劍橋大學盧卡斯數學系教授，被譽為繼愛因斯坦後最著名的科學思想家。他用畢生精力研究黑洞和宇宙起源大爆炸原理，提出黑洞發射輻射（現在叫霍金輻射）的預言，在科學界引起革命性的振動。霍金寫作的《時間簡史》不但改變了人們對於星空的認識也給了他最暢銷書作者之一的榮譽。霍金因為患有嚴重的肌肉萎縮症，只能無助地坐在輪椅上，但他克服了殘疾的障礙，讓思想邀游到無限的時空，揭開了宇宙之謎。霍金既是殘疾天才的典型，也是當代的大眾文化偶像。

試讀章節

遠在公元前340年，亞里士多德（Aristotle）在他的著作《天論》（ontheHeavens）中就已然提出兩個有力的論據，以支持地球是圓球而不是平板的信念。第一，他認為月食是因地球運行到太陽與月亮之間而引起的。地球在月亮上的陰影總是圓的，這隻有當地球呈球形時才有可能。如果地球是一個扁平的圓盤，它的影子就會被拉長而成橢圓形，這樣月食總是當太陽在這圓盤中心的正上方時發生。第二，古希臘人已從旅行中得知，在南方看見的北極星在天空的位置，要比在北方看見的低些。亞里士多德甚至根據北極星在埃及和希臘的視位之差，得出地球周長的估計值為40萬斯特迪亞。斯特迪亞是古希臘的長度單位，它所相當的確切長度現在已經無從得知，只知道它大約合200碼。如果是這樣的話，亞里士多德的這個估計值就大約是現在公認數值的兩倍。古希臘人還有第三個論據支持地球必定是球形的，那就是為什麼人們首先看到出現在地平線上的船的帆，然後才看到船身。亞里士多德認為，地球是靜止的，而太陽、月亮、行星和恆星都在環繞地球的圓形軌道上運行。他堅信這一點，因為出於神秘的原因，他覺得地球是宇宙的中心，而圓周運動是最為完美的。他的構想在公元1世紀被托勒密（Ptolemy）加工成為一個完整的宇宙模型。地球位於中心，環繞著它的是八個天球，它們承載著月亮、太陽、恆星和當時所知的五顆行星：水星、金星、火星、木星和土星。這些行星各自沿其所在天球上較小的圓形軌道運行，這樣才能解釋觀測到的它們在天空中相當複雜的軌跡。最外面的天球上是所謂的不動的恆星，它們總是互相保持不變的相對位置，但它們一起在天空鏇轉。在最外面的天球之外有什麼，則始終沒能說清楚，但那肯定不是人類可觀測的宇宙的一部分。托勒密的模型，為預測天體在天空中的位置，提供了一個相當精確的系統。但是，為了準確預測它們的位置，托勒密不得不作出一個假設：月亮運行的軌道在某些時候與地球的距離，是其他時候的兩倍。而這意味著，月亮有時候看起來要比通常看到的大兩倍。托勒密明白這是一個缺陷，不過他的模型雖然不是無人非議，卻畢竟為大多數人所接受。它也被天主教會採納為與《聖經》相符的、對宇宙的描述。它最大的優點是，它把恆星天球之外的空間留給了天堂和地獄。

書評

綜合學科新進展
《宇宙簡史》的原始版本是25年前的另一部作品《宇宙的開端：物質與生命的起源》。20世紀70年代，埃里克在哈佛大學參與了一門跨學科課程的建設，《宇宙的開端》便是基於該學科而完成，並當即受到學生和公眾的普遍歡迎。幾十年過去了，科學界發生了許多的變化，全世界的研究者們獲取了大量新的觀察數據，對於宇宙演變的許多方面也得出了更多理論創見，《宇宙簡史》的知識框架沒有變，在細節上有很多補充。

利用最近在天文學、物理學、生物學和化學研究方面的突破，在《宇宙簡史》中埃里克闡述了當代科學的觀點：所有的事物之間——從夸克、類星體到微生物以及人類的文明是有著內在聯繫的。在《宇宙簡史》中，我們可以看到不同的變化是如何通過難以想像的空間和時間跨度，以及通過機遇的結合演化生成銀河系、星系、地球以及我們人類自身，可以看到生命體是如何成功地在陸地上生存、演進出語言以及創造出文化的。在這個歷程里他把宇宙進化中最微觀以及最巨觀的方面展示出來，也包括了它們之間最複雜的相互作用。

由於這一獨特的視角，該書責編張樹在看到原版圖書時便對它一見鍾情，毅然決定要讓這本書走進國人的視野。為確保翻譯質量，在譯者熊況翻譯完該書後，特請了幾位天文學專家審稿。北京師範大學物理系教授趙崢看後評價說，這本書在翻譯語言上做到了流暢、準確、通俗易懂，值得一讀。在《宇宙簡史》中，埃里克儘量保證每一句話有據可循，討論那些已經獲得的數據，已經發現的現象，但同時也承認人類認知上的不足。

書中探討宇宙演變歷程時，埃里克沒有直接引用當下任何專家的觀點。“若是引用現階段在該領域進行研究的學者們的觀點，本書一直強調的概念清晰度將受到影響。”他認為，“畢竟，比起通過引用各位學者的觀點來增加本書的權威性，描繪出本學科的總體結構更為重要。”因此，書中的所有敘述是建立在人類各個科學領域的科學家們獲得的成果上的。

《宇宙簡史》一書中雖然涉及很多學科領域，但並不會有枯燥乏味感。翻開書，一個又一個假設跳躍眼前，似乎將讀者帶入了與埃里克現場對話的境界。埃里克針對一些結論展開討論，假設出現不同的情況，而並非將其作為定論出現在書中。這些假設就是幫助你閱讀同時更深刻地理解這些艱深的理論。譬如談論到黑洞，埃里克給出了一些假設：假如一把巨大的三維鉗子能夠將地球容納進去，地球因鉗子壓迫不斷縮小，密度不斷變大，使得任何想要擺脫地球引力作用的物體的逃逸速度會不斷增加。此外，埃里克還在書中提出人類文明起源於何時等與人類文明發展相關的問題。趙崢說，該書不僅介紹了現代科學的進展，還提出了學科內現今仍未解決的問題，這些問題有助於年輕人培養思考的習慣、探索的精神、鑽研的能力。
在遙望宇宙中回溯過去
夏天的星空中，你的肉眼能看到距離地球最近的星系——仙女星系，但光亮並不是它當下發出的射線，而是仙女星系早在大約250萬年前發出的。天體所發出的射線穿越宇宙天體間漫長的距離到達地球，需要經過很長很長的時間。因此科學家們收集到的由遙遠天體發出的射線所攜帶的信息是過時的，對遙遠的天體也並非進行實時的研究。

研究人員收集到射線後，便提取其中包含的宇宙物質的信息，並對其進行分類和研究。通過分析這些射線的信息，可以了解到星系發出射線時的狀態，以此可從中看到信息中記載的許多過去的事件，也可以了解到在地球與太陽形成之前的宇宙的結構之謎，並試圖破譯有關物質起源及進化的信息。在《宇宙簡史》的序言中，埃里克表示觀測宇宙就等同於回溯歷史，將天文學家稱為終極意義上的歷史學家，將“天文望遠鏡”喻為真正的時間機器。

“人們認為通過望遠鏡只是觀望遠處的星星，而實際上也是在回望歷史。”趙崢表示非常同意此觀點。人們所觀測到遠處的星系是它的射線到達地球前的狀態，假設觀測到了距離地球一百億光年的星系，所看到的只是是它一百億年以前的狀態。如此可以通過收集到的來自不同星系的射線信息來看整個宇宙的演化過程。所以了解了星系的演化過程，也就能知道宇宙的演化過程。

通過望遠鏡，不僅可以看到恆星的演化過程、宇宙形成的歷史，而且也能“看到”人類歷史。《宇宙簡史》中埃里克表達了一個科學觀點——組成人類身體的原子與整個宇宙是相關聯的。對於作為人類自身的看法，以及對於人類在宇宙中地位的看法，都深受宇宙生物學、宇宙起源學兩門學科的影響。因此，埃里克在書中將宇宙生物學與宇宙起源學的基本部分結合起來。埃里克重新組織了原書中討論化學及生物演變的部分，擴大了這些部分的篇幅，並加入了最新的科學發現。埃里克認為，以宇宙的觀點來看，不僅僅只有生命在進化，自然界很多事物都在進化。

宇宙的歷史，是一段從宇宙爆炸到人類文明發展的歷史，也是指引人類通往生命時代的路線圖。