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果殼中的宇宙讀后感
讀完一本經(jīng)典名著后,你有什么領(lǐng)悟呢?是時(shí)候靜下心來(lái)好好寫(xiě)寫(xiě)讀后感了。那么我們?cè)撛趺慈?xiě)讀后感呢?以下是小編收集整理的果殼中的宇宙讀后感,歡迎大家分享。
果殼中的宇宙讀后感1
懷著對(duì)這個(gè)有趣的題目的好奇心,我閱讀了著名的物理學(xué)家史蒂芬·霍金的《果殼中的宇宙》這本書(shū),說(shuō)實(shí)在的,很多地方總要一遍又一遍地看,最終卻還是一知半解,但對(duì)其大概還是知道了一些,在這里談?wù)勎业囊恍└邢搿?/p>
通過(guò)了解,本書(shū)的題目乃出自莎士比亞的《哈姆雷特》。哈姆雷特認(rèn)為,即使把他關(guān)在果殼中,仍然自認(rèn)為是無(wú)限空間之王。作者把我們廣闊的宇宙隱喻成一顆果殼,認(rèn)為在廣義上,粒子、生命和星體的處境都和果殼相似。作為一位最富有創(chuàng)見(jiàn)的科學(xué)巨人,提出整個(gè)宇宙是由一個(gè)果殼狀的瞬子演化而來(lái),果殼上的量子皺紋包含著宇宙中的所有密碼。
霍金在書(shū)里,告訴我們宇宙,告訴我們未來(lái)。相對(duì)論和量子論是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)成就。尤其是前者,他完全是人類智慧的偉大構(gòu)筑。所以在《果殼中的宇宙》的第一章相對(duì)論簡(jiǎn)史中主要是關(guān)于愛(ài)因斯坦的生平。這位在輪椅上度過(guò)后半生的科學(xué)巨人,1879年誕生于德國(guó)的烏爾姆,次年他全家即遷往慕尼黑。幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)后他在蘇黎完成學(xué)業(yè),與1900年從ETH的聯(lián)邦高等工業(yè)學(xué)校畢業(yè)。1905年在專利局上任,寫(xiě)了三篇論文,著三篇論文不僅奠定了他作為世界最主要科學(xué)家之一的地位,而且開(kāi)啟了兩項(xiàng)觀念革命,著革命改變了我們對(duì)時(shí)間、空間以及實(shí)在本身的理解。
在第一章里,主要介紹了廣義相對(duì)論和狹義相對(duì)論,以及愛(ài)因斯坦是如何以它為基礎(chǔ)進(jìn)行下一步的思考和研究的,同時(shí)還說(shuō)明了霍金本人的看法。講愛(ài)因斯坦是如何為20世紀(jì)兩個(gè)基本理論,即相對(duì)論和量子論。在第二章中,講了一種假設(shè)。時(shí)間的形態(tài):愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論使時(shí)間具有形態(tài)。這如何與量子論相互和諧。作者假設(shè)時(shí)間是有形狀的,并通過(guò)量子公式驗(yàn)證了這種假設(shè)與相對(duì)論的理論是相符的。第三章中,講了果殼中的宇宙:宇宙具有多重歷史,每一個(gè)歷史都是由微小的硬果確定的`。作者是在解說(shuō)宇宙。他認(rèn)為宇宙有許多重的歷史,每一個(gè)歷史都可以是由微小的粒子構(gòu)成。奠基的量子論則是實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的被動(dòng)產(chǎn)物,它的含義迄今還解釋不清。在廣義相對(duì)論中,時(shí)空不再是一個(gè)被動(dòng)的背景,而是宇宙演化的主動(dòng)參與者。物質(zhì)分布使時(shí)空彎曲,F(xiàn)在再去侈談?dòng)钪嬷獾目臻g和時(shí)間,對(duì)這些概念進(jìn)行所謂的思辨,只能是倒退到圣奧古斯丁之前。牛頓的時(shí)空觀是一個(gè)虛幻,而虛幻的唯一功能是對(duì)軟弱者的安慰。愛(ài)因斯坦的引力論是將萬(wàn)有引力歸結(jié)為時(shí)空的曲率。那么時(shí)空能否被彎曲得這么厲害,以至于人們可以返回到過(guò)去改變歷史呢?嚴(yán)格的科學(xué)計(jì)算指出,這是不可能的。第四章中,講的是預(yù)言未來(lái):黑洞中的信息喪失如何降低我們預(yù)言未來(lái)的能力;艚鹣壬A(yù)言在超引力的狀態(tài)下(如黑洞)時(shí)間彎曲,我們?nèi)绾谓档臀覀冏陨韥?lái)適應(yīng)未來(lái)。那么關(guān)于預(yù)言將來(lái)的能力呢?現(xiàn)在看來(lái)它至少在三個(gè)層次上受到限制。第一,是動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的混沌行為,使得拉普拉斯意義上的決定性在實(shí)際上是不可能實(shí)現(xiàn)的。第二,在量子力學(xué)中狀態(tài)是由波函數(shù)描述的,海森堡的不確定性原理使得經(jīng)典意義上的決定性被減半。第三,不平凡的時(shí)空拓?fù),使波函?shù)被密度矩陣所取代,就在這里引進(jìn)了熱力學(xué)意義上的隨機(jī)性。第五章中,講了護(hù)衛(wèi)過(guò)去:時(shí)間旅行可能嗎?一種先進(jìn)的文明能回返以前并改變過(guò)去嗎?宇宙的未來(lái)是怎樣的呢?如果我們承認(rèn)科學(xué)定律的普適性和無(wú)窮威力,則不管人類的雄心有多大,畢竟要受環(huán)境和人口問(wèn)題的限制,我們不能和這些限制作無(wú)望和愚昧的搏斗。人類只能采用一種明智和節(jié)制欲望的生活方式。最后兩章用宇宙中的各種條件來(lái)擬出我們作為生物在時(shí)空中旅行的種種可能性以及我們與宇宙的關(guān)系,還提出了我們所生活的地方是否虛無(wú)等假設(shè)。
從《時(shí)間簡(jiǎn)史》首版以來(lái)的十年間,相對(duì)論家、宇宙學(xué)家和粒子物理學(xué)家通力合作,在尋找宇宙最核心的萬(wàn)物理論上取得長(zhǎng)足進(jìn)展。但和人們以往期望不同的是,我們可能不再具有統(tǒng)一理論的唯一表述,這正如不能用一張地圖描繪整個(gè)地球表面一樣。這種所謂的M-理論把超引力和五種弦理論在一個(gè)單獨(dú)的理論框架中統(tǒng)一起來(lái)。超弦理論是在不同情形下對(duì)自然的方便的近似。但是M-理論的整體概況還是不很清楚。我們的宇宙很可能是高維空間中的一個(gè)四維膜,我們的宇宙果殼也就更加神奇了。困擾天體物理學(xué)家多年的暗物質(zhì)很可能是影子星系的貫穿高維空間到達(dá)我們星系的引力效應(yīng),引力的近距效應(yīng)和牛頓定律有偏差等等。四維膜之外的高維空間的行為如何是個(gè)饒有興趣的問(wèn)題。但是只要它們對(duì)膜世界具有相同的效應(yīng),對(duì)于它們的區(qū)別就沒(méi)有意義。量子宇宙學(xué)家就相信無(wú)中生有的場(chǎng)景而言是徹底的無(wú)神論者,就科學(xué)的方法論而言是不可救藥的實(shí)證主義者,而就沉迷。
以上大多數(shù)是我通過(guò)書(shū)里的內(nèi)容看后整理出來(lái)的,要說(shuō)真的看懂那還是需要花更多的時(shí)間去研究的,畢竟對(duì)這類深?yuàn)W的自然科學(xué)類的書(shū),并不是一時(shí)半會(huì)能領(lǐng)悟的。但在這本書(shū)里,我看到了宇宙的神秘與其帶給我們的無(wú)窮無(wú)盡的遐想。
果殼中的宇宙讀后感2
今天終于讀完霍金寫(xiě)的《果殼中的宇宙》了,雖然從頭到尾讀完一次,而且中間通常一句話要看四五次,最后對(duì)內(nèi)容還是一知半解,但還是要寫(xiě)下我的讀后感……
看完這本書(shū)我覺(jué)得要跟之前看過(guò)的霍金寫(xiě)的另一本書(shū)《宇宙的起源與歸宿》聯(lián)系起來(lái)。因?yàn)椤队钪娴钠鹪磁c歸宿》中提到的萬(wàn)物之理(將所有局部性理論結(jié)合成一種“萬(wàn)物之理”,按霍金的話來(lái)講找到的話,將會(huì)是理論物理的盡頭、人類的終極勝利)就是《果殼中的宇宙》中提到的M理論(也叫弦論)。其中M理論包括0-異型、Ⅰ型、ⅡB、ⅡA、E-異型和11-維超引力。其中設(shè)計(jì)的的有11-維超引力、P-膜、M-理論、量子力學(xué)、廣義相對(duì)論、10-維膜、超弦、黑洞。而M理論中將這些東西聯(lián)系起來(lái)的中心就是現(xiàn)今研究需要找出的目標(biāo)。 霍金認(rèn)為人是生活在10維或者11維的空間里的,但人類之所以未覺(jué)察到,可能是因?yàn)轭~外維的尺度小到普朗克尺度(普朗克長(zhǎng)度為10——33厘米,普朗克時(shí)間為10——43秒)或者大到無(wú)窮大,所以人類未觀察到。
而宇宙處于膨脹之中已經(jīng)被普遍認(rèn)可,因?yàn)楦鶕?jù)多普勒效應(yīng)和從宇宙所接收到的微波輻射已經(jīng)證實(shí)了這一點(diǎn)。
霍金認(rèn)為,大的額外維蘊(yùn)涵著我們生活在一個(gè)胚世界中,一個(gè)在高維時(shí)空中的4維‘面’或‘膜’“中。強(qiáng)力、弱力和電磁力將被限制在這個(gè)胚中,所以任何與引力不相關(guān)的物理問(wèn)題就會(huì)和在4維時(shí)空中的一樣。引力則會(huì)彌散到整個(gè)高維空間中去。也就是說(shuō),引力隨距離的減少可能比以往的估計(jì)更快。
這樣,行星軌道會(huì)是不穩(wěn)定的:行星要么掉到太陽(yáng)中去,要么逃離太陽(yáng)逃逸到太空中去。然而,若額外維在離人類生活其上的胚不遠(yuǎn)的另一胚處終結(jié)的話,這種效應(yīng)就不會(huì)發(fā)生。那么,對(duì)于超過(guò)兩個(gè)胚相分離的距離,引力就會(huì)如上述像電磁力那樣,不能自由地發(fā)散開(kāi)去,而被有效地局限在胚上,并且減小的速率剛好適合于行星軌道。
霍金在《宇宙的起源于歸宿》中提到,銀河系是棒旋星系。恒星繞銀河系中心作緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng),大約2億多年轉(zhuǎn)動(dòng)一周。如果套用開(kāi)普勒定律,外部的恒星的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)當(dāng)比靠近銀心的轉(zhuǎn)得慢,但是觀測(cè)結(jié)果并非如此,整個(gè)銀河系內(nèi)恒星的運(yùn)動(dòng)速度大致相同。所以,天文學(xué)家認(rèn)為銀河系中存在大量暗物質(zhì),大部分分布在銀河系的外圍,從而加快了這部分區(qū)域內(nèi)恒星的.運(yùn)動(dòng)速度。對(duì)星系團(tuán)內(nèi)全部星系運(yùn)動(dòng)狀況的研究也得出相同結(jié)論。
霍金認(rèn)為,在4維”膜“世界中,人類生活在一個(gè)胚中,鄰近還有另一個(gè)”影子“胚。因?yàn)楣獗幌拗圃谂咧,不能傳播到另一個(gè)胚,所以人類不能看到影子世界。但是人類會(huì)感覺(jué)到影子胚中的物質(zhì)的引力影響。這種引力在人類所在的胚世界中會(huì)顯示成一種”暗“源。檢測(cè)”影子“胚的僅有辦法是通過(guò)引力的途徑。
霍金說(shuō),弦、膜和胚”與宇宙中任何其他東西一樣,都會(huì)有量子起伏!斑@些量子起伏就使得胚這樣一類客體會(huì)自發(fā)地創(chuàng)生和消失。這個(gè)過(guò)程很有一點(diǎn)像沸騰的水中蒸汽泡形成的過(guò)程。量子力學(xué)中的海森伯不確定性原理導(dǎo)致了胚從泡泡中創(chuàng)生。如果這個(gè)4維泡泡繼續(xù)長(zhǎng)大,那么生活在這個(gè)泡泡上的人就會(huì)感到宇宙正在膨脹。
按照霍金的無(wú)邊界設(shè)想(霍金在《宇宙的起源與歸宿》中提到宇宙是有限,無(wú)界的,就像地球表面,只不過(guò)多了兩維,而宇宙邊界的唯一條件就是沒(méi)有邊界),胚世界的自發(fā)創(chuàng)生有一段虛時(shí)間的歷史。在這段歷史中,宇宙像一個(gè)果殼:一個(gè)4維球面。只是果殼是空的,在這胚世界圖像中的4維果殼是滿的:人類生活其中的胚在虛時(shí)間中的歷史是一個(gè)4維球,它是一個(gè)5維泡泡的邊界,而余下的5維或6維是卷曲的,并且卷得非常小。
依照霍金的理論,胚在虛時(shí)間的歷史將決定它在實(shí)時(shí)間的發(fā)展。高維泡泡在虛時(shí)間中產(chǎn)生一個(gè)完全光滑的球形的4維”果殼“的概率是最高的;然而,這又對(duì)應(yīng)于在實(shí)時(shí)間內(nèi)以暴脹方式永遠(yuǎn)膨脹的胚。星系不能在這種胚世界中形成,從而智慧生命也不會(huì)出現(xiàn)。然而,高維泡泡在虛時(shí)間中產(chǎn)生一個(gè)有點(diǎn)不光滑和偏離球形的4維”果殼“的概率雖然稍低一些,但是卻能與實(shí)時(shí)間中的減速暴脹過(guò)程(胚在開(kāi)始時(shí)有一個(gè)加速膨脹——暴脹的相,隨后膨脹又緩慢下來(lái))相對(duì)應(yīng)。在這個(gè)減速暴脹過(guò)程中,星系可能形成,智慧生命也會(huì)出現(xiàn)。有趣的是,這些智慧生命將會(huì)創(chuàng)造一種宇宙理論,認(rèn)識(shí)到他們來(lái)自于不那么光滑,也不那么圓的4維”膜“。
在讀完《果殼中的宇宙》和《宇宙的起源與歸宿》之后,有一種感覺(jué)。人類置于茫茫的宇宙之中實(shí)在是太渺小了,而且對(duì)所存在的宇宙也只是停留在理論階段,完全沒(méi)有實(shí)力實(shí)踐。而當(dāng)中一些妄想要挑戰(zhàn)自然挑戰(zhàn)宇宙的人類不是太狂妄,太可笑了嗎?雖然他們可以說(shuō)是人存理論決定這個(gè)宇宙,但是沒(méi)有確鑿的證據(jù)是不能使全世界的人類信服的。而神創(chuàng)論更是無(wú)從談起,他們想說(shuō)他們那個(gè)萬(wàn)能的上帝么?可惜,親愛(ài)的上帝不是萬(wàn)能的,他能造出一塊自己也搬不起的石頭么?
人類還有很多未知的世界需要我們不斷探索,我相信,事實(shí)只有一個(gè),人類在將來(lái),一定會(huì)得到我們想要的答案。
果殼中的宇宙讀后感3
昨天晚上一口氣讀完霍金寫(xiě)的《果殼中的宇宙》。雖然似懂非懂,而且中間通常一句話要看四五次,但是還是舍不得擱下書(shū)。
看完這本書(shū)我覺(jué)得要跟之前看過(guò)的霍金寫(xiě)的另一本書(shū)《宇宙的起源與歸宿》聯(lián)系起來(lái)。因?yàn)椤队钪娴钠鹪磁c歸宿》中提到的萬(wàn)物之理(將全部局部性理論結(jié)合成一種“萬(wàn)物之理”,按霍金的話來(lái)講找到的話,將會(huì)是理論物理的終點(diǎn)、人類的終極成功)就是《果殼中的宇宙》中提到的M理論(也叫弦論)。其中M理論包括0—異型、Ⅰ型、ⅡB、ⅡA、E—異型和11—維超引力。其中設(shè)計(jì)的的有11—維超引力、P—膜、M—理論、量子力學(xué)、廣義相對(duì)論、10—維膜、超弦、黑洞。而M理論中將這些東西聯(lián)系起來(lái)的中心就是現(xiàn)今探討須要找出的目標(biāo)。
霍金認(rèn)為人是生活在10維或者11維的空間里的,但人類之所以未覺(jué)察到,可能是因?yàn)轭~外維的尺度小到普朗克尺度(普朗克在高一物理必修2本書(shū)出現(xiàn)過(guò)的,普朗克長(zhǎng)度為10—33厘米,普朗克時(shí)間為10—43秒)或者大到無(wú)窮大,所以人類未視察到。
而宇宙處于膨脹之中已經(jīng)被普遍認(rèn)可,因?yàn)橐罁?jù)多普勒效應(yīng)和從宇宙所接收到的微波輻射已經(jīng)證明了這一點(diǎn);艚鹫J(rèn)為,大的額外維蘊(yùn)涵著我們生活在一個(gè)胚世界中,一個(gè)在高維時(shí)空中的4維‘面’或‘膜’”中。強(qiáng)力、弱力和電磁力將被限制在這個(gè)胚中,所以任何與引力不相關(guān)的物理問(wèn)題就會(huì)和在4維時(shí)空中的一樣。引力則會(huì)彌散到整個(gè)高維空間中去。也就是說(shuō),引力隨距離的削減可能比以往的估計(jì)更快。
這樣,行星軌道會(huì)是不穩(wěn)定的:行星要么掉到太陽(yáng)中去,要么逃離太陽(yáng)逃逸到太空中去。然而,若額外維在離人類生活其上的胚不遠(yuǎn)的另一胚處終結(jié)的話,這種效應(yīng)就不會(huì)發(fā)生。那么,對(duì)于超過(guò)兩個(gè)胚相分別的距離,引力就會(huì)如上述像電磁力那樣,不能自由地發(fā)散開(kāi)去,而被有效地局限在胚上,并且減小的速率剛好適合于行星軌道;艚鹪凇队钪娴钠鹪从跉w宿》中提到,銀河系是棒旋星系。恒星繞銀河系中心作緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng),大約2億多年轉(zhuǎn)動(dòng)一周。假如套用開(kāi)普勒定律,外部的恒星的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)當(dāng)比靠近銀心的轉(zhuǎn)得慢,但是觀測(cè)結(jié)果并非如此,整個(gè)銀河系內(nèi)恒星的運(yùn)動(dòng)速度大致相同。所以,天文學(xué)家認(rèn)為銀河系中存在大量暗物質(zhì),大部分分布在銀河系的外圍,從而加快了這部分區(qū)域內(nèi)恒星的運(yùn)動(dòng)速度。對(duì)星系團(tuán)內(nèi)全部星系運(yùn)動(dòng)狀況的探討也得出相同結(jié)論;艚鹫J(rèn)為,在4維“膜”世界中,人類生活在一個(gè)胚中,鄰近還有另一個(gè)“影子”胚。因?yàn)楣獗幌拗圃谂咧,不能傳播到另一個(gè)胚,所以人類不能看到影子世界。但是人類會(huì)感覺(jué)到影子胚中的物質(zhì)的引力影響。這種引力在人類所在的胚世界中會(huì)顯示成一種“暗”源。檢測(cè)“影子”胚的僅有方法是通過(guò)引力的途徑。
霍金說(shuō),弦、膜和胚“與宇宙中任何其他東西一樣,都會(huì)有量子起伏!边@些量子起伏就使得胚這樣一類客體會(huì)自發(fā)地創(chuàng)生和消逝。這個(gè)過(guò)程很有一點(diǎn)像沸騰的水中蒸汽泡形成的過(guò)程。量子力學(xué)中的海森伯不確定性原理導(dǎo)致了胚從泡泡中創(chuàng)生。假如這個(gè)4維泡泡接著長(zhǎng)大,那么生活在這個(gè)泡泡上的人就會(huì)感到宇宙正在膨脹。根據(jù)霍金的無(wú)邊界設(shè)想(霍金在《宇宙的起源與歸宿》中提到宇宙是有限,無(wú)界的,就像地球表面,只不過(guò)多了兩維,而宇宙邊界的唯一條件就是沒(méi)有邊界),胚世界的自發(fā)創(chuàng)生有一段虛時(shí)間的歷史。在這段歷史中,宇宙像一個(gè)果殼:一個(gè)4維球面。只是果殼是空的,在這胚世界圖像中的4維果殼是滿的:人類生活其中的胚在虛時(shí)間中的歷史是一個(gè)4維球,它是一個(gè)5維泡泡的邊界,而余下的5維或6維是卷曲的,并且卷得特別小。
依照霍金的理論,胚在虛時(shí)間的歷史將確定它在實(shí)時(shí)間的發(fā)展。高維泡泡在虛時(shí)間中產(chǎn)生一個(gè)完全光滑的球形的4維“果殼”的概率是最高的;然而,這又對(duì)應(yīng)于在實(shí)時(shí)間內(nèi)以暴脹方式恒久膨脹的胚。星系不能在這種胚世界中形成,從而才智生命也不會(huì)出現(xiàn)。然而,高維泡泡在虛時(shí)間中產(chǎn)生一個(gè)有點(diǎn)不光滑和偏離球形的'4維“果殼”的概率雖然稍低一些,但是卻能與實(shí)時(shí)間中的減速暴脹過(guò)程(胚在起先時(shí)有一個(gè)加速膨脹——暴脹的相,隨后膨脹又緩慢下來(lái))相對(duì)應(yīng)。在這個(gè)減速暴脹過(guò)程中,星系可能形成,才智生命也會(huì)出現(xiàn)。好玩的是,這些才智生命將會(huì)創(chuàng)建一種宇宙理論,相識(shí)到他們來(lái)自于不那么光滑,也不那么圓的4維“膜”。在讀完《果殼中的宇宙》和《宇宙的起源與歸宿》之后,有一種感覺(jué)。人類置于茫茫的宇宙之中實(shí)在是太渺小了,而且對(duì)所存在的宇宙也只是停留在理論階段,完全沒(méi)有實(shí)力實(shí)踐。而當(dāng)中一些妄想要挑戰(zhàn)自然挑戰(zhàn)宇宙的人類不是太傲慢,太可笑了嗎?雖然他們可以說(shuō)是人存理論確定這個(gè)宇宙,但是沒(méi)有確鑿的證據(jù)是不能使全世界的人類信服的。而神創(chuàng)論更是無(wú)從談起,他們想說(shuō)他們那個(gè)萬(wàn)能的上帝么?惋惜,敬愛(ài)的上帝不是萬(wàn)能的,他能造出一塊自己也搬不起的石頭么?我確定到高校的時(shí)候再重溫這兩本書(shū),那時(shí)候確定理解更加深,更加有感悟的!
果殼中的宇宙讀后感4
出生于1942年,而他的生日恰好是伽利略逝世三百年忌日,F(xiàn)任劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授(這一職位曾由艾薩克·牛頓所任)。他廣被推崇為繼愛(ài)因斯坦后最杰出的理論物理學(xué)家,稱為“輪椅上的愛(ài)因斯坦”。他的主要著作是《時(shí)間簡(jiǎn)史》......讀過(guò)的《果殼中的宇宙》正好是《時(shí)間簡(jiǎn)史》的姐妹篇。
《果殼中的宇宙》是一本圖文并茂的科普著作,主題是宇宙學(xué),涉及廣義相對(duì)論、量子論、黑洞、暴脹、時(shí)間旅行、弦論、超引力等諸多前沿概念。當(dāng)然,這些概念我到現(xiàn)在也沒(méi)能完全明白。
這本書(shū)先第一章說(shuō)的是相對(duì)論簡(jiǎn)史,相對(duì)論有狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。狹義相對(duì)論是由愛(ài)因斯坦在洛侖茲和龐加萊等人的工作基礎(chǔ)上創(chuàng)立的時(shí)空理論,是對(duì)牛頓時(shí)空觀的拓展和修正。 愛(ài)因斯坦以光速不變?cè)沓霭l(fā),建立了新的時(shí)空觀。狹義相對(duì)論中最簡(jiǎn)單的例子是在加速度和引力場(chǎng)之間存在一個(gè)緊密的關(guān)系。待在一個(gè)封閉的盒子里,譬如升降機(jī)中的某人不能將盒子靜止地處于地球引力場(chǎng)中和盒子在自由空間中被火箭加速這兩種情形區(qū)別開(kāi)來(lái)。廣義?相對(duì)論的一個(gè)非常重要的推論是質(zhì)量和能量的關(guān)系。愛(ài)因斯坦關(guān)于光速對(duì)于任何人而言都應(yīng)該顯得相同的假設(shè),意味著沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)的比光還快。當(dāng)人們應(yīng)能量加速任何物體,無(wú)論是粒子或者空間飛船,實(shí)際上發(fā)生的是,它的質(zhì)量增加,使得對(duì)她進(jìn)一步加速更困難。要把一個(gè)粒子加速到光速要消耗無(wú)限大能量,因而是不可能的,正如愛(ài)因斯坦的著名公式總結(jié)的:E=mc^2,質(zhì)量和能量是等效的。
第二章說(shuō)的是時(shí)間的形態(tài),與愛(ài)因斯坦的相對(duì)論和大量的實(shí)驗(yàn)相符合,它提出時(shí)間和空間是非常復(fù)雜地相互糾纏在一起。人們不能單獨(dú)使空間彎曲而不涉及時(shí)間。這樣,時(shí)間就有了形態(tài)。19世紀(jì)作家查里斯·朗母寫(xiě)到:“世間萬(wàn)物沒(méi)有任何東西像時(shí)間和空間那么使我困惑。然而沒(méi)有任何東西比時(shí)間和空間更少使我煩惱,因?yàn)槲覐牟幌肫鹚鼈!蔽覀冎械拇蠖鄶?shù)人早本部分時(shí)間不去考慮時(shí)間和空間,不管他們?yōu)楹挝;但是我們所有人有時(shí)極想知道時(shí)間是什么,它如何開(kāi)始,并且把我們知道何方。如果預(yù)言和觀測(cè)相一致,則該理論在這個(gè)檢驗(yàn)下存活,盡管它永遠(yuǎn)不能被證明是正確的。人們說(shuō)能做的一切,是將所發(fā)現(xiàn)的描述成時(shí)間的`一種非常好的數(shù)學(xué)模型并且說(shuō)明它能預(yù)言什么。
第三部分說(shuō)的是果殼中的宇宙:宇宙具有多重歷史,每一個(gè)歷史都是由微小的硬果確定的;艚鹫J(rèn)為空間的最明顯之處是它無(wú)限地向外延伸,通過(guò)現(xiàn)代儀器,我們可以看到各種形狀和尺度的數(shù)以億萬(wàn)計(jì)的星系。盡管宇宙似乎在空間的每一位置上都很相同,它肯定是隨時(shí)間變化的;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(yù)言出來(lái)。而量子引力論正是這些書(shū)的大部分的主題。哎,這部分真的很難懂,就少說(shuō)點(diǎn)了。
第四部分說(shuō)的是預(yù)言未來(lái):黑洞中的信息喪失如何降低我們預(yù)言未來(lái)的能力。如果信息在黑洞中喪失,情況就并非如此,任何事情都可能已經(jīng)發(fā)生過(guò)。預(yù)言將來(lái)的能力也被削減了。我們能夠確定地預(yù)言粒子具有相反的自旋,但是如果一個(gè)粒子落進(jìn)黑洞,就不能對(duì)余下的粒子作確定的預(yù)言,這意味著在黑洞外不能確定預(yù)言任何測(cè)量,作出確定預(yù)言的能力被減低至半。那么關(guān)于預(yù)言將來(lái)的能力呢?現(xiàn)在看來(lái)它至少在三個(gè)層次上受到限制。第一,是動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的混沌行為,使得拉普拉斯意義上的決定性在實(shí)際上是不可能實(shí)現(xiàn)的。第二,在量子力學(xué)中狀態(tài)是由波函數(shù)描述的,海森堡的不確定性原理使得經(jīng)典意義上的決定性被減半。第三,不平凡的時(shí)空拓?fù)洌共ê瘮?shù)被密度矩陣所取代,就在這里引進(jìn)了熱力學(xué)意義上的隨機(jī)性。
第五章說(shuō)的是護(hù)衛(wèi)過(guò)去:時(shí)間旅行可能嗎?我覺(jué)得不可能,我們中學(xué)書(shū)上也說(shuō)不可能,至少來(lái)說(shuō)最近的很多年里都不可能,因?yàn)槲覀冞沒(méi)有把原理完全弄清楚,而且最近的很多年里我們還造不出那種可以快過(guò)光速的時(shí)間機(jī)器,所以嘛,回到過(guò)去我們是不用想了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論是所有現(xiàn)代有關(guān)時(shí)間旅行討論的基礎(chǔ)。愛(ài)因斯坦方程描述宇宙中的物質(zhì)和能量如何將空間和時(shí)間彎曲和變形,從而使空間和時(shí)間變成動(dòng)力量,有了時(shí)空可能彎曲得這么厲害,在乘空間飛船出發(fā)之前即已返回的可能性。
讀過(guò)這本書(shū)才知道自己對(duì)天體物理、對(duì)宇宙與生命理解的是這么少,但我們這為學(xué)生是沒(méi)有辦法的,我們要做的就是學(xué)好自己的東西,為以后的學(xué)習(xí)或研究找好基礎(chǔ),這些高深的理論啊什么的就讓霍金教授和許多理論物理學(xué)家一道,去努力尋求科學(xué)的最神圣的精華,然后讓我們學(xué)去。
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