第壹章:
相對論簡史:愛因斯坦是如何為20世紀兩個基本理論,即相對論和量子論奠基的。
第二章:
時間的形態:愛因斯坦的廣義相對論使時間具有形態。這如何與量子論相互和諧。
第三章:
果殼中的宇宙:宇宙具有多重歷史,每壹個歷史都是由微小的硬果確定的。
第四章:
預言未來:黑洞中的信息喪失如何降低我們預言未來的能力。
第五章:
護衛過去:時間旅行可能嗎?壹種先進的文明能回返以前並改變過去嗎?
第六章:
我們的未來《星際航行》可行嗎?生物和電子生命將如何不斷加速發展其復雜性。
第七章:
膜的新奇世界:我們生活在壹張膜上,或者我們只不過是張全息圖?[2]
時間簡史
宇宙論是壹門既古老又年輕的學科。作為宇宙裏高等生物的人類不會滿足於自身的生存和種族的綿延,還壹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。從亞裏士多德-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壹切都在運動,只是到了本世紀20年代因哈勃發現了紅移定律後,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於穩定的狀態。即使在愛因斯坦的廣義相對論中,情況也好不到哪兒去,為了得到壹個穩定的宇宙模型,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,宇宙演化的觀念並不是產生於這些天才的頭腦之中。[1]
時間簡史 黑洞 將哈勃的發現當成現代宇宙論的誕生是公平的。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,這表明整個宇宙處於膨脹的狀態。從時間上倒溯到過去,估計在100億到200億年前,曾經發生過壹樁開天辟地的大事件,即宇宙從壹個極其緊致、極熱的狀態中大爆炸而產生。伽莫夫在1948年發表的壹篇關於熱大爆炸模型的文章中作出了壹個驚人的預言,早期大爆炸的輻射仍殘存在我們周圍,不過由於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,輻射是處於微波的波段。但在1965年彭齊亞斯和威爾遜觀測到宇宙微波背景輻射之前,人們並不認真對待此預言。
壹般認為,愛因斯坦的廣義相對論是用於描述宇宙演化的正確的理論。在經典廣義相對論的框架裏,霍金和彭羅斯證明了,在很壹般的條件下,空間-時間壹定存在奇點,最著名的奇點即是黑洞裏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。由於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壹直困擾人類智慧的第壹推動力的問題。
如果空間-時間沒有邊界,則就不必勞駕上帝進行第壹推動了。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於壹種基態,空間-時間可看成壹有限無界的四維面,正如地球的表面壹樣,只不過多了兩個維數而已。宇宙中的所有結構都可歸結於量子力學的測不準原理所允許的最小起伏。從壹些簡單的模型計算可得出和天文觀測相壹致的推論,如星系、恒星等等的成團結構,大尺度的各向同性和均勻性,空間-時間的平性,即空間-時間基本上是平坦的,並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於它真正使宇宙論成為壹門成熟的科學,它是壹個自足的理論,即在原則上,單憑科學定律我們便可以將宇宙中的壹切都預言出來。
《時間簡史》是由英國偉大的物理學家、黑洞理論和“大爆炸”理論的創立人史蒂芬·威廉·霍金撰寫的壹本有關宇宙學的經典著作,是壹部將高深的理論物理通俗化的科普範本。
在這部書中,霍金帶領讀者遨遊外層空間奇異領域,對遙遠星系、黑洞、誇克、“帶味”粒子和“自旋”粒子、反物質、“時間箭頭”等進行了深入淺出的介紹,並對宇宙是什麽樣的、空間和時間以及相對論等古老問題做了闡述,使讀者初步了解狹義相對論以及時間、宇宙的起源等宇宙學的奧妙。
大設計
第壹章 存在之謎
第二章 定律規則
第三章 何為實在
第四章 可擇歷史
第五章 萬物理論
第六章 選擇宇宙
第七章 表觀奇跡
第八章 偉大設計
小辭典
個人覺得果殼中的宇宙比較枯燥,強烈推薦時間簡史!