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3月14号,霍金走了。自从知道世上有这么一个人,并且在科学研究方面作出巨大贡献,只恨自己空长一副臭皮囊,为地球多贡献一点二氧化碳而已。霍金一生虽然长了一种不对的病,除此之外,他找到人生对的伴侣,找到科研对的方向,研究宇宙,研究星空。任何一个了解宇宙的无垠的人,都会心生人生多么渺小的感叹。霍金研究这个方向,或许还会藐视自身身体的缺陷。霍金走了,不是浅薄的人所认为的他解脱了,而仅仅是走了。
正巧,儿按学校要求写了一篇读书笔记,恰恰就是霍金的《时间简史》!发于此,以作纪念!
《时间简史》这是一个多么严肃的书名!它的作者史蒂芬霍金的名字,更是无数次让却怯生生的、自认资质不高的读者望而却步。但是,如果它真的如天书一般无法理解,像物理论文一般佶屈聱牙,那么这本书又如何一次次地被各大新闻媒体推介,又如何获得国际科普类图书最高奖项――普利策奖?怀着这样的心情与巨大的迷惑,我开始阅读这本书。
我知道现今在中国购买的正版《时间简史》,是图文并茂的插画版。而我阅读的是我家书架上尘封了近25年,全书只有寥寥几张黑白插图的版本。因此我可以笃定地说:我是完完全全被这本书的文字所吸引的。这本书虽然几乎完全是在介绍有关于我们所在宇宙的理论和物理学的理论发展,但霍金博士却以高超的写作技巧和写作方式,避免行文变得晦涩难懂和枯燥无味。事实上,这正是本书全部的魅力所在:只需要一些阅读和理解的能力以及丰富的想象力,你便能在霍金博士的带领下,去领悟宇宙的真理,并且去感受人类最前沿的高深理论研究的逻辑美。那么,霍金博士是如何让高深的物理问题简单化的呢?
在书前面的“鸣谢”部分中,我们可以看到霍金博士所使用的其中一个将复杂问题简单化的技巧:尽可能不去依赖公式。在书中除了质能方程式外,果真没有出现任何一个物理学公式。霍金博士很清楚公式的局限性:它们可以精确地描述一个概念,但却总是涉及到其他的复杂观点。不去使用公式简化了对问题叙述的难度。联想到在上亲爱的老向的物理课的时候,同学们“在静静的岁月中感受时间的流淌”的神情,我就忍不住赞叹这一英明的决策。
除此之外,霍金博士还使用了另一个简化问题的叙述方法。在对一个命题的论证过程中,他总是极为简练解释论证过程,而且即使是过程,他也只关心关键的步骤间的逻辑框架。省略过于学术性而不重要的过程,而重点关心各个重要命题的启示,以及它们对于我们理解宇宙本质在哲学层面的意义(而非物理学层面的)让没有受过科学训练的人也能明白,同时引起思考。
最后,每章书的内容编排也有耐人寻味之处。物理与数学的区别,在于物理学的构建是“推倒重来”式的。虽然我们可以在特定情况下使用一些旧的理论,但它们却已经在本质上发生了错误。而本书后一章节的内容很有可能就与前一章节的某个理论完全矛盾。有时对于一个现象,甚至会给出三个全都似是而非的解释。更有意思的是,连霍金博士在这几个问题上也无法判断孰是孰非!这迫使读者去反复阅读这几个解释,并使自己试图做出选择。当然,我们的选择可能对,可能错,更可能完全无法证明对错。但是在这样的思考中思维的能力得到了加强。这正符合“科普”的精神。
《时间简史》并不高深,它十分的通俗易懂平,平易近人。它里面涉及的理论,是多个科幻故事世界观的基础。让我引用《时代周刊》对霍金博士的赞美结束:“尽管他无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到广袤的时空,解开宇宙之谜!”
霍金:当爱因斯坦说到“上帝不掷骰子”的时候,他错了。鉴于黑洞给予我们的暗示,上帝不仅掷筛子,而且往往将骰子掷到我们看不见的地方以迷惑我们。――题记
这个寒假,我读了著名科学家史蒂夫霍金的《时间简史》。
读完了全书之后,我脑中一直萦绕着许多问题。宇宙到底有没有过大爆炸?宇宙到底是否曾经是一个无限小的点?宇宙到底是不是在无限的膨胀还是最后会坍缩?宇宙是无限的还是有尽头?到底广义相对论正不正确?人类能否发明出时光机回到过去或是来到未来?人类最远能到达宇宙的什么地方?黑洞到底是什么样的?物质的最小部分又是什么?……
可能这一切一切的问题,你或许现在就能给出一个“满意”的答案,可是谁又能知道,你给出的答案或许就像是从比萨斜塔上落下的那两个不等重的铁球不同时落地的“真理”呢
可能仅仅在当时的情境下被人们所认可,但是随着科技的发展和人类的进步,将会有更多的伽利略站出来,告诉你不是这样的;也会有更多的哈勃望远镜向你展示,原来宇宙真的并不像你想象中的那样,此时你可能会有所迷惑,到底什么才是真理,没有人能给你一个满意的答案,一切都要交给时间。
最后,从这本著作中,我深深的了解到科学上的很多重大的进展都是许多伟大的科学家们不盲目的追随权威,而是有自己的思想和见解,有时甚至冒着生命的危险才,提出的理论。首先我们应该庆幸自己赶上了这样一个好的时代,有这样好的环境来学习,拓展自己的知识,开阔自己的眼界,培养自己的能力。其次我们应该充分利用这样的条件来努力学习,在学习方面我们也不应该盲目听从课本上的条条框框,而是应该带着自己的思想,自己的见解。我们也应该多多向老师请教,毕竟老师的知识和阅历还更加丰富的。同时在校学习的期间我们也应该逐步的走进社会,感受社会,了解社会,这也能更真切地给我们有竞争的意识,培养自己多方面思考问题的能力,亦即创新思维的培养。
一本好书不仅能教给别人知识,更主要的是能让读者有所思有所感,《时间简史》就是这样一本好书。而我更是被作者霍金先生的人格魅力所折服,他的生平是非常富有传奇性的:他是有史以来最杰出的科学家之一,他的贡献对于人类的观念有着深远的影响,然而他的贡献竟然是在他20年之久被卢伽雷病禁锢在轮椅上的情况下做出来的,这才是真正空前的。身体的不幸让霍金体会到了地狱般的煎熬,然而他却以孜孜不倦的科学精神在自己的地域中缔造了人类的天堂,这是不幸中的大幸,正如霍金本人自述:“幸亏我选择了理论物理学,因为研究它用头脑足矣。”这正证明了约翰・弥乐顿的名言:“头脑是他自己的住所,他在其中可制造地狱的天空,也可制造天堂的地狱。”
让我们记住霍金和他的《时间简史》,更让我们铭记自己内心深处的感悟。
霍金,一个思想上的巨人,用他的两个手指为人类,为这个世界描绘了一个美丽的新天地,一个与众不同的、亦真亦幻的新世界——宇宙。
虽然霍金也是站在巨人的肩膀上,但霍金用他独特的视角以及超乎常人的智慧和想象在科学界创造着一个又一个奇迹,以至他做出的成就与前人的理论可以相提并论,甚至是青出于蓝而胜于蓝。如著名的“大爆炸宇宙论”为人类诠释了一个全新的宇宙形成说,即宇宙始于大爆炸,在那之后的宇宙在不断的膨胀,所有的恒星都在离我们远去,亦猜想了宇宙膨胀到一定程度后会坍缩,最后走向终结。“黑洞学说”也为科学界、人类文明的发展做出了巨大的贡献。神秘的黑洞更使科学家们产生了极大的兴趣。黑洞是个可怕的“洞”,是由质量极大的星体坍缩而成的密度极大的的“洞”,它的密度大到连恒星都会被它吞噬,足可令人毛骨悚然了;也有人说黑洞是前往另一个世界的通道,但是可没有人敢以身试法呢。
相比于大爆炸宇宙论、黑洞学说等,人类对于时空穿梭的兴趣则更为浓厚。无论中外,各种影视作品中穿越时空的片段都体现了人类对此的奇思妙想,而“虫洞”(爱因斯坦—罗森桥)的提出更是为时空穿梭提供了可能。“虫洞”在《时间简史》中的定义为连接宇宙的遥远区域的时空细管,“虫洞”还可以联结到平行或婴儿宇宙,并且能够提供时间旅行的可能性。虽然人类现在还无法在时空中自由穿梭,但就算仅凭着好奇,人类对时空穿梭的想象还是会一直延续下去。
在当今社会,尽管还是有绝大多数人对物理学、宇宙学不甚了解,但人类文明的发展让人类相信了科学。在漫漫的历史长河中,总有一些人在为人类文明的进步付出努力,人类逐渐的开始用自己的视角探索、发现这个神秘莫测的宇宙。
在这个世界上,总要有人发问:“人是从哪里来的?”“这个世界是从哪里来的?”“整个宇宙中是否只有我们孤独的生活着?”于是便涌现出一代又一代寻找这些问题的答案的人。他们渐渐的摸索到一些规律,并进行总结,又渐渐发现一些新的东西。人存原理中说“我们看到的宇宙之所以是这个样子,那是因为我们的存在。”任何事物的对与错都是相对的。即使这样,人类不断追寻真理、探索世界的热情还是无穷无尽的。
在看这本书时不知为什么,我总会产生一种莫名的,类似恐惧的感觉。是被广袤无垠的宇宙所震撼,还是对未知世界、能量的迷茫,亦或是宇宙对人类探索的威慑,我自己也不知其缘由。但这本书的魅力是无可抵挡的,我相信,任何人只要能完整的看一次这本书,一定不会再认为物理学、宇宙学是空洞无聊的了。这本书给我的感觉是:严谨、清晰、丰富,而且包罗万象。并且常用通俗简单的方式解释一些深奥难懂的定义或理论,使读者不会被大量的专业术语或词汇弄昏头脑,反而更有阅读的热情,而且还时不时出现一些幽默的句子,使原本严肃、刻板的文字顿时生动起来。我认为,这本书不只是介绍了一大堆物理学定义、理论,更是系统的叙述了整个人类的科学发展史、认识史,体现了无数科研人员不懈探索的执着精神,以及追寻真理的艰辛历程。
我们是这个社会的新一代,追寻真理的接力棒终有一天会交到我们的'手中,或许我们该庆幸前人为我们留下了丰富的经验教训,但与此同时,我们也应敢于提出质疑,挑战权威。
“平行宇宙,量子力学,狭义、广义相对论,量子色动力学······”穿梭于手掌间的宇宙语言,真理在未知的远方,人类只能追寻者那一点点光亮,在追寻真理的轨道上摸索爬行。
该本书致力于普及宇宙学知识,不过其实它更像是一本奇妙的科幻小说。实际上,这本书合理地将科幻小说家的想象与科学家对完美理论模型的构想结合起来,所不同的是科学的理论需要建立在现代观测与精确的史学推导的基础上。
1,一般人基本的宇宙观是,地球是一个微不足道的中等大小的行星,位于太阳系中,太阳系大约位于银河系一个螺旋臂的内边缘,而宇宙何其大银河系只是众多星系之一。在大约这样一个图像形成后,我们每个人一定都会有一大堆问题,常见比如:有没有外星人,有没有和地球相似的行星?
这里有几个基本问题,是被我们人类称为物理学家去考虑的:
宇宙有多大?宇宙之外还有没有宇宙,有没有边界?宇宙从何开始,怎样开始?(这是上帝的事务)时间又从哪里开始?会不会有结束?我们从哪里来,到哪里去?
2,夸克,这应该是目前发现的最小的粒子了,夸克分6种,上下奇魅底顶。原子核由质子和中子组成,一个质子包含两个上夸克和一个下夸克,一个中子包含两个下夸克和一个上夸克。
粒子的自旋:0,1/2,1,2。
所有粒子分成两类:组成宇宙中物质的自旋为1/2的粒子。(需要旋转两整圈,它们才一样)
在物质粒子之间引起力的自旋为0,1,2的粒子。(例如,引力子,光子。也就是它们属于没有质量的粒子!!就是它们组成所谓的引力场,电磁场!!也解决了从高中以来我和zyp的疑问,电磁场究竟是怎样一种物质呢?)
在物质粒子间交换携带力的粒子成为虚粒子。它们无法直接探测到,但它们确实存在,因为具有可测量的效应。例如,两个电子之间的电排斥力是由于交换虚光子所致。
任何粒子都有会和它相湮灭的反粒子,对于携带力的粒子,反粒子即为其自身。也可能存在由反粒子构成的整个反世界和反人。
20世纪20年代美国的埃德温。哈勃同学在观察其他星系的恒星光谱时,发现特征线族都向光谱的红端移动了同样相对的量,根据多普类效应,这说明远处的星系正远离我们而去,而且距离越远的星系,远离速度越快,即宇宙处于膨胀状态!
牛顿理论是有局限的,是部分理论。爱因斯坦的理论也是。量子力学也是,修正后也会是。
如果你不相信宇宙不是任意的,而是由确定的定律所制约的,你最终必须将这些部分理论合并成一套能完整描述宇宙中任何东西的完整统一理论。
然而,这里却又一个基本的自相矛盾。
让我印象深刻的一个例子是关于物质世界的运动性,马克思主义哲学在论述这一个原理的时候大量引用观察事例,有时候我怀疑如果仅凭观察我们是否能够得到可靠的结论?而霍金在时间简史里给了我不一样的思维途径,借助牛顿的经典物理理论,因为引力存在的普遍性,导致物质世界的物质之间永恒存在相互作用的引力,因此世界处于无限运动之中。两相对比,至少我更加信服霍金的论证。
最后引用一下霍金的话:迄今,大部分科学家太忙于发展描述宇宙为何物的理论,以至于没工夫去过问为什么的问题。另一方面,以寻根究底为己任的哲学家不能跟得上科学理论的进步。在18世纪,哲学家将包括科学在内的整个人类知识当作他们的领域,并讨论诸如宇宙有无开初的问题。然而,在19和20世纪,科学变得对哲学家,或除了少数专家以外的任何人而言,过于技术性和数学化了。哲学家如此地缩小他们的质疑的范围,以至于连维特根斯坦― ―这位本世纪最著名的哲学家都说道:“哲学仅余下的任务是语言分析。”这是从亚里士多德到康德以来哲学的伟大传统的何等的堕落!
由英国物理学家斯蒂芬・霍金创作的科学巨著《时间简史》,包括黑洞、宇宙的起源和命运、宇宙图像、空间和时间、宇宙膨胀、不确定性原理等资料,为了能让科普的效果最佳化,霍金以尽可能浅显易懂的语言地介绍了远星系、粒子、黑洞、反物质等相关知识,并阐述了宇宙的起源、空间和时间以及相对论等经典命题。
在读过这本书之后,发现虽然霍金虽然已经尽可能地用深入浅出的语言描述,让更多的人能够容易理解,可是也有很多地方读起来比较难于理解,并且会发现学过的大学物理能够在很大程度上为理解他的一些问题奠定坚实的基础,对我们理解这本书有极大的益处。
读完《时间简史》后,我印象最深的有以下三个方面:第一,奇点理论。在这个理论中,认为在宇宙大爆炸之前,整个宇宙是浓缩成一个点的,而这个点,就称之为奇点。它被认为是这个宇宙的开端。而这个奇点正是霍金和另一位科学家罗杰・彭罗斯利用数学计算得出的,他们两人创立了现代宇宙论的数学结构理论。第二方面是无边界宇宙模型。结合了广义相对论和量子力学,霍金提出了有限无边界宇宙。这个模型我们应当怎样理解?
以地球为例,它是有限的,可是当我们在地球上一向向一个方向前进,却永远也走不到尽头,这就是无边界的的体现。第三个,黑洞是有辐射的。一个物体质量越大,引力也就越大。一般一个恒星在衰老之后,由于引力而收缩到一个体积很小,可是引力很大的状态时,就构成了黑洞。可是,有温度的物质就会发射粒子,可是黑洞引力十分大,粒子怎样逃脱呢?关于这个矛盾的问题,霍金认为,黑洞也是有辐射的,可是辐射不是从黑洞里面发射出来的,而是从黑洞的边缘,边缘空虚的空间。那里产生的负离子会被黑洞吸收,可是一些运气比较好的正离子能够逃出黑洞。处于外面的我们,就会发现黑洞有辐射。这个辐射也被称之为霍金辐射。
这些科学理论,极大地丰富了我的课外精神生活,也增加了我对科学的兴趣,相信在《时间简史》的感召下,有更多的人会变得热爱科学,热爱探索。
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