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今天,我看了现代物理学家史蒂芬・霍金写的著作――《时间简史》。
这本书重点写了我的宇宙、宇宙和 时间、量子物理与相对论、黑一洞、时间箭头与时间膨一胀这五个方面。
听说,当时霍金写这本书的时候,是在全身瘫痪的状态下完成的。我想,霍金已经只有两个手指能动了,但他还是每天坚持阅读。这种坚定的意志力是常人不可有的。在轮椅上的霍金,虽然已经全身瘫痪了,但他的思绪飞出了太阳系,飞向了神秘莫测的黑一洞。
他写出了现代人最喜欢看的《时间简史――从大爆炸到黑一洞》,他还发明出了一套科学模组,成为了英国皇家研究院最早的会员。
霍金写的《时间简史》主要介绍了宇宙是怎样由来的到黑一洞的形成。说起黑一洞大家也应该知道,黑一洞是由一颗恒星衰变只后,变成了白矮星,白矮星衰变了之后自然而然就变成了黑一洞。同时黑一洞也是宇宙中密度最大、引力最大的物体,它的大的连光都逃不出它的手掌心。现在我想到了一句名言:成功=99%的努力+1%的天份。就像霍金一样,不断努力,才能成功。
在喜马拉雅听了《人类简史》和《未来简史》,系统自动给推荐了霍金的《时间简史》。试着听了三章,出乎意料地发现该书写得深入浅出,对原来觉得很玄妙的话题给出了非常简明扼要的叙述,让人脑洞大开。说完全能够听懂那是自欺欺人,但确实让人长了不少见识,了解到现代物理学的一些经典学说。后面一些难懂的章节只是跳着听,特别是基本粒子夸克部分,如同听天书,但终于还是囫囵吞枣听完了。
想起来未来简史作者的一个观点,即未来的宗教一定是来源于科学,其实在在《时间简史》这本书里很多关于宇宙起源时间的讨论都可以说上升到了哲学的高度,探索的是我们的世界从哪里来到哪里去这样基本的哲学命题,当然这里没有任何关于意识的讨论,仅仅是从物理的宇宙宏观到粒子微观的讨论,也涉及到了很多科学史的内容。
本质上这还是一本科普读物,向人们介绍物理学前沿的一些理论,但并没有任何数学推演(如果有,那就真成天书了)。而且书中内容也大部分限于作者的研究领域,向美剧《生活大爆炸》里Sheldon研究的弦理论,书中就没有提到(弦理论应该是在时间简史之后诞生的)。
说个书中的小细节:大爆炸理论的重要依据就是天文学家观察到几乎所有星球都在加速离开我们,那这是怎么观测到的呢?其实就是基于很简单的波源在运动中频率的变化(火车由远而近向你驶来时汽笛的声音会变尖),又叫多普勒效应来判断的。既然星球都在加速离开我们,那是不是说明地球是宇宙的中心了呢?作者给了一个很形象比喻:一个正在充气膨胀的气球,在气球上每一个点上看,其他点都在远离自己。
霍金的后半生只能坐在轮椅上靠着机器合成的声音向人们发表些他的见解和预言,比如警告人们不要以向外太空发射电波的方式试图跟外星人联络(中国科幻作家获奖作品《三体》就描述了类似宇宙丛林法则和这样做的后果);还警告机器人的进化远远超出了生物进化的节奏,可能会最终取代人类......
而今,霍金走了,大概上帝怕他泄漏太多天机。
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。
就在“五一”小长假,我读了一本特别的书DD《时间简史》。翻开这本书,浩瀚的宇宙,神秘的地球一览而进了我的眼球。此书是由英国伟大的物理学家,黑洞理论和“大爆炸”理论的创始人史蒂芬威廉霍金撰写的一本有关与宇宙知识的经典著作,是一部将高深的理论物理通俗化的科普范本。这本书是以普及科学知识为目的的著作,他教会了我们如何正确地看待世界以及我们周围的许许多多的奇异的事情,让我们学会了用科学的眼光来看待事物,而不是遇到难懂的事物就盲目的相信迷信之类的歪理邪说。
是霍金,对宇宙的形成和归宿所作了一个诠释!霍金真厉害,他判定宇宙的起源是一个无限大的奇点,是爆炸形成的!最后的归宿有两种:一个是宇宙无限膨胀。另一种是宇宙先是膨胀,但到一定程度时会缩小最后变成一个体积无限小,密度无限的奇点也就是宇宙会无限循环!
霍金,是一位意志坚强的人,虽然他全身只有三根手指能动,但他还是不断探索,拥有坚持不懈的精神为我们揭示了宇宙的奥秘。
《时间简史》真是一本好书,不仅能教会别人知识,还是一本让人思索,给人感悟的好书!
宇宙对于我们来说是一个什么概念?有多大?又到底长什么样子?里面有生命存在吗……这一连串的问题都是我心中的谜。虽然也曾幻想过各种各样的答案,却无一不是可笑至极。毕竟以我现在的知识水平去思考宇宙还是很无力的,不管再怎么努力,最终也不过换来一种雾里看花的无奈。
宇宙与我们仿佛隔着一层薄纱,只能隐隐约约地窥其轮廓,却难见真容,处处散发着神秘感,不断地诱惑人们不知疲倦地、无止境地探索宇宙。
如果说之前我对于宇宙的了解是一张白纸,那么在读过《时间简史》后,这张白纸倒也算是添上了几番色彩。
《时间简史》的作者是斯蒂芬・威廉・霍金,他是英国剑桥大学著名的物理学家,现代最伟大的物理学家之一,也是二十世纪享有国际盛誉的伟人之一。
可就是这么一个奇迹般的人物却在一九六三年、他二十一岁时,在这个正需要奋力拼搏的年龄里患上了肌肉萎缩性硬化症,也就是卢伽雷氏证。他全身瘫痪在轮椅上,不能言语,手部只有三根手指可以活动,更被医生诊断说只能活两年。这个消息对于普通人来说应该是非常绝望的。但他没有,他硬是靠着超乎常人的毅力顽强地活了下来,
并于二十三岁时取得了博士学位从而留在剑桥大学进行研究工作。
在霍金充满了传奇色彩的的一生里,他担任了三十年的卢卡斯数学教授。主要研究宇宙论和黑洞领域,曾证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,更是提出了黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型。在统一二十世纪物理学的两大基础理论――爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面也走出了重要的一步,获得的荣誉数不胜数,像英国荣誉爵士、大英帝国司令勋章、英国皇家学会会员、英国皇家艺术协会会员等也都罗列其中。
作为一个伟人,霍金也写下了不少的著作,而《时间简史》正是其中最为出名的。这是一部将高深物理理论通俗化的科普范本,他以丰富的想象、宏伟瑰丽的构思、优美的语言使人们认识到:宇宙是如此的神秘和奇妙,以至于使人遐想万千,如遨游天际般,实地领略了时间和宇宙的诸多奇景。
即使这本书已经通俗化了,却依然还是那么的高深莫测,所以我也只能读懂一些皮毛,甚至有的地方看的一头雾水,但就是这些皮毛也让我受益匪浅。
《时间简史》整本书一共不过不到二十万字,却洋洋洒洒地概括了探索实践和空间核心秘密的故事,这都是一些关于宇宙本性最前沿的知识。全书十二章,不算多,却也很充实。
原来庞大的宇宙在形成之前也只不过是一个无穷小、无限紧密的奇点,经过大爆炸后开始膨胀。然而在大爆炸时宇宙体积被认为是零,所以是无限热。但是辐射的温度随着宇宙的膨胀而降低,在大爆炸作文后的一秒钟,温度就降低到约为一百亿度,这大约是太阳中心温度的一千倍,亦即氢弹爆炸达到的温度。此时的宇宙主要包含光子、电子和中微子(极轻的粒子,它之手弱力和引力的作用)以及他们的反粒子,还有一些质子和中子。而在到爆炸大约一百秒后,温度又降低到了十亿度,及最热的恒星内部的温度。但是到了之后的一百万年左右,宇宙变得异常安分,仅仅只是继续膨胀,并没有发生什么事。最后,温度降低到了几千度,电子和核子不再有足够的能力去战胜它们之间的电磁吸引力,就开始结合形成原子。
随着时间的流逝,地球开始形成了。然而地球原先也是非常热的,并且没有大气。在岁月的长河中它冷却了下来并从岩石散发的气体中得到了大气,但是人类依然无法在这早先的大气中存活。因为它里面不包含氧气,反而有很多对我们有毒的气体,例如硫化氢,即使鸡蛋变臭难闻的气体。不过到了后来,第一种原始的生命形式出现了,并逐渐地将大气改变成今天这样的成分,给了如今地球上生活的生物一个生存环境。
谈了一会儿地球史,再将镜头转回宇宙。从地心说到日心说,人类对于宇宙的认识在不断进步着,但直到二十世纪初,人们还在相信绝对时间。但直到后来出现了相对论。在相对论中,人们必须抛弃存在一个唯一的绝对时间的观念,相反,每个观察者都有由他携带的钟记录的他自己的时间测量,不同观察者携带的钟不必一致。这样,相对于进行测量的观察者而言,时间变成一个更个人的概念。
也许相对时间来说,人们可能更熟悉黑洞这个词,虽然这一术语是在不久前才出现的。一九六九年,美国科学家约翰・惠勒为了形象的描述至少可回溯到二百年前的一个时间观念时杜撰了这个名词。然而黑洞并不是一个很黑的洞,他最原始的概念是“时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”,即在质点周围存在一个界面――“视界”,一旦进入这个界面,即使是光也无法逃脱。
可能提到黑洞人们又想到了另一个洞――虫洞。虫洞其实是两个遥远时空的多维空间隧道,又称时空洞、爱因斯坦―罗森桥,也译作蛀孔。虫洞是一九一六年奥地利物理学家路德维希・弗莱姆首次提出的概念,一九三五年爱因斯坦和纳珍・罗森写了一篇论文并在该论文中指出广义相对论允许虫洞的存在。但虫洞不能维持得足够久以使航天飞船来得及穿越虫洞:虫洞会缩紧,所以飞船会撞到奇点上。因此虫洞是无处不在且转瞬即逝的。虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来并提供了时间旅行的可能性,而以现在的科技水平来看还是远不够进行时间旅行的,但人类的科学技术还在不断进步,因此我希望能看见时间旅行实现的的那一天。
也许,当人类摸清了关于宇宙的一切时,才相当于见到了上帝吧。