霍金时间简史(霍金的《时间简史》主要说的什么内容)
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霍金的《时间简史》主要说的什么内容
"时间简史"说的其实并不是时间的故事,而是"因果律(causality)"在人类对自然正确理解过程中所占的及其重要地位.大部分没有受过良好专业训练的人在这一点上对"时间简史"进行了曲解,搞得许多人还以为"时间简史"是讲述时间的一本书.其实这都是错误的."因果律"从字面上理解其实很简单,就是"原因"必须发生在"结果"之前,这一点看似十分平常,其实不然,深刻理解这一点乃是现代自然科学基石的基石.我举一个例子,假如我是你爸,我今年正好30岁,你呢今年正好5岁,很显然,我在25岁的时候生了你,根据"因果律’,我25岁是你出现在人世间的原因,而你出现在这个世间是我25岁生你的结果,我必须先25岁然后才有你的出生,你不可能在我5岁的时候出现在这个地球上,这是谁都知道的因果律.上面的例子逻辑很清晰,我希望你们都没搞糊涂,下面我讲开始讲述一件让你们都糊涂的事情:假如现在科学发达了,科学家们发明了一台时间机器,你,我的儿子,坐在时间机器里面,按上按钮,时间机器往过去退行,退了20年后,你走出时间机器,发现只有5岁的我(也就是你的老爹)在马路上哭.现在奇怪的事情开始了,5岁的你,和5岁的我居然在同一空间相遇了,显然,这违法了因果律,因为根据因果律,只有在我25岁的时候你才可以出现在这个世..."时间简史"说的其实并不是时间的故事,而是"因果律(causality)"在人类对自然正确理解过程中所占的及其重要地位.大部分没有受过良好专业训练的人在这一点上对"时间简史"进行了曲解,搞得许多人还以为"时间简史"是讲述时间的一本书.其实这都是错误的."因果律"从字面上理解其实很简单,就是"原因"必须发生在"结果"之前,这一点看似十分平常,其实不然,深刻理解这一点乃是现代自然科学基石的基石.我举一个例子,假如我是你爸,我今年正好30岁,你呢今年正好5岁,很显然,我在25岁的时候生了你,根据"因果律’,我25岁是你出现在人世间的原因,而你出现在这个世间是我25岁生你的结果,我必须先25岁然后才有你的出生,你不可能在我5岁的时候出现在这个地球上,这是谁都知道的因果律.上面的例子逻辑很清晰,我希望你们都没搞糊涂,下面我讲开始讲述一件让你们都糊涂的事情:假如现在科学发达了,科学家们发明了一台时间机器,你,我的儿子,坐在时间机器里面,按上按钮,时间机器往过去退行,退了20年后,你走出时间机器,发现只有5岁的我(也就是你的老爹)在马路上哭.现在奇怪的事情开始了,5岁的你,和5岁的我居然在同一空间相遇了,显然,这违法了因果律,因为根据因果律,只有在我25岁的时候你才可以出现在这个世界上,现在你居然在我5岁的时候出现了,明显违法了因果律.那么究竟哪里错了呢?因果律错了?还是时间机器错了?霍金的时间简史就是要告诉你,因果律没有错,是时间机器错了,受到因果律的限制,人类完全不可能发明这样的一种时间机器,也就是说,时间机器违法因果律,是不可能存在的.
霍金的时间简史主要讲的是什么
《时间简史》是由英国伟大的物理学家霍金撰写的一本有关宇宙学的著作,是一部将高深的理论物理通俗化的科普范本。 《时间简史》主要讲述了宇宙的起源,黑洞,狭义相对论的时空观等,同时作者也对物理学前沿的大一统理论以及M理论做出了讲解。《时间简史》自1988年首版以来,已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40种文字,销售了超过了1000万册,成为国际出版史上的奇观。该书内容是关于宇宙本性的最前沿知识,从那以后无论在微观还是宏观宇宙世界的观测技术方面都有了非凡的进展。这些观测证实了霍金在该书第一版中的许多理论预言,其中包括宇宙背景探险者的最新发现,它在时间回溯上探测到离宇宙创生的30万年之内的某些情况,显露了霍金超人的时空感知能力。
《时间简史》的作者是谁
《时间简史》的作者是史蒂芬·威廉·霍金。时间简史是英国物理学家斯蒂芬·霍金创作的科学著作,首次出版于1988年,全书共十二章,讲的全都是关于宇宙本性的最前沿知识,包括,我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙、不确定性原理、黑洞、宇宙的起源和命运等内容。
深入浅出地介绍了遥远星系、黑洞、粒子、反物质等知识,并对宇宙的起源、空间和时间以及相对论等古老命题进行了阐述。在该书里,霍金探究了已有宇宙理论中存在的未解决的冲突,并指出了把量子力学、热动力学和广义相对论统一起来存在的问题。
时间简史的介绍
霍金的时间简史从1988年首次发表以来,已经在全球销售超过了1000万本,已经成为了世界出版史的奇迹了。书中主要是介绍的有关宇宙的知识,诸如黑洞,时间空间,宇宙起源等等。
而这些知识,在我们从小所受到的教育中,却都是一笔带过,根本没有深究,所以也就知之甚少了。其实按照霍金的意思,这只是一本宇宙物理的科普书籍而已。奈何我们的知识却是匮乏如此,连这本科普书都看不懂。
如何评价霍金的《时间简史》
《时间简史》是英国理论物理学家霍金所著的一本科普读物,它向读者介绍了现代物理学的基本概念和发展历程,涉及到量子力学、相对论、黑洞、宇宙学等多个领域,深入浅出地解释了一些复杂的物理概念,从而让读者更好地理解宇宙的本质。这本书之所以突破认知,主要有以下几个方面:1. 彻底颠覆传统诠释:霍金在书中用了很多抛开直觉的方式来诠释物理学概念,比如他既否定了牛顿时空观,也否定了爱因斯坦的肉眼观察。这种颠覆传统的方式使得读者能够从新的角度去看待宇宙世界。2. 深入浅出的语言表述:尽管书中涉及到的物理概念非常复杂,但霍金在书中使用通俗易懂的语言进行讲解。他使用类比的方式,将复杂的物理概念转化为每个人都可以理解的形象,让读者很容易就能够理解这些深奥的物理学知识。3. 丰富的背景知识:霍金在书中给读者提供了丰富的背景知识,例如历史上对宇宙起源和结构的不同见解,哥白尼、伽利略、牛顿等重要的数学物理学家的发现以及这些发现对今天的影响。这些背景知识帮助读者更好地了解宇宙的本质。4. 多角度展示问题:书中涉及到的物理学问题经常从不同的角度去描述,比如从相对论和量子力学的角度去解释同一个问题。这样的多角度展示,让读者能够全面理解物理学问题的本质。总之,《时间简史》是一部非常优秀的科普读物,它将复杂的物理概念用通俗易懂的语言讲解,让人们更好地理解宇宙的奥秘。同时,它也打破了传统对于宇宙的观念,开启了我们对于宇宙本质的思考,因此被认为是一本突破认知的书籍。
《时间简史》主要内容
《时间简史》从1988年出版以来,已经被翻译成了40多种文字,销量千万册。这本书总结了当时对宇宙的新理解,体现了对时间观念的变迁。这本书的作者是英国物理学家斯蒂芬•霍金,他在上世纪60年代投身黑洞和宇宙学研究,见证并参与了现代宇宙学的发展。对于宇宙、空间、时间这些基本观念的颠覆更新,正是本书,也是宇宙学最令人着迷的地方。我们将分三个部分来解读这本书。第一部分,人类对宇宙认识的历史。在人类对宇宙认识的变迁中,依次出现了四个主要学说,分别是地平说、地心说、日心说和无限宇宙论。最初,人类认为地球是平的,也就是所谓的地平说。随着生产技术的发展,人类活动范围的阔大,加上各种知识的积累,人们逐渐认识到地球是圆的,于是地平说不再成立,在2000多年前,地心说诞生了。直到16世纪,哥白尼发现了地心说的逻辑错误,地心说跟天文观测有误差,从而提出了日心说,认为太阳才是宇宙中心,地球是太阳的一颗行星。100多年之后,牛顿继承了哥白尼以来的宇宙讨论,他发现,万物运行靠引力,从而解决了太阳系和恒星的动力学问题。从引力性质出发,牛顿推测,这个世界是无穷无尽的,也就是无限宇宙论。人类对于宇宙的理解,是基于物理学的发展的。因为宇宙学研究的是日月星辰的运行规律,而物理学研究的是物体运动的本质规律。第二部分,物理学知识的进展。亚里士多德的运动学认为,力是维持物体运动的原因,不受力的物体保持静止。所以在他的“地心说”宇宙模型看来,地球静静地躺在宇宙中心,日月星辰分成各个圈层,都在围绕地球运动。牛顿的万有引力定律和三个运动定律,第一次定量地解释了物体的运动规律,也把宇宙的讨论范围扩展到太阳系之外。在讨论宇宙时,牛顿认为由恒星组成的宇宙应该是稳定不变的,因为数千年来我们看到的星空几乎毫无变化,因而宇宙群星整体上应该处于静止状态。牛顿认为,宇宙应该是无限大的,不存在中心。在无限大的宇宙里,对于任何一个物体来说,受到来自各个方向的引力保持平衡。这就是牛顿的静止无限宇宙观:1、空间平直且无穷无尽;2、时间均匀流动,且各处相同;3、物质在空间和时间的“刚性舞台”上运动。所谓“刚性舞台”,时间和空间是固定不变的。当物理新思想、天文新发现接踵而来的时候,牛顿的无限宇宙论也就瓦解了。这个新理论就是爱因斯坦的广义相对论。20世纪初,爱因斯坦认真考虑了光速问题。爱因斯坦把光速不变作为狭义相对论的基础,把时间和空间联系起来,从而改变了人类的时空观念。经过10年努力,爱因斯坦又把引力纳入到相对论之中,提出了广义相对论——时空并非像牛顿认为的那样是平直的,而是被大质量天体弄弯曲了。除了广义相对论,20世纪物理学新大厦的另一支柱,是量子力学,它也支撑着宇宙学的新发展。量子力学告诉我们,微观粒子的能量是量子化的、不连续的。量子世界的发现,打破了确定论。不确定性原理告诉我们,无论如何努力,你都无法准确测量一个微观粒子所有的物理性质。量子力学和相对论联手成就了我们对宇宙的新理解。科学家们预测,宇宙起源于一次大爆炸,而后不断地膨胀。在这个过程中,诞生了宇宙中的微观粒子,形成了恒星和星系,进而在恒星演化过程中形成各种元素,这些元素在宇宙中重新聚集,形成了新的恒星、行星,包括地球。这就是宇宙大爆炸理论。第三部分,霍金对黑洞的研究。当一个大质量恒星的燃料耗尽之后,会发生猛烈的爆炸,没有了热量的支撑,核心处的物质会在自身引力的作用下发生坍塌,形成致密星体,这就是黑洞。因为这个坍塌处的引力非常大,连光线都无法逃脱,从外表看起来就是个黑窟窿,所以称为黑洞。基于爱因斯坦天才的想象力和数学推理,在完全看不到黑洞的情况下,霍金等人推导出来关于黑洞的许多性质。第一, 黑洞奇点问题。 1960年代,霍金开始研究黑洞奇点问题。所谓奇点,就是我们在数学上把0放在分母上出现的无限大情况。霍金和另一位英国物理学家彭罗斯在研究中发现,根据广义相对论,黑洞里必然存在这样无限大密度的空间,这就是奇点。然而我们所有的物理学定律都处理不了无限大的情况,也就是说,人类已知的科学定律在奇点上是失效的。第二,黑洞无毛定理。 1971年,霍金证明了旋转的黑洞必须是轴对称的,其他科学家把这个证明发展成“黑洞无毛定理”。黑洞的性质仅仅由它的质量、角动量和电荷决定。不管形成黑洞的物质究竟是什么,黑洞究竟是什么形状,黑洞都没有复杂的性质。第三, 黑洞面积不减定理。 只要有东西掉进黑洞,面积就会增加;如果两个黑洞合成一个,那么合并而成的新黑洞面积,就会等于或者大于原来两个黑洞之和,也就是说,黑洞面积永远不会减少,这被称为黑洞面积不减定理。当两个黑洞合并成一个大的黑洞,亏损的质量会以引力波的形式释放到宇宙空间,传递到地球上,这就是引力波事件。第四,黑洞不是黑的。 黑洞面积不减的性质,让我们联想到热力学里面熵增定律。在热力学上,一个系统,如果没有外力做功,它的混乱程度总是在增加的。这一类比意味着,黑洞如果具有熵,就会对应一定的温度,因此具有辐射。从量子力学的角度来看,我们所谓的真空,其实并不是真的空无一物,而是随时会产生许多动态的正反粒子对,也就是量子力学允许存在一个过程,暂时从真空里借出部分能量。当然能量不能无中生有,所以这样的量子对,一个具有正能量,一个具有负的能量。而且它们只能暂时存在,从宏观上看,它们的能量总和仍然是零。因此霍金提出,在黑洞附近产生的正反粒子对,也就是正负能量对,负能量粒子会落到黑洞里面去,正能量粒子会逃逸出来,在我们看来,就会等效于黑洞具有这种形式的辐射。从这个意义上,霍金提出“黑洞不是黑的”。在这本书的最后,霍金对科学与哲学的关系发出感慨。 科学领域的逐渐扩展,实际上侵夺了许多原本属于哲学讨论的命题。比如对宇宙的研究,在20世纪以前,哲学家们对这个话题发表的意见更多,但20世纪以后,在广义相对论的基础上,科学家们能够讨论整个宇宙的诞生和演化,它也就变成了一个科学问题。虽然哲学家和科学家分享了许多共同话题,但他们的共同语言似乎越来越少了,终于出现了人文和科学之间的隔阂。霍金指出,大部分科学家太忙于发展描述宇宙的理论,很少去问为什么;而哲学家们虽然想寻根问底,却无法跟上科学理论的脚步!霍金认为,在为科学层出不穷的新发现而激动的同时,不能忘记去追问深层次的问题:宇宙为什么能够存在?这是全人类共同的问题。人类天然的好奇心,决定了对宇宙的追问不会停止。我们正生活在新发现层出不穷、进展迅速的时代。《时间简史》这本书之所以如此迷人,因为它向公众提供了一个新的视野,让我们知道,宇宙正在以我们不可思议的方式运行着。
霍金的时间简史写的是什么
《时间简史》主要讲述了宇宙的起源,黑洞,狭义相对论的时空观等,同时作者也对物理学前沿的大一统理论以及M理论做出了讲解。 《时间简史》是1988年湖南科学技术出版社出版的科普读物,作者是斯蒂芬·霍金,译者吴忠超,许明贤,原版出版社是牛津大学出版社。作者尽可能的将当时高深的物理前沿知识用通俗的语言详尽讲述给读者,将读者引进物理的世界。 一般认为,爱因斯坦的广义相对论是用于描述宇宙演化的正确的理论。在经典广义相对论的框架里,霍金和彭罗斯证明了,在很一般的条件下,空间,时间一定存在奇
霍金的时间简史
《时间简史》(A Brief History of Time)是英国著名物理学家斯蒂芬·霍金于1988年出版的一本畅销科普书,它深入浅出地解释了一系列复杂的天文学和物理学理论,以及宇宙的起源和演化。
这本书成为了一部科学普及经典,引领着普通读者走进了宇宙学的奇妙世界。
1. 宇宙的起源: 书中讲述了大爆炸理论,即宇宙的起源是从一个高度密集的奇点开始,然后膨胀并不断演化。这个理论解释了宇宙的形成和扩展过程。
2. 黑洞: 霍金以通俗易懂的方式解释了黑洞的概念和性质,包括黑洞的形成、结构和引力弯曲效应。他还提出了“霍金辐射”的理论,即黑洞会因量子效应而辐射出粒子,最终蒸发掉。
3. 时间: 书中讨论了时间的概念,包括相对论中的时间弯曲,以及如何测量宇宙年龄。霍金引用了爱因斯坦的相对论和黑洞理论,解释了时间和空间的关系。
4. 量子力学: 书中介绍了量子力学的基本原理,包括波粒二象性、不确定性原理等,以及如何将量子力学应用于宇宙学问题的尝试。
5. 时间箭头: 霍金解释了时间箭头的概念,即时间只能朝一个方向前进,而不可逆转。这与宇宙的演化和热力学定律有关。
6. 超弦理论: 书中提到了超弦理论,这是一种试图统一所有物理定律的理论,包括引力、量子力学和宇宙学。
7. 宇宙的未来: 霍金探讨了宇宙的未来,包括宇宙的膨胀、可能的大冲撞、黑洞的演化等问题,以及宇宙可能的最终命运。
总的来说,《时间简史》以清晰、生动的语言,用通俗易懂的方式向读者介绍了宇宙学和物理学的基本概念,深刻而又富有启发性地探讨了一系列复杂的科学问题。
霍金的幽默和思辨性思维使这本书不仅成为一本科普书,还成为了一部具有文学价值的作品,吸引了全球数百万读者,激发了无数人对科学的兴趣和热情。它不仅在科学领域取得了巨大的影响,还深刻地影响了人们对宇宙和时间的理解。
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