时间简史
读书报告
书名 时间简史
作者 史蒂芬•霍金
宇宙论是一门既古老又年轻的学科。作为宇宙里高等生物的人类不会满足于自身的生存和种族的绵延,还一代代不懈地探索着存在和生命的意义。从亚里士多德—托勒密的地心说到哥白尼—伽利略的日心说的演化就花了2000年的时间。令人吃惊的是,尽管人们知道世间的一切都在运动,只是到了本世纪20年代因哈勃发现了红移定律后,宇宙演化的观念才进入人类的意识。人们甚至从来没有想到过宇宙还会演化。牛顿的万有引力定律表明,宇宙的物质在引力作用下不可能处于稳定的状态。即使在爱因斯坦的广义相对论中,情况也好不到哪儿去,为了得到一个稳定的宇宙模型,他曾将宇宙常数引进理论中。他们都希望在自己的理论中找到稳定的宇宙模型。可见,宇宙演化的观念并不是产生于这些天才的头脑之中。
——序
《时间简史》从我上初中时就已经读了,但说句老实话当时绝大多数内容都看不懂,当时纯粹只是崇拜史蒂芬•霍金而阅读《时间简史》。直到最近要写读书报告,我再次拜读了《时间简史》,想看看高中后的我与当年相比有多少进步。再次阅读此书当然看不懂的地方是有的,不是很理解的地方也有不少,虽然如此,但还是学了很多东西,知道了很多以前不知道的东西。
人们对宇宙的研究很早就开始了,在我国古代就有“天圆地方”之说,书里提到西方人则认为世界是被一只乌龟托着,虽说逻辑上说不过去,但古代人欠缺科学知识,无法合理解释只能猜测。直到公元前340年亚里士多德提出了地球是圆球的两个证据人们才接受地球是圆的说法,同时他提出地心说,这种说法统治地球一千多年。而后哥白尼又提出了日心说,此时科学技术发展颇为迅速,特别是天文学方面,牛顿提出了他的三大定律,那时候物理学表面上好像已经发展的很完善,但其实人们只是粗略了解物理学,并不是真正懂得。
直到广义相对论和量子力学的出现人们才真正能合理利用物理学来描述宇宙以及时间空间的复杂关系,到此物理学的发展告一段落。虽然现在的科学技术很多都是依赖相对论和量子力学,但这两个理论并不协调,现代物理学的一个最主要问题,也是无数物理学家努力的目标、就是寻求一个能将广义相对论和量子力学合并在一起的理论——量子引力学,爱因斯坦在晚年努力过但没有成功。这也是爱因斯坦一生中的最大遗憾,史蒂芬•霍金在本书也对这方面进行了很有建设性的讨论。
《时间简史》还给了我们全新的概念:时间并不是唯一的,更准确地说时间取决于处于相对运动的观察者的主观:每个人可以有不同的时间,随着所观察的人所处的位置速度不同而有所不同,简单来说时间对宇宙万物是不公平的,例如,像在地球这样的大质量物体附近,时间显得流逝得更慢一些;若有个人以接近光速运动,那么他时间定比常人慢得多。时间和空间也并不是相互独立的,时间和空间并不是像以往人们所认为的是事件在其中发生的固定舞台,其实当一个物体运动或一个力起作用时,他影响了时间和空间的曲率,反过来,时空的结构影响了物体运动和力作用的方式,时间和空间不仅去影响,而且被发生在宇宙中的每一件事影响。
实践证实以及史蒂芬•霍金在《时间简史》中也指出了爱因斯坦广义相对论的不足, 广义相对论本身不能解释一些特征或回答一些问题.如(1),为何早期宇宙如此之热.(2). 为何宇宙在大尺度上如此均匀但它又包含有局部性的无规性,等等。史蒂芬•霍金在《时间简史》中也指出爱因斯坦的广义相对论制约了宇宙的大尺度结构,它仅能被称为经典理论,因为其中并没有考虑到量子力学的不确定性原理,而为了和其他理论一致这是必须考虑的。史蒂芬•霍金在《时间简史》中也对这些问题提出了自己的见解,但说句老实话对此我看的不是太懂.
这里不得不提一下狭义相对论。爱因斯坦在相对论中有几个建设新的看法都在《时间简史》中被霍金更生入的讨论了,例如:爱因斯坦提出处于光速运动的物体本身质量无限大;所谓的光速可以是人为定义;延时问题;动钟缓;动尺缩。
书里说了很多概念都很难明白,有些时间和空间的关系图我很难看明白.“虚时间”最为不知所云。在“虚时间”里宇宙就没有奇点,所以宇宙更似乎是无始无终的。前面说过并不是每处的时间都一样,在黑洞表面,由于反粒子,时间并不是按未来-现在-将来的顺序的,而是倒过来,从未来到过去,所以一些粒子被吸到黑洞在我们看来是黑洞发光。而且根据理论,既然时空是弯曲的,那么人类就有可能可以进行时空旅行,但要解决的问题还有很多,人类还会继续探讨,不管宇宙存不存在一套统一的理论,人们都会勇往直前的去探索。但作为地球上的生物我们在时间流逝中还将不断探究上名的起源,而抬头再望浩瀚的宇宙,令人心醉神往就更加激起了我要深入了解宇宙的决心,我希望自己能为此献出一份力!