時間簡史讀書筆記

1/1時間簡史讀書筆記

我所了解的霍金是當(dāng)代最重要的廣義相對論和宇宙論家。20世紀(jì)70年代，他和彭羅斯一道證明了著名的奇性定理，為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。

他還證明了黑洞的面積定理皆隨著時間的增加，黑洞的面積不減。他是《時間簡史》一書的作者，20xx年我女兒買了一本《時間簡史》，我從頭到尾通讀了一遍，還做了筆記。下面我將自己認(rèn)為重要的筆記摘錄于下，從中是否可以窺探到霍金的部分思維？

P17：事件的位置以及它們之間的距離，對于在電車上和鐵軌上的人來講是不同的，所以沒有理由認(rèn)為一個人的處境比他人更優(yōu)越。

P27：我們看到的從很遠(yuǎn)星系來的光是在幾百萬年之前發(fā)出，在我們看到最遠(yuǎn)物理的情況下，光是在80億年前發(fā)出的，這樣當(dāng)我們看宇宙時，我們是在看它的過去。

P31：空間是彎曲的事實又一次意味著，在空間中光線看起來不是沿著直線走。

P32：地球上的不同高度的鐘的速度不同，這在目前具有相當(dāng)?shù)膶嵱蒙系闹匾?，這是因為人們要用衛(wèi)星發(fā)出的信號來做非常精確的導(dǎo)航。

P33：在相對論中并沒有一個唯一的絕對時間，相反地，每個人都有他自己的時間測度，這依賴于他在何處并如何運動。

P36：現(xiàn)在我們知道，我們的星系只是用現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡可以看到的幾千億個星系中的一個，每個星系本身都包含有幾千億顆恒星。

P79：如果一顆恒星的質(zhì)量比強德拉塞卡極限小，它最后會停止收縮并終于變成一顆半徑為幾千英里和密度為每立方英寸幾百噸的“白矮星”。

對于恒星還存在另外一種可能的狀態(tài)，其極限質(zhì)量大約為太陽質(zhì)量的一倍或二倍，但其體積甚至比白矮星還小得多。它們被叫做“中子星”。中子星的半徑只有十英里左右，密度為每立方英寸幾億噸。

P120：宇宙的總能量為零。零的兩倍仍為零，這樣宇宙可以同時將其正的物質(zhì)能和負(fù)的引力能加倍，而不破壞其能量的守恒。

讀完《時間簡史》我能記下的就是以上幾句話，這也就是我對霍金思想只言片語的了解，除此之外，就只在電視里看到過霍金坐在輪椅上的形象了，但我對霍金能夠頑強堅持地活到76歲表示敬佩！

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《時間簡史》這本書讀的人可能不多，但我相信只要讀過這本書的人就一定有這樣一種感覺：窺探茫茫宇宙，人生的那些小事又何足讓你筋疲力盡，何不到茫茫宇宙中暢游一番。這不就有了蘇東坡的“寄浮游于天地，渺滄海之一粟”，古人尚且如此，我輩何為小處而大傷腦筋。

《時間簡史》所闡述的大部分內(nèi)容都會牽動你的每一根神經(jīng)，讓你為之動容，為之感嘆。茫茫宇宙在她誕生之日起就注定有那么多的故事，讓你有讀不完的精彩，讀不完的快樂，更有讀不完的追求?；厥淄?，生活讓我輩容顏盡失，儼然失去了生活的無窮空間，在被填充滿滿的生活中，我還能找到什么呢?對，也許那是對的，當(dāng)一個空間束縛你時，你需要做的不是逃離這個空間，而是在另一個高度去享受它。達(dá)到這個高度需要不是一本書的閱讀，而是對一本書的感悟。

《時間簡史》是霍金的著作。書中霍金對時間本質(zhì)、宇宙由來作出了權(quán)威性的總結(jié)，他的理論和構(gòu)想已經(jīng)成為科學(xué)領(lǐng)域的里程碑。由于過于深奧，我選擇了一種誰都能看懂的版本略探一下霍金的著作。

《時間簡史》中，有很多內(nèi)容僅僅是假說，但這又不同于生活中的那個假說，這是有一定的科學(xué)依據(jù)才能大膽提出來的假說。不過我讀得依然很吃力，每一章只有小小一頁紙，但其中看懂它需要的知識儲備絕不止一座山。

《時間簡史》一部科學(xué)著作折射出不同的人生理論史，沒想到此心里不易樂乎!跳出生活來觀察生活，多靜下來回頭看看，不會累壞了，也不會沒有方向。會生活的人就會駕馭生活，而不會讓生活牽著鼻子走!

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記得很小很小的時候就聽過霍金與《時間簡史》這兩個名字，當(dāng)時只是好奇;再大些的時候，一次課本上出現(xiàn)了身患異癥的霍金與死神一次次的搏斗故事，當(dāng)時只是敬仰;時隔四五年，有一次在參考書中看到《時間簡史》這個名字，意識驅(qū)動我一定要看看。趁著期末考試剛一結(jié)束，就一人匆匆忙忙感到新華書店，找了半天還詢問了圖書管理員才與這本書見面。

我歡樂的拿著這部精裝版的《時間簡史》回到了家。既然書名叫做《時間簡史》，那么書中所寫的一切自然是和時間有關(guān)的了。為了講明時間，作者從宇宙開始寫起，而后說到空間，而后又說到黑洞，而后再說到蟲洞，最后才得到了結(jié)論。書中的語言都充滿了知識性與專業(yè)性，讓我感到懵懵懂懂的。時間與空間，在我看來根本是風(fēng)牛馬不相即是兩回事，而書中將時間與空間聯(lián)系在一起。

然而，從任何方向看，宇宙都是一樣的。宇宙是無限的，因為他是無限的，所以畫任何一條線都可以認(rèn)為是中線，任何一個地方都可以是宇宙的中心，也都可以認(rèn)為是宇宙的邊緣。

空間和時間是一個整體，有空間的地方就有時間，有時間的地方就有空間。那么宇宙在膨脹，時間就在延續(xù)，宇宙一旦停止膨脹，時間也就停止。那就是世界末日。時間和空間只能是一個整體，它們之間的夾角只能是零。因為它們在大爆炸之前交與一個奇點，所以它們不可能品行。時間和空間是一個整體意味著它們不可能單獨存在。這樣，必然的結(jié)論是：空間和時間是連續(xù)的，那么它們有速度嗎?因為空間有速度，所以時間必然存在一個速度，即空間膨脹的速度等于時間的速度。

那么時間的速度(宇宙膨脹的速度)與光速相比呢?如果時間的速度>光速，我們認(rèn)為是超光速。而超光速是不成立的!因為我們的速度等價于時間的速度，我們是無法看到光的。如果時間的速度=光速，或許這種更為大多數(shù)人認(rèn)同。而如果時間的速度<光速，又有個問題，是時間速度一開始就低于光速還是后來慢慢低于光速的?

這本書中還講到了關(guān)于時間扭曲與曲線的問題。我對黑洞很感興趣，以前也專門看過關(guān)于黑洞的一些資料片。據(jù)我了解的，黑洞是一種物質(zhì)，它的密度要比其他物質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大的多。在初中學(xué)關(guān)于物質(zhì)密度時了解到：密度最小的是宇宙空間的物質(zhì)，而最大的就是黑洞了。因為黑洞的體積不足一個乒乓球大，而質(zhì)量卻是太陽的幾萬倍。它的力量足以使時間扭曲，光線無法逃脫它的魔掌。有科學(xué)家指出，廣大的宇宙空間中存在上萬個黑洞，而且在不停的運動中。假設(shè)在太陽附近出現(xiàn)一個黑洞，那么整個太陽將在3——4分鐘內(nèi)被撕成碎片。初看還不懂為什么要用“撕”這個動詞，而在看了模擬影片后，我感觸到了黑洞那種殘暴的手段……

我只是一個剛剛上高一的學(xué)生，出于多次與霍金、《時間簡史》的巧遇，才看了這本經(jīng)典巨著。有個最大的感受就是越看到后來出現(xiàn)的問題越多，有越多的事情想不通，或許我學(xué)的知識還太淺薄，但我相信隨著我的不斷成長，我會完全看懂這部書的!

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為什么我們總是記住過去而不是未來，為什么時間總是向前進(jìn)？正如朱自清先生在《匆匆》中問：“你聰明的，告訴我，我們的日子為什么一去不復(fù)返呢？StephenHawking在《時間簡史》中回答了這個問題：“至少有三種不同的時間箭頭：第一個，是熱力學(xué)時間箭頭……然后是心理學(xué)時間箭頭，這就是我們感覺時間流逝的方向，在這個方向上我們可以記憶過去而不是未來……我們對時間方向的主觀感覺或心理學(xué)時間箭頭，是我們頭腦中由熱力學(xué)時間箭頭所決定的。當(dāng)我們低于時間的速度時，我們才相對于時間向后運動，我們才能回到過去。就是說，所有的物體在相對于宇宙的時候都和時間同速，宇宙里的一切都在隨時間向前運動。如果我們超過時間的速度走到時間之前，那里還沒有空間沒有時間沒有一切，那里還是混沌狀態(tài)，在那里不會看到任何東西，我們也不能在那里存在。”

一、一本書，一幅探求真理的畫卷

我利用假期簡讀了暢銷全世界的科學(xué)著作—《時間簡史》，其作者是當(dāng)代著名的宇宙學(xué)家、理論物理學(xué)家－斯蒂芬？威廉？霍金。這本科學(xué)著作是將愛因斯坦的《廣義相對論》和量子力學(xué)結(jié)合的最完美的一本書，這本書以它通俗的語言文字、幽默的插圖、強有力的論證過程和獨特的思維方式將我?guī)霃V漠無垠的宇宙，去體會黑洞邊緣的神秘，去感受大爆炸的壯闊，發(fā)人思考，引人入勝?！稌r間簡史》的重點就是概述黑洞和宇宙奇點大爆炸理論，它從愛因斯坦的相對論開始一步一步的探討，補充了廣義相對論中的一些不足。作者認(rèn)為宇宙是從一個密度、時空曲率無限大的奇點通過大爆炸而開始的，在大爆炸中，物質(zhì)的溫度非常高。在隨后過去的一秒鐘中，宇宙的溫度急劇下降，下降到大約100億攝氏度，于此同時也在不斷地膨脹，就使得正電子和反電子（帶正電荷的電子）互相碰撞以此湮滅，并釋放出大量光粒子，來維護(hù)宇宙的平衡。到了后來，得以有強力的作用從而使物質(zhì)不斷聚攏，聚攏，這就形成了古老的星球和星際物質(zhì)。我們的地球，也是通過這樣的物質(zhì)聚攏才形成的。

而書中的另一偉大成就是對黑洞的研究，黑洞最開始是愛因斯坦在《相對論》一書中作出的一個預(yù)測，他假設(shè)如果存在一空間的曲率非常大，物體的逃逸速度非?？欤斓竭B光也不能逃離這樣的空間。那么這樣的空間可以稱之為“黑洞”。但他認(rèn)為既然連光也不能逃離黑洞，那么我們也無法觀測到它，它名副其實是一個非常黑的洞。但霍金結(jié)合了愛因斯坦的相對論和量子理論后提出：黑洞其實不“黑”，它可以放射出正反粒子，而且它還有這很高的溫度。正因為它放射出的正反粒子互相湮滅了，所以我們很難觀測到它。黑洞以極高的速度放射能量，當(dāng)能量耗盡時則會向宇宙大爆炸那樣從一個奇點發(fā)生強烈的爆炸，并在宇宙中消亡。

StephenHawking用簡明樸實的語言，幽默詼諧的語調(diào)，簡單生動的例子闡述了世間最為深奧的理論，講解了近代物理學(xué)上關(guān)于時空觀理論的發(fā)展。從他的敘述中我看到了我們所處的宇宙之廣闊，空間的廣闊對應(yīng)了時間的漫長。身在這樣的時間與空間中，我感覺自己猶如滄海一粟，人之渺小與宇宙之廣大形成了鮮明的對比。

二、一個人物，一段催人奮進(jìn)的故事

從這本書中我不僅讀到的是宇宙物理知識，我還讀到了一種敢于同命運抗?fàn)?，頑強不屈和樂觀向上的人生態(tài)度?；艚?，他一生的經(jīng)歷和他的科學(xué)貢獻(xiàn)同樣是一個奇跡，他20歲時即被診斷出患有漸凍癥，醫(yī)生甚至預(yù)言他當(dāng)時還只有兩年的壽命，然而他卻創(chuàng)造了奇跡。（據(jù)了解“漸凍癥”是一組運動神經(jīng)元疾?。ê喎QM．N．D．）的俗稱，主要類型是肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥（簡稱A．L．S．），因為特征性表現(xiàn)是肌肉逐漸萎縮和無力，身體如同被逐漸凍住一樣，故俗稱“漸凍癥”。由于目前沒有特效藥，而與癌癥、艾滋病等疾病并列為世界五大頑癥。）就是這樣一位終年坐在輪椅上的人，依靠一個電腦發(fā)聲合成器，以正常人十分之一的速度與人“交談”，但他卻同其他科學(xué)家一樣，用自己的經(jīng)歷告訴他人：執(zhí)著的探索精神是生命的最大動力。在我心中，除了這本著作所帶來的洗滌與震撼外，剩下的只是對這顆偉大心靈的'崇拜與敬仰！霍金離我們很遠(yuǎn)，他的精神卻離我們很近。

這本書教會我們?nèi)绾握_的看待這個世界和生活中形形色色的事情。我們應(yīng)該用科學(xué)的眼光看待事物，而不是遇到難懂的事物就盲目的相信迷信之類的邪說。任何事情的存在都有其存在的意義。看待事物要用科學(xué)的眼光，同樣對待學(xué)習(xí)我們也要用科學(xué)的方法。科學(xué)史上的每一個重大發(fā)現(xiàn)無不都是科學(xué)家們大膽假設(shè)小心論證而發(fā)現(xiàn)的，因此在學(xué)習(xí)方面我們也應(yīng)該貫徹這種思想方法，不僅是在學(xué)習(xí)計劃的制定上而且也應(yīng)該在學(xué)習(xí)方法的應(yīng)用上。我們要把霍金的這種精神用到自己工作學(xué)習(xí)上，作為一名學(xué)生，要不斷地充實自己的知識。一個周全的嚴(yán)密的學(xué)習(xí)計劃對于學(xué)習(xí)的時間安排是十分合理的，能達(dá)到事半功倍的效果，不是有句諺語，＂凡事預(yù)則立不預(yù)則廢＂。而好的學(xué)習(xí)方法，將有助你的聽課，自學(xué)，以及課后的復(fù)習(xí)，預(yù)習(xí)，這些對于大學(xué)生而言是相當(dāng)重要的。更重要的是，如果我們能養(yǎng)成這樣一種好的習(xí)慣，對于將來工作會有相當(dāng)大的幫助。今后的社會是一個快速發(fā)展，信息廣泛交流的人才展示平臺，而嚴(yán)密的思維邏輯以及科學(xué)的做事方法便是其中的兩件法寶，可以幫你在茫茫人海中脫穎而出，在人生的舞臺上盡情地展現(xiàn)自我，實現(xiàn)自我的人生價值。

讀完此書我受益匪淺，我學(xué)到的東西遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止那些，而更多的精華還有待于我更深一步的閱讀，更深一步的探索。最后我引用牛頓的一句話來結(jié)尾：“我不知道世人怎樣看待我。我只覺得自己好像是在海邊玩水的小孩，偶爾是到美麗的貝殼，就高興不已。但面對真理的浩瀚大海，我仍茫然不知”。

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逆時，顧名思義就是時間倒流。

超時，顧名思義就是時間跳躍。

逆時和超時，在大家看來，無非是兩個新名詞，不用提去實現(xiàn)了。但是，假設(shè)在宇宙中有蟲洞存在，兩者就可能實現(xiàn)。

超時空旅行，也就是從A時點瞬間跳躍至B時點，不用再經(jīng)過A、B之間的時段?？催^《哆啦A夢》的朋友可能會聯(lián)想起哆啦A夢的航時機，乘坐航時機可以到達(dá)未來或從前的世界。那么，如何進(jìn)行超時空旅行呢?

超時空旅行有個前提條件：假設(shè)100是光速，就是要把宇宙飛船加速度達(dá)到，還差就到100。當(dāng)近光速行駛一段時間后，就會到達(dá)將來的一個時段。譬如，小明從8點鐘開始進(jìn)行超時空旅行，會在9點鐘到達(dá)。小軍從9點鐘開始進(jìn)行超時空旅行，會在10點鐘到達(dá)。當(dāng)然，你不只有一個小時可以越過，有二、三、四、五、六個小時，甚至一年也可以越過。而且，在未來的世界里，你可以見到另一個你，另一個你的媽媽、爸爸呢!

逆時空旅行，是從B時點瞬間返回到A時點。它的前提條件是要超越光速。這似乎無法達(dá)到?，F(xiàn)在，有家公司制造的火箭能加速到，但仍未達(dá)到位居第一的光速。唯一的辦法，就是尋找宇宙中具備彎曲空間條件的蟲洞。何謂彎曲空間呢?就是能將時空彎曲的物質(zhì)，縮短了A、B之間的距離為彎曲空間。假設(shè)地球與比鄰星之間的距離是200光年，那么如果蟲洞存在的話，它可以為地球與比鄰星之間提供已經(jīng)縮短了的捷徑：可能是150、100光年，甚至更近的距離。當(dāng)飛船通過蟲洞飛速行駛時，它一定能打破光速堡壘，回到從前。而且同超時空旅行一樣，能看見當(dāng)時你的家人和當(dāng)時的你。遺憾的是，至今科學(xué)家沒有在宇宙中找到半個蟲洞。

我相信，在未來，一定有更多驚人的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，一定有更多的機器會超過《哆啦A夢》中所描述的!

6

所有的物理理論都是臨時性的，也才知道，我的固有的觀念‘如果所有因素都確定了，那么結(jié)果一定是可以計算出來的’原來是一種‘宿命論’。天哪，該怎么辦？我本來還堅信人的思維也因為過往環(huán)境的確定性而屬于定數(shù)呢。先姑且不去考慮思想究竟是怎么產(chǎn)生的，因為在基于純物質(zhì)的理論基礎(chǔ)搞清晰前去強迫自己想這個問題，可能無異于思想上的自殺吧。

既然物理理論都是臨時性的，都隨時做好了被推翻的準(zhǔn)備，那么，人為定義的一些概念所支持的理論就更不長久了。我深信不疑的數(shù)學(xué)，也是否有一天被自己的悖論所推翻呢？

我感覺自己已經(jīng)處于半混亂狀態(tài)了。我們這個世界，無論多么精彩或惡心，總有一天所有的這一切都不過會坍塌成黑洞里的一個極小的點而已。想到這里我不自覺的伸出手來，要去感受一下這周圍的空氣此刻是否還真實的存在著。而這個‘此刻’又意味著什么？也是宇宙永恒的一個組成部分吧。

宇宙啊宇宙，你為何如此的存在呢？他們把宇宙大爆炸那一刻稱為奇點，奇點之前就不負(fù)責(zé)任的不追究了？怎么能這樣呢？

人類的目標(biāo)，仍然是不斷去認(rèn)識和改造自己周圍的世界——無論這種認(rèn)識會帶來多么悲觀的結(jié)果。是否存在有一天，事實終于可怕到再沒有人敢于去探索呢？我想一定不會的，要不人類怎么會走到今天——在上帝的關(guān)懷下生活不是很溫暖的么。

我一想到那些為了科學(xué)而放棄生活樂趣的人——他們才真正在推動人類的前進(jìn)——我就不由得要鄙視自己，同時鄙視了其他象我一樣為了生活而奔波的人。

當(dāng)同學(xué)把我的書寄過來的時候，雖然少了好些，可是也發(fā)現(xiàn)多了幾本原本不屬于我的書。很讓我感興趣的是有一本偵探小說，可是翻了翻后意味索然，又無意識的拿起了這本《時間簡史》。但是拿起來就放不下了。后來我才意識到，這應(yīng)該是純興趣的選擇吧，我仍然熱愛科學(xué)的。第一次見它的時候好像是大一還是大二吧，不過它的出現(xiàn)并沒有轉(zhuǎn)移我們當(dāng)時打雙扣還是電腦游戲的任何注意力。我記得高二的時候看因斯坦傳的時候也是抱著濃烈的興趣在了解那些未知的不能理解的東西的。當(dāng)然因為高考的原因，這種興趣很快給中斷了?？墒菫槭裁催M(jìn)入大學(xué)后反而失去了對科學(xué)的興趣呢？這里面當(dāng)然有個人特性。

當(dāng)愛因斯坦在無聊的專利局里花在總結(jié)狹義相對論上的時間，被我們的教授們用來考慮做什么了呢？難道當(dāng)今的科學(xué)研究真的就昂貴到那種程度使得連理論物理學(xué)家都完全沒有施展的空間了？如果有人鄙視我們所有的教授和所謂的專家，我至少不會去譴責(zé)這個人。

什么叫做對科學(xué)的獻(xiàn)身精神？什么是人道？完美的人道只會讓社會退步。必然有些人要犧牲自己的幸福，但是他們終將在歷史上留下自己的名字！專注于科學(xué)的科學(xué)家是受我敬重的，即便如霍金這樣身形難堪，這難堪也只會在我的敬重中增加震驚而已。

那么夫子提倡的仁德又居于何位呢？想到這里，又想打擊一下人為神話了的先古圣賢。都同樣是人，為什么先古的就能做到大圣大賢？再更廣泛的打擊一下那些人為夸張臆想以至于捏造的行為。不論我的思想觸動有多大，神，還是我最討厭的東西。

那么感情和藝術(shù)的地位呢？不得不承認(rèn)這些東西里邊有些是很崇高甚至偉大的，可是它們畢竟都盤旋在思想體系之內(nèi)。要通過它們?nèi)?chuàng)新到思想本身的起源以及意義，是不太可能了吧？而這些東西于社會的穩(wěn)定和發(fā)展也是必需的?？梢娢覀冞@個世界為了發(fā)展，所需的額外的代價是多么的巨大！

所有的理論，都是總結(jié)共性的基礎(chǔ)上具有預(yù)見性。所以不要在乎理論是否從字面上看起來是否膚淺，更應(yīng)該注意它是否有效——在此刻或者以后更長一點的時間。

正如書中處處注意處理科學(xué)與神學(xué)的關(guān)系一樣，這本書給我?guī)砀嗟膽?yīng)該不是科學(xué)知識，而是哲學(xué)理念上的沖擊吧。容我整理一下，讓我思想重新有序，才能夠再次平和的看待這世界。

有必要補充以下摘錄：

迄今為止，大部分科學(xué)家太忙于發(fā)展描述宇宙為何物的理論，以至于沒工夫去過問為什么的問題。另一方面，以尋根究底為己任的哲學(xué)家跟不上科學(xué)理論的進(jìn)步。在18世紀(jì)，哲學(xué)家將包括科學(xué)家在內(nèi)的整個人類知識當(dāng)作他們的領(lǐng)域，并討論諸如宇宙有無開初的問題。然而，在19至20世紀(jì)，科學(xué)變得對哲學(xué)家，或除了少數(shù)專家以外的任何人而言，過于技術(shù)性和數(shù)學(xué)化了。哲學(xué)家如此地縮小他們的質(zhì)疑范圍，以至于連維特根斯坦——這位本世紀(jì)最著名的哲學(xué)家都說道：“哲學(xué)余下的任務(wù)僅是語言分析?！边@是從亞里士多德到康德以來哲學(xué)的偉大傳統(tǒng)的何等的墮落！

7

拜讀《時間簡史》是我多年前計劃之一，我臆想自己看完之后會這樣，酷酷的還有一點小性感。實際是看中、完、看又一遍、查資料時，心情如下，這篇文章寫了快1個月，我真心覺得立FLAG寫這種東西真找抽。

碎碎念結(jié)束，讀書筆記正式開始發(fā)射凸凸凸凸：霍金是當(dāng)代最知名的活躍的物理學(xué)家。他在時間簡史中介紹了20世紀(jì)物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，涵蓋范圍從相對輪到量子力學(xué)，從宇宙膨脹到基本粒子，從黑洞到蟲洞等，并用“奇點理論”和“霍金輻射“試圖解決宇宙起源的”無邊界宇宙模型“問題。

霍金在學(xué)術(shù)上有很多重要的貢獻(xiàn)，但是最重要的是奇點和黑洞的研究，具體：

一、證明奇點定理

奇點是霍金與數(shù)學(xué)家彭羅斯研究證明了奇點定理。

二、提出了無邊界宇宙模型

認(rèn)為宇宙即沒有邊界，也沒有起始和終點，是對上帝、宗教的一次徹底挑戰(zhàn)。

三、黑洞相關(guān)

霍金證明了黑洞也能發(fā)出輻射，即霍金輻射。我們一條一條來看：

1、證明奇點定理

奇點是什么呢？想象把宇宙擠壓成一個小點，這個點就是奇點，它是宇宙時空的開端。

前提鋪墊：20世紀(jì)之前人們認(rèn)為宇宙是靜止不動的。雖然萬有引力證明物體之間是相互吸引的，但是科學(xué)家們還是發(fā)明出來各種“證據(jù)”來證明維護(hù)宇宙是靜止不動的，比如愛因斯坦在1915年發(fā)布廣義相對論提出“時間是可以彎曲的，宇宙不是靜止的”，他在自己的方程中編了一個“宇宙常數(shù)”來看起來像靜止的，咳咳。

到20世紀(jì)20年代，科學(xué)家用哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)在觀測恒星的時候，大部分恒星都在遠(yuǎn)離地球，特別是恒星離開的越遠(yuǎn)，離開的速度也就越快。這個怎么理解呢？

拿一個氣球，然后在氣球上標(biāo)上許多點，然后給氣球吹氣，氣球越來越大。氣球上相臨的兩個點距離會越來越遠(yuǎn)，這個氣球就相當(dāng)于宇宙。氣球上的點就相當(dāng)于恒星。

當(dāng)科學(xué)家們證明了宇宙不是靜止的，確實是變化的，發(fā)現(xiàn)了宇宙膨脹之后，又基于愛因斯坦的廣義相對論為基礎(chǔ)，找出來一個新模型描述宇宙膨脹，即弗里德曼模型。在弗里德曼德模型中，時間可以往前推，宇宙就會收縮。比如推到150億年前，那么所有的星系之前的距離就會變成0，就像是整個宇宙被擠壓成一個點，這個點就是奇點。

奇點的性質(zhì)跟其他牛逼的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)一樣，我們沒有辦法直觀的去想這是個什么東西。但是科學(xué)家們通過數(shù)學(xué)計算可以發(fā)現(xiàn)，奇點的體積無限小，彎曲程度、密度、引力無限大。

霍金和彭羅斯的貢獻(xiàn)在于，他們用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方法證明了宇宙必然誕生于這樣一個奇點。這就是宇宙的開端。

2、無邊界宇宙模型

前提鋪墊：20世紀(jì)，物理學(xué)兩個最重要的發(fā)現(xiàn)相對論和量子力學(xué)，也是當(dāng)代物理學(xué)最核心的兩大基礎(chǔ)理論。其中：相對論是主要負(fù)責(zé)宏觀領(lǐng)域比如星際運動，量子力學(xué)主要負(fù)責(zé)微觀領(lǐng)域，比如粒子運動的問題。在研究一般問題是兩者互相獨立，互不干擾。

科學(xué)家們都認(rèn)為宇宙是誕生于一個奇點之中，誕生著一刻被稱為“大爆炸”。這個奇點就是宇宙大爆炸奇點。但是后來霍金改變了自己的想法，提出了無邊界宇宙模型，認(rèn)為宇宙不需要誕生于奇點之中（這點稍后再詳談）。

宇宙大爆炸理論是目前最主流的描述宇宙起源的模型，時間、空間包括一切物質(zhì)括都是大爆炸之后出現(xiàn)的。對于大爆炸之前的任何事情，對于我們來說都是沒有任何意義的，或者是不存在的。

奇點定理以及宇宙大爆炸模型一直有一個前提，就是廣義相對論是正確的，需要和量子力學(xué)結(jié)合起來。大爆炸奇點是一個特別的存在，因為一切物理定理在它面前都失效了。

有限無界的宇宙是什么意思呢？（再談開始）

霍金舉個栗子，比如地球是個有限的球體，但是地球表面沒有邊界和開端，你可以在地球上一直走但是找不到邊界也不可能跑到氣球以外的地方去。

霍金的無邊界宇宙模型里的宇宙是一個四維宇宙，空間和時間交叉在一體的四維宇宙?？臻g就像是地球的表面，范圍上有限的，但是卻沒有邊界，也沒有形成奇點。宇宙時空中的每一個點都和地球上的點是一樣的，即宇宙的時空并不是無限的，而是一個很特別的邊界和開端。追加：無邊界宇宙仍然需要被驗證，不是主流。

3、黑洞相關(guān)

黑洞是什么呢？黑洞最大的特點是具有極強的引力，任何物質(zhì)只要進(jìn)入某個臨界領(lǐng)域就永遠(yuǎn)無法逃出黑洞包括光。

但是黑洞吸引一切東西的特性與熱力學(xué)第二定律產(chǎn)生了沖突，根據(jù)熱力學(xué)第二定律的話黑洞就是有溫度的，有溫度的物體就會向外發(fā)射輻射和粒子。

但是光都逃不出黑洞的引力，不可能還會有粒子從黑洞中跑出來?；ハ嗝?？！霍金發(fā)現(xiàn)黑洞的確會發(fā)射出粒子，但是這些粒子不是從黑洞中跑出來的，而是從黑洞邊緣空虛的空間里“變”出來的。其中的負(fù)離子會被吸到黑洞，但是一些帶正能量的粒子會從黑洞邊緣逃脫，好像是向外發(fā)射粒子。這就是黑洞輻射，也叫做霍金輻射。

霍金輻射是霍金把廣義相對論、量子力學(xué)、熱力學(xué)結(jié)合起來的一次城市。雖然一直沒有被觀測到，也是具有極高的理論價值。

8

史蒂芬·霍金這本《時間簡史》中，偉大的科學(xué)家們在繼承前人的基礎(chǔ)上努力創(chuàng)新，從而不斷地推動科學(xué)的發(fā)展。正是這種創(chuàng)新精神，才使得人類社會不斷地向前邁進(jìn)。馬爾滕曾經(jīng)說過：水不流動，必至污濁。同樣，一切事業(yè)，假使當(dāng)事者不常留意改進(jìn)，改良，努力著創(chuàng)新，最終是準(zhǔn)會落伍，失敗的，所以說，創(chuàng)新是發(fā)展的不竭動力。

孔子的因材施教，還是當(dāng)前的以學(xué)生為主的教學(xué)方法，都為社會培養(yǎng)了大批人才。這些，不管在哪一行，無不都充分體現(xiàn)著創(chuàng)新的力量，揭示著，創(chuàng)新推動著整個社會的發(fā)展。

也許有人會說：“那都是偉人所做的大事，跟我沒有關(guān)系呀”。那你就錯啦。我們的日常生活中也都離不開創(chuàng)新。當(dāng)有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)擦黑板時有灰塵，于是發(fā)明了一個新的黑板擦。當(dāng)有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)考試時鉛筆容易壞，于是發(fā)明了自動鉛筆。這些例子無一不證明著在日常生活中我們也離不開創(chuàng)新。

不僅個人需要創(chuàng)新能力，而且整個國家、企業(yè)也需要創(chuàng)新意識。因為只有創(chuàng)新才可以發(fā)展，只有發(fā)展，才可以屹立世界民族之巔。

我們不妨回頭看看，當(dāng)年清朝的閉關(guān)鎖國，缺乏創(chuàng)新使中國被其它國家蹂躪，使國家落后，也正是新中國的改革開放的創(chuàng)新意識，讓中國重新回到世界民主的發(fā)展大潮中去。細(xì)細(xì)數(shù)來，方正集團的漢字激光照排系統(tǒng)已經(jīng)成為世界領(lǐng)先技術(shù)，神舟七號的發(fā)射成功，龍蕊1號CPU的研制成功，還有袁隆平的雜交水稻等等，這些創(chuàng)新的技術(shù)使中國快速發(fā)展，在不久的將來，中國定會位于世界民族之首，而這個成功便是源于我們不斷的創(chuàng)新。

創(chuàng)新是后車輪，發(fā)展是前車輪，只有創(chuàng)新才能不斷推動發(fā)展。

9

課余時間，我饒有興趣的簡讀了一本暢銷全世界的科學(xué)著作——《時間簡史》，其作者是當(dāng)代著名的宇宙學(xué)家、理論物理學(xué)家——斯蒂芬·威廉·霍金。這本科學(xué)著作可以說得上是將愛因斯坦的《廣義相對論》和量子力學(xué)結(jié)合得最完美的一本書，除這點之外，此書還詳細(xì)地闡述了黑洞效應(yīng)和大爆炸及宇宙奇點問題。

倘若這本書以數(shù)學(xué)公式、證明過程和科學(xué)術(shù)語為主，那么我認(rèn)為它不可能這么暢銷全世界。這本書正是以它通俗的語言文字、幽默的插圖、強有力的論證過程和獨特的思維方式將讀者帶入廣漠無垠的宇宙，去體會黑洞邊緣的神秘，去感受大爆炸的壯闊，發(fā)人思考，引人入勝。

《時間簡史》的重點就是概述黑洞和宇宙奇點大爆炸理論，它從愛因斯坦的相對論開始一步一步的探討，補充了廣義相對論中的一些不足。作者認(rèn)為宇宙是從一個密度、時空曲率無限大的奇點通過大爆炸而開始的，在大爆炸中，物質(zhì)的溫度非常高。在隨后過去的一秒鐘中，宇宙的溫度急劇下降，下降到大約100億攝氏度，于此同時也在不斷地膨脹，就使得正電子和反電子（帶正電荷的電子）互相碰撞以此湮滅，并釋放出大量光粒子，來維護(hù)宇宙的平衡。到了后來，得以有強力的作用從而使物質(zhì)不斷聚攏，聚攏，這就形成了古老的星球和星際物質(zhì)。我們的地球，也是通過這樣的物質(zhì)聚攏才形成的。

而書中的另一偉大成就是對黑洞的研究，黑洞最開始是愛因斯坦在《相對論》一書中作出的一個預(yù)測，他假設(shè)如果存在一空間的曲率非常大，物體的逃逸速度非?？?，快到連光也不能逃離這樣的空間。那么這樣的空間可以稱之為“黑洞”。但他認(rèn)為既然連光也不能逃離黑洞，那么我們也無法觀測到它，它名副其實是一個非常黑的洞。但霍金結(jié)合了愛因斯坦的相對論和量子理論后提出：黑洞其實不“黑”，它可以放射出正反粒子，而且它還有這很高的溫度。正因為它放射出的正反粒子互相湮滅了，所以