时间简史读书笔记15篇
当认真看完一本名著后,相信大家都积累了属于自己的读书感悟,这时候,最关键的读书笔记怎么能落下!那么我们该怎么去写读书笔记呢?以下是小编为大家收集的时间简史读书笔记,仅供参考,欢迎大家阅读。
时间简史读书笔记1
慢慢地,就要走到了《时间简史》的结尾。读这本书,更多地是让我从更广阔的层面去看待人类和宇宙,充满想象而又辩证的。我知道深邃的宇宙包含许多的未知,我知道黑洞不黑而又非常热情,我知道时空卷曲就像传送门。站在空旷的草地上,闭上双眼张开双臂,仔细聆听风的`声音,你会发现似乎全世界都呈现在你脑海里,思绪纷飞宛若光雨。要说能够比光快的,应该就只要思维了吧。生活在这个三维的世界,自然不能体会四维乃至十二维的生命形式。虽然二维的世界生命不太可能生存,但是更高维的世界应该是一个更加光怪陆离并且有趣的多的世界吧。
是不是那时候所有生命都能够像哆啦A梦一样,拥有穿越空间的百宝箱。假若我是一个科幻作家,可能我会幻想时空旅行早已存在,并且人群中已经混杂着来自更高维度或者更遥远时空的旅客。宇宙有意志也好,时空定律也罢,这些旅客被时空防卫,使得他们的记忆丧失——尤其是自身来自未来的记忆。可是这种来自未来的理论以及意识还有一些残存,于是可以看到历史上卓绝的人物层出不穷,可以看到金字塔悠然耸立……
或许,在我的笔下,爱因斯坦也会是一位遥远的时空旅客。现在,窗外阳光明媚,远处连绵的山峰清晰可见。淡蓝色的天空下,是行走的世界。二零一八年四月七日十二时五十三分,一切静好。
时间简史读书笔记2
我所了解的霍金是当代最重要的广义相对论和宇宙论家。20世纪70年代,他和彭罗斯一道证明了著名的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。
他还证明了黑洞的面积定理皆随着时间的增加,黑洞的面积不减。他是《时间简史》一书的作者,20xx年我女儿买了一本《时间简史》,我从头到尾通读了一遍,还做了笔记。下面我将自己认为重要的笔记摘录于下,从中是否可以窥探到霍金的`部分思维?
P17:事件的位置以及它们之间的距离,对于在电车上和铁轨上的人来讲是不同的,所以没有理由认为一个人的处境比他人更优越。
P27:我们看到的从很远星系来的光是在几百万年之前发出,在我们看到最远物理的情况下,光是在80亿年前发出的,这样当我们看宇宙时,我们是在看它的过去。
P31:空间是弯曲的事实又一次意味着,在空间中光线看起来不是沿着直线走。
P32:地球上的不同高度的钟的速度不同,这在目前具有相当的实用上的重要性,这是因为人们要用卫星发出的信号来做非常精确的导航。
P33:在相对论中并没有一个唯一的绝对时间,相反地,每个人都有他自己的时间测度,这依赖于他在何处并如何运动。
P36:现在我们知道,我们的星系只是用现代望远镜可以看到的几千亿个星系中的一个,每个星系本身都包含有几千亿颗恒星。
P79:如果一颗恒星的质量比强德拉塞卡极限小,它最后会停止收缩并终于变成一颗半径为几千英里和密度为每立方英寸几百吨的“白矮星”。
对于恒星还存在另外一种可能的状态,其极限质量大约为太阳质量的一倍或二倍,但其体积甚至比白矮星还小得多。它们被叫做“中子星”。中子星的半径只有十英里左右,密度为每立方英寸几亿吨。
P120:宇宙的总能量为零。零的两倍仍为零,这样宇宙可以同时将其正的物质能和负的引力能加倍,而不破坏其能量的守恒。
读完《时间简史》我能记下的就是以上几句话,这也就是我对霍金思想只言片语的了解,除此之外,就只在电视里看到过霍金坐在轮椅上的形象了,但我对霍金能够顽强坚持地活到76岁表示敬佩!
时间简史读书笔记3
霍金教授在这本书中试图用一种通俗易懂的阐述方式来解释高深的物理知识,以达到让大多数人都能看懂的目的。尽管如此,这本书看起来还是有一定难度的。在这部书中,他带领读者遨游外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、夸克、“带味”粒子和“自旋”粒子、反物质、“时间箭头”等进行了深入浅出的介绍,并对宇宙是什么样的、空间和时间以及相对论等古老问题做了阐述,使读者初步了解狭义相对论以及时间、宇宙的起源等宇宙学的奥妙。
品读书籍,不得不赞叹霍金教授那如丝般缜密的逻辑性,你会发现字里行间无不显示出他过人的才智,他可以把相对论当做孩子手中的乒乓球来形象地描述相对论中时间与空间是无法分离的这一物理规则。书中的伟大成就之一是对黑洞的研究,黑洞最开始是爱因斯坦在《相对论》一书中作出的一个预测,他假设如果存在一空间的曲率非常大,物体的逃逸速度非常快,快到连光也不能逃离这样的空间。那么这样的空间可以称之为“黑洞”。
但他认为既然连光也不能逃离黑洞,那么我们也无法观测到它,它名副其实是一个非常黑的洞。但霍金结合了爱因斯坦的相对论和量子理论后提出:黑洞其实不“黑”,它可以放射出正反粒子,而且它还有着很高的温度。正因为它放射出的正反粒子互相湮灭了,所以我们很难观测到它。黑洞以极高的速度放射能量,当能量耗尽时则会向宇宙大爆炸那样在大挤压奇点处出现局部区域或整个宇宙坍缩,从而消亡结束。
《时间简史》的作者,斯蒂芬。霍金教授,就是这样一位时间的巨人。霍金的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的`科学家之一,他的贡献是在他20年之久被卢伽雷病禁锢在轮椅上的情况下做出的,这真正是空前的。他在天体物理方面作出了巨大的贡献。霍金用他被禁锢的身躯,以坚强不屈的意志,在宇宙中畅游,他凭借自己的智慧,向真理发出了挑战,为人类的进步作出了巨大的贡献。
在感叹霍金教授带给我的庞大科学信息之余,更多的是敬佩他敢于质疑、敢于想象,更勇于论证的精神。这种精神,正是我们在教育引导学生过程中应重点保护的,万万不可有意无意地扼杀孩子们的想像力和好奇心。
时间简史读书笔记4
是不是每个人都想知道我们生活的这个世界到底是怎么来的?又将走向何处?是不是每个人也都想知道生命如何产生?又有何意义?
我们迷惑,而又不知道使我们迷惑的是什么?我们劳累,而又不知道我们是在为谁而学习?我们寻找幸福,可是幸福在那里,它又是什么?
如果没有这个宇宙就不会有这一切。大家寄希望于《时间简史》会告诉我们一切,因为里面讲述的正是宇宙的起源,和可能有也可能无的终结。虽然我没有看明白,可是知道这里面也没有一个明确的答案。
我记得在上高中时,班里有一个入学成绩第一的'男生。他有点与众不同。当人家都在学习的时候,他天天思考生命是怎么回事,“我”是什么?想不明白,就问老师。很多人都觉得这人真不正常。可是,如果稍微想一想,自己是不是活得很明白呢?
当然,最后那位仁兄自己也没想明白。笑话他的人也自不必说。其实人类对自己的思考,和对宇宙的思考是分不开的。可以说,这类问题在中国古已有之。伟大的爱国诗人屈原就曾作过《天问》,苏轼也有“明月几时有?”的思考。
头段时间,有位学者在我们学校给高三学生做报告。他讲快乐学习,学习快乐,其实很好理解。因为每个人的求知欲是天生的,人们从小在心里都有一个为什么。只是有的人在别人的嘲笑声中,越来越没问题了。可是,求知欲还是存在于每个人的心中。
每个人都想了解自身,弄清这个寄身的宇宙。
时间简史读书笔记5
读完《时间简史》,我颇有感触。
时间和光不是一种东西,这很容易想象。比如在黑夜里虽然没有光,但仍然有时间。光速和时间怎么联系起来我还不清楚。我不用去定义宇宙和时间的概念。宇宙形成之前是一个无穷小的奇点,而且无限紧密,我在这里说成没有,这不是唯心的没有,空间和时间在大爆炸时同时的从无生有。这就会产生两个问题,那个无穷小的产生一切的奇点是什么和它为什么要爆炸。那个奇点什么也不是,不是人类所认识的物质,可以起个随便的名字,比如上帝。它就是一个无穷小无限紧密的点,仅仅是一个点。它之所以要爆炸是因为它想那样,因为现在有了一切所以它爆炸了。这是无法证明的,人类的证明方法必然会引入第三方,为了证明第三方的正确又必须引入第四方,这样的证明会无休止的循环下去。(看到后来,才知道这应该算人择原理。)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。但是,人类理念的进化是极其缓慢和艰苦的。从亚里士多德——托勒密的地心说到哥白尼——伽利略的曰心说的演化就花了20xx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。
霍金的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的科学家之一,他的贡献是在他20年之久被卢伽雷病禁锢在轮椅上的情况下做出的,这真正是空前的。因为他的贡献对于人类的观念有深远的影响,所以媒介早已有许多关于他如何与全身瘫痪作搏斗的描述。尽管如此,译者之一于19xx年第一回见到他时的情景至今还历历在目。那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班时,门打开后,忽然脑后响起一种非常微弱的电器的声音,回头一看,只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上,他自己驱动着电开关。译者尽量保持礼貌而不显出过分吃惊,但是他对首次见到他的人对其残废程度的吃惊早已习惯。他要用很大努力才能举起头来。在失声之前,只能用非常微弱的变形的语言交谈,这种语言只有在陪他工作、生活几个月后才能通晓。他不能写字,看书必须依赖于一种翻书页的机器,读文献时必须让人将每一页摊平在一张大办公桌上,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。人们不得不对人类中居然有以这般坚强意志追求终极真理的灵魂从内心产生深深的敬意。从他对译者私事的帮助可以体会到,他是一位富有人情味的人。每天他必须驱动轮椅从他的家——剑桥西路5号,经过美丽的剑河、古老的国王学院驶到银街的应用数学和理论物理系的办公室。该系为了他的轮椅行走便利特地修了一段斜坡。
其实时间作为一个坐标轴早就存在于每个人的心里了。我们不论干什么事情,总会看看时间。关键在于,时间并非一个孤立的.、自在的直线。时间和空间有同一个出发点,也有同一个终点。这就好比我们的地球,在引力场的作用下空间弯曲,并形成一个球面——没有界限的球面。宇宙的无界也就是指我们生
活在一个四维的时间——空间里,这是一个四维的球体,球面是无界的。可怜我无法想象一个四维的球究竟是什么样子的。
按霍金的说法,其实有十维。这让我浮想联翩。我想到古代神话:九重天+时间。
另外,佛教说:三十六重天,十八层地狱。似乎与九有关的倍数都有很大的魔力。
霍金,这样一位终年坐在轮椅上的人,依靠一个电脑发声合成器,以正常人十分之一的速度与人“交谈”,但他却同其他科学家一样,用自己的经历告诉他人:执著的探索精神是生命的最大动力。在我心中,除了这本著作所带来的洗涤与震撼外,剩下的只是对这颗伟大心灵的崇拜与敬仰!
时间简史读书笔记6
这个暑假,我阅读了由英国著名物理学家史蒂芬霍金撰写的《时间简史》。合上书,我还徜徉在宇宙的三维空间中。
我是一个疯狂的天文迷,所以我一翻开这一本着作,就像饿狼遇见了鲜活的野鹿,能够饱食一餐。这一本书,讲述了在这部书中,霍金描述了外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、粒子、反物质、时间箭头等进行了介绍,并对宇宙是什么样的、空间和时间以及相对论等古老问题进行了阐述,使我初步了解狭义相对论以及时间、宇宙的起源等宇宙学的奥妙。
全书中最吸引我的便是关于黑洞的观点。书上说,我们生活在地球上,地球存在于宇宙,那宇宙又在那里?科学家认为宇宙开始于大爆炸,并由于爆炸的冲击力,宇宙正在膨胀,宇宙光线红移可以证明。之后就有三种情况出现:一种是星球的引力拉回宇宙,一直拉回到宇宙爆炸之前的状态。一种是星球的引力无法拉回宇宙,所以宇宙一直膨胀,最后消失。最后是宇宙大爆炸的`力刚好避过被拉回,但宇宙膨胀的力被无限减弱。而黑洞则是因恒星耗尽能量而坍缩,最后缩到其引力足以影响光、空间和时间,光是最快的,超光速是不允许的。再加上时间都被影响,可见黑洞的力量有多大。又因为空间也被影响,所以黑洞看起来像一个洞,但是不一定是黑的,黑洞有可能发光或发出其它射线,这点可由星系中心是明亮的来证明,因为黑洞的引力,周围的星都被聚集在一起,就形成星系,所以星系中心一般是黑洞。
这一本书虽然很薄,但我去整整读了半个月才基本啃下,但还是有一些深奥的部分似懂非懂,就比如说关于时间和空间的章节,三维空间的理解我总是没有办法深入分析,因为我每每静坐沉思,越是深入思考,却觉得越有问题,破开一个阻碍,却出现了更多的阻碍,越往深处走,阻碍越多。我突然明白一些研究时间空间的科学家为什么到后来都疯了,原因是他们研究地越多,悖论也越多,苦思冥想多年,被各方面压力逼疯了。《时间简史》这一本书,仅仅凭着半个月的研究,是绝对不可能全部明白的。
一遍翻完《时间简史》,我似乎明白了什么,宇宙,空间,时间等等似乎都展现在了我的面前。这一本书,每读一遍,都有新的见解和体会。
时间简史读书笔记7
所有的物理理论都是临时性的...
也才明白,我的固有的观念‘如果所有因素都确定了,那么结果必须是能够计算出来的’原先是一种‘宿命论’。天哪,该怎样办?我本来还坚信人的思维也因为过往环境的确定性而属于定数呢。先姑且不去思考思想究竟是怎样产生的,因为在基于纯物质的理论基础搞清晰前去强迫自己想这个问题,可能无异于思想上的自杀吧。
既然物理理论都是临时性的,都随时做好了被推翻的准备,那么,人为定义的一些概念所支持的理论就更不长久了...我深信不疑的数学,也是否有一天被自己的悖论所推翻呢?
我感觉自己已经处于半混乱状态了。我们这个世界,无论多么精彩或恶心,总有一天所有的这一切都但是会坍塌成黑洞里的一个极小的点而已...想到那里我不自觉的伸出手来,要去感受一下这周围的空气此刻是否还真实的存在着。而这个‘此刻’又意味着什么?也是宇宙永恒的一个组成部分吧。
宇宙啊宇宙,你为何如此的存在呢?他们把宇宙大爆炸那一刻称为奇点,奇点之前就不负职责的不追究了?怎样能这样呢?
人类的目标,仍然是不断去认识和改造自己周围的世界——无论这种认识会带来多么悲观的结果。是否存在有一天,事实最后可怕到再没有人敢于去探索呢?我想必须不会的,要不人类怎样会走到这天——在上帝的关怀下生活不是很温暖的么。
我一想到那些为了科学而放下生活乐趣的人——他们才真正在推动人类的前进——我就不由得要鄙视自己,同时鄙视了其他象我一样为了生活而奔波的人。
当同学把我的书寄过来的时候,虽然少了好些,但是也发现多了几本原本不属于我的书。很让我感兴趣的是有一本侦探小说,但是翻了翻后意味索然,又无意识的拿起了这本《时间简史》。但是拿起来就放不下了。之后我才意识到,这就应是纯兴趣的选取吧,我仍然热爱科学的。第一次见它的时候好像是大一还是大二吧,但是它的出现并没有转移我们当时打双扣还是电脑游戏的任何注意力。我记得高二的时候看因斯坦传的时候也是抱着浓烈的兴趣在了解那些未知的不能理解的东西的。当然因为高考的原因,这种兴趣很快给中断了。但是为什么进入大学后反而失去了对科学的兴趣呢?那里面当然有个人特性,但是教育体系,尤其是高等教育制度也着实很有问题。
当爱因斯坦在无聊的专利局里花在总结狭义相对论上的时间,被我们的教授们用来思考做什么了呢?难道当今的科学研究真的就昂贵到那种程度使得连理论物理学家都完全没有施展的空间了?如果有人鄙视我们所有的教授和所谓的专家,我至少不会去谴责这个人。
什么叫做对科学的献身精神?什么是人道?完美的人道只会让社会退步。必然有些人要牺牲自己的幸福,但是他们终将在历史上留下自己的名字!专注于科学的科学家是受我敬重的,即便如霍金这样身形难堪,这难堪也只会在我的敬重中增加震惊而已。
那么夫子提倡的仁德又居于何位呢?想到那里,又想打击一下人为神话了的先古圣贤。都同样是人,为什么先古的就能做到大圣大贤?再更广泛的打击一下那些人为夸张臆想以至于捏造的`行为。不论我的思想触动有多大,神,还是我最厌恶的东西。
那么感情和艺术的地位呢?不得不承认这些东西里边有些是很崇高甚至伟大的,但是它们毕竟都盘旋在思想体系之内。要透过它们去创新到思想本身的起源以及好处,是不太可能了吧?而这些东西于社会的稳定和发展也是必需的。可见我们这个世界为了发展,所需的额外的代价是多么的巨大!
所有的理论,都是总结共性的基础上具有预见性。所以不要在乎理论是否从字面上看起来是否肤浅,更就应注意它是否有效——在此刻或者以后更长一点的时间。
正如书中处处注意处理科学与神学的关系一样,这本书给我带来更多的就应不是科学知识,而是哲学理念上的冲击吧。容我整理一下,让我思想重新有序,才能够再次平和的看待这世界。
有必要补充以下摘录:
迄今为止,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跟不上科学理论的进步。在18世纪,哲学家将包括科学家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至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:“哲学余下的任务仅是语言分析。”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!
来更多的就应不是科学知识,而是哲学理念上的冲击吧。容我整理一下,让我思想重新有序,才能够再次平和的看待这世界。
时间简史读书笔记8
《时间简史》这本书读的人可能不多,但我相信只要读过这本书的人就一定有这样一种感觉:窥探茫茫宇宙,人生的那些小事又何足让你筋疲力尽,何不到茫茫宇宙中畅游一番。这不就有了苏东坡的“寄浮游于天地,渺沧海之一粟”,古人尚且如此,我辈何为小处而大伤脑筋。
《时间简史》所阐述的大部分内容都会牵动你的每一根神经,让你为之动容,为之感叹。茫茫宇宙在她诞生之日起就注定有那么多的故事,让你有读不完的精彩,读不完的快乐,更有读不完的追求。回首往日,生活让我辈容颜尽失,俨然失去了生活的无穷空间,在被填充满满的生活中,我还能找到什么呢?对,也许那是对的,当一个空间束缚你时,你需要做的'不是逃离这个空间,而是在另一个高度去享受它。达到这个高度需要不是一本书的阅读,而是对一本书的感悟。
《时间简史》是霍金的著作。书中霍金对时间本质、宇宙由来作出了权威性的总结,他的理论和构想已经成为科学领域的里程碑。由于过于深奥,我选择了一种谁都能看懂的版本略探一下霍金的著作。
《时间简史》中,有很多内容仅仅是假说,但这又不同于生活中的那个假说,这是有一定的科学依据才能大胆提出来的假说。不过我读得依然很吃力,每一章只有小小一页纸,但其中看懂它需要的知识储备绝不止一座山。
《时间简史》一部科学著作折射出不同的人生理论史,没想到此心里不易乐乎!跳出生活来观察生活,多静下来回头看看,不会累坏了,也不会没有方向。会生活的人就会驾驭生活,而不会让生活牵着鼻子走!
时间简史读书笔记9
时间是什么?是看不见摸不着但又如液体般自由流动的非物质形态?还是物质运动中的一种存在方式?是由过去、现在、将来构成的连绵不断的系统?还是物质的运动、变化的持续性、顺序性的表现?也许,这一切只有时间才明白真正的答案。
我们从何而来?宇宙为何是这样子的?这两个永恒的问题一直困扰着人类。时间一向是被认为没有边界,但在这部探索宇宙时空的书中,凭着对霍金量子宇宙学的理解,仅靠科学定律,我们便可以将宇宙中的一切都预言出来,包括大爆炸和大挤压的奇点。
霍金教授的论述清晰而机智,每个章节都有着近乎于0的距离,与我心灵存在着趋向于+∞巨大吸引力。但其中对我来说魅力最难以言明的部分,却是再次印刷时加入的第十章——冲动和时间旅行。“穿越”不是一个新鲜词。早在马克·吐温的《美国康州佬在亚瑟王朝》中,甚至更早,也许那时文字还没有发明,人类就已经有了探索其他时空的念头。霍金的态度是令人惊喜的:时空旅行,存在一定的可能性。根据爱因斯坦广义相对论,当物体运动速度超过光速时,时间会倒流。可是他也指出,欧洲核子研究中心的粒子加速器显示,在粒子速度达到光速的99。99%之后,无论功率加到多大,都无法使其打破光速壁垒。逆时旅行宣告失败。
就如逆时旅行一般,快速空间旅行也被否决。时空旅行需要时空的扭曲,过去及现在,时空的扭曲程度并未达到满足时空旅行的条件,将来是未知的,即使时空会扭曲到那样的程度,允许未来来客拜访现在的地球,那也只是一张单程航票,无法回去。霍金在章末幽默地指出,他不会在对手也许通晓未来的情况下,对时空旅行可能性打赌。
然而,我认为,不论时空旅行可能与否,这都无法用实验论证。对一项事物的不同选择,会带来不一样的未来,基于不同选择造成的'不同未来,我们称之为平行世界。相同的DNA组成、相同的外貌、拥有某段相同的过去,基于一个不同选择而分立在平行世界,这是一个人,又不是一个人。如果将我们所在的世界命名为A1,A1中的个体a1作为志愿者穿越到Ai时空。一个世界里没有两片完全相同的叶子,自然法则不会允许a1与对应的个体ai同时存在于Ai时空中。即使两个个体能够同时存在,身处A1时空的我们也无法接受到a1的跨时空信件及证明。我们有理由相信a1在试验过程中化为分子。寄希望于Ax时空的个体x来到A1时空也是不可能的。仅中国目前有近14亿人口,平均每人一生有n个事件,每个事件有m种选择,由此衍生出的平行时空数量接近+∞,恰有Ax时空的x携带证明到达A1的可能性趋向于0。如果有未来公民到达A1时空,根据时序防卫猜测,他无法透露任何超过A1目前时间轴的信息,也无法回到未来,并不能验证时空旅行的可能性。如果他强行改变历史,也会创造无数新的平行世界,与拥有固定历史的A1时空无关。当然,这也仅是我个人由《时间简史》得到的一些想法。
童稚与智慧的结合造就了《时间简史》。也许只有亲自品读,才能领略其无穷魅力。
时间简史读书笔记10
无论是年少的还是年长的,人们总是去不断的学习,为的是能更好地了解我们周围的各种事物。身为二十一世纪新一代的青年,我们有责任也更有义务去学习、了解、研究我们所处的环境。为此出于强烈的好奇心,利用暑假难得的机会我认真地读了霍金先生写的《时间简史》一书,读完之后掩卷长思,细细的领略其中的哲理,让人耳目一新。
《时间简史》的重点就是概述黑洞和宇宙奇点大爆炸理论,它从爱因斯坦的相对论开始一步一步的探讨,补充了广义相对论中的一些不足。作者认为宇宙是从一个密度、时空曲率无限大的奇点通过大爆炸而开始的`,在大爆炸中,物质的温度非常高。在随后过去的一秒钟中,宇宙的温度急剧下降,下降到大约100亿摄氏度,于此同时也在不断地膨胀,就使得正电子和反电子(带正电荷的电子)互相碰撞以此湮灭,并释放出大量光粒子,来维护宇宙的平衡。到了后来,得以有强力的作用从而使物质不断聚拢,聚拢,这就形成了古老的星球和星际物质。我们的地球,也是通过这样的物质聚拢才形成的。
为什么我们总是记住过去而不是未来,为什么时间总是向前进?
这里必须关心一下时间的方向,只有时间有方向的时候才可能出现时间旅行。这必然出现前后和里外之分,它必然有起点和现在的位点,那么宇宙就有了一个边界,宇宙就是有限的。只有当我们低于时间的速度时,我们才相对于时间向后运动,我们才能回到过去。就是说,所有的物体在相对于宇宙的时候都和时间同速,宇宙里的一切都在随时间向前运动。如果我们超过时间的速度走到时间之前,那里还没有空间没有时间没有一切,那里还是混沌状态,在那里不会看到任何东西,我们也不能在那里存在。
时间简史读书笔记11
时间是个什么概念?百度百科是这样解释的:时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数,确定时间,是靠不受外界影响的物质周期变化的规律。例如月球绕地球周期,地球绕太阳周期,地球自转周期,原子震荡周期等。爱因斯坦说时间和空间是人们认知的一种错觉。大爆炸理论认为,宇宙从一个起点处开始,这也是时间的起点。
《时间简史》讲述是探索时间和空间核心秘密的故事,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、基本粒子和自然的力、黑洞、黑洞不是这么黑、时间箭头等内容。第一版中的许多理论预言,后来在对微观或宏观宇宙世界观测中得到证实。
自1988年首版以来,《时间简史》已成为全球科学着作的里程碑。它被翻译成40种文字,销售了近1000万册。此版更新了内容,把许多观测揭示的新知识,以及霍金最新的研究纳入,并配以250幅照片和电脑制作的三维和四维空间图。读完这本书,我不禁为霍金的天才而折服,我不是工科的学生,我是文科生,因此对于时间的感悟,无法像理科生那么敏感。但是我却对时间充满了兴趣。
相信大家对于20xx年玛雅世界末日的预言有所听闻,甚至人心惶惶。但是,其实在玛雅人看来,所谓的世界末日不是世界消失殆尽,而是另一个世纪的开始,另一轮循环的开始。
而进入这个新世代,世界会有些大大小小的反应,不一定是指这年,而是这个时段,或许早已开始,或许仍未发生。但是,在这过后,人类如果无法从中相应得到心灵的提升,感悟的提升,那么人类的道路将走得不太好了,相反,如果通过这次的大考验,人类反省提升自我,那么下个时代,将是我们重生的时代。其实,玛雅人对时间持这种态度和想法也未尝不可。
时间,从何而起,到哪里结束。这是个最难解的问题,也许时间简史的解答,仍然不够贴近真理。但是,作为地球上的人类,时间对于我们大部分人来说,不就是一天24小时,每小时60分钟,每分钟60秒吗?也许就连这个时间的算法都是落后不足的。但是人类还未发展到改进时间系统的程度,也只能从其安排,在时间的细缝中窥探奥秘。
珍惜时间,小学三年级的课本上早已明晰这个道理,不过,现在有多少人能够做到?珍惜每分每秒,让生命创造更美的'价值呢?珍惜时间的名人也有很多,他们值得我们学习和借鉴,其中,我想推荐柳比歇夫,此人通过他的时间统计法对自己进行了研究和试验:试验在写、读、听、工作、思索各方面,他到底能干多少?
干多少?怎么干?他不让自己负担过重,力不胜任;他总是循着他能力的边缘前进,他对自己能力的掂量精确无疑。这样苛刻的自我要求也许我们做不到,可是如果有他的一半甚至是四分一,我们的人生肯定会大有不同!
在探索时间的征程上,让我们好好的珍惜此时此刻的时间吧!
时间简史读书笔记12
自古以来,我们头顶的天空究竟有什么奥秘这一难题一向困扰着人们。关于世界起源有我国的盘古开天辟地之说等,西方世界则认为是上帝创造了这个世界。于是乎,在欧美能够看到遍布大街小巷的教堂,大多数人都虔诚地信仰着上帝。但是很可惜呀,哈勃望远镜把地球周围200亿光年范围内的空间都检查了一遍,却丝毫没有上帝的影子。尽管这两种看法很明显都是错误的,但它也反映出人类爱思考的一面,实在想不出来时,就编一个盘古,上帝之类的出来,自圆其说。
霍金在这本书中试图用一种通俗易懂的阐述方式来解释高深的物理知识,以到达让大多数人都能看懂的目的。尽管如此,这本书看起来还是有必须难度的,如果你没有必须的物理基础的话,那就更加难以理解了。其实阻碍我们理解的最大原因还是我们平时生活在宏观低速的环境中,无法理解在宇观或微观下的物质及其运动状态。就如同爱因斯坦的相对论一样,它在物质的运动速度接近光速时才有好处,但我们在生活中根本不可能接触到这类状况,所以除非有超强的想象潜力与抽象分析潜力,想要明白其实很难。所以我将从一个业余的角度来看这本书,仅仅是出于爱好与好奇关于宇宙的起源,霍金教授坚持他的宇宙大爆炸观点。即宇宙原先是一个体积无限小的奇点,因而它的密度无限大。它突然就爆发了,四散开来,同时爆炸产生的温度极高,从此宇宙就一向持续膨胀,直到此刻,而爆炸的那一刻就是时间的开始。在膨胀的过程中,有些气体,灰尘渐渐冷却聚集在一齐,构成各种各样的星球,宇宙的样貌渐渐清晰了起来。那里有个麻烦的地方,那就是大爆炸是时间的开始,那么在大爆炸“之前”,那个奇点算什么,没有时间跨度么或许用“之前”有些不适宜,毕竟在开始之前能有什么呢!但是开始又是从哪来的呢,这仿佛陷入了一个死循环,无论
你说什么是源头,你都能够怀疑这个源头的来源,结束这种无休止的怀疑的最好方法就是相信一个最早的,没有“在那之前”。所以很多人就相信上帝,霍金呢,相信那个“奇点”,可我呢,我不明白,上帝那么多人信,估计没什么可信度,大爆炸理论也只是猜想,没有被证实。事实证明,没有信仰的确是件很痛苦的事,脑中一片混沌,无法被拯救。
上面那个问题的确很折磨人,霍金教授自己也说的含含糊糊,一笔带过了,我也略过吧。下面讲的是时间与空间、物质的关系。在大一上的马克思主义哲学原理课中,马克思简单的说了下运动是物质的根本属性,而时间与空间则是物质运动的表现,时间具有一维性。霍金和一大批物理学家却有不同的观点。首先,物质与空间的关系就很微妙——物质是扭曲的空间。可空间是什么呢难道是真空真空但是意味着什么都没有——虚无。这一点目前科学界仍在作努力,他们试图发现一种构成物质的最基本的东西,基本到不可再分割。可惜在夸克这儿遇到了点障碍,因为夸克已经是一种猜想了,几十年来一向都还未被证实。由于实验器材条件的限制,以及理论上的一些缺陷,对微观粒子的观测一向都有障碍,无法精确测得其运动状态。这样一来,科学家们就只能很郁闷地整天苦思冥想,试图发现一种全新的理论,但在这几十年里,一向没有什么实质性的进展。
这本书中最引人思考的地方还是它的时空观。在相对论中,绝对空间与绝对时间都不存在。此刻大部分人都已能理解绝对运动的`观点,也就是说静止是相对的,没有绝对静止。因为缺乏绝对的静止的标准,我们无法确定在不同时刻发生的事情是否处于同一空间位置上,很多人也许会认为这很简单——同一地点很好确定。但平常人所说的同一地点是指在目前这个星球上的相对地点,把我们置身于宇宙之中,我们的位置每时每刻都在变化着,永远没有重叠的两点。因为地球本身正一刻不停地做着运动,这一点是很容易理解的。但时间也变成相对的,就让人很难懂了。在我们的日常生活中,时间的流逝似乎是一成不变的,按照它自己固有的规律行走,不受我们的影响。正因为如此,我们总是用时间来记录已经发生过的事,把时间当做一个固定的标尺,我们在这样一个统一的标尺下进行交流才不会有困难。但爱因斯坦的相对论却无情的指出不存在什么绝对时间,时间只但是是物质运动的附属品。我们通常所说的时间似乎没有方向,虚无缥缈,看不见抓不到。在相对论中,时间是一维的,它的方向就是宇宙膨胀的方向,我们的宇宙目前仍然在做膨胀运动。
关于时间的相对性我还是无法理解,霍金紧之后就介绍了黑洞。我本以为我对黑洞是相当了解的,因为我经常能在科普节目中看到关于黑洞的解释。黑洞是恒星老化后坍缩构成的。恒星靠内部氢原子的聚变产生能量,释放光和热,太阳就是这样。在内部原料用完后,就会发生坍缩,即向一点收缩。当这一点十分十分小时,它的密度就会趋向于无穷大,同时它的引力也会变成无限大。由于引力很大,没有什么东西能够从它那儿逃逸出来,那里面也包括光。众所周知,人能看到东西,是因为反射那个东西的光进入人眼。此刻那儿不会有光发射出来,所以人类是不可能真正地看到黑洞的,但能够根据可见星体的运动规律来推测。本来我以为这并有什么大不了的,看不见就看不见呗。但霍金教授补充了一句,那里是时间的终点,类似于奇点。
我想在这个年龄的大部分青年都思考过宇宙到底是什么,从何而来,过去的就过去了么,未来又在哪里,命运是否早已决定好了之类的问题。有的时候,我会因想不出来而无限伤感。确实如此,当你发现你根本不明白你所存在的地方到底是什么,你到底为何而存在,心中肯定会有一丝落寞甚至悲哀。过去我会刻意去逃避这些问题,想得太多或许会影响正常的生活。有时候看新闻,也会发现一些人因为这些问题而精神出现问题。我选取看这本书,就是想解决萦绕于心中头的疑惑。但这本书只是说了一些猜想和让人费解的理论。此刻,我能够稍微理解那些相信上帝或其它宗教的人,毕竟,心中没有一个信仰会让人的生活失去方向,在人生的道路上迷路。我只期望有一个能让人信服的说法让我来相信。我是并不是一个彻底的唯物主义者,到底谁才是世界的主宰,谁也没办法证明。尽管我能够确信上帝佛祖什么的都是扯淡,我也不会迷信和神有关的活动。因为我在心中已不明白把那些个神啊仙啊骂了多少回,但此刻仍活的好好的,那些个神仙连我这样一个普通的人都治不了么在某种程度上,我把自己归结为一个宿命论者。因为这个世上巧合总是太多,比如我的存在就很奇妙。试想宇宙中有多少分子原子,偏偏就有那么必须数量的原子组成了我。话虽这样讲,但我也不会拿命运当借口,很多失败的人总把原因归结于命运。我想一个普通的人怎样可能清楚地明白自己的命运,不到最后一刻,答案都不会揭晓。
暂时失败的人,也不代表就必须不能成功。很多人都会说命运掌握在自己手里。他们有没有想过他们有这种态度又是从何而来的,他们的出生难道也掌握在自己手里么你或许能够说人们能够透过后天的努力奋斗改变自己的命运,但你要奋斗的这种态度又是从何而来呢,答不上来了吧。
时间简史读书笔记13
1.宇宙是无限的,因为他是无限的,所以画任何一条线都可以认为是中线,任何一个地方都可以认为是中心。宇宙是无限的,它没有边缘,那么任何一个地方都可以认为是边缘。这不是简单的套用物极必反,这完全是我对无限的推论。
2.然而在广义相对论中,情况则相当不同。这时,空间和时间变成为动力量:当一个物体运动时,或一个力起作用时,它影响了空间和时间的曲率;反过来,时空的结构影响了物体运动和力作用的方式。空间和时间不仅去影响、而且被发生在宇宙中的每一件事所影响。正如一个人不用空间和时间的概念不能谈宇宙的事件一样,同样,在广义相对中,在宇宙界限之外讲空间和时间是没有意义的。(引用时间简史。)
3.时间和光不是一种东西,这很容易想象。比如在黑夜里虽然没有光,但仍然有时间。光速和时间怎么联系起来我还不清楚。我不用去定义宇宙和时间的概念。宇宙形成之前是一个无穷小的奇点,而且无限紧密,我在这里说成没有,这不是唯心的没有,空间和时间在大爆炸时同时的从无生有。这就会产生两个问题,那个无穷小的产生一切的奇点是什么和它为什么要爆炸。那个奇点什么也不是,不是人类所认识的物质,可以起个随便的名字,比如上帝。它就是一个无穷小无限紧密的点,仅仅是一个点。它之所以要爆炸是因为它想那样,因为现在有了一切所以它爆炸了。这是无法证明的,人类的证明方法必然会引入第三方,为了证明第三方的正确又必须引入第四方,这样的证明会无休止的循环下去。(看到后来,才知道这应该算人择原理。)
4.空间和时间是一个整体,有空间的地方就有时间,有时间的地方就有空间。那么宇宙在膨胀,时间就在延续,宇宙一旦停止膨胀,时间也就停止。那就是世界末日。时间和空间只能是一个整体,它们之间的夹角只能是零。因为它们在大爆炸之前交于奇点,所以它们不可能平行。时间和空间是一个整体意味着它们不可能单独存在。这样,接着我必然得说,空间和时间是连续的,那么它们有速度吗?因为空间膨胀有速度,所以时间也必然有速度,即空间膨胀的速度等于时间的速度。
5.在任何方向上看,宇宙都是一样的。既然宇宙在膨胀,膨胀的速度怎样?既然有速度,它必然会有一个参照物,就象光相对假设的以太一样,我们又要假设什么呢?万物形成之前只是一个点,它们之间的距离为零,爆炸之后膨胀。可以想象我们也是以相对于我们目前能看到的最远的地方的物体远离我们的速度远离它。那么是不是可以说,如果膨胀的速度是超光速,我们就是超光速,如果膨胀的速度是光速我们就是光速,如果膨胀的速度低于光速我们就低于光速呢?对于第一种可能,如果我们超过光速,我们显然不可能看到光。对于第三种可能,是我们从一产生就是光速还是后来慢慢变成光速呢?
6.回过头来看一看开头,任何一条线都是宇宙的中线,任何一个地方都是宇宙的中点,这明显是认为了无限等于无限。因为无限和无限是无法比较的,就是说我们不能比较线左右的大小也不能比较一点离边缘各连线的大小。你无法证明它们相等,也不能证明它们不等。但是我觉得可以想象出一种相等,你说不等我也不会反对,但你不能说其中任何一个大。我非常倾向于相信无限等于无限。
7.接着4的推论。如果我们可以时间旅行,我们回到过去的时间。因为空间和时间是连续的,过去的空间和过去的时间已经成为现在的空间和现在的时间,我们也就是回到了现在。这有意义吗,我们从现在回到现在?我无法想象我们过去的某一时刻的时间和空间仍然在某个地方以某种形式存在,它们明显已延续成了现在。(我在这里丢掉了一句话,当时我在写上面一句时打算把它放在这里,可是当我写完之后却再也想不起来了。而那句话正好又是我感觉包含了真理的一句话。那大概意思也许是过去是现在,现在是现在本身。)如果它们以某种形式存在的话,那意味着每一个时刻都象照片一样静止,并且是绝对静止在一个地方。这是错误的。我还没有想说时间旅行不可能,只是想假设空间和时间的速度比光快。时间的速度是个什么概念,这似乎象水里燃烧的火一样无法想象?
太阳光要经过八分钟到达地球这句话里有两个内容。一是光的速度,二是时间的长度。我们所认识的时间,是我们地球围绕太阳运转的时间,这是一个人为的划分,之后我们才测量出光的速度。我们一直把时间当成一种长度,似乎它的速度无穷大,只要物质达到那里,时间同时也达到了那里。时间的速度就是宇宙膨胀的速度,它应该比光的速度快。这样的推导,将推出宇宙是有限的结论。
为什么我们总是记住过去而不是未来,为什么时间总是向前进?
这里必须关心一下时间的方向,只有时间有方向的时候才可能出现时间旅行。这必然出现前后和里外之分,它必然有起点和现在的.位点,那么宇宙就有了一个边界,宇宙就是有限的。只有当我们低于时间的速度时,我们才相对于时间向后运动,我们才能回到过去。就是说,所有的物体在相对于宇宙的时候都和时间同速,宇宙里的一切都在随时间向前运动。如果我们超过时间的速度走到时间之前,那里还没有空间没有时间没有一切,那里还是混沌状态,在那里不会看到任何东西,我们也不能在那里存在。
我的观点是,一切在宇宙产生之时就和时间具有了同样的速度,即宇宙膨胀的速度。未来的空间和时间还没有产生,去未来旅行根本不可能。
8.时间简史里试图把宇宙描述成一个有限但无边界的空间,它是完全自足的,没有开始也没有结束,它就是存在。对时间则有如下描述,“无序度或熵随着时间增加是一个所谓的时间箭头的例子。时间箭头将过去和未来区别开来,使时间有了方向。至少有三种时间箭头:第一个,是热力学时间箭头,即是在这个时间方向上无序度或熵增加;然后是心理学时间箭头,这就是我们感觉时间流逝的方向,在这个方向上我们可以记忆过去而不是未来;最后,是宇宙学时间箭头,在这个方向上宇宙在膨胀,而不是在收缩。”
我觉得除非找到宇宙大爆炸时的奇点或者宇宙的边界,否则是无法找到时间的方向的,那方向似乎形成了一个球体,指向任何地方。我也倾向于相信,宇宙有开始也有结束,宇宙是任意产生的,可能已经产生了无数次也结束了无数次,每一次存在的时间可以相等也可以不相等,从一秒到几百亿年。我们现在只是其中一次,其它某一次也可能产生过智慧生命也可能没有产生过。总之是任意的,这一次不是幸运,而是亿万种可能中必然的一种。
宇宙现在在膨胀,那么将来它会压缩吗?如果它压缩,时间的方向就会和现在相反,就会出现破碎的花瓶的碎片从地上跳到桌子上又结合成花瓶的现象啊。时间简史上说,无边界条件意味着,事实上在收缩相时无序度继续增加。就是说宇宙即使压缩时,时间的方向也会和膨胀时,即现在发生的时间同向。
时间简史上说收缩相时不适合智慧生命的生存,因为那没有强的热力学时间箭头。我不认为这是原因,为什么不能假设,在宇宙由膨胀转为收缩的临界时,所有的生物将获得永恒的生命,直到收缩到奇点呢?或许由膨胀转为收缩,继而收缩到奇点的时间只是一秒。当然,是在数百亿年也不一定。收缩时的空间和现在肯定完全不一样,生命或许将飞越到没有时间观念。
9.时间旅行的想象首先是由整个宇宙都在旋转推论出来的。即宇宙中所有物体的轨迹是一个闭合的曲线,假设他们的速度超过正常的速度,改变一下方向(小于切线方向),做一条弦那样的运动,他们就能用低于正常时间的时间到达没有到达的地方,或者已经经过的地方。这就是时间旅行在理论上可能。
我想,我们现在所旋转成的轨迹,应该是象弹簧那样,并不是平面闭合的。
引用时间简史。微波背景和轻元素的观测表明,早期宇宙并没有允许时间旅行的曲率。如果无边界设想是正确的,从理论的基础上也能导出这个结论。这样问题变成:如果宇宙初始就没有时间旅行所必需的曲率,我们能否随后把时间的局部区域卷曲到这种程度,以至于允许时间旅行?
无论是超光速和空间弯曲都不可能旅行到未来。因为现在是时间的末端,空间也必然是末端,无论它怎么弯曲,也只可能向过去弯曲而不能向未来弯曲,未来是一条虚线。(时间简史:一种对来自未来的旅客缺席的解释方法是,因为我们观察了过去,并且发现它并没有允许从未来旅行所需的那类卷曲,所以过去是固定的。另一方面,未来是未知的开放的,所以也可能有所需的曲率。这意味着,任何旅行都是被局限于未来。)无论是向过去还是未来旅行,我们都必要考虑过去和未来到底存在于哪里和以什么样的形式存在。
回到7中,我无法想象我们过去的某一时刻的时间和空间仍然在某个地方以某种形式存在。如果我们把过去分成一个一个的点组成的线,这线直到现在的前一秒,我们就象一颗流星拖着长长的尾巴,向膨胀的方向前进。难道宇宙的里面的某处还会有一个过去的地球以实质的形式存在吗?过去是存在着的,它肯定不会以能见的能触摸的能进入的方式存在。假如我们回到过去的某一点,我们在那里只有和时间保持同速(相对静止),在那一点向时间正方向流动,才能看清一段历史。这样我们只是在看一段电影,过去的存在形式决定我们不可能改变历史。
那么,假设我们回到过去的某一点然后随它流到出发点。这个出发点必须已向前运动了,我们还没有到达现在。我们用一种方法到达现在,在出发点和现在之间这一段时间里,我们从人间蒸发了吗?当然,这不是明显的错误,我们可以象跑到电影院看电影而在家里消失一样。可我们怎么才能从出发点回到现在呢,如果我们能从出发点回到现在是不是就意味着可以去未来旅行呢(如果我们可以弯曲过去就代表可以弯曲未来,因为我们出发之后的时空是没有被弯曲的,那样的时间必须是切线。)?
我猜想,时空一旦被弯曲就会产生两段弯曲,即一个周期波(象镜子里的S)。从出发点到现在的时空和过去是一样的,是两相反的弯曲。这样我们就能从折点延切线迅速回到现在。但是我们不能从折点(出发点)延弯曲继续流到现在,因为出发点之后对于我们是未知的。我们如果要看离开的时间里发生了什么,只能再一次回到过去旅行。(如图。)画完之后我才发现,从出发点到现在的曲率要低于过去的曲率。这样就更容易接受,它的曲率可以小到很小很小。同时,这张图也说明旅行者旅行的时间在实际时间上的投影比他离开的时间(从出发点到现在)的投影长,这和相对论吻合。
10.或者这一切都是相对论的悖论,相对论是二项的不稳定的,它相对于每一个物体都可能不同。如果是三项的,互相相对将是稳定的。实际上,第一推动即上帝的存在与否仍然无法解决,我们只能用一个假设代替另一个假设。因为膨胀因为未知才有了一切有了意义,我们还渴望什么?
时间简史读书笔记14
拜读《时间简史》是我多年前计划之一,我臆想自己看完之后会这样,酷酷的还有一点小性感。实际是看中、完、看又一遍、查资料时,心情如下,这篇文章写了快1个月,我真心觉得立FLAG写这种东西真找抽。
碎碎念结束,读书笔记正式开始发射凸凸凸凸:霍金是当代最知名的活跃的物理学家。他在时间简史中介绍了20世纪物理学的基础知识,涵盖范围从相对轮到量子力学,从宇宙膨胀到基本粒子,从黑洞到虫洞等,并用“奇点理论”和“霍金辐射“试图解决宇宙起源的”无边界宇宙模型“问题。
霍金在学术上有很多重要的贡献,但是最重要的是奇点和黑洞的研究,具体:
一、证明奇点定理
奇点是霍金与数学家彭罗斯研究证明了奇点定理。
二、提出了无边界宇宙模型
认为宇宙即没有边界,也没有起始和终点,是对上帝、宗教的一次彻底挑战。
三、黑洞相关
霍金证明了黑洞也能发出辐射,即霍金辐射。我们一条一条来看:
1、证明奇点定理
奇点是什么呢?想象把宇宙挤压成一个小点,这个点就是奇点,它是宇宙时空的开端。
前提铺垫:20世纪之前人们认为宇宙是静止不动的。虽然万有引力证明物体之间是相互吸引的,但是科学家们还是发明出来各种“证据”来证明维护宇宙是静止不动的,比如爱因斯坦在1915年发布广义相对论提出“时间是可以弯曲的,宇宙不是静止的”,他在自己的方程中编了一个“宇宙常数”来看起来像静止的,咳咳。
到20世纪20年代,科学家用哈勃望远镜发现在观测恒星的时候,大部分恒星都在远离地球,特别是恒星离开的越远,离开的.速度也就越快。这个怎么理解呢?
拿一个气球,然后在气球上标上许多点,然后给气球吹气,气球越来越大。气球上相临的两个点距离会越来越远,这个气球就相当于宇宙。气球上的点就相当于恒星。
当科学家们证明了宇宙不是静止的,确实是变化的,发现了宇宙膨胀之后,又基于爱因斯坦的广义相对论为基础,找出来一个新模型描述宇宙膨胀,即弗里德曼模型。在弗里德曼德模型中,时间可以往前推,宇宙就会收缩。比如推到150亿年前,那么所有的星系之前的距离就会变成0,就像是整个宇宙被挤压成一个点,这个点就是奇点。
奇点的性质跟其他牛逼的物理学发现一样,我们没有办法直观的去想这是个什么东西。但是科学家们通过数学计算可以发现,奇点的体积无限小,弯曲程度、密度、引力无限大。
霍金和彭罗斯的贡献在于,他们用严谨的数学方法证明了宇宙必然诞生于这样一个奇点。这就是宇宙的开端。
2、无边界宇宙模型
前提铺垫:20世纪,物理学两个最重要的发现相对论和量子力学,也是当代物理学最核心的两大基础理论。其中:相对论是主要负责宏观领域比如星际运动,量子力学主要负责微观领域,比如粒子运动的问题。在研究一般问题是两者互相独立,互不干扰。
科学家们都认为宇宙是诞生于一个奇点之中,诞生着一刻被称为“大爆炸”。这个奇点就是宇宙大爆炸奇点。但是后来霍金改变了自己的想法,提出了无边界宇宙模型,认为宇宙不需要诞生于奇点之中(这点稍后再详谈)。
宇宙大爆炸理论是目前最主流的描述宇宙起源的模型,时间、空间包括一切物质括都是大爆炸之后出现的。对于大爆炸之前的任何事情,对于我们来说都是没有任何意义的,或者是不存在的。
奇点定理以及宇宙大爆炸模型一直有一个前提,就是广义相对论是正确的,需要和量子力学结合起来。大爆炸奇点是一个特别的存在,因为一切物理定理在它面前都失效了。
有限无界的宇宙是什么意思呢?(再谈开始)
霍金举个栗子,比如地球是个有限的球体,但是地球表面没有边界和开端,你可以在地球上一直走但是找不到边界也不可能跑到气球以外的地方去。
霍金的无边界宇宙模型里的宇宙是一个四维宇宙,空间和时间交叉在一体的四维宇宙。空间就像是地球的表面,范围上有限的,但是却没有边界,也没有形成奇点。宇宙时空中的每一个点都和地球上的点是一样的,即宇宙的时空并不是无限的,而是一个很特别的边界和开端。追加:无边界宇宙仍然需要被验证,不是主流。
3、黑洞相关
黑洞是什么呢?黑洞最大的特点是具有极强的引力,任何物质只要进入某个临界领域就永远无法逃出黑洞包括光。
但是黑洞吸引一切东西的特性与热力学第二定律产生了冲突,根据热力学第二定律的话黑洞就是有温度的,有温度的物体就会向外发射辐射和粒子。
但是光都逃不出黑洞的引力,不可能还会有粒子从黑洞中跑出来。互相矛盾?!霍金发现黑洞的确会发射出粒子,但是这些粒子不是从黑洞中跑出来的,而是从黑洞边缘空虚的空间里“变”出来的。其中的负离子会被吸到黑洞,但是一些带正能量的粒子会从黑洞边缘逃脱,好像是向外发射粒子。这就是黑洞辐射,也叫做霍金辐射。
霍金辐射是霍金把广义相对论、量子力学、热力学结合起来的一次城市。虽然一直没有被观测到,也是具有极高的理论价值。
时间简史读书笔记15
之所以读这本书,是因为越发感受到时光飞逝,那么时间的意义到底是什么呢?但读完这本满篇都是晦涩的数学公式和颠覆常识的科学理论的书,并未让我找到答案,反倒是一头雾水更加的迷茫。我只能试着通过篇读书笔记,用自己的理解外加想象,来复盘我所看过的这本书全部内容。
一、对宇宙的认识史
古往今来,很多人都在考虑着这些问题:谁是宇宙中心?宇宙是不是静止的?若不静止有没有时空的起止点?无数人都在为揭示真实而努力,有的甚至为坚守信念而被迫害。
二、对时间、空间的认识
对时空的研究主要包括以下理论:
1.万有引力论:物质间引力的大小依赖距离,距离变则引力变,该理论暗含着引力的速度是无限的推论。这与相对论中“任何物质的速度都不超过光速”有本质的区别。
2.狭义相对论:主要是在弱引力场下的物体高速运动时遵循的理论,理论前提是光速对任何参照系而言都是恒定值。主要的推论包括运动的时钟变缓,一个有趣的结论是当物体的速度达到光速时,物体的一切生命活动将停止(长生不老)。
3.广义相对论:主要是讨论在强引力场下的物体高速运动时遵循的规律。主要推论包括时空弯曲(当光线经过强引力场时光线会变弯曲),而万有引力是时空弯曲的必然结论--看似地球在绕太阳旋转,实际上在四维时空是在走直线(这脑洞够大)!另外,距离质量大的物体时间变缓。
三、宇宙正在膨胀
研究发现,来自宇宙中其他星系的光谱出现红移,推知发光体正在远离地球,进而得出宇宙膨胀的理论。在此基础上,彭罗斯认为恒星坍塌后形成奇点,而霍金通过逆向思维,认为膨胀的宇宙从奇点开始。从而推导出了宇宙的演化史,即宇宙从奇点开始膨胀,后逐渐过渡到收缩,最终塌陷为奇点。
那么问题来了,奇点暴胀之前,以及塌陷为奇点之后又会发生了什么呢?经典物理学无法解释,但量子力学的.发展提供了可行的研究方向。
四、微观世界中的不确定性原理
光具有波粒二象性,即光既是粒子又是光波,这一特性使其成为量子力学的研究对象。
当光波等以量子波包的形式发射时,粒子位置不确定性*速度不确定性*质量<;普朗克常数,即不确定性原理--简单来说,就是如果要想测定一个量子的精确位置的话,那么就需要用波长尽量短的波,这样的话,对这个量子的扰动也会越大,对它的速度测量也会越不精确;如果想要精确测量一个量子的速度,那就要用波长较长的波,那就不能精确测定它的位置。如处于量子叠加态的薛定谔的猫。
从而推知,这个世界的本质是:未来是不可预知,即便现在也是不确定的,而这也成为平行世界理论的基础。
五、粒子与力
量子力学的发展促进了大统一理论的形成,可以合理解释电磁力、强核力、弱核力的存在,但无法将引力(作用到非常大的距离、总是吸引的,与另外三种力明显不同)纳入研究范围。几个经典理论对引力的解释如下:
1.经典物理--实引力构成的引力波;
2.量子力学--两个物体粒子之间的虚引力子交换形成引力;
3.弦理论--粒子存在于h型管中,并相互牵引。
1956年人们认识到,物理定律符合cpt对称:即粒子与反粒子、情景与镜像、时间前进与后退都应保持对成状态。进而得出推论,当前我们认识的宇宙由于t不对称(时间只能前进不能后退),造成夸克比反夸克多,进而形成如今的宇宙。
看到这里我已经处于半疯癫的状态,觉得自己不脑洞大开一下都对不起霍金教授了,于是大胆猜想:既然正粒子-正情景-正时间,那么负粒子-负镜像-副时间,所以若想时光倒退,我们是不是需要必须变成是负粒子状态呢?--好吧,我也不知道自己在说什么。
六、黑洞
质量小的恒星,燃尽后引力与斥力平衡形成白矮星、中子星等;质量大的恒星,受引力塌陷而成黑洞--时空曲率无限大的一种物质状态。黑洞的大小和形状,取决于质量和转速,而与原物体性质无关。
尽管光线无法从黑洞逃逸,但黑洞并不是黑的,之所以观测到螺旋状的星系中轴喷射X射线,原因在于星系周边存在黑洞--真空中的正能量粒子、负能量粒子原本湮灭,但如果受到黑洞吸引,负能量粒子进入黑洞,正能量粒子逃逸,从而观测到X射线。在喷射过程中,黑洞能量会逐渐减少,质量也就相应减少(e=mc2),最终的状态会爆炸。
七、宇宙起源和命运
宇宙从奇点(无限密度时空曲率)爆炸,随后开始膨胀,由于暴涨初期密度微小起伏形成不同的场,导致演化为不同星系。而我们看到的宇宙之所以如此,是因为我们的存在--假设存在很多宇宙,但适合生命生存的只有一些,这就是人存原理。
而无边界理论认为,与实时间不同,虚时间的存在让宇宙无起点也无终点--时空如同地球表面一般是有限而无界的。
八、时间箭头与时间旅行
当前的宇宙存在三个时间箭头,即热力学时间箭头--物质无序或熵增加;心理学时间箭头--对时间流逝的感知;宇宙时间箭头——宇宙膨胀而非收缩。
热力学时间箭头和心理时间箭头是统一的,如热量减少,计算机(记忆)无序度也会减少;而宇宙时间箭头与热力学时间箭头也是统一的,如可应用人存原理来解释,收缩的宇宙不适于人类生存。所以当前的时间只能前进而不能后退。
时间旅行理论上是存在的:超过光速,时间可能倒流。由于目前物体速度无法超过光速,但若发生时空翘曲,那么经过虫洞则有可能超越光速的限制。
九、物理学的统一
作者试图使用一个理论对物理学进行统一,但发现无论是广义相对论、量子力学,还是弦理论,大一统的理论是很难实现的,即便发现了也受到以下因素的制约:一是量子不确定性的原理,二是复杂方程可能是无解的,比如现在都无法对三体的运行进行破解(这与刘慈欣的三体不谋而合)。
用了差不多一个月的时间,终于依靠理解力与想象力把这本书读完了,读的时候很费力,读完的时候出于强迫症的本能对摆脱这本书感到了些许解脱,直到写完这篇读书笔记,才真正的如释重负--这倒不是因为我了解了时间的真谛,只是对宇宙、对时间特别是对自己有了与以往些许不同的重新认知。现在想想,读这本书还是受益匪浅。
一是让我从寡淡的生活泥淖中解脱出来,接触到了一些颠覆常识的理论或猜想,让思维获得信马由缰的放荡,感受到了难得的轻松与惬意;二是让渺小如我的个体,开始严肃的考虑无限宇宙的终极问题:我们从哪儿来,将要到哪里去--能坦然面对这些以往想都不敢想或者一闪而过的念头,让我感知到了心理在磨砺中获得的成熟;三是除了科学理论或猜想,这本书也让我了解了科学研究的方法与逻辑,比如光谱红移推导出了宇宙膨胀,比如突破常规思维的时空统一与终止,而这本质上就是一种追求真理的方法论,也必将让我受益匪浅。
更重要的是,这本书让我走进了一座非常富有的精神家园,相对于宇宙的宏大、时空的神秘,现实中勾心斗角、尔虞我诈以及种种的不如意又算得了什么?对个体而言,唯一能与宇宙相提并论的,恐怕就是感知到真理的思想,这让我更坚定地认为,思想才是人类最宝贵的财富,也让最近一直患得患失的我获得了精神的救赎与解脱。
“物理的终点是数学,数学的终点是哲学,哲学的终点是神学。”从社会学角度来看,这本书让我们的幻想或者梦想,获得了一个相对科学的解释,也让我们看到了梦想实现的可能性,哪怕这种可能性小到微乎其微。相比于当下满大街充斥的浓浓意淫气息的穿越桥段,这本《时间简史》要有意义的多。
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