直到今天,人们仍然坚持这样的观点:时间的性质是一维的长度,时间的单位应该用“小时”或“秒”来表示,事实真是如此吗?在这里我先大胆地提出几点疑问:如果时间真是一维的长度,它为什么不能用标准尺来衡量却要用标准钟才能计算?既然时间是长度,它为什么不能用长度单位米来表示而非要用“小时”和“秒”来表示?“小时”和“秒”也是长度单位吗?如果是长度单位它们与米是什么关系?两者能换算吗?反之,如果不是长度单位干吗要用它们来表示时间长度?相信这些问题是没有人提出过的,也是极难回答的,至少不能说它们是幼稚的问题,回答不上来的问题一定不是幼稚的。
可以肯定地说,我们今天使用的时间概念是含混不清的,其中存在着许多明显的矛盾,应该说这完全是我们理论自身的矛盾,与时间本身无关。
有史以来,由于人们对于时间概念的错误理解,必然导致今天一切有关的物理学理论都不能算做正确的科学理论,虽然现有的这些物理学理论也能在一定程度上解释宇宙的局部,似乎解释的也很正确,但终归不可能建立起一个完整的、大统一的宇宙科学理论,纠其原因就在于我们并不真正了解“时间”。
事实上宇宙是极其简单的,因此解释宇宙的科学理论也必然是极其简单的而不是相反,它大大地超乎了我们所有人的想象。如果你把宇宙想象的越复杂、越神秘,你就越无法把握宇宙;假如你把宇宙想象的很简单,你就会惊奇的发现,宇宙原来是透明的,除了量和量的分布以外什么也没有,那时你会瞠目结舌。
破解宇宙之迷的前提在于破解时间之迷,破解时间之迷的前提在于破除传统的“时间观念”,它既是一层窗户纸,也是一道铜墙铁壁,如果你具备了超越爱因斯坦的想象力,这层窗户纸将一捅即破,你相信吗?现在就让我们来破解时间之迷。
在真实的宇宙中,时间的形象并不是我们想象的那样是“一维的长度”,而应该是“三维的体积”。时间的单位既不能用“秒”来表示也不能用“米”来表示,而应该用“立方米”表示。人们通常所说的“小时”和“秒”以及“天”和“年”并不代表时间单位而只代表“角度”单位。在真实的宇宙中,时间的真正形象并不是角度,而是存在于角度中的“角体积”。现在我们就来专门讨论这个问题,首先从时钟谈起:
我们知道,不同时钟上的表盘面积大小各不相同,但所有时钟表盘面积中存在的角度却完全相等,都是三百六十度。当时针在盘面上转动了一周时,我们说时针走过了十二小时的时间,同时也可以说时针转动了三百六十度角,这说明表盘上的十二小时单位正好等于三百六十度角,而表盘上的一小时单位也正好等于三十度角。由此看来,小时的概念并非长度单位,而实际上代表着角度单位,小时和角度两者之间是可以换算的。换句话说,所谓一小时实际上就是表盘上三十度角的代名词;反之,表盘上三十度角也正好相当于一小时。
一定有人会问:既然你说“小时”不是时间单位而只能做为角度单位,那么我们通常所说的一小时时间又是什么意思呢?我们仍以时钟为例进行说明。
在表盘上,如果时针转动了三十度角我们就会说时针走过了一小时时间,这就好比表盘上的一条半径扫过了三十度夹角中的角面积;如果时针转动了三百六十度角,就等于这条半径扫过了表盘周角中的圆面积。我们说:无论是三十度夹角中的角面积还是三百六十度周角中的圆面积就是体现在“时钟”里的时间,换句话说:在“时钟”里,时间的形象直观地体现为面积单位,所谓“一小时时间”就是表盘上三十度夹角中的角面积,“十二小时时间”就是表盘上周角中的圆面积。
现在我们知道了,在“时钟”里小时的概念原来是指角度单位,而所谓的时间不过是体现在角度中的面积,因此,我们再也不应该说:时间有多长?而只能问:时间有多大?时间的单位既不能用秒来表示,也不应该用米表示,最多只能用平方米表示。
说到这里你感觉吃惊吗?请不要急于反驳我。一切时钟上的表盘面积和刻度都是不动的,它代表着静止的时间,一切时钟上的表针都是运动的,它们代表着运动的物体,这说明物体只能在静止的时间中走动。当某个时钟上的表针停止转动时,我们不能说时钟里的“时间”停止了,因为代表时间面积的表盘和刻度本来就是不动的,我们只能说运动的表针在时间中停止了。这个意思是说——时间本身是从来不动的,时间是静止的。
在“时钟”里,时针就象运动的物体,只能在时间面积中通过,时间是物体运动扫过的面积而不是走过的距离长度,在所有的表盘上都不能体现出时间线段的长短,而只能体现出时间面积的大小。一定有人不同意这种看法,认为如果把表盘上的时针看成是由无数个质点组成的半径,这样每一个质点掠过的弧线就是一条时间线段,它就可以用长度单位米来表示,时间还会体现为长度。我们承认,所有面积最终都是由线段叠加而成的,但是任何线段即使再细也会具有一定的宽度,从本质上讲仍然可以被看成是一个面积单位。同理,在表盘上移动的质点即使再小也应该被视为一段半径,它在转动中所留下的痕迹必然是由长度和宽度构成的面积,所以我们说:在表盘上时间的形象只能体现为面积,而不是长度。单一的长度单位不能唯一地确定面积的大小。
通过以上的分析肯定会给人一种错觉,似乎时间真的就是面积单位,其实这种理解也是不对的。事实上,我们在前面所说的“时间”不过都是时钟里的时间而非真正意义上的时间。真正意义上的时间既不是长度单位,也不是面积单位,而只能是体积单位。
我们知道,所有时钟最早都是根据地球的自转原理而设定的,地球才是真正的标准钟。一切时钟都应该被看成是地球钟的投影,时间在这个投影平面上只能表现出面积的特征,而在地球钟里,时间的真正形象必然体现为体积。
地球自转一周同样等于走过三百六十度角,但地球转动一周并不等于走过了十二小时单位,而是被规定为二十四小时单位,这样地球钟上的一小时单位就应该等于球体中的十五度夹角。这就是说:在地球钟里,一小时就是十五度夹角的代名词。与时钟不同,地球钟上的一小时单位里的“时间”并不是两条半径夹角之间的角面积,而是垂直于地轴上的两扇半圆面积夹角之间的角体积,这就象我们把一个西瓜均匀地切割成二十四块,每一块西瓜的形状就类似于一小时单位中角体积的形状。如果把二十四块角体积看成是一个整体,它就是地球钟周角中存在的球体积,这个球体积就是地球钟自转运动所占据的时间体积,它的大小可根据地球半径长度和球体积公式求出。地球自转运动所占据的时间体积与地球质量所占据的空间体积重合、相等。在这里“时间与空间”终于统一了,它们统一于三维体积。
在地球钟里,时间的形象既不是质点掠过的弧线距离,也不是旋转半径扫过的面积,而是旋转平面扫过的体积。时间的单位既不能用米来表示,也不能用平方米来表示,而只能用立方米来表示。
曾经有人形象地把时间比喻成时间管道或时间隧道,这简直是天才的比喻,既然是隧道就必然要用体积来表示,不过任何时间管道都不可能是直管,而是一个封闭的曲管。这是由于一切物体的运动都是在一定的范围内旋转,就象时针和地球钟那样在角度中进行一样,无论是一个原子、太阳系还是整个宇宙。
在太阳系中,地球的公转轨道就是一个典型的时间管道,当然,这个时间管道的样子是在我们的思维中想象出来的,它是地球围绕太阳公转一圈所扫过的体积,该体积的大小等于地球的最大切面与管道的平均周长的乘积。在太阳系中,所有行星都在自己的时间管道中围绕太阳中心旋转,由于不同行星的管道的截面积大小和平均周长各不相同,因此,我们说每个行星运动所实际占据的时间体积大小不同,并且它们都不处在同一个时间体积中。所有行星公转一周都叫做走过了一年的时间或三百六十度,这说明一年的单位实际上代表太阳系中的三百六十度角,在地球年中存在的时间管道体积与木星年中的时间管道体积肯定是不同的,应该说木星旋转运动所占据的“年角度”中的时间体积明显地比地球运动所占据的“年角度”中的时间体积要大,这好比说木星质量占据的空间体积要比地球质量所占据的空间体积要大一样,并且它们同样也不处在同一个空间体积中。
在地球钟上,一切物体都可以被看成是在自己的时间管道中象时针一样围绕着地轴旋转,任何单个物体或质点的时间管道截面与管道周长的乘积就是该物体旋转运动所占据的时间体积。地球上所有物体或质点的时间管道体积累计的总和构成了地球整体自转运动所占据的总时间体积,这个时间体积的形状也是一个典型的以地轴为中心的时间管道。地球是一个球体的时钟,也是普通时钟的原型。地球上每一个单个物体的运动都不处在同一个时间管道体积中,或者说不具有同时性,但它们又都同处在一个更大的时间管道体积中,这就是地球的总时间管道体积,它的大小与地球质量所占据的空间体积大小相等、重合。
就宇宙整体而言,它是一个最大的标准钟,在宇宙钟里存在着各种不同层次、大小不等的时钟,包括银河系钟、太阳系钟,地球钟和原子钟、光子钟等。宇宙中一切物体的运动就象永不停止的表针一样确定着自已在时间体积中的位置和坐标,我们今天所感觉到的所谓时间的快慢,实际上并不是时间本身的快慢而是地球自转和公转运动的快慢,它与地球的动量和速度直接有关。要想知道最后的答案,我们必须按顺序讨论。
宇宙中一切物体的运动都是在“时间体积中”进行的而非随时间运动;一般说运动的总是物体,而不动的总是时间,运动与时间不可分。时间的本质是三维的体积,时间量的单位用立方米表示。
宇宙中时间完整地隐藏在空间中,与空间体积重合、相等,因此我们很难发现它的存在,误以为时间是看不见摸不着的,并且是无法把握的。宇宙中时间与空间是对称统一的,两者重叠在一起形成了三维时空。三维时空观比所谓的四维时空观更简单、更易懂,并且能够直观地描述,因此更具有合理性。
宇宙中时间是静止的而非均匀的流逝,一切物体都是在时间中而非在空间中持续地运动。一切物体运动相对不动的时间而言都是绝对的,时间没有长短只有大小,时间没有快慢之说,因此时间也就无始无终。
宇宙中不存在直线匀速运动,一切物体都在自己的时间管道中循环,这使得时间的特征同空间一样不可避免地表现为弯曲的圆形结构。宇宙是一个旋转的球体,类似于原子、地球和太阳系。
必须强调指出:只有承认了时间的三维性质,才有可能最终解释宇宙,否则我们只能永远在旧理论中徘徊。
在基本上了解了时间的三维性质之后,还要继续讨论另外两个相关概念,这就是动量和速度。在宇宙中,任何单个物体运动所占据的时间体积必然直接与该物体的动量和速度有关,它们共同构成了一组相关的变量。在动量、时间体积和速度三者之间存在着确定的比例关系,其中任何一个变量的量值都是由另外两个变量共同决定的,它们密不可分、相互说明、缺一不可。除了动量、时间体积和速度之外,宇宙中还包含着另外一组变量,这就是质量、空间体积和密度,它们三者之间同样存在着确定的比例关系,其中任何一个变量的量值都是由另外两个变量共同决定的,它们密不可分、相互说明、缺一不可。宇宙中的这两组变量是对称统一的,可以对照解释和相互说明。
必须指出:由于人们过去并不真正了解时间,因此对于“动量”和“速度”概念的理解必然也是含混不清的,以至于在对“动量”和“速度”概念的定义中不可避免地存在着错误和矛盾,在此必须予以纠正。现在我们首先讨论动量。
在教科书中,动量被定义为质点的质量与速度的乘积,动量的单位用千克?米/秒表示,毫无疑问,这是不对的。我们说如果动量等于质量与速度的乘积,那么在动量中就必然应该包含着质量并且一定大于质量,这就是说动量应该被看成是由两部分量组成的,这里有一个问题,如果其中一部分量肯定叫质量,那么另一部分量应该叫什么呢?假设这部分量也叫质量,就等于说动量全部是由质量所组成,两者不存在区别,这是不应该的。假设另一部分量叫动量,就等于说动量中既包含质量同时也包含一部分动量,这显然是矛盾的。也许有人说另一部分量叫速度,那么我们为什么不能反过来也把速度叫质量或叫动量呢?还有,如果动量中必然包含质量的话,在质点失去速度的情况下,质点的质量是否仍然属于动量的一部分?这时我们为什么总认为动量在静止的质点中完全消失了?如果我们不能合理的回答这些疑问,还能肯定地认为动量是质量与速度的乘积吗?况且把动量的单位用千克?米/秒表示也是非常牵强的,因为它明显地是做为一个比值出现的,比值不能够代表一个确定量的单位。比如说质量单位是千克,那么与之相对应的动量单位也应是千克而不是别的。可以肯定地说:现有的动量概念是错误的,是不能成立的,它必须要与质量单位相统一。请不要急于反驳我,这决不是耸人听闻,我们没想到的事情还多着呢。
一个相对地面保持静止状态的铁球,有人说它的速度为零,因此不具有任何动量;还是这个铁球,有人看见它正在与地面一起围绕着地轴转动,因此说它具有很大的动量。两种不同的解释必然得出两种不同的计算结果,请问:铁球到底有没有动量?不用说,回答当然是肯定的。
长期以来,人们始终坚定地认为:运动永远是相对的,在失去或并存着两个不同参照系的情况下不能断定物体动与不动,从而也就无法确定物体有无动量。在这种错误的思维方式影响下人们必然以为所有物体中都不可能存在着绝对的动量,甚至认为物体中的动量是可有可无、时有时无的。这样一来,人们根据相对运动计算出来的动量自然也是相对的动量,应该说这种认识是非常错误的。
可以肯定地说,在真实的宇宙中确实存在着一个绝对静止的参照系,这就是我们反复强调的时间体积,时间和空间是宇宙中唯一不动的东西,(这个问题以后还要进一步说明,时间和空间只做膨胀和收缩运动,只有大小的变化,它们都是有限的。)一切物体只要存在于时间中就必然是绝对运动的,并且具有绝对的动量。宇宙中动量与质量相同,都是物体中固有的量,而且是绝对存在的量,两者是相对独立的。动量只表示物体运动大小的量,是纯粹运动中的量,也叫做占据时间的量。动量的大小只与物体运动所占时间体积的大小和速度的大小有关,而与质量无关。这就象物体质量的大小只与所占空间体积的大小和密度的大小有关,而与动量无关一样。物体中动量与质量等价、平权、重叠;时间体积与空间体积等价、平权、重叠;速度与密度等价、平权、重叠。
在地球上,一切物体都随地面一起围绕地轴转动,在不受到其它物体动量的作用下始终保持原有的动量不变。一个在地面上静止的铁球永远不会自己滚动,除非有其它物体的动量传递给它,迫使其改变原有的速度而在地面上滚动,然而这时铁球所具有的动量已经不是它应有的真实动量,而是附加了其它物体的动量,一旦所施加的额外动量消失后,铁球就会自发地逐渐恢复到原有的速度和动量状态上来,最终停止在地面上与地球一起转动。
现在我们知道了,任何物体在不受到其它因素的影响下总保持原有的动量不变,这就是说物体的动量是固有的而并非质量与速度的乘积,那么物体中原有的动量大小又是如何确定的呢?确切地说:物体的动量是所占时间体积与速度的乘积,这就相当于物体的质量是所占空间体积与密度的乘积一样。如果我们要想确定某个物体的动量大小必须首先确定物体所占的时间体积大小和速度的大小;这等于说:如果我们要想确定某个物体的质量大小必须首先确定物体所占的空间体积大小和密度的大小一样。然而遗憾的是,现有的教科书中的速度概念本身也是错误的,必须先行予以纠正。
教科书中的速度概念被定义为质点的位移与所历时间的比值,速度单位用米/秒表示,这是什么意思呢?按照书上的说法,位移是质点运动所走过的距离,用长度单位米表示。很显然,这种说法至少是不严谨的,我们已经知道,任何质点的运动过程必然要扫过一个管道体积,这就是质点动量存在于其中的时间体积,如果我们仅仅把运动看成是质点走过的距离而不是扫过的体积,就会使动量与时间体积相脱离,这就好比说物体在空间中运动、时间在钟表里进行一样。我们知道,在现有的速度概念中的时间单位用“秒”表示已经是错误的观点了,因为“秒”已被证明只能代表角度的单位,这样一来长度单位米与角度单位秒两者之间不可比,我们总不能说十五度角中究竟存在多少米。即使我们把角度单位“秒”看成是角度中存在的面积或体积,这个速度概念的比值也是不能成立的,因为米与平方米或立方米之间也不可比,我们总不能说一定的面积或体积中究竟存在多少米?还有一点是非常重要的,在现有的速度概念中居然没有体现出动量的概念,这是不可思议的事情。相比之下,在现有的密度概念中明确地体现出了质量的概念。总之,我们今天使用的速度概念表达的内容是含混不清的,根据这样的概念不能反映出速度的真正含义。纠其原因仍在于我们根本不懂得什么是“时间”。
现在就让我们来修改这个含混的概念,在速度单位米/秒中,时间单位不能用秒表示,而应该用立方米表示。长度单位米在速度中是多余的概念,应该改为动量。由于原来使用的动量单位——千克?米/秒是错误的,因此必须更换。为了使动量单位与质量单位相统一,我们把动量单位表述为:千克(动量),这样修改后的速度概念应表述为质点的动量与时间体积的比值,速度单位用千克(动量)/米3(时间)表示。新的速度单位与原有的密度单位是非常对称的:千克(动量)/米3(时间)千克(质量)/米3(空间)我们把修改后的动量、时间体积和速度称之为新概念,它们与物理学中的另外一组变量——质量、空间体积和密度之间存在着数学形式上的对称性和统一性,稍加比较之后就会发现其中存在的合理因素。总之,新概念的出现不仅仅是对旧概念本身在内容和美学效果上的改变,从更大的意义上讲,它预示着一场新的物理学革命将在所难免。
看过时间简史普及版的解释一下一个例子
爱因斯坦的两个假设:在不同的惯性参考系中,物理规律都是相同的;真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。
如果两个假设是正确的(现已被实验证明),那么两个观察者如果有相对速度,他们看到的光走的路程不同,而光速又是相同的,所以他们两人的时间不同。
此为“时间是相对的”的解释。
如果你不介意的话,可以看看高三物理课本,解释比较浅显。
人民教育出版社网站上有电子课本。
《时间简史》摘抄300字 怎么写?
时间简史——从大爆炸到黑洞 作者:史蒂芬·霍金 许明贤 吴忠超 译 下载(511KB) 回主页 -------------------------------------------------------------------------------- 译者序 感谢 导言 第一章 我们的宇宙图象 第二章 空间和时间 第三章 膨胀的宇宙 第四章 不确定性原理 第五章 基本粒子和自然的力 第六章 黑洞 第七章 黑洞不是这么黑的 第八章 宇宙的起源和命运 第九章 时间箭头 第十章 物理学的统一 第十一章 结论 阿尔贝特·爱因斯坦 伽利雷·伽利略 伊萨克·牛顿 小辞典 -------------------------------------------------------------------------------- 第一章 我们的宇宙图象 -------------------------------------------------------------------------------- 一位著名的科学家(据说是贝特郎·罗素)曾经作过一次关于天文学方面的讲演。
他描述了地球如何绕着太阳运动,以及太阳又是如何绕着我们称之为星系的巨大的恒星 群的中心转动。
演讲结束之时,一位坐在房间后排的矮个老妇人站起来说道:“你说的 这些都是废话。
这个世界实际上是驮在一只大乌龟的背上的一块平板。
”这位科学家很 有教养地微笑着答道:“那么这只乌龟是站在什么上面的呢?”“你很聪明,年轻人, 的确很聪明,”老妇人说,“不过,这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟群啊!” 大部分人会觉得,把我们的宇宙喻为一个无限的乌龟塔相当荒谬,可是为什么我们 自以为知道得更多一些呢?我们对宇宙了解了多少?而我们又是怎样才知道的呢?宇宙 从何而来,又将向何处去?宇宙有开端吗?如果有的话,在这开端之前发生了什么?时 间的本质是什么?它会有一个终结吗?在物理学上的一些最新突破,使一部分奇妙的新 技术得以实现,从而对于回答这些长期以来悬而未决问题中的某些问题有所启发。
也许 有一天这些答案会像我们认为地球绕着太阳运动那样显而易见——当然也可能像乌龟塔 那般荒唐可笑。
不管怎样,唯有让时间来判断了。
早在公元前340年,希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书中,就已经能够对于 地球是一个圆球而不是一块平板这一论点提出两个很好的论据。
第一,他认为月食是由 于地球运行到太阳与月亮之间而造成的。
地球在月亮上的影子总是圆的,这只有在地球 本身为球形的前提下才成立。
如果地球是一块平坦的圆盘,除非月食总是发生在太阳正 好位于这个圆盘中心之下的时候,否则地球的影子就会被拉长而成为椭圆。
第二,希腊 人从旅行中知道,在越往南的地区看星空,北极星则显得越靠近地平线。
(因为北极星 位于北极的正上方,所以它出现在处于北极的观察者的头顶上,而对于赤道上的观察者, 北极星显得刚好在地平线上。
)根据北极星在埃及和在希腊呈现出来的位置的差别,亚 里士多德甚至估计地球大圆长度为 400斯特迪亚。
现在不能准确地知道,一个斯特迪 亚的长度究竟是多少,但也许是200码左右,这样就使得亚里士多德的估计为现在所接受 数值的两倍。
希腊人甚至为地球是球形提供了第三个论据,否则何以从地平线外驶来的 船总是先露出船帆,然后才是船身? 亚里士多德认为地球是不动的,太阳、月亮、行星和恒星都以圆周为轨道围绕着它 转动。
他相信这些,是由于神秘的原因,他感到地球是宇宙的中心,而且圆周运动最为 完美。
在公元后两世纪,这个思想被托勒密精制成一个完整的宇宙学模型。
地球处于正 中心,包围着它的是八个天球,这八个天球分别负载着月亮、太阳、恒星和五个当时已 知的行星:水星、金星、火星、木星和土星(图1.1)。
这些行星被认为是沿着附在相应 天球上的更小的圆周运动,以说明它们在天空中被观察到的相当复杂的轨迹。
最外层的 天球被镶上固定的恒星,它们总是停在不变的相对位置,但是总体绕着天空旋转。
最后 一层天球之外为何物一直不清楚,但有一点是肯定的,它不是人类所能观测到的宇宙的 部分。
图1.1从最里面往最外面顺序为月亮球、水星球、金星球、太阳球、火星球、木星球、 土星球和固定恒星球。
最中心为地球。
托勒密模型为预言天体在天空的位置提供了相当精密的系统。
但为了正确地预言这 些位置,托勒密必须假定月亮轨道有时离地球比其他时候要近一倍,这意味着月亮有时 看起来要比其他时候大一倍。
托勒密承认这个瑕疵,尽管如此,他的模型虽然不是普遍 地、却是广泛地被接受。
它被基督教接纳为与《圣经》相一致的宇宙图象。
这是因为它 具有巨大的优点,即在固定恒星天球之外为天堂和地狱留下了很多地方。
然而,1514年一位名叫尼古拉·哥白尼的教士提出了一个更简单的模型。
(起初, 可能由于害怕教会对异端的迫害,哥白尼只能将他的模型匿名地流传。
)他的观念是, 太阳是静止地位于中心,而地球和其他行星绕着太阳作圆周运动。
将近一个世纪以后, 他的观念才被认真地接受。
后来,两位天文学家——德国的约翰斯·开普勒和意大利的 伽利雷·伽利略开始公开支持哥白尼的理论,尽管它所预言的轨道还不能完全与观测相 符合。
直到1609年,亚里士多德——托勒密的理论才宣告死亡。
那一年,伽利略用刚发 明的望远镜来观测夜空。
当他观测木星时,发现有几个小卫星或月亮绕着它转动。
这表 明不象亚里士多德和托勒密所...
《时间简史》写的是什么?
1、《时间简史》讲述了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。
2、《时间简史》的主要内容可概括为以下几个方面:(1)时间起始点——宇宙大爆炸奇点。
宇宙是不断膨胀着的,它在最初应该收缩为一点,这一时刻被称为宇宙大爆炸时刻。
宇宙在这一点的密度无穷大,这一点即为数学上所称的奇点。
(2)时间终结——黑洞。
恒星由于引力作用会不断收缩,会形成一个“黑洞”。
黑洞表面引力很强,时间会在此终止。
(3)上帝是如何启动宇宙的?——宇宙的起源和命运。
一种是以人择原理来解释的叫做紊乱边界条件的宇宙起源;另一种解释称为“暴涨模型”,它认为宇宙在开始的一瞬间是以加速度膨胀,在远小于1秒的时间里宇宙的半径增大了100万亿亿亿倍。
(4)物理学的统一——终极理论。
人类在寻求建立一个适用于宇宙中每一事件的、完整的、协调的统一理论,在这理论中不需要选取特定的常数去符合事实。
扩展资料:1、《时间简史》是一部讲述宇宙奥秘的科普读物。
霍金对“时间简史”的解释是“从大爆炸到黑洞”,意思是假定时间(和空间)是由宇宙大爆炸开始,演化到黑洞结束。
2、霍金在该书中用自己全新的物理理论回答了有关宇宙的基本问题。
在具体写作时,他放弃了所有数学的理论公式,将关于宇宙的起源和生命的基本理念首次用简明、易懂的语言介绍给一般读者,致力于让更多的人去了解自己生存的宇宙,该书因此成为将高深的理论物理通俗化的科普范本。
参考资料:百度百科-时间简史
《时间简史》
《时间简史》现在有(具我所知)三个版本,都为霍金所写.分别为《时间简史》这是最初的版本,也是比较专业的一本,在此不建议买这个. 第二个为《时间简史(普及版)》是霍金为了使大多数人能了解最新的科学发现而写的,里面删到了较为复杂难懂的一些计算,用通俗易懂的语言从人们认识地球的空间开始到最新的四维空间的讲解(我也是大略一说),因为也只有霍金可以将相对论和这些理论运用自如,深入浅出的讲解,此书赢得了很高的评价.第三为《时间简史(普及版)》的后续,既《时间简史(插图版)》插图版 比 普及版 要贵一些 但更容易理解,也有走马观花的缺点,看你自己了《时间简史(普及版)》 湖南科学技术出版社(我也不知道楼上从哪找的,我可是拿着书打的,别瞎贴个误人子弟了!) 45元《时间简史(插图版)》 湖南科学技术出版社 53元看着个对高一的同学是很有帮助的~
时间简史的简介
《时间简史》主要向人们介绍了什么是宇宙论,以及宇宙论最新的发展状况。
由于针对的是非专业读者,为了不至于吓倒他们,通篇只放了一个数学公式,就是著名的爱因斯坦质能方程:E=MC^2。
上个世纪的科学进展是无与伦比的,《时间简史》以最通俗的语言,对一些最古老的问题做了阐述,诸如:* 宇宙是什么样的 书中并没有给出这个问题的答案,因为科学并不能保证所有问题都有一个答案。
虽然我们不能找到一套解释整个宇宙的理论,但我们可以把这个问题分成很多小块,并发明许多部分的理论,每一部分理论解释有限的范围,同时忽略其他影响。
这种方法获得了极大的成功,例如,牛顿的万有引力定律,只要知道星球的质量就能精确的计算出他们的轨道,而对于星球的结构,上面有没有智慧生物等等完全可以忽略。
正由于这种方法的成功,我们对自己生活的宇宙的了解比起古人已经进了一大步了。
现在我们已经知道地球只是围绕着太阳这颗恒星转的行星,月亮是我们的卫星,我们都处在太阳系之中,而太阳系只是银河系无数个太阳系中的一个。
银河系之外还有数之不尽的河外星系。
由此我们忽然发现了最重要的一点:宇宙并不是任意的,它是由确定的规律所制约的。
因此,科学的终极目标就是:把所有的部分理论合并为能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。
随之而来的问题是,这个完整统一的理论必定包含我们人类自身,也就是说制约了我们的行为,作为这个理论中一小部分的人类,是否有能力去了解整个理论呢。
也就是说,对于人类而言根本不可能找到一个终极的结论,或者只能找到一个错误的结论。
对不久之前才发现的问题同样做出了很好的解释:* 空间和时间以及相对论 在爱因斯坦以前,几乎所有人都认为时间和空间是绝对的。
爱因斯坦所创立的相对论则告诉人们,没有绝对的事物,一切都是相对的。
让我们来考虑一个特殊的情况:假设有一个宇宙,其中什么东西都没有,有的只是虚空。
对于这样的宇宙,时间和空间就毫无意义,因为实在没有方法来度量它们。
可见时间和空间都是依附于“物”来存在的。
相对论最大的贡献是告诉了人们,光是有速度的,而且没有任何东西的速度能超过光速。
正由于此,对于同一件事的发生,不同的观察者所测得的时间是不同的。
最简单的例子是通过望远镜观察极远处的星球。
假设某个星球不幸遇到了彗星碰撞,大爆炸后毁灭了,同时发出的光通过10亿光年到达了地球,并被某个天文学家看到。
对于这个天文学家来说星球毁灭这一事件正在发生,而其实这个星球早在10亿年前就已经不存在了。
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《时间简史》简介
1. 时间简史是由英国伟大的物理学家史蒂芬·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。
2. 在这部书中,霍金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。
3. 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1000万册,成为国际出版史上的奇观。
谁能帮我讲一下《时间简史》的主要内容?
展开全部《时间简史》主要向人们介绍了什么是宇宙论,以及宇宙论最新的发展状况。
由于针对的是非专业读者,为了不至于吓倒他们,通篇只放了一个数学公式,就是著名的爱因斯坦质能方程:E=MC^2。
上个世纪的科学进展是无与伦比的,《时间简史》以最通俗的语言,对一些最古老的问题做了阐述,诸如: * 宇宙是什么样的 书中并没有给出这个问题的答案,因为科学并不能保证所有问题都有一个答案。
虽然我们不能找到一套解释整个宇宙的理论,但我们可以把这个问题分成很多小块,并发明许多部分的理论,每一部分理论解释有限的范围,同时忽略其他影响。
这种方法获得了极大的成功,例如,牛顿的万有引力定律,只要知道星球的质量就能精确的计算出他们的轨道,而对于星球的结构,上面有没有智慧生物等等完全可以忽略。
正由于这种方法的成功,我们对自己生活的宇宙的了解比起古人已经进了一大步了。
现在我们已经知道地球只是围绕着太阳这颗恒星转的行星,月亮是我们的卫星,我们都处在太阳系之中,而太阳系只是银河系无数个太阳系中的一个。
银河系之外还有数之不尽的河外星系。
由此我们忽然发现了最重要的一点:宇宙并不是任意的,它是由确定的规律所制约的。
因此,科学的终极目标就是:把所有的部分理论合并为能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。
随之而来的问题是,这个完整统一的理论必定包含我们人类自身,也就是说制约了我们的行为,作为这个理论中一小部分的人类,是否有能力去了解整个理论呢。
也就是说,对于人类而言根本不可能找到一个终极的结论,或者只能找到一个错误的结论。
对不久之前才发现的问题同样做出了很好的解释: * 空间和时间以及相对论 在爱因斯坦以前,几乎所有人都认为时间和空间是绝对的。
爱因斯坦所创立的相对论则告诉人们,没有绝对的事物,一切都是相对的。
让我们来考虑一个特殊的情况:假设有一个宇宙,其中什么东西都没有,有的只是虚空。
对于这样的宇宙,时间和空间就毫无意义,因为实在没有方法来度量它们。
可见时间和空间都是依附于“物”来存在的。
相对论最大的贡献是告诉了人们,光是有速度的,而且没有任何东西的速度能超过光速。
正由于此,对于同一件事的发生,不同的观察者所测得的时间是不同的。
最简单的例子是通过望远镜观察极远处的星球。
假设某个星球不幸遇到了彗星碰撞,大爆炸后毁灭了,同时发出的光通过10亿光年到达了地球,并被某个天文学家看到。
对于这个天文学家来说星球毁灭这一事件正在发生,而其实这个星球早在10亿年前就已经不存在了。
时间简史的作者
霍金 史蒂芬·霍金那本畅销世界的《时间简史》已成为科学著述的里程碑。
这不仅归因于作者眯人的表达方式,还归因于他讨论的令人敬畏的主题:空间和时间的本忄生,上帝在创生中的作用,宇宙的历史和将来。
但是,在它问世后的岁月里,有些读者一直不断地向霍金教授诉说,该书某些最重要的概念理解起来非常困难。
这就是写作《时间简史(普及版)》的缘起和理由:作者希望读者更容易接受它的内容——同时还纳入最新的科学观测和发现。
虽然本书在篇幅上的确是“更简明”些,但它实际上扩大了原书伟大的论题。
删除了纯粹技术忄生的概念,诸如混沌的边界条件的数学等等。
相反,包括相对论、弯曲空曲以及量子论的课题,它们虽然具有无穷的趣味,但却由于散布于原书而很难理解,现在则各自分章论述。
《时间简史》讲了什么?
如今世界上有一位著名的物理学家,名叫史蒂芬霍金。
这位物理学家身患严重的残疾,只有一根手指可以移动,但是他身残志坚,利用自己聪明的头脑打开了世人认识宇宙的大门。
《时间简史》就是这位英国物理 学家的代表作,要想踏入霍金的世界,首先要读一读《时间简史》。
这本书是霍金在1988年编写的,书中主要描写宇宙的起源与命运。
在这本书里,霍金为我们介绍了什么是宇宙以及宇宙是如何诞生的。
霍金认为,宇宙是有开端的,大爆炸是宇宙的开端,同时也是时间的起点。
在说明宇宙的开端之后,作者又对宇宙发展的状况和宇宙的本质进行了说明,系统地阐述了时间和空间的关系。
《时间简史》这本书中最吸引眼球的要数“黑洞”和“大爆炸”等天文物理学的理论了。
霍金在书中对这些概念进行了详细而系统的说明,即使没怎么学过物理的人也能看得懂。
霍金坚持实事求是的求知精神,2004年,他亲口承认自己在《时间简史》一书中提出的“黑洞悖论”是错误的,并旦修正了自己原来的观点,承认其他科学家提倡的“信息守恒”概念。
《时间简史》这本书并非作者信口雌黄,其中的每个概念、每个观点都有客观的物理知识作支撑。
毕竟宇宙演化的观念不是产生于天才的头脑,而是人们对客观世界的真实认识。
为了让大众能够了解宇宙,霍金还写了另外一本书——《果壳中的宇宙》。
它是《时间简史》的姊妹篇,不过书中的知识显得更为生动简明,适合少儿阅读。
《时间简史》内容概要
展开全部一、时间起始点———宇宙大爆炸奇点人们曾一直相信宇宙以静止不变的状态存在了无穷长的时间,并将以这种状态无限地存在下去。
但1929年埃德温·哈勃的具有里程碑式的观测使这种观念寿终正寝,并将宇宙开端的探索带进科学王国。
哈勃发现无论在哪个方向观测,远处的星系都是远离我们急速而去。
也就是说,宇宙是不断膨胀着,那么它在最初就应该收缩为一点,这一时刻被称为宇宙大爆炸时刻。
宇宙在这一点的密度无穷大,这一点即为数学上所称的奇点。
所有的科学定理在此奇点处均告失效。
这意味着,所有在此时刻之前发生的事件都不能对此时刻之后的事件产生任何影响,之后发生的事件亦不可能通过科学定理由之前的事件推导而来。
换言之,大爆炸时刻之前与之后的事件之间不存在任何意义上的因果关系。
这样,从时间的物理意义上来说,时间在宇宙大爆炸奇点处开始。
二、时间终结———黑洞恒星由于引力作用会不断收缩,向自身坍缩。
当恒星的质量大于某个极限时,泡利不相容原理产生的排斥力不能平衡引力,于是恒星将继续坍塌下去,形成一个我们称之为“黑洞”的无限致密的区域。
黑洞表面的引力如此之强,以致在黑洞这个区域之内不可能有任何东西,包括光线从该区域内逃逸而到达远处的观察者。
这意味着,如果有一个无畏的航天员和恒星一起向内坍塌,并每一秒钟向环绕该恒星的宇宙飞船发一信号。
如果在11点整恒星刚好坍塌到临界半径而形成黑洞,那么,宇宙飞船上的同伴们在收到恒星上的航天员在10点59秒发出的最后一个信号后将再收不到任何信号。
时间在此终止。
人们可以将诗人但丁针对地狱入口所说的话恰到好处地用于黑洞:“从这进去的人必须抛弃一切希望。
”三、上帝是如何启动宇宙的?———宇宙的起源和命运正在加载美国宇航员尽管人们对于宇宙大爆炸后的演化图景有了一定的了解,但依然有些问题始终困扰着人们。
比如,为何在空间和时间的所有地方和方向上表现一致?为何宇宙以这样接近于介于坍塌和永远膨胀模型的临界膨胀速率开始并膨胀下去?尽管在大尺度上宇宙是如此一致和均匀,又如何存在局部的无规则性?或者我们可以问,在宇宙大爆炸的一瞬间是谁决定了宇宙以这种模式演化至今?霍金在此书中描述了人们在追溯宇宙起源的道路上艰辛的脚步。
一种是以人择原理来解释的叫作紊乱边界条件的宇宙起源。
就像著名的一大群猴子敲打打字机,大部分敲出来的必是废话,但纯粹的偶然也许会使它们敲出一行莎士比亚的短诗。
类似地,在宇宙开端的多种无规则可能中,我们刚好生活在这样一个光滑一致的区域里,才有可能使我们这样复杂的人类存在。
另一种解释称为“暴涨模型”,它认为宇宙在开始的一瞬间是以加速度膨胀,在远小于1秒的时间里宇宙的半径增大了100万亿亿亿倍(10的30次方)。
这些理论在不同程序上虽可以解答人们的某些疑惑,但最终不能确定宇宙的根本的内在秩序。
现在人们开始转向寻求一种将量子力学和引力结合起来的完整而协调的理论,在这种理论指导下,人们找到另一种描述宇宙起源及命运的模式,即空间——时间只有有限的尺度,却没有奇点作为它的边界或边缘。
空间——时间就像表面积有限而无边界的地球,只不过多了两维。
宇宙的开端曾使人们想象一个造物主来启动这个世界,但是,如果宇宙是完全自足的、没有边界或边缘,就意味着它既没有开端也没有终结——它就是存在。
那么,还有上帝存身之处么?正在加载土星的卫星四、物理学的统—终极理论人类在寻求建立一个适用于宇宙中每一事件的、完整的、协调的统一理论,在这理论中不需要选取特定的常数去符合事实。
寻找这样的一个理论被称之为“物理学的统一”,是当代物理学的首要目标。
爱因斯坦用晚年的大部分时间进行这项工作,但没有成功。
人们将力分为四种,即引力、电磁力、弱核力和强核力,并已通过所谓的“大统一理论”(GUT)将后三种力统一起来,而将引力也包括进来的工作正在进行之中。
这一工作的难度在于广义相对论是一个“经典”理论,它没有包含量子理论的不确定性原理,而其他的部分理论又非常基本地依赖于量子力学。
所以必须是将广义相对论和量子力学结合起来。
虽然还存在着一些未解决的问题,但从目前人们研究的“弦理论”中已看出成功的希望。
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