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时间简史·霍金

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  史蒂芬·霍金的《时间简史》,自1988年首版以来的10年岁月里,已成为科学著作的里程碑,在全球销售已近1000万册。首版内容介绍了宇宙本性最前沿的知识。微观和宏观世界观测技术领域方面10年来的进展证明了霍金教授的许多理论预言。他为了把观测的新知识介绍给读者,重写了前言,全面更新了原版的内容,并新增了一章有关虫洞和时间旅行的激动人心的课题。
    同名英文原版书火热销售中:A Brief History of Time

内容简介

  本书是“第一推动丛书”第一辑的一种。 时间有初始吗?它又将在何地终结呢?宇宙是无限的还是有限的? 霍金教授遨游到外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、夸克、大统一理论、“带味”粒子和“自旋”粒子、反物质、“时间箭头”等进行了深入探讨--其出乎意外的含义引起了人们的极大兴趣。他揭示了当日益膨胀的宇宙崩溃时,时间倒溯引起人们不安的可能性,那时宇宙分裂成11维空间,一种“没有边界”的宇宙理论可能取代大爆炸理论和上帝,上帝--也许曾是造万物时主要推动者,也会因这些新发现而日渐范围变窄。  
       《时间简史》对我们这些喜用言语表达甚于方程式表达的读者而言是一本里程碑式的佳书。她出于一个对人类思想有杰出贡献者之手,这是一本对知识无限追求之作,是对时空本质之谜不懈探讨之作。

作者简介

  史蒂芬·霍金(Stephen W.Hawking),1942年出生于伽利略逝世的三百周年纪念日。他现任剑桥大学卢卡斯数学教授(一度曾为牛顿所任),并广被尊崇为继爱因斯坦以来最杰出的理论物理学家。

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目录

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 虫洞和时间旅行
第十一章 物理学的统一
第十二章 结论
阿尔贝特·爱因斯坦
伽利雷·伽利略
伊萨克·牛顿
小辞典
感谢

前言

  我没有为《时间简史》的原版写前言。那是卡尔?萨根写的。我写了简短的“感谢”,有人建议我感谢每一个人。但是有些支持过我的基金会不甚高兴,由于被我提及而收到大量的申请。
  我认为没有任何人,我的出版者,代理人,甚至我自己曾预料到这本书会这么畅销。它荣登伦敦《星期日时报》畅销书榜237周,这比任何书都久(显然,  《圣经》和莎士比亚不算在内)。它被译成40来种文字,在全世界每750人都拥有一册,包括男人、妇女和儿童。正如纳珍?米尔伏德(我的前博士后)评论的:我的物理著作比麦当娜谈性的书还更好卖。
  《时间简史》的成功表明,人们对于重大问题有广泛的兴趣:诸如我们从何而来?宇宙为何是这样子的?
  我已趁此机会更新本书,并将从首版(1988年4月愚人节)以来理论和观测的新结果纳入。我新添了虫洞和时间旅行一章。爱因斯坦的广义相对论为我们提供了创生和维持虫洞的可能性,那是连接时空中不同区域的细管。如是,我们也许可以利用它们来进行星系之间快速旅行或在时间中旅行到过去。当然,我们从未邂逅到来自未来的人(也许我们曾经有过?)。对此我将给出一种可能的解释。
  我还描述了今年在寻求“对偶性”或显然不同的物理理论之间的对应方面的进展。这些对应强烈地表明,存在一种完备的统一物理理论,但是它们也暗示,也许不可能用一个单独表述来表达这个理论。相反,在不同的情形下,我们必须使用基本理论的不同影像。这和描绘地球表面很相似,人们不能只用一张单独的地图,在不同的区域必须用不同的地图。这就变革了我们的科学定律的统一观,但是他并没有改变最重要的一点:一族我们能够发现并理解的合理的定律制约着宇宙。
  在观测方面,迄今最主要的发展是由COBE(宇宙背景探险者)和其他合作者测量的宇宙微波背景辐射中的起伏。这些起伏是创生的指纹,这些起伏是创生的指纹,这些在光滑均匀的早期宇宙上的微小的初始无规性后来成长为星系、恒星以及在我们周围看到的所有结构。起伏的形式和无边界设想的预言相吻合。无边界设想说,宇宙在虚时间方向没有边界或边缘。为了区分这个设想和对背景中的起伏的其他可能的解释,还需要进一步的观测。然而,在几年之内,我们就应能知道,我们能否相信自己生活在一个完全自足的无始无终的宇宙之中。
  史蒂芬?霍金
  1996年5月  剑桥

精彩书摘

  第一章 我们的宇宙图象
  一位著名的科学家(据说是伯特兰?罗素)曾经作过一次天文学讲演。他描述了地球如何围绕着太阳公转,而太阳又是如何围绕着称之为我们星系的巨大的恒星集团的中心公转。演讲结束之际,坐在房间后排的一位小个老妇人起立说道:“你讲的是一派胡言。实际上,世界是驮在一只巨大乌龟背上的平板。”这位科学家露出高傲的微笑,然后答道:“那么这只乌龟站在什么上面的呢?”“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,一直驮下去的乌龟塔啊!”
  大多数人会觉得,把我们的宇宙喻为一个无限的乌龟塔相当荒谬。但是我们凭什么就自认为知道得更好呢?我们对宇宙了解了多少?而我们又是如何知道的呢?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?物理学中最近的突破,使我们有可能为其中一些长期以来悬而未决的问题提供答案,而奇妙的新技术是实现这些突破的部分原因。对我们而言,这些答案也许有朝一日会变得和地球围绕着太阳公转那么显而易见——或许也会变得和乌龟塔一样荒谬,只有时间(不管其含义如何)才能裁决。
  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,就能够对于地球是一个圆球而不是一块平板这个信念提出两个有力的论证。第一,他意识到,月食是由于地球运行到太阳与月亮之间引起的。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的正下方的时刻,否则地球的影子就会被拉长而成为椭圆形。第二,希腊人从旅行中知道,在南方地区观测北极星,比在较北地区,北极星在天空中显得较低。(由于北极星位于北极的正上方,所以它出现在北极的观察者的头顶上,而对于赤道上的某观察者,北极星刚好出现在地平线上。)

媒体评论

  导语
  一本人人都能读懂的时间简史,一部深入浅出、简法明了的科学经典。插图色彩缤纷,纳入最新研究。 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。这不仅归因于作者迷人的表达方式,还归因于他讨论的令人敬畏的主题:空间和时间的本性,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。该书内容是关于宇宙本性的最前沿知识,但是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。 
  前言
  我没有为《时间简史》的原版写前言。那是卡尔·萨根写的。我写了简短的“感谢”,有人建议我感谢每一个人。但是有些支持过我的基金会不甚高兴,由于被我提及而收到大量的申请。
  我认为没有任何人,我的出版者,代理人,甚至我自己曾预料到这本书会这么畅销。它荣登伦敦《星期日时报》畅销书榜237周,这比任何书都久(显然, 《圣经》和莎士比亚不算在内)。它被译成40来种文字,在全世界每750人都拥有一册,包括男人、妇女和儿童。正如纳珍·米尔伏德( 我的前博士后)评论的:我的物理著作比麦当娜谈性的书还更好卖。
  《时间简史》的成功表明,人们对于重大问题有广泛的兴趣:诸如我们从何而来?宇宙为何是这样子的? 我已趁此机会更新本书,并将从首版(1988年4月愚人节)以来理论和观测的新结果纳入。我新添了虫洞和时间旅行一章。爱因斯坦的广义相对论为我们提供了创生和维持虫洞的可能性,那是连接时空中不同区域的细管。如是,我们也许可以利用它们来进行星系之间快速旅行或在时间中旅行到过去。当然,我们从未邂逅到来自未来的人(也许我们曾经有过?)。对此我将给出一种可能的解释。
  我还描述了今年在寻求“对偶性”或显然不同的物理理论之间的对应方面的进展。这些对应强烈地表明,存在一种完备的统一物理理论,但是它们也暗示,也许不可能用一个单独表述来表达这个理论。相反,在不同的情形下,我们必须使用基本理论的不同影像。这和描绘地球表面很相似,人们不能只用一张单独的地图,在不同的区域必须用不同的地图。这就变革了我们的科学定律的统一观,但是他并没有改变最重要的一点:一族我们能够发现并理解的合理的定律制约着宇宙。
  在观测方面,迄今最主要的发展是由COBE(宇宙背景探险者)和其他合作者测量的宇宙微波背景辐射中的起伏。这些起伏是创生的指纹,这些起伏是创生的指纹,这些在光滑均匀的早期宇宙上的微小的初始无规性后来成长为星系、恒星以及在我们周围看到的所有结构。起伏的形式和无边界设想的预言相吻合。无边界设想说,宇宙在虚时间方向没有边界或边缘。
  为了区分这个设想和对背景中的起伏的其他可能的解释,还需要进一步的观测。然而,在几年之内,我们就应能知道,我们能否相信自己生活在一个完全自足的无始无终的宇宙之中。
  史蒂芬·霍金 1996年5月 剑桥  
  后记
  我在撰写本书时得到多人帮助。我的科学同仁毫无例外地激发我的灵感。在漫长的岁月里,我主要的合作者为罗杰·彭罗斯、罗伯特·格罗许、布兰登·卡特、乔治·埃里斯、盖瑞·吉朋斯、唐·佩奇和詹姆·哈特尔。他们有求必应,我非常感激他们,同时也非常感激我的学生们。
  我的一名学生布里安·维特在准备初版时提供了许多帮助。矮脚鸡图书公司的编辑彼德·古查底还给我写下无数评语,使本书改善甚多。此外,我还想感谢安德鲁·杜恩,他为我修改了正文。
  如果没有眼前的这台交流系统,本书就写不成。这套称作平衡器的软件是加利福尼亚兰卡斯特文字处理公司的瓦特·沃尔托兹捐赠的。我的语言合成器是加利福尼亚太阳谷的语音处理公司捐赠的。剑桥适用通讯公司的大卫·梅森把合成器和手提电脑安装在我的轮椅之上。利用这个系统,我现在比我失声之前能更好地与人交谈了。
  在我撰写和修改此书的年代里,有过许多秘书和助手。对于秘书们,我应特别感谢的有朱迪·费拉、安·拉弗、劳拉·珍翠、谢瑞尔·比林顿和苏·梅西。我的助手为柯灵·威廉斯、大卫·托马斯、雷蒙·拉夫勒蒙、尼克·菲利普、安德鲁·杜恩、斯图瓦·詹米森、约纳逊·布连奇利、提蒙·汉特、赛蒙·基尔、琼·罗杰斯和汤姆·肯达尔。尽管我是残废的,但是他们、我的护士、合作者、朋友以及家人们使我的生命非常充实并能进行研究。
  史蒂芬·霍金  
  书评
  “鲜明而刺激……霍金先生无疑具有教师天赋,轻松幽默,擅长以日常生活的隐喻来诠释极端复杂的主题。”——《纽约时报》
  “迷人而清澈……光辉四射的巨作。”——《纽约客》
  “童真好奇与天才智慧的结合。当我们领略霍金宇宙之际,为他精神的瑰丽所惊异。”——《星期日时报》
  “他机智而清晰地阐释宇宙物理的奥秘……他拥有无与伦比的头脑。”——《纽约书评》
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