誰能幫我講一下《時間簡史》的主要內容

2021-03-05 09:18:32 字數 4774 閱讀 5254

1樓:眼淚的錯覺

《時間簡史》講述是探索時間和空間核心祕密的故事,是關於宇宙本性的最前沿知識,包括我們的宇宙影象、空間和時間、膨脹的宇宙不確定性原理、基本粒子和自然的力、黑洞、黑洞不是這麼黑、時間箭頭等內容。第一版中的許多理論預言,後來在對微觀或巨集觀宇宙世界觀測中得到證實。

2樓:靠名真tm難起

講述了關於宇宙本性的最前沿知識,包括:我們的宇宙影象、空間和時間、膨脹的宇宙、不確定性原理、黑洞、宇宙的起源和命運等內容,深入淺出地介紹了遙遠星系、黑洞、粒子、反物質等知識,並對宇宙的起源、空間和時間以及相對論等古老命題進行了闡述。

在該書裡,霍金**了已有宇宙理論中存在的未解決的衝突,並指出了把量子力學、熱動力學和廣義相對論統一起來存在的問題,該書的定位是讓那些對宇宙學有興趣的普通讀者瞭解他的理論和其中的數學原理。

3樓:demon陌

《時間簡史》的主要內容可概括為以下幾個方面:

1.時間起始點——宇宙大**奇點。宇宙是不斷膨脹著的,它在最初應該收縮為一點,這一時刻被稱為宇宙大**時刻。宇宙在這一點的密度無窮大,這一點即為數學上所稱的奇點。

2.時間終結——黑洞。恆星由於引力作用會不斷收縮,會形成一個「黑洞」。黑洞表面引力很強,時間會在此終止。

3.上帝是如何啟動宇宙的?——宇宙的起源和命運。一種是以人擇原理來解釋的叫做紊亂邊界條件的宇宙起源;另一種解釋稱為「暴漲模型」,它認為宇宙在開始的一瞬間是以加速度膨脹,在遠小於1秒的時間裡宇宙的半徑增大了100萬億億億倍。

4.物理學的統一——終極理論。人類在尋求建立一個適用於宇宙中每一事件的、完整的、協調的統一理論,在這理論中不需要選取特定的常數去符合事實。

4樓:汶北居士

《時間簡史》主要向人們介紹了什麼是宇宙論,以及宇宙論最新的發展狀況。由於針對的是非專業讀者,為了不至於嚇倒他們,通篇只放了一個數學公式,就是著名的愛因斯坦質能方程:e=mc^2。

上個世紀的科學進展是無與倫比的,《時間簡史》以最通俗的語言,對一些最古老的問題做了闡述,諸如:

* 宇宙是什麼樣的

書中並沒有給出這個問題的答案,因為科學並不能保證所有問題都有一個答案。雖然我們不能找到一套解釋整個宇宙的理論,但我們可以把這個問題分成很多小塊,併發明許多部分的理論,每一部分理論解釋有限的範圍,同時忽略其他影響。這種方法獲得了極大的成功,例如,牛頓的萬有引力定律,只要知道星球的質量就能精確的計算出他們的軌道,而對於星球的結構,上面有沒有智慧生物等等完全可以忽略。

正由於這種方法的成功,我們對自己生活的宇宙的瞭解比起古人已經進了一大步了。現在我們已經知道地球只是圍繞著太陽這顆恆星轉的行星,月亮是我們的衛星,我們都處在太陽系之中,而太陽系只是銀河系無數個太陽系中的一個。銀河系之外還有數之不盡的河外星系。

由此我們忽然發現了最重要的一點:宇宙並不是任意的,它是由確定的規律所制約的。因此,科學的終極目標就是:把所有的部分理論合併為能描述宇宙中任何東西的完整統一理論。

隨之而來的問題是,這個完整統一的理論必定包含我們人類自身,也就是說制約了我們的行為,作為這個理論中一小部分的人類,是否有能力去了解整個理論呢。也就是說,對於人類而言根本不可能找到一個終極的結論,或者只能找到一個錯誤的結論。

對不久之前才發現的問題同樣做出了很好的解釋:

* 空間和時間以及相對論

在愛因斯坦以前,幾乎所有人都認為時間和空間是絕對的。愛因斯坦所創立的相對論則告訴人們,沒有絕對的事物,一切都是相對的。

讓我們來考慮一個特殊的情況:假設有一個宇宙,其中什麼東西都沒有,有的只是虛空。對於這樣的宇宙,時間和空間就毫無意義,因為實在沒有方法來度量它們。

可見時間和空間都是依附於「物」來存在的。

相對論最大的貢獻是告訴了人們,光是有速度的,而且沒有任何東西的速度能超過光速。正由於此,對於同一件事的發生,不同的觀察者所測得的時間是不同的。最簡單的例子是通過望遠鏡觀察極遠處的星球。

假設某個星球不幸遇到了彗星碰撞,大**後毀滅了,同時發出的光通過10億光年到達了地球,並被某個天文學家看到。對於這個天文學家來說星球毀滅這一事件正在發生,而其實這個星球早在10億年前就已經不存在了。

5樓:煙梔

本書作者霍金是當代最重要的廣義相對論家和宇宙論家。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2023年的沃爾夫物理獎。他還證明了黑洞的面積定理,即隨著時間的增加黑洞的面積不減。

這很自然使人將黑洞的面積和熱力學的熵聯絡在一起。2023年,他考慮黑洞附近的量子效應,發現黑洞會像黑體一樣發出輻射,其輻射的溫度和黑洞質量成反比,這樣黑洞就會因為輻射而慢慢變小,而溫度卻越變越高,它以最後一刻的**而告終。黑洞輻射的發現具有極其基本的意義,它將引力、量子力學和統計力學統一在一起。

2023年以後,他的研究轉向量子引力論。雖然人們還沒有得到一個成功的理論,但它的一些特徵已被發現。例如,空間-時間在普郎克尺度(10^-33釐米)下不是平坦的,而是處於一種泡沫的狀態。

在量子引力中不存在純態,因果性受到破壞,因此使不可知性從經典統計物理、量子統計物理提高到了量子引力的第三個層次。

2023年以後,他的興趣轉向量子宇宙論。

本書的副題是從大**到黑洞。霍金認為他一生的貢獻是,在經典物理的框架裡,證明了黑洞和大**奇點的不可避免性,黑洞越變越大;但在量子物理的框架裡,他指出,黑洞因輻射而越變越小,大**的奇點不但被量子效應所抹平,而且整個宇宙正是起始於此。

理論物理學的細節在未來的20年中還會有變化,但就觀念而言,現在已經相當完備了。

時間簡史的主要內容是什麼,完整 5

6樓:傾其所洧呮為你

《時間簡史》是由英國偉大的物理學家、黑洞理論和「62616964757a686964616fe59b9ee7ad9431333330323933大**」理論的創立人史蒂芬·威廉·霍金撰寫的一本有關宇宙學的經典著作,是一部將高深的理論物理通俗化的科普範本。

自認「黑洞悖論」錯誤,2023年7月,霍金修正了自己原來的觀點,承認「資訊守恆」。 宇宙論是一門既古老又年輕的學科。作為宇宙裡高等生物的人類不會滿足於自身的生存和種族的綿延,還一代代不懈地探索著存在和生命的意義。

但是,人類理念的進化是極其緩慢和艱苦的。從「亞里士多德」到「托勒密的地心說」到「哥白尼-伽利略的日心說」的演化就花了2023年的時間。令人吃驚的是,儘管人們知道世間的一切都在運動,只是到了20世紀20年代因哈勃發現了紅移定律後,宇宙演化的觀念才進入人類的意識。

人們甚至從來沒有想到過宇宙還會演化。牛頓的萬有引力定律表明,宇宙的物質在引力作用下不可能處於穩定的狀態。即使在愛因斯坦的廣義相對論中,情況也好不到哪兒去,為了得到一個穩定的宇宙模型,他曾將宇宙常數引進理論中。

他們都希望在自己的理論中找到穩定的宇宙模型。可見,宇宙演化的觀念並不是產生於這些天才的頭腦之中。   將哈勃的發現當成現代宇宙論的誕生是公平的。

哈勃發現,從星系光譜的紅移可以推斷,越遠的星系以越快的速度離開我們而去,這表明整個宇宙處於膨脹的狀態。從時間上倒溯到過去,估計在100億到200億年前,曾經發生過一樁開天闢地的大事件,即宇宙從一個極其緊緻、極熱的狀態中大**而產生。伽莫夫在2023年發表的一篇關於熱大**模型的文章中作出了一個驚人的預言,早期大**的輻射仍殘存在我們周圍,不過由於宇宙膨脹引起的紅移,其絕對溫度只餘下幾度左右,在這種溫度下,輻射是處於微波的波段。

但在2023年彭齊亞斯和威爾遜觀測到宇宙微波背景輻射之前,人們並不認真對待此預言。   一般認為,愛因斯坦的廣義相對論是用於描述宇宙演化的正確的理論。在經典廣義相對論的框架裡,霍金和彭羅斯證明了,在很一般的條件下,空間-時間一定存在奇點,最著名的奇點即是黑洞裡的奇點以及宇宙大**處的奇點。

在奇點處,所有定律以及可預見性都失效。奇點可以看成空間時間的邊緣或邊界。只有給定了奇點處的邊界條件,才能由愛因斯坦方程得到宇宙的演化。

由於邊界條件只能由宇宙外的造物主所給 定,所以宇宙的命運就操縱在造物主的手中。這就是從牛頓時代起一直困擾人類智慧的第一推動力的問題。   如果空間-時間沒有邊界,則就不必勞駕上帝進行第一推動了。

這只有在量子引力論中才能做到。霍金認為宇宙的量子態是處於一種基態,空間-時間可看成一有限無界的四維面,正如地球的表面一樣,只不過多了兩個維數而已。宇宙中的所有結構都可歸結於量子力學的測不準原理所允許的最小起伏。

從一些簡單的模型計算可得出和天文觀測相一致的推論,如星系、恆星等等的成團結構,大尺度的各向同性和均勻性,空間-時間的平性,即空間-時間基本上是平坦的,並因此才使得星系乃至生命的發展成為可能,還有時間的方向箭頭等等。霍金的量子宇宙論的意義在於它真正使宇宙論成為一門成熟的科學,它是一個自足的理論,即在原則上,單憑科學定律我們便可以將宇宙中的一切都預言出來。   在這部書中,霍金帶領讀者遨遊外層空間奇異領域,對遙遠星系、黑洞、夸克、「帶味」粒子和「自旋」粒子、反物質、「時間箭頭」等進行了深入淺出的介紹,並對宇宙是什麼樣的、空間和時間以及相對論等古老問題做了闡述,使讀者初步瞭解狹義相對論以及時間、宇宙的起源等宇宙學的奧妙。

  《時間簡史》自2023年首版以來,已成為全球科學著作的里程碑。它被翻譯成40種文字,銷售了近1000萬冊,成為國際出版史上的奇觀。該書內容是關於宇宙本性的最前沿知識,但是從那以後無論在微觀還是巨集觀宇宙世界的觀測技術方面都有了非凡的進展。

這些觀測證實了霍金在該書第一版中的許多理論預言,其中包括宇宙背景探險者(cobe)的最新發現,它在時間上回溯探測到離宇宙創生的30萬年之內,顯露了霍金超人的時空感知能力。

目錄a brief history of time   《時間簡史——從大**到黑洞》   [英]斯蒂芬·霍金 著   導言    第01章 我們的宇宙圖象   第02章 空間和時間   第03章 膨脹的宇宙   第04章 不確定性原理   第05章 基本粒子和自然的力   第06章 黑洞   第07章 黑洞不是這麼黑的   第08章 宇宙的起源和命運   第09章 時間箭頭   第10章 蟲洞和時間旅行   第11章 物理學的統一   第12章 結論   阿爾伯特·愛因斯坦&伽利略·伽利雷&艾薩克·牛頓   小辭典   感謝

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