怀着对这个有趣的题目的好奇心,我阅读了著名的物理学家史蒂芬·霍金的《果壳中的宇宙》这本书,说实在的,很多地方总要一遍又一遍地看,最终却还是一知半解,但对其大概还是知道了一些,在这里谈谈我的一些感想。
通过了解,本书的题目乃出自莎士比亚的《哈姆雷特》。哈姆雷特认为,即使把他关在果壳中,仍然自认为是无限空间之王。作者把我们广阔的宇宙隐喻成一颗果壳,认为在广义上,粒子、生命和星体的处境都和果壳相似。作为一位最富有创见的科学巨人,提出整个宇宙是由一个果壳状的瞬子演化而来,果壳上的量子皱纹包含着宇宙中的所有密码。
霍金在书里,告诉我们宇宙,告诉我们未来。相对论和量子论是20世纪最伟大的科学成就。尤其是前者,他完全是人类智慧的伟大构筑。所以在《果壳中的宇宙》的第一章相对论简史中主要是关于爱因斯坦的生平。这位在轮椅上度过后半生的科学巨人,1879年诞生于德国的乌尔姆,次年他全家即迁往慕尼黑。几经辗转后他在苏黎完成学业,与1900年从ETH的联邦高等工业学校毕业。1905年在专利局上任,写了三篇论文,着三篇论文不仅奠定了他作为世界最主要科学家之一的地位,而且开启了两项观念革命,着革命改变了我们对时间、空间以及实在本身的理解。
在第一章里,主要介绍了广义相对论和狭义相对论,以及爱因斯坦是如何以它为基础进行下一步的思考和研究的,同时还说明了霍金本人的看法。讲爱因斯坦是如何为20世纪两个基本理论,即相对论和量子论。在第二章中,讲了一种假设。时间的形态:爱因斯坦的广义相对论使时间具有形态。这如何与量子论相互和谐。作者假设时间是有形状的,并通过量子公式验证了这种假设与相对论的理论是相符的。第三章中,讲了果壳中的宇宙:宇宙具有多重历史,每一个历史都是由微小的硬果确定的。作者是在解说宇宙。他认为宇宙有许多重的历史,每一个历史都可以是由微小的粒子构成。奠基的量子论则是实验观测的被动产物,它的含义迄今还解释不清。在广义相对论中,时空不再是一个被动的背景,而是宇宙演化的主动参与者。物质分布使时空弯曲。现在再去侈谈宇宙之外的空间和时间,对这些概念进行所谓的思辨,只能是倒退到圣奥古斯丁之前。牛顿的时空观是一个虚幻,而虚幻的唯一功能是对软弱者的安慰。爱因斯坦的引力论是将万有引力归结为时空的曲率。那么时空能否被弯曲得这么厉害,以至于人们可以返回到过去改变历史呢?严格的科学计算指出,这是不可能的。第四章中,讲的是预言未来:黑洞中的信息丧失如何降低我们预言未来的能力。霍金先生预言在超引力的状态下(如黑洞)时间弯曲,我们如何降低我们自身来适应未来。那么关于预言将来的能力呢?现在看来它至少在三个层次上受到限制。第一,是动力学系统的混沌行为,使得拉普拉斯意义上的决定性在实际上是不可能实现的。第二,在量子力学中状态是由波函数描述的,海森堡的不确定性原理使得经典意义上的决定性被减半。第三,不平凡的时空拓扑,使波函数被密度矩阵所取代,就在这里引进了热力学意义上的随机性。第五章中,讲了护卫过去:时间旅行可能吗?一种先进的文明能回返以前并改变过去吗?宇宙的未来是怎样的呢?如果我们承认科学定律的普适性和无穷威力,则不管人类的雄心有多大,毕竟要受环境和人口问题的限制,我们不能和这些限制作无望和愚昧的搏斗。人类只能采用一种明智和节制***的生活方式。最后两章用宇宙中的各种条件来拟出我们作为生物在时空中旅行的种种可能性以及我们与宇宙的关系,还提出了我们所生活的地方是否虚无等假设。
从《时间简史》首版以来的十年间,相对论家、宇宙学家和粒子物理学家通力合作,在寻找宇宙最核心的万物理论上取得长足进展。但和人们以往期望不同的是,我们可能不再具有统一理论的唯一表述,这正如不能用一张地图描绘整个地球表面一样。这种所谓的M-理论把超引力和五种弦理论在一个单独的理论框架中统一起来。超弦理论是在不同情形下对自然的方便的近似。但是M-理论的整体概况还是不很清楚。我们的宇宙很可能是高维空间中的一个四维膜,我们的宇宙果壳也就更加神奇了。困扰天体物理学家多年的暗物质很可能是影子星系的贯穿高维空间到达我们星系的引力效应,引力的近距效应和牛顿定律有偏差等等。四维膜之外的高维空间的行为如何是个饶有兴趣的问题。但是只要它们对膜世界具有相同的效应,对于它们的区别就没有意义。量子宇宙学家就相信无中生有的场景而言是彻底的无神论者,就科学的方法论而言是不可救药的实证主义者,而就沉迷。
以上大多数是我通过书里的内容看后整理出来的,要说真的看懂那还是需要花更多的时间去研究的,毕竟对这类深奥的自然科学类的书,并不是一时半会能领悟的。但在这本书里,我看到了宇宙的神秘与其带给我们的无穷无尽的遐想。作文
在未来的一个年代,我们人类的科技已经发达了,每一个人都有自己的穿梭机,可以在任何时空穿梭。
今天,我来到火星上考察,火星是不是象我们人类想象的那么发达。
我乘做穿梭机374528okta来到火星,门打开了,我被眼前的景色惊呆了,火星比我们地球差多了,没有楼、没有草、花、树,更没有汽车、火车等交通工具。火星人只有三个正常,剩下的几万个火星人全都没有手,有几个只剩身子的家伙来回地滚,但他们星球还有高科技宇宙飞船,所以我估计火星以前科技很发达,但人们不爱动脑和动手,所以楼房没人管理,花、草和树木也没人保护,几次宇宙风暴把树木、房子破坏了,由于他们开着飞船跑了,等回来火星就变成这个样子了。
我一边走一边思考我是不是帮助火星人重建家园,“绑”一声,我撞上了小花、阿绿、三只眼三个火星人。阿绿力气最大,一下子把我举起来问:“小子,你撞我干什么?”我说:“你们误会了,我是帮你们重建家园的”“什么,重建家园呀,我们的星球本来就不错,重建干什么?”小花说,我说“你们的星球没有草、花、树木,也没有交通工具和高楼大厦,而且你们这也有很多东西,你们如果勤劳的话,你们星球还会这样吗?”“有道理,可是去那里找材料呢?”三只眼问,我说“我的穿梭机上有本《火星指南》上面可以告诉我们火星所具备的材料。”说着我就往我的穿梭机那边跑,门开了,我们把《火星指南》拿出来,第一页写着:火星上有比地球木头更坚硬,但没有比石头硬的材料、还有地下水。
浩瀚的宇宙,往往给予人们美好的憧憬,,它似乎拥有者神秘的力量,促使着人 们去探究它,直到有一天……
那是一天清晨,阳光明媚,我朦朦胧胧的醒过来,微张着双眼“啊”我大叫一声,因为我看见了一面我完全不熟悉的屋子,超现代主义的装潢让我一头雾水。这时,我感到楼下有脚步声传来,几秒钟后,一位与我差不多大的男孩走了进来,“你醒啦,看样子你是地球人?”,我用力的点了点头,然后问他“这里是……”“这里是莫迪亚星球,你应该是从光度黑洞中进来的。” 听着他的话,我似乎明白了一点。我下了床,穿上鞋,我便不由自主地飞了起来,“啊,哦,咿呀。”我的头不断撞击屋顶,男孩硬把我拉了下来。他马上往我的鞋底贴了一张“纸”,对我说:“这里不是,没有地心引力,只有贴上防飞贴才可以。”我揉着头上的包,似懂非懂的点了点头。我问他“你叫什么呀。”“我叫杰姆,你呢?”“你叫我什么都行。”“那我就叫你地球朋友吧。”“好啊。” 他带领着我参观了这个星球,街道上到处都是未来的房子,所有的这个星球的人见到我都跟我打招呼:“你好,地球小朋友。”看见这么多陌生人对我这么友好,我不由得慢慢喜欢这个星球了,在街道上的房子都和我们现代生活的房子都不一样,我们现代的房子都是花花绿绿的,而且盖一栋房子需要很长时间,在这个星球里是不需要那么长时间的,也就是分分钟的事,而且貌似这个星球里的人们都不喜欢花花绿绿的颜色,一整栋房子最多也就两个颜色,两个颜色的是少数的,大部分都是一个颜色的,而且是最简单的颜色,黑灰白相间。
在这个星球上除了房子和我们现代生活得房子不一样之外,他们的学校也和我们不一样,他们的学校看起来很有“食欲”没错,就是很有食欲,因为他们的学校除了是汉堡包就是可乐,或者是蛋糕的形状,让人一看了就很想上学,因为看到很有食欲,在这个星球上课也很好的,因为这个星球上的老师们从来都不拖堂,下课时也不管学生们,我想这也许是每个学生的愿望吧,没有老师的管制,可能会很轻松吧,但是被管制着,也许会使自己进步吧,也许被老师管制着也是一种对自己最好的教育吧。 参观完学校,杰姆又带我参观了餐厅,也顺便在餐厅里才吃了一顿美美的晚餐,这个星球上的餐厅也和我们地球上的餐厅不一样,在这个星球上的餐厅里,你想吃什么就有什么,而且色香味俱全,而且上菜速度也非常快,不像我们地球上的餐厅似的,有些菜餐厅里都没有。 杰姆带我参观完以后,他带着我去了一个空旷的场地,开始我还好奇为什么要带我来这里,真打算问他,结果令我惊讶了,他们专门为我准备了一个欢迎仪式,我们才相识一天,有些我还叫不出名字,就熟悉那么几个,但是他们却为我准备这么盛大的迎接仪式,实在使我感动,我真的非常喜欢这个星球,就仅此一天而已,我就喜欢上了这个美丽的星球。
梦醒了,也天亮了,昨晚做的梦依然清晰的记着,那里是我的另一片天空,那里有我仅仅相识了一天的好朋友,我会永远记着我的那些外星朋友的。
出生于1942年,而他的生日恰好是伽利略逝世三百年忌日。现任剑桥大学卢卡斯数学教授(这一职位曾由艾萨克·牛顿所任)。他广被推崇为继爱因斯坦后最杰出的理论物理学家,称为“轮椅上的爱因斯坦”。他的主要著作是《时间简史》。读过的《果壳中的宇宙》正好是《时间简史》的姐妹篇。
《果壳中的宇宙》是一本图文并茂的科普著作,主题是宇宙学,涉及广义相对论、量子论、黑洞、暴胀、时间旅行、弦论、超引力等诸多前沿概念。当然,这些概念我到现在也没能完全明白。
这本书先第一章说的是相对论简史,相对论有狭义相对论和广义相对论。狭义相对论是由爱因斯坦在洛仑兹和庞加莱等人的工作基础上创立的时空理论,是对牛顿时空观的拓展和修正。爱因斯坦以光速不变原理出发,建立了新的时空观。狭义相对论中最简单的例子是在加速度和引力场之间存在1个紧密的关系。待在1个封闭的盒子里,譬如升降机中的某人不能将盒子静止地处于地球引力场中和盒子在自由空间中被火箭加速这2种情形区别开来。广义?相对论的1个非常重要的推论是质量和能量的关系。爱因斯坦关于光速对于任何人而言都应该显得相同的假设,意味着没有任何运动的比光还快。当人们应能量加速任何物体,无论是粒子或者空间飞船,实际上发生的是,它的质量增加,使得对她进1步加速更困难。要把1个粒子加速到光速要消耗无限大能量,因而是不可能的,正如爱因斯坦的著名公式总结的:E=mc^2,质量和能量是等效的。
第二章说的是时间的形态,与爱因斯坦的相对论和大量的实验相符合,它提出时间和空间是非常复杂地相互纠缠在一起。人们不能单独使空间弯曲而不涉及时间。这样,时间就有了形态。19世纪作家查里斯·朗母写到:“世间万物没有任何东西像时间和空间那么使我困惑。然而没有任何东西比时间和空间更少使我烦恼,因为我从不想起它们。”我们中的大多数人早本部分时间不去考虑时间和空间,不管他们为何物;但是我们所有人有时极想知道时间是什么,它如何开始,并且把我们知道何方。如果预言和观测相一致,则该理论在这个检验下存活,尽管它永远不能被证明是正确的。人们说能做的一切,是将所发现的描述成时间的1种非常好的数学模型并且说明它能预言什么。
第三部分说的是果壳中的宇宙:宇宙具有多重历史,每1个历史都是由微小的硬果确定的。霍金认为空间的最明显之处是它无限地向外延伸,通过现代仪器,我们可以看到各种形状和尺度的数以亿万计的星系。尽管宇宙似乎在空间的每一位置上都很相同,它肯定是随时间变化的。霍金的量子宇宙论的意义在于它真正使宇宙论成为一门成熟的科学,它是1个自足的理论,即在原则上,单凭科学定律我们便可以将宇宙中的一切都预言出来。而量子引力论正是这些书的大部分的主题。哎,这部分真的很难懂,就少说点了。
第四部分说的是预言未来:黑洞中的信息丧失如何降低我们预言未来的能力。如果信息在黑洞中丧失,情况就并非如此,任何事情都可能已经发生过。预言将来的能力也被削减了。我们能够确定地预言粒子具有相反的自旋,但是如果1个粒子落进黑洞,就不能对余下的粒子作确定的预言,这意味着在黑洞外不能确定预言任何测量,作出确定预言的能力被减低至半。那么关于预言将来的能力呢?现在看来它至少在3个层次上受到限制。第一,是动力学系统的混沌行为,使得拉普拉斯意义上的决定性在实际上是不可能实现的。第二,在量子力学中状态是由波函数描述的,海森堡的不确定性原理使得经典意义上的决定性被减半。第三,不平凡的时空拓扑,使波函数被密度矩阵所取代,就在这里引进了热力学意义上的随机性。
第五章说的是护卫过去:时间旅行可能吗?我觉得不可能,我们中学书上也说不可能,至少来说最近的很多年里都不可能,因为我们还没有把原理完全弄清楚,而且最近的很多年里我们还造不出那种可以快过光速的时间机器,所以嘛,回到过去我们是不用想了爱因斯坦的广义相对论是所有现代有关时间旅行讨论的基础。爱因斯坦方程描述宇宙中的物质和能量如何将空间和时间弯曲和变形,从而使空间和时间变成动力量,有了时空可能弯曲得这么厉害,在乘空间飞船出发之前即已返回的可能性。
读过这本书才知道自己对天体物理、对宇宙与生命理解的是这么少,但我们这为学生是没有办法的,我们要做的就是学好自己的东西,为以后的学习或研究找好基础,这些高深的理论啊什么的就让霍金教授和许多理论物理学家一道,去努力寻求科学的最神圣的精华,然后让我们学去。
爱默生曾说过这样一句话:“如果有人感到孤独寂寞,就让他看看天上的星星吧。这些从天国传来的光芒会将他与他所触摸到的世界分离开来。”
我是一个喜欢看星星的人。在夜晚,仰望星空是一件很美好的事。夜幕上星辰闪烁,璀璨而华丽,有着绚烂而迷幻人心的美。伸出手才发现,它们是那样的遥不可及,星辰是近乎永恒的存在,它们将亿亿万万年地存在于浩瀚的宇宙中。而我们,与这宽阔无际的穹宇相比,只是那样微渺的一点。很好奇星辰所存在的神秘空间,那个我们不可捉摸的宇宙世界。
我常常去书店,想阅读那些有关科学的著作,可每次翻阅便被上面晦涩的专业术语,难以理解的化学物理概念所困惑。一次偶然,在一大堆书中看到了一本封面黯淡的,上面只有两个简洁之字的《宇宙》。我好奇地翻看了起来,草草阅读之下,并没有看那些纯学术的作品而感受到的生涩难懂,反而走进了卡尔萨根所深爱的那个奇幻的宇宙世界。将书买回家,我沉静地阅读了起来。小时候有梦想成为科学家,儿时的认知中,科学是一个奇妙的词,可以创造发明出无数新奇的东西,同样那些遥远星辰上的画面和故事也让我格外向往。而长大以后才发现,科学是那样的深奥玄妙,梦想也早已不知所踪。卡尔萨根的《宇宙》却让我重新陷入了那个梦境般奇幻的世界,也燃起了我对科学的热情。书中并没有其新的理论与知识的发现,但吸引我的是萨根那形象生动的描绘和天马行空的丰富想象。萨根笔下的宇宙是动态的,不是那些深奥的天文学宇宙学概念,不是只有天文科学家们才能看懂读懂的独享事物。微观粒子的奇妙和宏观宇宙的壮美,属于宇宙的秘密,那样清晰而生动地展现在我们面前。萨根的独特讲述,使我深深沉醉其中,那些我所渴望知道的奥秘,从宇宙洪荒到如今科技时代,从西方的文明到东方的历史,都一一得到了解答。在萨根的《宇宙》中,我不再恍若一个旁观者,只能仰望着那一门高高在上得学科,欣赏着别人津津乐道的天文事件;我感到我成为了这茫茫穹宇中的一员,身处其中,探索着它那惊心动魄的奥秘。紧紧缠绕主题的,不仅只有广阔宇宙之间的奥秘,更有对人类的历史与未来,政治与宗教,命运与梦想的探求与思考。其中萨根这样写道:“……宇宙中可能存在许许多多有高级生命的世界。但是根据达尔文主义的理论,除地球以外,其他地方不存在人类。只有在这里,只有在地球这颗小小的行星上才存在人。我们是珍稀濒危的物种。从宇宙的角度来看,我们每一个人都是极其珍贵的。如果有人与你有隙,让他活下去吧!因为在1000亿个星系中,你找不到第二个这样的人。人类的历史是缓慢地认识这样一个真理的过程:我们都是一个更大家族的成员。” 这是萨根和平的博大之爱,是对每一个生命的尊重与关怀。他不仅是科学知识的普及者,更是科学精神的传播者。即使在病重之时,他仍然指导学生进行科学研究,倾其心血编著讲述着《魔鬼出没的世界》中科学的蜡烛怎样照亮黑暗......
在全书的结尾萨根更表现了其对人类前途的深深担忧,并为地球而呼吁着“我们应该忠诚于全人类,忠诚于整个地球。必须由我们来为地球大声疾呼。维持人类的生存不仅是对我们自己负责,也是对宇宙负责,对这个古老的、浩瀚的、孕育了我们的宇宙负责。”伟大的萨根编写了一首真正的宇宙史诗,深爱着宇宙星辰的他,追寻着自己的梦想而去。像萨根一样“酷爱星辰,岂惧夜幕”,努力寻找生命中最璀璨的亮点吧!
因为星并不远梦并不远,只要你踮起脚尖。
世界被一场巨大的地震毁灭,到处是一片面的废墟,人们忘记了从前,也看不到未来。书籍消失了,每个人依靠新奇的科技来满足精神上的需要,为了拯救身患重病的妹妹,12岁的男孩憨头,决定赌上自己的性命,力闯重重危机的关卡,许寻最后一线生机。一个只会说“巧克力”的五岁男孩、一个完美的少女和一位风烛残年的老人,也意外加入拯救行动之中,憨头发现,这位老人可能是废墟中唯一一个对书籍和书写,还抱有兴趣的人,他在老人的影响下写出了宇宙最后一本书。
读完这本书后,我明白了书和知识还有历史悠久的文字是人类生存的一种技能。没有了这些,那世界就会变得和书上一样可怕,甚至更糟糕。人类只能依靠新奇的科技来满足精神上的需要,无法提高人类的智商。那么,人们怎会考虑别人,考虑后果,思考明天,预测未来。所以我们要爱护书籍,传承知识和历史悠久的文学,让它们永远流传下去,这样才能让我们缔结更美好的未来。
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