《果壳中的宇宙》是史蒂芬·霍金为其成名著作《时间简史》在2001年写的续篇。
你或许很难理解爱因斯坦的《相对论》,但读过《果壳中的宇宙》的前两章后,你便可了解它所基于的哲学原理。读完这本书之后,你就了解了建立一个统一“量子理论”和“相对论”的理论的重要性,以及物理学家为之所进行的探索。
在众多的理论中,弦理论被认为是最有希望的理论,因而霍金的这本书中投入了大量的篇幅来解释什么是弦理论。弦论假设不存在粒子,而只有弦在空间中运动,一条弦就是一个画在空间中的圈,各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。当一条弦随时间运动时,它的轨迹不是一条线而是一根管子。两条弦还可以结合形成一条新弦,一条弦也可以分裂成两条。自然界中的一切相互作用,包括电子和光子的相互作用,都可以用弦的分裂和结合来解释。从某种程度来说,弦论已经统一了强力、弱力、电磁力和引力,因而弦论也被称为大一统理论(Theory ofEverything。
在研究的过程中,存在着五个不同种类的自洽弦理论,这与弦论追求一种单一理论的初衷相左。经过数年努力,物理学家终于找到解决问题的钥匙。尽管目前这一理论还未得到一个大家一致赞同的形式,但至少已为它起了一个名字:M理论。
在M理论中,时空是10维或者是11维的,为什么日常生活中所见的时空是4维的呢?霍金认为,存在着两种可能的解释:一可能是所有额外维的尺度非常小,甚至如普朗克尺度那样小,实在难以观察到;二可能是额外维的尺度相当大,甚至可达无穷大,只是在目前的观察条件下尚未观测到。霍金认为,大的额外维是新理论探索中的激动人心的进展,它蕴涵着我们生活在一个胚世界中。强力、弱力和电磁力将被限制在这个胚中,所以任何与引力不相关的物理问题就会和在4维时空中的一样。与此相反,引力则会弥散到整个高维空间中去。
考虑到大的额外维度,起初的弦理论(认为时空包含4个展开的时空维度和6到10个卷曲维度中弦的概念可以被可以进一步推广到p胚,即高维空间的p维客体。霍金认为,时空就是一张推广了的“膜”,不过这张膜不是2维的,而是4维的(不同于起初一维的弦。
霍金认为,在4维“膜”世界中,人类生活在一个胚中,邻近还有另一个“影子”胚。因为光被限制在胚中,不能传播到另一个胚,所以人类不能看到影子世界。但是人类会感觉到影子胚中的物质的引力影响。这种引力在人类所在的胚世界中会显示成一种“暗”源(暗物质。检测“影子”胚的'仅有办法是通过引力的途径。
按照霍金的无边界设想,胚世界的自发创生有一段“虚时间”的历史。在这段历史中,宇宙像一个果壳:一个4维球面(不妨想像成是一个多了两维的核桃壳。只是果壳是空的,在这胚世界图像中的4维果壳是满的:人类生活其中的胚在虚时间中的历史是一个4维球,它是一个5维泡泡的边界,而余下的5维或6维是卷曲的,并且卷得非常小。
以上是对霍金的最新科普书籍《果壳里的宇宙》的简述,其中每一段的内容都是很多科学家多年研究的结果,因而在短时间内理解这些内容是不可能的。老实地说,到目前为止我也只能理解这本书的前两章。虽然我也读过有关弦理论的其它科普读物(如《宇宙的琴弦》,我仍不能理解弦理论当前发展的状况。据我所知,弦理论发展的初衷是解决量子理论和相对论之间的矛盾,之后由于标准模型的成功(统一了强力、弱力、电磁力并与狭义相对相容,但不能包括引力,即与广义相对论不相容以及其弦理论给出的预言在实验中不能被验证,弦理论受到冷落。之后弦理论的发展是基于小的卷曲维度(小于普朗克长度,对其探测超出当前实验条件,或许永远不能被探测来弥补之前理论的缺陷以及预言,后来为囊括多种版本的弦理论,M理论被提出。考虑弦理论的这个发展历程,我有中云里雾里的感觉,并对这个研究方向感到极大地担忧。由于它的发展脱离了实验验证,因而我很怀疑发展这种理论的意义所在。
在现代这个时代里,各种各样的汽车已经进入了千家万户,人们已经开始依赖于他们,在我的梦想里一直都有着一个新型汽车,它能带给人们方便,环保,又能代替人去完成人的梦想,是不是很想知道这是一种什么样子的新型汽车呢?就让我慢慢告诉你们吧!虽然现在的汽车为我们的出行带来了方便,但也给我们的环境带来了污染,对我们的地球妈妈造成了很大的伤害,我梦想中的汽车是低碳,环保,而且还有很多功能的,这种新型车不用燃烧污染环境的汽油,而是用太阳光能和无处不在的空气作为动力的,这样开车时就不会污染空气了,该多好呀。车子脏了怎么办呀?不用担心,它会自动清洗干净的。在遇到危险的时候会自动刹车,还可以在不同环境随心所欲的改变形态,还有自我意识功能呢,如果主人累了,把自己想去的地方告诉他,车子便会自动开启自动驾驶功能,会安全的把你送到目的地,最重要的是还有个搜寻功能,能飞到很远的地方去搜救失事的飞机,把那些乘客平平安安的带回家,不再让他们的家人担心,呵呵!可算是个百变新型车哦!这就是我梦想中的新型汽车,你喜欢它吗?我相信只要我们努力学习,我们梦想中的新型汽车不会离我们太遥远,小伙伴们,为我们的美好梦想而努力吧!加油吧!
未来的车会是什么样子的呢?它能带给方便、环保又能代替人去完成人的梦想,你们不知道吧!就让我来告诉你们吧!
虽然现在的车为人们出行而带来了方便,但也给环境带来了污染;可我发明的这辆车,不仅可以带来环保,还可以有许多功能。这辆车的动力是靠水,只要滴上几滴水就可以行上千米的路程,不会对环境有任何污染。
汽车上有红、黄、蓝、绿、粉、紫六个按钮,当你堵车了,车走不过去,只要摁一下红色按钮,汽车就能飞过去;如果你想下水探险的话,你只要摁一下蓝色按钮,汽车就会带你去。假如有一条大鲨鱼来了,不用紧张,因为那辆车有保护系统,如果你实在不放心,可以按一下黄色按钮,你想变什么样,就可以变什么样。如果你出去玩迷了路,可以摁一下绿色按钮,告诉它你要去哪儿,它就会显示向左,还是向右指示,这样就不会迷路了;如果你驾驶的很累,你可以摁下粉色按钮,并告诉它想去哪里,这辆车就会自动驾驶;如果你想躺下来睡觉,没问题,只要按下紫色按钮,它立马就变出一张床,你就可以舒舒服服地睡觉了。
这辆车还有着一种特殊的功能,它可以根据人的心情变颜色,如果你心情不好的话是黑色,心情差的'时候是蓝色,心情好的话,立刻会变成红色。
我们梦想中的汽车不仅环保,而且操作方便,我们也不会为能源的缺乏而担忧,不会为地球妈妈受到污染而痛心,只要我们努力学习,我们梦想中的汽车不会离我们太遥远。
在宁静的夜晚,我正在家里看着汽车杂志。突然,我心里冒出了一个念头:我要在纸上设计一辆新型汽车!
不一会儿,我就完成了。只见一辆五颜六色的小汽车展现在我的眼前。
这辆小汽车不仅外形美观大方,而且车内都是一切令人舒心的物品。我最喜欢的就是驾驶位了!驾驶位采用人工制作的貂毛,坐上去十分养心。当车主开车疲劳的时候,只要轻轻一按红色的按钮,车子就可以自动驾驶。而这时,驾驶位的上头就会出现一个“头部按摩器”,为车主按摩头部。
当然,这辆车最有特色的就是它的外壳了。这辆车的外壳十分坚固,就算发生了车祸,车子和车主也不会受伤,反而会完好无损。这是什么原因呢?原来,我在设计转向灯的时候顺便把车子的一周都涂了一种药剂,叫做“一米间隔剂”,当两辆车子快要相撞时,会突然在相隔一米的时候紧急刹车,这样,这就算这两辆车想要相撞,也无法执行。但是,这时车子会立即响起警报声,警察会循声而来到“事故”现场,严肃地批评车主做得不对的地方。
其实,这辆汽车的作用远远不止这么点儿呢!它可以像飞机一样在空中翱翔;可以像潜水艇一样在海中潜游;可以攀登许许多多的高山......
我设计的小汽车已经介绍好了,但这梦想中的新型汽车到底什么时候才能真的发明出来呢?
你或许很难理解爱因斯坦的《相对论》,但读过《果壳中的宇宙》的前两章后,你便可了解它所基于的哲学原理。读完这本书之后,你就了解了建立一个统一“量子理论”和“相对论”的理论的重要性,以及物理学家为之所进行的探索。
在众多的理论中,弦理论被认为是最有希望的理论,因而霍金的这本书中投入了大量的篇幅来解释什么是弦理论。弦论假设不存在粒子,而只有弦在空间中运动,一条弦就是一个画在空间中的圈,各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。当一条弦随时间运动时,它的轨迹不是一条线而是一根管子。两条弦还可以结合形成一条新弦,一条弦也可以分裂成两条。自然界中的一切相互作用,包括电子和光子的相互作用,都可以用弦的分裂和结合来解释。从某种程度来说,弦论已经统一了强力、弱力、电磁力和引力,因而弦论也被称为大一统理论(TheoryofEverything)。
在研究的过程中,存在着五个不同种类的自洽弦理论,这与弦论追求一种单一理论的初衷相左。经过数年努力,物理学家终于找到解决问题的钥匙。尽管目前这一理论还未得到一个大家一致赞同的形式,但至少已为它起了一个名字:M理论。
在M理论中,时空是10维或者是11维的,为什么日常生活中所见的时空是4维的呢?霍金认为,存在着两种可能的解释:一可能是所有额外维的尺度非常小,甚至如普朗克尺度那样小,实在难以观察到;二可能是额外维的尺度相当大,甚至可达无穷大,只是在目前的观察条件下尚未观测到。霍金认为,大的额外维是新理论探索中的激动人心的进展,它蕴涵着我们生活在一个胚世界中。强力、弱力和电磁力将被限制在这个胚中,所以任何与引力不相关的物理问题就会和在4维时空中的一样。与此相反,引力则会弥散到整个高维空间中去。
考虑到大的额外维度,起初的弦理论(认为时空包含4个展开的时空维度和6到10个卷曲维度)中弦的概念可以被可以进一步推广到p胚,即高维空间的p维客体。霍金认为,时空就是一张推广了的`“膜”,不过这张膜不是2维的,而是4维的(不同于起初一维的弦)。
霍金认为,在4维“膜”世界中,人类生活在一个胚中,邻近还有另一个“影子”胚。因为光被限制在胚中,不能传播到另一个胚,所以人类不能看到影子世界。但是人类会感觉到影子胚中的物质的引力影响。这种引力在人类所在的胚世界中会显示成一种“暗”源(暗物质)。检测“影子”胚的仅有办法是通过引力的途径。
按照霍金的无边界设想,胚世界的自发创生有一段“虚时间”的历史。在这段历史中,宇宙像一个果壳:一个4维球面(不妨想像成是一个多了两维的核桃壳)。只是果壳是空的,在这胚世界图像中的4维果壳是满的:人类生活其中的胚在虚时间中的历史是一个4维球,它是一个5维泡泡的边界,而余下的5维或6维是卷曲的,并且卷得非常小。
以上是对霍金的最新科普书籍《果壳里的宇宙》的简述,其中每一段的内容都是很多科学家多年研究的结果,因而在短时间内理解这些内容是不可能的。老实地说,到目前为止我也只能理解这本书的前两章。虽然我也读过有关弦理论的其它科普读物(如《宇宙的琴弦》),我仍不能理解弦理论当前发展的状况。据我所知,弦理论发展的初衷是解决量子理论和相对论之间的矛盾,之后由于标准模型的成功(统一了强力、弱力、电磁力并与狭义相对相容,但不能包括引力,即与广义相对论不相容)以及其弦理论给出的预言在实验中不能被验证,弦理论受到冷落。之后弦理论的发展是基于小的卷曲维度(小于普朗克长度,对其探测超出当前实验条件,或许永远不能被探测)来弥补之前理论的缺陷以及预言,后来为囊括多种版本的弦理论,M理论被提出。考虑弦理论的这个发展历程,我有中云里雾里的感觉,并对这个研究方向感到极大地担忧。由于它的发展脱离了实验验证,因而我很怀疑发展这种理论的意义所在。
假如在未来N千万或是N亿年之内,人类还没有灭亡,太阳到了灯尽油枯的时候,人类想安全的离开,的到另一片适合人类生存的地方,最应该先撑握哪些本领?
个人认为:
1完全掌握核动力,或是更为先进的动力
2完全了解恒星的`起源
掌握了这两种本领之后,人类想做星际旅行将变得十分容易,不必再为设计巨大的飞船以及摆脱引力对人体的影响而绞尽脑汁,只需要在地球上按装一个巨大的推进器,并把一些个小型星体改造成能够发光发热的小恒星就可以了。
有了这个巨大的推进器,人类可以把地球开出太阳系,而有了小恒星为地球提供热能,地球上的万物可以像以前那样生长,为物种间提供各自所需。人类可以在适合自己的引力场以及大气环境下生存,而不会因为这些的改变而变异,甚至灭亡。
小恒星以及推进器所需要的能源可以在途中的其它星体上进行补给,如果能够向上述那样,人类开着地球不但可以走出太阳系、银河系,甚至可以在宇宙间任意畅游,想到哪里就到哪里。
在这之前,可以首先把火星改造成和地球类似的星球,把火星做为试验基地,把火星开出太阳系。
可以想像,日后人们所见到的外星人其实很多都是从地球上分离出来的人类。人类把火星改造完成的时候,在火星上长其居住的人由于引力以及其它环境的变化,定然使人类发生变异,从而使之成为真正的火星人,直到不断发现其它适合人类生存的星球之后,人类不断分离出去,不断在各星球上发生变异。
为来的战争也随之发生变化,将变成各星球之间为掠夺资源发生的人类之间的星球大战。
到22世纪的时候,我们的祖国会变得越来越美,越来越好,快来我领你们看一看、瞧一瞧。
未来的房子可好啦!让你住起来既觉得舒适,又节约能源。这种房子有五层,分为春夏秋冬,还有一层是总仓库。在炎热的夏天,别人家里都要使用空调降温,可是住在这种房子里根本就不用担心酷暑难挡。因为他能把热气吸收进去,把冬天储存的冷气释放出来,让你感到凉爽。寒冷的冬天,它会把夏天吸收的热气释放出来,让你感到温暖如春。春天和秋天是很容易感冒的季节,你只要按一下总仓库的绿色按钮,房子里就会散发出让人神清气爽的预防感冒的香气(气味可自己挑选)。
下雨了,别的房子顶都有哗啦啦的声响,可是这种房子就没有。因为在屋顶上有无数个小吼,用肉眼是看不出来的,它们把雨水吸收进去,排到一根管子里,经过自动净化后,流到地下的一个水池里储存起来,当作自来水饮用。这可是真正的"纯净水"呀!既无污染,又节约了水资源呢!
有太阳时,这种房子除了把热气储存起来,还可以用太阳能来发电。如此一来,我国的电就多了,再也不会停电了。
如果地震来了,你千万不要慌张,要镇定下来,走到地下室里的总机仓去,按一下红色按钮,立刻就会启动防护罩系统,房子就会被一个透明的大圆球保护起来。
如果你想换一个环境生活,又不愿换房子,你不用担心,只要按一下总机仓里的蓝色按钮,再输入具体的方位,你稍等一会儿,再等你出门时,你会惊奇地发现你已经来到了另一个世界。
更妙的是这种房子还带有电梯,速度很快但人在上面不会有感觉,不会出现恶心、头晕等症状。这房子的门还有自动报警功能,如果有人来门就会用它的火眼金睛分辨出好人坏人是小偷的话他就会发出电把图谋不轨的人电晕,(不会威胁到生命)然后再用信号向警方报警。
未来世界的交通也很发达,一条条高速公路上汽车川流不息,再也不会有堵车的现象。那些公路有的在空中,有的在地下,有的`甚至在海底。那些汽车变成了海陆空三用的车子。那些火车变成了前不见头后不见尾的“地下王蛇”。路边原来那些一盏盏红绿黄灯已经不再闪耀,变成了一个个机器人。它们飞在天空中指挥交通。它让地面上的来往车子变得非常有秩序。如果有人乱开车的话。那就有一种执勤机器人前往处理。它会火速追上肇事者,进行教育处理。不管在天空中飞行的汽车,还是在地面上行驶的汽车,或者在地下穿行的汽车都是环保车辆。它们在行驶的时候不会产生废气,不会对环境有什么影响,或者什么妨碍。万一发生了交通事故,交警机器人就会马上赶到事发现场,去分析事故,处理事情,及时解决问题。我想未来的交通也一定会越来越好好!
下面说的就是很重要的问题——环境问题。随着人们的生活水平的不断提高,人们的经济水平也不断上升。然而,人们却忽略了污染这一重大问题,保护环境倒是成为我们最重要的话题。据监测科学家们发现了“臭氧洞”,多么可怕的事啊!最严重的是人们随手乱扔垃圾的问题,未来的城市到处都有“机器人”垃圾箱,若果有人乱扔垃圾,“机器人”就会告诉他:“保护环境,人人有责!”如果他不捡的话,“机器人”就会大声说:“保护环境,人人有责!”让周围的人都听见,那人肯定会很害羞,就会乖乖不垃圾房到来机箱里。、
我们一定要好好学习,把祖国建设的越来越美、越来越好!
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