果壳中的宇宙的读书笔记

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1、果壳中的宇宙的读书笔记果壳中的宇宙这一书名出于莎士比亚名剧哈姆雷特。它的隐喻是多重的。哈姆雷特认为，即使把他关在果壳中，仍然自以 为是空间之王。从广义上看，粒子，生命和基本的处境都和果壳类似， 尚不清楚的是它们中有哪些自认为是无限空间之王。现代量子宇宙学 认为，整个宇宙是有一个果壳状的瞬子演化而来，果壳上的量子皱纹 包含宇宙中所有结构的密码。通过对此书的阅读后，使我看到了宇宙的无限空间，及众科学 家的伟大发现。爱因斯坦的两个基本理论：相对论和量子论。广义相 对论把空间和时间从一个事件在其中发生的被动的背景转变变成为 宇宙动力学的主动参与者。这就引发了一个伟大的问题，这个问题在 21世纪仍然处于

2、物理学的最前沿。霍金教授以他独特的热情把我们带入了奇境里，粒子，膜和弦 做十一维运动，黑洞蒸发并且和它携带的秘密同归于尽，我们宇宙创 生的种子只不过是一个微笑的硕果。科学的终极目的在于提供了一个简单的理论去描述整个宇宙。然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。首先，是一 些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律：（如果我们知道在任一时刻 宇宙是什么样子的，则这些定律即能告诉我们以后的任一时刻宇宙是 什么样子的。）第二，关于宇宙初始状态的问题。有些人认为科学只应过问第 一部分，他们认为初初始状态的问题应是形而上学或宗教的范畴。他 们会说，全能的上帝可以随心所欲地启动这个宇宙。也许是这样。但

3、是，倘若那样，他也可以使宇宙以完全任意的方式演化。可是，看起 来他选择宇宙以一种非常规则的、按照一定规律的方式演化。所以， 看来可以同样合理地假定，也存在着制约初始状态的定律。正如古老谚语所说的，充满希望的旅途胜过终点的到达。我们 追求发现，不仅在科学中，而且在所有领域中激起创造性。希望我们 以身边的每一件小事坐起，体验果壳中的宇宙！我是学文科的，高二起没再接触过物理，此后接触的数学都很 浅显。可我偏偏爱好看科普作品，也许那种似懂非懂，有些类似于陶 渊明的“一知半解”？又或许，那种满眼都是知识点，满足了我“开 卷有益”的内心需求？无论如何，我是第二次拿起果壳中的宇宙。浩淼的宇宙有 无边界？它究

4、竟从何而来，又将向何处去？每一个曾在夏夜独自仰望 星空的人都会想过这个问题。霍金无疑是现代最有可能回答这个问题 的人。他的文笔相当好，所以他的知名，从很大意义上来说，并非于 他的学术成果，而是他的这几本科普著作。吴超英译得也特别好，基 本无损原作的魅力。可惜的是，我确实只能看懂其中的比喻。呵呵， 看懂比喻也就够了，谁也没要求读者用数学重新验算一遍霍金的结论。 他说“泡泡”于“膜”在数学上是等效的就是等效的，他说回到过去 的概率接近于零就接近于零。我照单全收。质量让时空弯曲，量子的 不确定性原理，宇宙的历史求和，长毛的黑洞，闭合的时间圈环，超 弦理论，他把我领到这么多的科学处女地，如导游般，一一

5、指点给我 看。顾虑我不懂他的语言，又作了如此多、如此精彩的插图对我而言，霍金和哈姆雷特一样，“即便把我关在果壳之中， 仍然自以为无限空间之王。”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

6、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

7、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=mcW,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

8、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

9、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

10、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

11、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。札记一一一个物理学家用自己的理解诠释宇宙的本源。当我第一次看到这本书我便被它美丽的彩页所吸引了。虽然里 面的知识对于我来说太深奥了。但是我觉得探索宇宙的形成发展是一 件非常有意思的事。而作者对待人生的态度更深深吸引着我。一开始我以为作者是一个正常的人而当我上网搜索他的资料以 后我被深深震撼，一个残疾人需要有多大勇气，多大毅力才能够成就 这番事业？很遗憾在不久前因为疾病他离开了人事，我觉得天

12、意弄人，为 什么这些巨匠都在付出了那不多的时光后就离开了世界，为什么不多 给他们一些时间？让他们有更多的时间来探索来发现更多的未解之 谜。从古至今，自从有了智慧以后的人类都在不停探索着天地万物， 而有一大一小两种东西都是至今还未被探索出来的，大的是宇宙，小 的是我们的大脑。科技发展到今天人类的智慧结合科技的水平，不断让我们探明 一个又一个未解之谜，从最早的地心说到如今人人皆知的日心说。从 最早的原始社会发展到如今的共产主义社会。可以说人类的发展是一 个周而复始的过程，一个时代的结束代表着另一个新时代的来临。在 封建社会里人们愚忠，而在那时候帝王需要的就是这点，而想把握自 己人生的推翻了他们。就

13、是这一点一滴的进步通过不断的积累下来， 才有今天的社会。无论什么时代都有愚昧和先进。而我所要说的这本书就是一位 伟大的物理学家史蒂芬霍金的作品，他的伟大不仅仅体现在他对知 识的渴望和对物理学的执着。更能体现他伟大的是他对待人生的态度，他患卢伽雷氏症（肌 萎缩性侧索硬化症），禁锢在一张轮椅上达20年之久，他却身残志 不残，使之化为优势，克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。 他不能写，甚至口齿不清，但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等 理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上， 他的思想却出色地遨游到光袤的时空，解开了宇宙之谜。一个连生活都不能自理的人却用实际行动告诉我们，

14、其实坚持 是你成功必备的品质。而书名果壳中的宇宙是出自典出莎士比亚的经典哈姆雷 特。哈姆雷特在剧中吟唱道：即便把他关在果壳中，他仍然是无限 空间之王。艺术和科学是息息相通的，莎翁和霍金本就是他们各自领 域中的无限空间之王。按照作者的思想宇宙是一个不停膨胀的泡泡。或许它会一直膨 胀下去，而膨胀的同是也在不断产生新的事物，也许有天会破裂，破 裂后什么空间，时间，都将破灭不复存在。但我们不需要恐惧，因为 世界本身就充满。人类才有探索的动力。智者的世界是一个空旷的世界，这个世界里面只有他所执着的东西。反观自己自今未有所坚持，而人生几十年，无论什么出身无论 什么背景，都应该做一些自己愿意为之坚持的事情，

15、我虽然不是智者， 但我通过这本书学会了许多。当连说话都无法正常进行的时候我或许会自暴自弃，也许会放 弃生命，而作者却用自己的坚持创造了一片天地，用实际行动证明了 自己，用万人敬仰都不为过。人生的路途坎坷，崎岖，天才和平庸仅悬一线之间，我们时刻 描绘自己的人生画卷，自强不息才能让我们在人生道路上披荆斩棘， 才会在平庸的时间里闪出异色光芒。人生的道路处处都有失败，当失败给予你重创，请不要灰心， 不要难过，比起那些处在水深火热之中的人们我们的环境优异太多太 多。只要把自己心态摆正，用一颗平常心对待生活，生活将给予你无 限美好。书本给我们的知识不仅仅停留在表面上。更应该从书中从作者 的角度来看待这一切

16、，为什么会创造。为什么会撰写。为什么会如此 这般努力的为科学事业奉献。从书中我或许没有学会那深刻的物理学知识，但是我却从霍金 先生对待人生的态度中学到了更多。这些东西都是我多年遗失的。我 想我抓住了他们在我未来人生的道路上会更加有准备更加有信心去 迎接各种挑战。这本书先不说其内容，光说其作者就足以让人们震撼和敬佩的 了。这位作者就是在剑桥大学担任教授职位的史蒂芬。霍金先生。他 是一位量子物理学家，他全身上下只有三根手指能动。他就是用这三 根手指用鼠标写出了一本本的书，时间简史是他的代表作。果壳中的宇宙的第一章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；第二章讲了一种假设。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; 第三章作者是在解说宇宙。他认为宇宙有许多重的历史，