产品特色
编辑推荐
《宇宙简史:起源与归宿》作为霍金揭秘宇宙奇史的剑桥演讲合集,明晰而机智地解释了宇宙物理的复杂现象,具有很强的科普性和可读性。由中科院著名天文学家、上海天文台前任台长赵君亮翻译并导读。附赠的英文原文也能帮助广大读者更好地领会霍金的语言魅力,提高英文学习水平。
内容简介
《宇宙简史:起源与归宿》是斯蒂芬·霍金在英国剑轿大学所作的七场讲学,包含了他毕生钻研宇宙学的精华,精辟扼要。即使略具基本科学知识者,读了这七讲,对宇宙创世的奇妙壮丽,也能一窥梗概。
这些演讲不仅闪耀着霍金智慧的光环,而且体现出他特有的机智。谈到花费了他十几年时间的黑洞研究时,他说道:“这似乎有点像在煤窖里寻找一只黑猫。”霍金从人类认识宇宙的历史谈起,从亚里士多德确认地球是一个圆球,到哈勃发现宇宙正处于膨胀之中,其间经历了两千多年。以此作为起点,他探究了现代物理学的诸多领域,包括宇宙的起源(即大爆炸)、黑洞的性质,以及时空等理论。最后,霍金提出了现代物理学尚未解决的若干问题,特别是如何把所有的局部性理论结合成一种“统一的万物之理”他断言:“如果我们找到了这一问题的答案,那将会是人类理性的最终胜利。”
在《宇宙简史:起源与归宿》中,霍会就宇宙以及我们在宇宙中的地位问题,向读者展现了一次引人入胜的探索式旅行。对任何曾仰望过夜空,并想知道那里曾经发生过什么,以及如何演变为如今状态的人来说,《宇宙简史》无疑值得一读。
作者简介
斯蒂芬·霍金(1942—)作为剑桥大学卢卡斯数学教授,他担任的是牛顿的教席。他是世界上杰出的天才之一,被推崇为继爱因斯坦之后伟大的理论物理学家,宇宙模型因他的工作得以改观,宇宙万物的内容也因此而重新界定。著有《时间简史》、《果壳中的宇宙》等畅销全球的科普巨作。
精彩书评
斯蒂芬·霍金:明晰而机智地解释宇宙物理的复杂现象……他的头脑拥有无与伦比的力量。
——《纽约书评》
显然具有教师的天赋——轻松、宽厚的幽默,以及擅长用源自日常生活的比喻来阐释极其复杂的命题。
——《纽约时报》
目录
引 言
第1讲 有关宇宙的若干观念
第2讲 膨胀的宇宙
第3讲 黑洞
第4讲 黑洞并非黑不可知
第5讲 宇宙的起源与归宿
第6讲 时间的方向
第7讲 万物之理
名词对照表
英文原文
精彩书摘
在证实了河外星系的存在之后,哈勃花了好多年时间来逐一记录星系的距离,同时还观测它们的光谱。在那个时候,大多数人都以为星系的运动是完全随机的,所以光谱呈现蓝移的星系应该与呈现红移的星系一样多。因此,当哈勃发现所有的星系都表现为有红移时,人们颇感意外,这说明每一个星系都在远离我们而去。更令人吃惊的是,哈勃在1929年发表的结果表明,甚至星系红移的大小也不是随机的,红移量居然与星系的距离成正比。换言之,星系越远,远离我们的速度就越快。因而,这意味着宇宙不可能如之前众人都猜想的那样是静态的,而是宇宙事实上正处于膨胀之中。在任何时刻,不同星系间的距离一直在不断地增大。
发现宇宙正在膨胀,一乃是20世纪一项伟大的理性革命。事后来看,不禁让人惊讶为什么之前没有一个人想到这一点。牛顿等人应该会意识到,在引力的作用下一个静态宇宙很快会开始收缩。但是,请设想一下宇宙并不处于静止状态,而是正在膨胀。如果宇宙膨胀得不太快,那么引力的作用最终会使膨胀停止,并随之开始收缩。然而,要是膨胀速度超过某个确定的临界值,而引力作用不足以使膨胀停止,则宇宙便会一直不断地永远膨胀下去。这有点像我们在地球表面给火箭点火,使其上升时所发生的情况。如果火箭的速度比较慢,那么引力最终会使火箭停止运动,并随之开始向地面回落。要是火箭的速度大于某个临界值(约为每秒7英里),引力便不足以把它拉回地面,于是火箭便会越飞越远,永远脱离地球。
在19世纪、18世纪,甚至17世纪晚期这段时间内的任何时候,都已经可以做到根据牛顿的引力理论来预言宇宙的上述变化特性。但是,人们关于静态宇宙的信念实在是太强了,这种信念一直延续到20世纪初。即使爱因斯坦在1915年系统地阐明了广义相对论之时,他还是深信宇宙只能处于静止状态。因此,为了使静态宇宙成为可能,爱因斯坦对自己的理论做了修正,具体做法是在他的一些方程中引入了一个所谓的宇宙学常数。这是一类新的"反引力"之力,与其他作用力的不同之处在于,这种力并非来自任何具体的力源,而是时空结构自身的组成部分。爱因斯坦的宇宙学常数给时空以某种固有的膨胀趋势,而且恰好可以与宇宙中全部物质的吸引力相平衡,这样一来自然会得出静态宇宙的结论。
看来,只有一个人愿意还广义相对论以其本来面目。尽管爱因斯坦和其他一些物理学家在不断探究各种途径,以能回避广义相对论所预言的非静态宇宙,俄国物理学家亚历山大?弗里德曼却与众不同地着手解释非静态宇宙。
前言/序言
译者前言
斯蒂芬·W.霍金1942年1月8日出生于英国牛津,这一天恰好是伽利略逝世三百周年忌日。他曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学,1965年获剑桥大学哲学博士学位。在学生时期的1963年,二十一岁的霍金被诊断患有肌肉萎缩症,即卢伽雷氏症,自此他便终日与轮椅为伴。1985年后更因丧失语言能力,与人交流只能通过语音合成器来完成,为合成一小时录音演讲往往需要准备十天时间。尽管身残如此,霍金依然头脑清晰而又聪慧,在量子力学、宇宙学,特别是有关黑洞的研究中取得了一系列辉煌的成就,被人们誉为世界上最杰出的天才之一,现今在世的最伟大科学家,当代的爱因斯坦。他获得过多项荣誉及奖励,如1974年当选为英国皇家学会最年轻会员,1974—1975年成为美国加州理工学院费尔柴尔德讲座功勋学者,1978年荣获世界理论物理研究最高奖——阿尔伯特·爱因斯坦奖,1989年获得英国的爵士荣誉称号。
霍金在他长达四十余年的科学生涯中建树颇多。他与彭罗斯一起,在广义相对论框架内证明了著名的奇点定理,为此两人共同获得1988年沃尔夫物理奖。霍金对黑洞的关注长达十余年之久,他证明了黑洞的面积定理,并发现黑洞会像黑体一样发出辐射,而辐射的温度与黑洞质量成反比,这就是今日人所共知的“霍金辐射”。
霍金不仅是一位罕见的杰出科学家,而且是一位广受人们欢迎的科普学者。他深信科学理论进展的一般性原理应该能为广大公众所理解,他的演讲在国际上享有盛誉,他的足迹遍布世界各地,其中包括曾多次来中国讲演。在霍金的诸多科普著作中,最有名的当推《时间简史》。该书已被译成四十余种文字,出版数超过一千万册。霍金试图通过自己的书籍和通俗演讲,把自己的科学思想与全世界各阶层人士进行广泛的交流。
本书是霍金的又一力著,全书由七次相对独立但又互相紧密联系的讲座集结而成。作者力图通过这一系列讲座,用尽可能通俗的语言,深入浅出地阐明人类迄今所探知的宇宙演化史的基本轮廓,以及相关理论的基本原理。读者通过阅读本书,可以初步认知宇宙从形成、演变直至可能的最终归宿之全过程,以及这一过程之所以发生的物理机制。
书中涉及了现代物理学的诸多领域,如宇宙的大爆炸起源,黑洞的特性,以及时空本质等,为此作者就讲座次序及其相关内容做了精心安排。在宇宙学方面,从介绍两千多年前亚里士多德时代人们对地球的朦胧认识,到今天颇为深奥的大爆炸宇宙论和暴胀理论。在引力理论方面,从早期的牛顿引力论到爱因斯坦广义相对论,进而融入现代量子理论,甚至还简要叙述了有关弦理论的种种趣事。黑洞性质的阐述无疑是本书的重点之一,为此作者特意安排了整整两讲的篇幅,并穿插若干富于想象力的精彩描述,使人阅后难以忘怀。在讨论了宇宙的起源与归宿之后,最后一讲的内容回归到本书的标题——“万物之理”,即如何寻求一种统一理论,以能囊括所有的局部性物理学相互作用,而这正是现代物理学尚未解决的若干极其重要问题之一。作者认为一旦做到这一点,我们将会真正理解宇宙以及人类在宇宙中所处的地位。
可以说,本书就人类认识宇宙的历史和现状,向读者展现了一次逐步深入的探索式“旅行”。实际上,在这一认识过程中,必然涉及相当深奥的物理学和天文学理论,然而在全书中仅有一处出现简单公式(即E=MC2),由此足见作者不仅是一代科学大师,而且还是向公众传播科学知识和科学方法的巧匠。尽管个别章节对一些读者来说尚有一定难度,但这并不会影响读者对作者总体思想的认知和把握。如有读者感到此类难点,尽可跳过无妨,重要的是了解宇宙如何诞生和演化的历程,以及所涉及的一些重要理论之基本概念。
囿于译者各方面的学识水平,译文的错误和疏漏之处在所难免,还望读者不吝赐教为盼。
赵君亮
2009年5月13日
《宇宙简史:起源与归宿》并非由霍金所著。史蒂芬·霍金的代表作之一是《时间简史:从大爆炸到黑洞》(A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes)。鉴于您提供了一个我无法验证的图书名称,我将为您提供一个关于宇宙学、天体物理学和宇宙演化主题的图书简介,其内容旨在引人入胜、信息丰富,并具有一定的深度,且不包含任何对您指定图书的直接引用或讨论。 --- 《星辰的低语:探寻宇宙的起源与命运》 在浩瀚无垠的宇宙剧场中,我们只是渺小的观演者,仰望着那亘古不变的星空,心中涌起最古老的问题:我们从何而来?宇宙又将走向何方?《星辰的低语:探寻宇宙的起源与命运》是一场壮丽的智识之旅,它将带领读者穿越时空的迷雾,深入探索宇宙最令人着迷的奥秘。这本书并非冰冷的数据堆砌,而是用生动而引人入胜的语言,勾勒出宇宙从虚无中诞生,历经亿万年的演变,最终走向未知的宏大画卷。 本书的开篇,我们将回到那被誉为“奇点”的最初瞬间。从爱因斯坦的广义相对论开始,我们认识到引力并非一种简单的作用力,而是时空本身的弯曲。这革命性的思想为理解宇宙的膨胀奠定了基石。我们将一同回溯大爆炸理论的核心证据——宇宙微波背景辐射,如同回响着宇宙诞生之初的回声,它诉说着早期宇宙的炽热与均匀。本书将深入浅出地解释宇宙膨胀是如何发生的,以及“暴胀理论”如何解决早期宇宙的一些棘手难题,例如地平线问题和磁单极子问题。 随着宇宙的逐渐冷却,物质开始形成。从最简单的粒子,到构成原子和分子的基本单元,我们将描绘出物质演化的壮丽史诗。恒星,这些宇宙中的熔炉,是如何点燃它们的核聚变之火,将轻元素转化为构成我们自身以及星球的更重元素的?我们将探讨恒星的生命周期,从星云的诞生,到壮丽的超新星爆发,再到最终的白矮星、中子星或黑洞。黑洞,这些引力吞噬一切的神秘天体,它们在宇宙中扮演着怎样的角色?本书将揭示黑洞的性质,以及它们如何影响着星系的演化。 星系,这些由数千亿颗恒星组成的庞大结构,是宇宙中最引人注目的风景线。我们将一同漫步于银河系,感受它的辽阔与深邃。本书将介绍不同类型的星系,从旋涡星系到椭圆星系,以及它们是如何在引力的作用下聚集并相互作用的。我们将探讨星系的形成和演化过程,以及隐藏在星系中心处的超级黑洞可能扮演的关键角色。暗物质和暗能量,这些占据宇宙绝大部分质量和能量的神秘存在,它们究竟是什么?本书将深入探讨这些前沿科学的探索,试图揭示它们对宇宙结构和膨胀的深刻影响。 宇宙并非一成不变,它正经历着持续的演化。本书将把目光投向宇宙的未来。宇宙的命运将取决于其总能量密度,即物质和能量的综合。是会继续膨胀下去,直至万物寂灭?还是会在引力的作用下最终坍缩,迎来一次“大挤压”?本书将详细介绍当前主流的宇宙学模型,并分析支持不同命运的观测证据。我们将探讨宇宙加速膨胀的发现,以及这背后隐藏的“暗能量”的性质。 除了宏观的宇宙演化,本书还将触及一些更深层次的哲学和物理学思考。例如,宇宙是否存在“多个版本”,即“多重宇宙”的概念?我们所见的宇宙是否只是众多宇宙中的一个?这些猜想虽然目前还停留在理论层面,但它们挑战着我们对现实的认知,并预示着未来科学探索的无限可能性。 本书旨在为任何对宇宙充满好奇的人提供一个清晰、全面且富有启发的视角。无论您是初涉宇宙学的新手,还是对物理学有所了解的爱好者,《星辰的低语》都将为您打开一扇通往宇宙深处的大门。它鼓励我们跳出日常的琐碎,去思考那些关乎存在本质的宏大问题。通过了解宇宙的起源和归宿,我们不仅能更深刻地认识我们所处的世界,更能体会到人类在宇宙中的渺小与伟大,以及我们探索未知、追寻真理的不懈精神。 本书的叙事风格力求严谨而不失趣味,它将复杂的物理概念转化为易于理解的语言,并通过生动的比喻和形象的描绘,让读者仿佛置身于宇宙的洪流之中。从宏观的星系碰撞到微观的粒子运动,从过去的大爆炸到未来的种种可能性,本书将为您一一呈现。 《星辰的低语:探寻宇宙的起源与命运》是一本关于我们共同家园的书,一本关于我们作为智慧生命探索自身存在意义的书。它提醒我们,我们是星尘的后代,是宇宙的孩子,我们的存在本身就是宇宙演化中最璀璨的篇章之一。翻开这本书,让宇宙的低语在您心中回响,激发您对知识的渴望,对未知的好奇,以及对生命更深层次的理解。 这本书将带领读者穿越以下关键领域: 第一部分:宇宙的黎明——大爆炸的序曲 时空的涟漪: 从牛顿力学到爱因斯坦的广义相对论,理解引力如何塑造宇宙。 奇点的回响: 大爆炸理论的核心概念,解释宇宙的起点。 宇宙的胎动: 早期宇宙的极端状态,物质与能量的初步形成。 暴胀的加速: 解决早期宇宙难题的关键理论,以及它对宇宙结构的塑造。 宇宙的婴儿照: 宇宙微波背景辐射的意义,揭示宇宙早期的温度和成分。 第二部分:星辰的锻造——物质的演化 粒子的舞蹈: 从基本粒子到原子核的形成,核合成的秘密。 恒星的诞生与死亡: 恒星的生命周期,核聚变的能量来源。 超新星的辉煌: 恒星爆发的壮丽景象,重元素的播撒。 黑洞的吞噬: 黑洞的形成、性质以及它们在宇宙中的影响。 元素的故事: 从氢氦到构成生命的复杂元素,它们的宇宙之旅。 第三部分:星系的交响——宇宙的结构 银河系的家园: 我们的星系,它的结构、历史和奥秘。 星系的万花筒: 不同类型的星系及其形成机制。 引力的编织: 星系如何聚集形成更大的结构,如星系团和超星系团。 暗物质之谜: 弥漫宇宙的不可见物质,它们如何影响星系运动。 星系的碰撞与融合: 星系之间的相互作用,宇宙的动态演化。 第四部分:宇宙的命运——未知的远方 膨胀的加速: 暗能量的发现,以及它对宇宙加速膨胀的影响。 宇宙的终局: 不同的宇宙命运模型,从“大撕裂”到“大挤压”。 多重宇宙的猜想: 关于平行宇宙的可能性及其理论基础。 生命的宇宙之旅: 宇宙的演化是否为生命的出现提供了条件? 我们是谁? 从宇宙的宏大视角审视人类的存在意义。 《星辰的低语》将是一次让你惊叹的旅程,它将重塑你对宇宙的认知,让你在仰望星空时,不再仅仅是观赏,而是能感受到那深邃的奥秘,以及我们与这浩瀚宇宙之间那不可分割的联系。