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内容简介
关于时间
大爆炸差不多已经逝去,我们还不知道有什么东西会替代它。宇宙的“创生”业已结束。它和地球上的我们有什么关系?我们的生活行将因时钟、喷气引擎、铁路、无线电,以及互联网的发明所带来的改变而再一次被剧烈地震颤。
在《关于时间》中,亚当·弗兰克解释了我们生活的特质是如何随着我们对宇宙起源的认识而改变的。自从5万年前我们的自我意识觉醒以来,我们对时间的体验——从狩猎和采集到农业发展,到工业革命,再到Outlook日历的发明——已转变并重建了许多次。但是宇宙学中全新的理论——无起点的时间、平行宇宙、永恒暴涨——即将把我们送入一个新的方向。
时间是我们宏大同时也是私密的宇宙概念。许多书籍讲述了更宏大的故事,详述了科学宇宙学的进展。而弗兰克则讲述了人类深刻的问题——万物于何时并如何起源?——以及人类是如何感受时间的。他着眼于我们和这个世界间的交互——我们的发明和习惯等,已让我们探索宇宙的特性,以及这些发现反过来又是如何体现在我们的日常生活中的。
这本令人惊骇的书将会改变我们思考时间,以及它如何影响我们生活的方式。
精彩书摘
关于时间:宇宙和人类
时间这一主题可以把我们带入最深层次的沉思。通过观测更为深邃的宇宙,我们总能回溯过去,因此在最大的尺度上宇宙学也总是关乎于时间的深度。如预期的那样,有许多关于时间本质的书籍——哲学的、技术的和通俗的,还有许多书通过叙述科学宇宙学的主要发展来讲述宇宙时间的故事。但很少有人停下来询问,我们那些有关宇宙时间的故事是如何与我们日常生活中的时间亲密联姻的。眼下有一个不可不察的理由来把宇宙历史和人类时间这两个纠缠在一起的故事作为一个统一的整体来叙述:大爆炸差不多已经逝去,我们还不知道有什么东西会替代它。
有人会告诉你,宇宙学——研究整个宇宙——已经成为了一门精确的科学。他们还会告诉你,在过去的50年里,通过精确量化理论模型和高分辨率数据,这一宏大且包含一切的领域从哲学思考的范畴进入了最纯粹的科学领域。在人类思考的长征中,我们现在终于能首次建立一个详细而可验证的宇宙历史模型。
因此,当我告诉你大爆炸已死的时候,我指的并非是那个始于远比今天我们所见的温度和密度高得多的宇宙的故事。我所指的也不是宇宙膨胀、物质冷却并且在数十亿年的时间里凝聚成恒星和星系的故事。实际上,在过去的137亿年里,有关宇宙演化的科学认识都是正确的。
准备要被替换的是宇宙的创生。它在大爆炸的起始,显露出异常而最重要的创生时刻——时间和存在的起点——已经露出了被扫除的疲态。换句话说,在我们孜孜不倦地寻求认识这个世界的过程中,大爆炸中的爆炸将会被抛弃。根据对现实的高精度测量,没有“之前”的单一创生时刻已是强弩之末。
眼下,科学似乎正准备超越并深入大爆炸之前。宇宙学在峭壁边等待着下一场伟大的革命。唯一的问题是,我们将从此处去往何地,或者更确切地说,将去往何时?我们正在终止这一起始,向“之前”开启另一条道路。
宇宙学及其行将到来的变革构成了本书的第一条叙事主线。如果我们想要知道有关宇宙的最宏大理论将会如何变化,那我们就必须先了解我们最初是如何提出大爆炸的。沿着这条路我们会遇到从爱因斯坦的相对论到强大但却充满矛盾的量子力学及亚原子物理学这些现代物理学中最有力的想法。在这第一个故事中,我们将探索宇宙学的基础,由此,当变革的时刻来临时,我们就能想象大爆炸奇异的替代者的范围和意义。
而这全关乎时间。在缺乏新的时间概念(包括它的起源和物理特性)的情况下,宇宙学将无法站住脚跟。在大爆炸宇宙学中,物理学家想象时间有着简单的开始,就像上帝发动他的宇宙保时捷引擎一样,仍在地平线上盘旋的其他宇宙学理论必须用新的概念来替换这一图景。
然而,时间是流动的东西。在有关时间的抽象概念及力图了解其直接体验的尝试中,我们如履薄冰。在某些地方,我们对时间的科学认识总会遭遇到亦由时间所贯穿的日常生活。但这个遭遇点在哪儿?如果宇宙学即将重新构思时间,那么它将如何影响我们每时每刻对时间的体验呢?
这个问题构成了本书第二个故事的核心。如果第一个故事把我们领向现代宇宙学的断崖,那么第二个故事会告诉我们什么是时间的社会历史——生活中时间的历史。而且,在第二个故事中,有一个基本事实:随着我们对宇宙学和宇宙时间认识的改变,人类的时间也发生了变化。植根于牛顿的科学发现及其对人类生活所带来根本变革的工业革命也许是人类和宇宙学时间绑定在一起最有力和最明显的例子。纵观18世纪,由牛顿提出的新的普适物理定律重塑了人类的宇宙观。随后,牛顿力学如期成为任何人类文化都没有建造过的机器的蓝图,为工业主义的胜利打下了基础。随着工人们鱼贯使用他们新的打卡钟,高效生产的生活反映出了由引力和运动的经济规律支配行星轨道运动的新的精准宇宙。人类时间和宇宙时间在相互变换中组成了一对。但是两种时间——宇宙学的和人类的——总是相互纠缠,而且从不存在某一个时期它们可以被干净地分离开。
时间和大自然的无情现实是简单的——从日出到日落即为一天,但如果从这一点向前进发,简单性将不复存在。自从5万年前我们的自我意识觉醒以来,我们对社会和个人时间的感知已经发生了变化,并在许多次的变革中重建。从狩猎和采集部落到农业发展再到工业革命,我们和时间的遭遇已一次又一次地被重塑。仍未被意识到的是,在这个转换的故事中,人类时间和宇宙时间的共振是不可或缺的手段。文化需要宇宙学来认识它们在更大的创世框架下的位置。但宇宙学——神学或科学——是协同创造的,源于所有文化整体的努力和资源。当文化的时间和宇宙的时间改变时,它们会一起发生变化。在一个由科学进步所主导的时代,这一简单的假设是,新技术引领着这条道路,编创出了新的重塑文化的故事。但是正如我们会看到的,实情要远比这丰富。改变文化或改变宇宙学的需要总是彼此来回地发挥作用。在历史的某些时刻,某一方会主导改变时间,而在其他时候另一方则会奋力向前引发变革。但是,时间——宇宙学的和人类的——总是以我们尚未完全了解的方式在改变。
比如你问一个朋友,现在几点了。他也许会看一下手表回答你,现在是下午1点17分。但什么是下午1点17分?这样精确地计量分钟的意义又何在?有关这一类时间不存在天生的、客观的或是上帝赐予的东西。如我们所知,直到14世纪,机械时钟还没有问世,而且它们甚至都没有分针(分针的发明又花了另外约300年的时间)。对于生活在一千年前欧洲中世纪黑暗时代、中国宋朝以及波斯帝国的农民来说,下午1点17分还存在吗?在大部分人都能使用任何形式的守时装置之前的漫长岁月里,诸如下午1点17分这样的东西还存在吗?
……
《星辰的低语,时空的奏鸣》 一套引人入胜的宇宙探索之旅,带您穿越浩瀚星海,揭示宇宙最深层的奥秘。 本书旨在带领读者踏上一场前所未有的宇宙探索之旅,从我们熟悉的地球家园出发,一路向外,穿越太阳系,深入银河系,直至触及宇宙的边界。作者以其深厚的科学功底和丰富的想象力,将那些令人仰望的星辰、难以捉摸的黑洞、以及孕育万物的基本粒子,以生动、形象、且易于理解的方式呈现在读者面前。这不是一本枯燥的教科书,而是一次沉浸式的宇宙体验,一次对我们自身存在意义的深邃追问。 第一册:从微观到宏观,宇宙的基石与演化 开篇,我们将从构成宇宙最基本元素的视角切入。从夸克、轻子这些构成物质的微小粒子,到原子、分子这些构成世界的宏观实体,作者将带领我们领略粒子世界的奇妙规律,理解基本力的作用,以及它们如何通过复杂的相互作用,构建出我们所见的一切。我们将深入了解构成宇宙的四大基本力:引力、电磁力、强核力与弱核力,理解它们如何在不同尺度上塑造着宇宙的形态。 随后,视角将逐渐拉升,从微观粒子跃升至恒星的诞生与死亡。我们将目睹一颗颗年轻的恒星如何在星云中孕育,经历漫长的燃烧岁月,最终以壮丽的超新星爆发,将生命的种子播撒到宇宙深处。了解不同类型恒星的演化路径,从红矮星的寂静燃烧,到蓝巨星的耀眼辉煌,再到中子星和黑洞的终极形态,都将以清晰的逻辑和丰富的细节呈现。 太阳系,我们赖以生存的家园,自然也是本书的重要篇章。我们将重新审视太阳的能量来源,理解地球为何能够孕育生命,以及行星、卫星、小行星、彗星等天体的形成与运行规律。从水星的灼热,到海王星的寒冷,每个行星都承载着独特的故事。我们将探寻月球的起源,了解木星的巨大引力如何守护着内太阳系,以及土星环的壮丽景观是如何形成的。 银河系,我们身处的星系,更是描绘的重点。本书将带领读者穿越银河系的中心,感受超大质量黑洞的神秘引力,了解螺旋臂的形成,以及恒星在银河系中的运动轨迹。我们将探索星团、星云的形态,理解不同类型星系之间的相互作用,以及银河系的演化历史。本书将以前所未有的视角,让我们重新认识我们所在的这个庞大而美丽的家园。 第二册:宇宙的疆域,未知的探索与生命的追寻 第二册将带领读者走出银河系,迈向更广阔的宇宙。我们将深入了解不同类型的星系,从椭圆星系到不规则星系,以及它们在大尺度结构中的分布。本书将详细阐述星系碰撞与并合的过程,以及这些宏大事件如何塑造宇宙的演化。 暗物质与暗能量,这两个占据宇宙绝大部分却又鲜为人知的神秘存在,将是本书重点探讨的领域。作者将以严谨的态度,梳理目前科学家对它们的最新认知,以及相关的观测证据和理论模型。我们将理解暗物质如何影响星系的旋转和星系团的形成,以及暗能量如何驱动宇宙的加速膨胀。这些未解之谜的探索,将极大地拓展我们的宇宙观。 宇宙的起源,大爆炸理论,将是第二册的核心内容。本书将回顾大爆炸理论的证据,如宇宙微波背景辐射、元素丰度等,并深入探讨宇宙的早期演化,包括暴胀时期、相变过程等,以及宇宙如何从一个炙热致密的奇点演化成如今的浩瀚星海。我们将追溯宇宙的年龄,理解宇宙的膨胀速度,以及它未来的命运。 黑洞,这些宇宙中最神秘的天体,将以多角度的形式呈现。我们将深入了解黑洞的形成机制,事件视界的性质,以及霍金辐射等理论。本书将探讨不同类型的黑洞,包括恒星级黑洞、超大质量黑洞,以及它们在星系演化中所扮演的角色。通过对黑洞的探索,我们将窥探到时空的极限和物理定律的边界。 宇宙中的生命,这是人类永恒的追问。本书将探讨生命的起源,以及在宇宙中寻找地外生命的可能性。我们将审视行星宜居带的概念,了解系外行星探测的最新进展,并探讨地外生命存在的条件和可能的形式。从微生物到智慧生命,我们将以科学的视角,审慎地思考我们在宇宙中的位置,以及我们是否是孤独的。 本书还将触及宇宙学中的一些前沿理论,如多重宇宙、弦理论等,以浅显易懂的方式介绍这些充满想象力的理论,并探讨它们为我们理解宇宙带来的启示。虽然这些理论尚在探索之中,但它们代表了人类对宇宙认知的边界的不断拓展。 《星辰的低语,时空的奏鸣》 不仅仅是对宇宙知识的罗列,更是一场关于我们自身、关于生命、关于存在的哲学思考。它鼓励读者用更宏大的视角看待世界,激发对未知的好奇心,并以科学的精神去探索宇宙的奥秘。这套书将是一次智慧的启迪,一次心灵的旅行,一次对宇宙无尽魅力的深刻体验。 它将陪伴您在寂静的夜晚,仰望星空,倾听来自遥远星辰的低语,感受时空在您指尖流淌的奏鸣。这是一次发现之旅,一次认识之旅,一次对宇宙之美的赞叹之旅。无论您是科学爱好者,还是对宇宙充满好奇的读者,都能在这本书中找到属于自己的那片星空。