第31章
譜:諸如電磁波對它的分量頻率的分解。
自旋:相關於但不等同於日常的自轉概念的基本粒子的內部性質。
穩態:不隨時間變化的態:一個以固定速率自轉的球是穩定的,因爲即便它不是靜止的,在任何時刻它看起來都是等同的。弦理論:物理學的一種理論,其中粒子被描述成弦上的波。弦只有長度,但是沒有其他維。
強力:四種基本力中最強的、作用距離最短的一種力。它在質子和中子中將夸克束縛在一起,並將質子和中子束縛在一起形成原子。
不確定性原理:人們永遠不能同時準確知道粒子的位置和速度;對其中一個知道得越精確,則對另一個就知道得越不準確。
虛粒子:在量子力學中,一種永遠不能直接檢測到的,但其存在確實具有可測量效應的粒子。
波/粒二象性:量子力學中的概念,是說在波動和粒子之間沒有區別;粒子有時可以像波動一樣行爲,而波動有時可以像粒子一樣行爲。
波長:對於一個波,在兩相鄰波谷或波峯之間的距離。
弱力:四種基本力中第二弱的、作用距離非常短的一種力。它作用於所有物質粒子,而不作用於攜帶力的粒子。
重量:引力場作用到物體上的力。它和質量成比例,但又不同於質量。
白矮星:一種由電子之間不相容原理排斥力所支持的穩定的冷的恆星。
蟲洞:連接宇宙遙遠區域間的時空細管。蟲洞也可以把平行的宇宙或者嬰兒宇宙連接起來,並提供時間旅行的可能性。
我在著作本書時得到多人相助。我的科學同仁毫無例外地富有靈感。在漫長的歲月裏,我主要的同伴和合作者爲羅傑·彭羅斯、羅伯特·格羅許、布蘭登·卡特、喬治·埃里斯、蓋瑞·吉朋斯。當·佩奇和詹姆·哈特爾。他們總是有求必應,我欠他們以及我的學生們許多情。
我的一名學生布裏安·維特在準備初版時提供了許多幫助。拜坦姆書社的編輯彼德·古查底還給我寫下無數評語,使本書改善甚多。此外,我還想感謝安德魯·杜恩,他爲我作了文字修正。
如果沒有眼前的這臺交流系統,本書就寫不成。這套稱作平衡器的軟件是加利福尼亞蘭卡斯特峨爾茲·帕拉斯公司的瓦特·沃爾託茲捐贈的。我的語言合成器是加利福尼亞太陽谷的斯匹茲·帕拉斯公司捐贈的。劍橋適用通訊公司的大衛·梅森把合成器和控制板安裝在我的輪椅之上。我現在利用這個系統交流,能夠進行得比我失聲之前還要好。
在我著作和修改此書的年代裏,有過許多祕書和助手。對於祕書們,我特別應感謝的有茱迪·費拉、安·拉弗、勞拉·珍翠、謝瑞爾·比林頓和蘇梅西。我的助手爲柯靈·威廉斯、大衛·託瑪斯、雷蒙·拉夫勒蒙、尼克、菲利普、安德魯·杜恩、斯圖瓦·詹米森、約納遜·布連奇利、提蒙·漢特、賽蒙·基爾、瓊·羅傑斯和湯姆·肯達爾。儘管我是殘廢的,但是我的護士、合作者、朋友以及家人們使我的生命非常充實並能進行研究。
史蒂芬·霍金
時間簡史目錄
——從大爆炸到黑洞
史蒂芬·霍金著
許明賢、吳忠超譯
掃校底本:《時間簡史》10年增訂版,湖南科學技術出版社,第一推動從書
根據《時間簡史插圖本》補充部分插圖
譯者序
第一章我們的宇宙圖像
大部分人會覺得,把我們的宇宙喻爲一個無限的烏龜塔相當荒謬,可是爲什麼我們自以爲知道得更多一些呢?我們對宇宙瞭解了多少?而我們又是怎樣才知道的呢?……
第二章時間和空間
在以後的幾十年中,對空間和時間的新的理解是對我們的宇宙觀的變革。古老的關於基本上不變的、已經存在並將繼續存在無限久的宇宙的觀念,已爲運動的、膨脹的並且看來是從一個有限的過去開始並將在有限的將來終結的宇宙的觀念所取代。……
第三章膨脹的宇宙
宇宙不可能像原先人們所想像的那樣處於靜態,而實際上是在膨脹;不同星系之間的距離一直在增加着。宇宙膨脹的發現是20世紀最偉大的智慧革命之一。事後想起來,何以過去從來沒有人想到這一點?!……
第四章不確定性原理
人們會以爲,每個電子只穿過其中的一條縫,這樣它的行爲正如同另一個狹縫不存在時一樣——屏幕會給出一個均勻的分佈。然而,實際上即使電子是一個一個地發出,條紋仍然出現,所以每個電子必須在同一時刻通過兩個小縫!……
第五章基本粒子和自然的力
攜帶力的粒子按照其攜帶力的強度以及與其相互作用的粒子可以分成四種。必須強調指出,將力劃分成四種是種人爲的方法;它僅僅是爲了便於建立部分理論,而並不別具深意。大部分物理學家希望最終找到一個統一理論,該理論將四種力解釋爲一個單獨的力的不同方面。……
第六章黑洞
事件視界,也就是空間——時間中不可逃逸區域的邊界,正如同圍繞着黑洞的單向膜:物體,譬如不謹慎的航天員,能通過事件視界落到黑洞裏去,但是沒有任何東西可以通過事件視界而逃離黑洞。……
第七章黑洞不是這麼黑的
我們知道,任何東西都不能從黑洞的事件視界之內逃逸出來,何以黑洞會發射粒子呢?量子理論給我們的回答是,粒子不是從黑洞裏面出來的,而是從緊靠黑洞的事件視界的外面的“空”的空間來的!……
第八章宇宙的起源和命運
爲了解釋我和其他人關於量子力學如何影響宇宙的起源和命運的思想,必須首先按照“熱大爆炸模型”來理解爲大家所接受的宇宙歷史。……
第九章時間箭頭
所以,我們對時間方向的主觀感覺或心理學時間箭頭,是在我們頭腦中由熱力學時間箭頭所決定的。正像一個計算機,我們必須在熵增加的順序上將事物記住。這幾乎使熱力學定律變成爲無聊的東西。……
第十章蟲洞和時間旅行
這樣看來,快速空間旅行和往時間過去旅行似乎都不可行了。然而,還可能有辦法。人們也許可以把時空捲曲起來,使得a和b之間有一近路。在a和b之間創造一個蟲洞就是一個法子。……
第十一章物理學的統一
如果我們確實發現了宇宙的終極理論,這意味着什麼?正如第一章所解釋的,我們將永遠不能肯定我們是否確實找到了正確的理論,因爲理論不能被證明。……
第十二章結論
然而,如果我們確實發現了一套完整的理論,它應該在一般的原理上及時讓所有人(而不僅僅是少數科學家)所理解。那時,我們所有人,包括哲學家、科學家以及普普通通的人,都能參加爲何我們和宇宙存在的問題的討論。如果我們對此找到了答案,則將是人類理智的最終極的勝利——因爲那時我們知道了上帝的精神。
阿爾伯特·愛因斯坦、伽利略·伽利雷、伊薩克·牛頓
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