時間簡史

前言

本書和另一部于1988年首版的書《時間簡史》（以下簡稱《簡史》——編者注）在書名上只有兩個字母的差別?！稌r間簡史》曾榮登《倫敦星期日時報》暢銷書榜達237周之久，在地球上大約每750人（包括兒童）就擁有一冊。就一部論述當(dāng)代物理學(xué)一些最艱深問題的著作而言，其成功是非同尋常的。因為那些艱深的問題又是最激動人心的，由于它們論及重大的基本問題，比如關(guān)于宇宙我們究竟知道了什么？我們?nèi)绾沃肋@一切？宇宙從何處來，又向何處去？那些問題是《時間簡史》的精髓，也是本書的焦點。    在《時間簡史》出版以來的歲月里，來自全球讀者的反饋蜂擁而至。他們不分年齡，也不分職業(yè)。人們不斷地要求出一種新版本，這種版本既保留《簡史》的精髓，又能以一種更清晰更從容的方式解釋最重要的概念。從反饋中還得知，盡管有人或許認(rèn)為這樣一部書應(yīng)取名為《不甚簡明的時間歷史》，很少有讀者要尋求一部長篇大論，那相當(dāng)于大學(xué)水平的宇宙論課程。于是，就采取現(xiàn)在的做法。我們在撰寫《時間簡史（普及版）》時，保持并擴展了原書的主要內(nèi)容，還顧及它的長度和可讀性。這的確是一部時間的更簡明歷史。盡管我們刪除了一些較專業(yè)的內(nèi)容，卻對該書中真正核心的材料進行了更深入的處理。我們覺得這樣做是得大于失。    我們在此還不失時機地對原書進行了修訂，并且納入了理論和觀測的新成果?！稌r間簡史（普及版）》描述了在尋找一種物理學(xué)所有力的完備統(tǒng)一理論方面最近獲取的進展。它特別描述了在弦理論以及在表觀上不同的物理理論之間的“對偶性”或者對應(yīng)中獲得的進步，這種對偶性表明存在一種物理學(xué)的統(tǒng)一理論。在觀測方面，這本書包括了諸如那些通過宇宙背景探測器（COBE）和哈勃空間望遠鏡所得到的新的重要發(fā)現(xiàn)。    大約40年前，里查德·費恩曼說過：“我們有幸生活于仍在進行發(fā)現(xiàn)的年代。這正如發(fā)現(xiàn)美洲一樣——你只能發(fā)現(xiàn)一回。我們生活的年代正是我們發(fā)現(xiàn)自然基本定律的年代?！苯裉?，我們正前所未有地接近理解宇宙的本性。我們寫這部書的目的，是想和大家分享這些發(fā)現(xiàn)的喜悅，以及由此而涌現(xiàn)出來的現(xiàn)實世界的新的圖象。    《大設(shè)計》是霍金在其《時間簡史》之后最重要的著作。這本書的主題是理解生命、萬物和宇宙的存在。它凝結(jié)了作者自《時間簡史》出版之后20多年間，對科學(xué)和哲學(xué)的探索成果，以及對這些學(xué)科的未來展望。這本書是蒙洛迪諾協(xié)助完成的。    由于近現(xiàn)代科學(xué)尤其是量子論的發(fā)展，哲學(xué)界已不可能跟得上科學(xué)的腳步。當(dāng)今不存在像康德、龐加萊和羅素這樣的人物。近30年前霍金提出了量子宇宙學(xué)的無中生有的場景，其后有識之士一直追問，為何是有非無？宇宙何以存在？我們何以存在？    人類花費了幾千年才從神話的朦朧走向理性的澄明。智慧生命逐漸意識到，宇宙整體及其萬物是由規(guī)律制約的。這種決定論的觀點似乎使自由意志無容身之處。幸虧對于極為復(fù)雜的系統(tǒng)，人們可以也必須采用有效模型。比如，心理學(xué)就是對于人體的有效模型，而自由意志可被鑲嵌其中，從此詩意棲居世間，情感撫慰人心，藝術(shù)之花綻放。    霍金認(rèn)為實在不過是一套自洽的和觀測對應(yīng)的圖景、模型或者理論?；艚饘⑵浞Q為依賴模型的實在論。如果兩種圖景滿足同樣的條件，你就不能講哪種更實在些，你覺得哪種更方便就用哪種。如果沒有一種理論滿足這些條件，那么宇宙就消失了。自在之物在這里是多余的。這種新觀點使科學(xué)和哲學(xué)中的許多長期爭論的問題成為偽問題。    宇宙和萬物的演化不只經(jīng)歷一個歷史，它們經(jīng)歷所有可能的歷史。費恩曼的量子論的歷史求和表述與依賴模型的實在論相協(xié)調(diào)，而與舊實在論相抵觸。量子論只有在經(jīng)典的近似范圍才和舊實在論協(xié)調(diào)。惠勒把這些觀點應(yīng)用于宇宙尺度，于是因果的差異就消失了。過去和將來一樣不是已被確定的。    人類從蒙昧走向文明是一部偉大的史詩：牛頓的經(jīng)典力學(xué)，法拉第和麥克斯韋的電磁學(xué)，愛因斯坦的相對論、量子論、弱電理論、色動力學(xué)、大爆炸模型、無邊界設(shè)想、超引力、超弦，直至迄今唯一的終極理論候選者——M理論。M理論中的時空是十一維的，當(dāng)其中七維蜷縮成內(nèi)空間后，留下各種四維時空及其表觀定律。    M理論可以在無邊界宇宙的框架中預(yù)言眾多不同的宇宙及其表觀定律，但只有極少數(shù)適合我們的存在。在觀察者存在的條件下，尋求最大概率的無邊界解便得到我們宇宙的歷史。觀察者作為某種意義上的萬物之靈參與創(chuàng)造了不僅將來的而且過去的歷史。    正是因為這樣，由我們的存在條件導(dǎo)出的結(jié)論和從表觀定律導(dǎo)出的相一致。宇宙似乎特別寵愛觀察者。這激起了斯賓諾莎、愛因斯坦和千千萬萬探索者的宇宙宗教情感。    宇宙中的凝聚物的能量被引力勢能平衡，所以宇宙的總能量為零，由此萬物不能無中生有，而宇宙卻能。真正的太初黑洞必須讓宇宙攜帶其同步才能創(chuàng)生。如果M理論最后被接受為終極理論，那我們就尋找到了大設(shè)計。    2006年夏天霍金第三次訪問中國，并于6月21日在北京舉行記者招待會。為了避免記者提問的無聊和空泛，我為之代擬問題，其中包括下面這一道。    問：“你能對宇宙和我們自身的存在作些評論嗎？”    答：“根據(jù)實證主義哲學(xué)，宇宙之所以存在是因為存在一個描述它的協(xié)調(diào)的理論。我們正在尋求這個理論。但愿我們能找到它。因為沒有一個理論，宇宙就會消失。”    這恰巧是本書的主旨，本書正是對他回答的圓滿闡述。由此可見，他在本書表達的思想早在2006夏天就已經(jīng)相當(dāng)清晰了。    我們似乎處于科學(xué)新變革的前夜，這個變革將和哲學(xué)的變革同時到來。    吳忠超    2010年8月26日杭州望湖樓

內(nèi)容概要

　　《時間簡史》（普及版），一本人人都能讀懂的《時間簡史》《時間簡史》將紛繁復(fù)雜的宇宙物理學(xué)首次用極其通俗的語言介紹給一般讀者，使讀者對現(xiàn)代物理學(xué)有透徹清晰的了解。在書的最后，作者對物理學(xué)的終點與哲學(xué)的起點進行了探討，提出了“宇宙為何存在”這個問題，雖然目前沒人能回答這個問題，但給了讀者充分的思考空間。與17年前出版的《時間簡史》相比較，《時間簡史》延續(xù)了霍金一貫清晰、機智的著述風(fēng)格，為我們呈現(xiàn)了一段探索時間和空間核心秘密的引人入勝的故事?！　　洞笤O(shè)計》，霍金近10年間的首部經(jīng)典巨著 宇宙何時并如何起始？為何自然定律被這么精細地諧調(diào)至讓我們這樣的生命存在？最終，我們宇宙的表觀“大設(shè)計”能否證實使事物運行的仁慈的造物主？科學(xué)能否提供另一種解釋？有關(guān)宇宙起源以及生命本身的最基本的問題，曾經(jīng)是哲學(xué)的范疇，現(xiàn)在卻占據(jù)著科學(xué)家、哲學(xué)家和神學(xué)家相遇但卻自說自話的領(lǐng)地。在本書中，霍金以精彩而簡樸的非專業(yè)語言表述了有關(guān)宇宙奧秘的最新的科學(xué)思考?？梢哉f，沒有任何一本書像《大設(shè)計》這樣信息豐富，這樣刺激。

作者簡介

作者：(英國)史蒂芬?霍金 (英國)列納德?蒙洛迪諾 譯者：吳忠超史蒂芬?霍金，任劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授達30年之久，接受過許多獎項和榮譽，包括最近的總統(tǒng)自由獎?wù)隆Ｋ麨榇蟊娮珜懥私?jīng)典的《時間簡史》、《霍金講演錄》、《果殼中的宇宙》以及《時間簡史(普及版)》等。他住在英國劍橋。列納德?蒙洛迪諾，加州理工學(xué)院的物理學(xué)家和暢銷書《醉漢的腳步》、《歐幾里得的窗口》和《費恩曼的彩虹》的作者。他還為《星際迷航：下一代》撰寫劇本。他住在加州帕薩迪納。吳忠超，研究者、作者、譯者和旅行者。30年間曾多次應(yīng)邀赴非洲、亞洲、歐洲和南北美洲游學(xué)；2001年在超引力量子宇宙學(xué)中首次證明可觀察宇宙的四維性；非專業(yè)作品發(fā)表于《讀書》、《南方周末》和《萬象》等報刊。

書籍目錄

《時間簡史》目錄：譯者序前言第1章 思索宇宙第2章 宇宙演化的圖象第3章 科學(xué)理論的本性第4章 牛頓之宇宙第5章 相對論第6章 彎曲空間第7章 膨脹的宇宙第8章 大爆炸、黑洞和宇宙的演化第9章 量子引力第10章 蟲洞和時間旅行第11章 自然的力和物理學(xué)統(tǒng)一第12章 結(jié)論阿爾伯特·愛因斯坦伽利略·伽利雷艾薩克·牛頓小辭典致謝 《大設(shè)計》目錄：譯者序第一章  存在之謎第二章  定律規(guī)則第三章  何為實在第四章  可擇歷史第五章  萬物理論第六章  選擇宇宙第七章  表觀奇跡第八章  偉大設(shè)計小辭典感謝

章節(jié)摘錄

插圖：第一章存在之謎我們個人存在的時間都極為短暫，其間只能探索整個宇宙的小部分。但人類是好奇的族類。我們驚訝，我們尋求答案。生活在這一廣闊的、時而親切時而殘酷的世界中，人們仰望浩渺的星空，不斷地提出一長串問題：我們怎么能理解我們處于其中的世界呢？宇宙如何運行？什么是實在的本性？所有這一切從何而來？宇宙需要一個造物主嗎？我們中的多數(shù)人在大部分時間里不為這些問題煩惱，但是我們幾乎每個人有時會為這些問題所困擾。按照傳統(tǒng)，這是些哲學(xué)要回答的問題，但哲學(xué)已死。哲學(xué)跟不上科學(xué)，特別是物理學(xué)現(xiàn)代發(fā)展的步伐。在我們探索知識的旅程中，科學(xué)家已成高擎火炬者。本書的目的是給出由最近發(fā)現(xiàn)和理論進展所提示的答案。它們把我們引向宇宙以及我們在其中的位置的最新圖像，這種圖像和傳統(tǒng)的，甚至與僅一二十年前我們畫出的圖像都大相徑庭。盡管如此，新概念的最初梗概幾乎可以追溯到一個世紀(jì)之前。根據(jù)宇宙的傳統(tǒng)觀念，物體沿著明確定義的途徑運動，而且具有確定的歷史。我們能夠指定其每一時刻的精密位置。盡管，對于日常的目的這種描述已是足夠成功，但在20世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)這種“經(jīng)典”圖像不能解釋在原子和亞原子的存在尺度下觀察到的似乎奇異的行為。反而，必須采用一種稱為量子物理的不同的框架。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在預(yù)見那種尺度的事件時，量子物理特別精確，而且在應(yīng)用于日常生活的宏觀世界時，還重復(fù)了舊的經(jīng)典理論的預(yù)言。然而，量子物理和經(jīng)典物理是基于物理實在性的非常不同的觀念之上。

媒體關(guān)注與評論

“迷人而清澈……光輝四射的巨著?！薄　　都~約客》“鮮明而刺激……霍金先生無疑具有教師的天賦——輕松、善意的幽默，以及以日常生活中信手拈來的隱喻來闡述高度復(fù)雜論題的本領(lǐng)?！薄　　都~約時報》史蒂芬，霍金的《果殼中的宇宙》“霍金顯然酷愛宇宙，這使得閱讀他的著作是一種享樂?！薄　　堵迳即墪r報》列納德?蒙洛迪諾的《醉漢的腳步》“（蒙洛迪諾）以輕快的筆調(diào)寫作，以理論家傳記來點綴令人驚訝的或然性難題……完成了一部清晰的有關(guān)隨機性的速成課程?！薄　　都~約時報書評》“（蒙洛迪諾）用方程思考，但用掌故、明喻和迸發(fā)的華彩來解釋……其結(jié)果出乎意外?！薄　　敦敻弧贰坝淇斓南硎?。”　　——《科學(xué)美國人》“童真好奇與天才智慧的結(jié)合。當(dāng)我們領(lǐng)略霍金宇宙之際，為他精神的瑰麗所驚異?！薄　　秱惗匦瞧谌諘r報》“既生動活潑，又發(fā)人深省……霍金無疑具有教師天賦?！薄　　都~約時報》“當(dāng)代物理學(xué)家關(guān)于宇宙構(gòu)成以及演化理論的權(quán)威性總結(jié)。”　　——《華爾街日報》

編輯推薦

《2012年霍金70壽辰慶典限量版（套裝共2冊）:大設(shè)計+時間簡史(普及版)》：一本人人都能讀懂的時間簡史，一部深入淺出、簡潔明了的科學(xué)經(jīng)典，插圖色彩繽紛，納入最新研究。宇宙何時并如何起始？我們?yōu)楹卧诖?？為何是有非無？何為實在本性？為何自然定律被這么精細地調(diào)諧至讓我們這樣的生命存在？以及最后，我們宇宙的表觀“大沒汁”能否證實使事物運行的仁慈的造物主？——科學(xué)能否提供另一種解釋？

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