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史蒂芬·霍金生于1942年，他的生日恰好与伽利略去世的纪念日是同一天。他现任剑桥大学卢卡斯数学系教授教席（这一职位曾由艾萨克·牛顿担任）。他被誉为继爱因斯坦后*杰出的理论物理学家。他于1993年出版了《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》。这本书是理论物理学方面的经典著作，其中的内容已被许多科学论文和书籍引用。

史蒂芬·霍金的《时间简史》自1988年首版以来的岁月里，已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40种文字，销售了近1000万册，成为国际出版史上的奇观。该书内容是关于宇宙本性的*前沿知识，但是从那以后无论在微观还是宏观宇宙世界的观测技术方面都有了非凡的进展。这些观测证实了霍金教授在该书*版中的许多理论预言，其中包括宇宙背景探险者卫星（COBE）的*近发现，它在时间上回溯探测到离宇宙创生的30万年之内，并显露了他所计算的在时空结构中的涟漪。

前言

章 我们的宇宙图像

第二章 空间和时间

第三章 膨胀的宇宙

第四章 不确定性原理

第五章 基本粒子和自然的力

第六章 黑洞

第七章 黑洞不是这么黑的

第八章 宇宙的起源和命运

第九章 时间箭头

第十章 虫洞和时间旅行

第十一章 物理学的统一

第十二章 结论

阿尔伯特·爱因期坦

伽利略·伽利雷

艾萨克·牛顿

史蒂芬·霍金出生于1942年，他的生日恰好是伽利略逝世三百年忌日。他现任剑桥大学卢卡斯数学教授(这一教席曾由艾萨克·牛顿所任)。他广被推崇为继爱因斯坦后杰出的理论物理学家。他的其他两部主要著作是《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》和《果壳中的宇宙》。

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　　膨胀的宇宙

　　如果在一个清澈的、无月的夜晚仰望星空，能看到的亮的星体可能是金星、火星、木星和土星这几颗行星，还有巨大数目的类似太阳但离开我们远得多的恒星。事实上，当地球绕着太阳公转时，某些固定的恒星相互之间的位置确实起了非常微小的变化——它们不是完全固定不动的！这是因为它们距离我们相对近一些。当地球绕着太阳公转时，相对于更远处的恒星的背景，我们从不同的位置观测它们（图3．1）。这是幸运的，因为它使我们能直接测量这些恒星离开我们的距离，它们离我们越近，就显得移动得越多。近的恒星叫做普罗希马半人马座，它离我们大约4光年那么远（从它发出的光大约花4年才能到达地球），也就是大约23万亿英里的距离。大部分其他可用肉眼看到的恒星离开我们的距离均在几百光年之内。与之相比，太阳仅仅在8光分那么远！可见的恒星散布在整个夜空，但是特别集中在一条称为银河的带上。远在公元1750年，就有些天文学家建议，如果大部分可见的恒星处在一个单独的碟状的结构中，则银河的外观可以得到解释。碟状结构的一个例子，便是今天我们叫做螺旋星系的东西。只有在几十年之后，天文学家威廉·赫歇尔爵士才非常精心地对大量的恒星的位置和距离进行编目分类，从而证实了自己的观念。即便如此，这个思想在本世纪初才完全被人们接受。

　　1924年，我们现代的宇宙图像才被奠定。那是因为美国天文学家埃德温·哈勃证明了，我们的星系不是惟一的星系。事实上，还存在许多其他的星系，在它们之间是巨大的空虚的太空。为了证明这些，他必须确定这些星系的距离。这些星系是如此之遥远，不像邻近的恒星那样，它们确实显得是固定不动的。所以……

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在一个无限的宇宙，每一点都可以认为是中心，因为在它的每一边都有无限颗恒星。

不管多少回实验的结果和某一理论相一致，你永远不可能断定下一次结果不会和它矛盾。

我们现在关于物体运动的观念来自于伽利略和牛顿。

伽利略的测量指出，不管物体的重量是多少，其速度增加的速率是一样的。

除了他的运动定律，牛顿还发现了描述引力的定律：任何两个物体都相互吸引，其引力大小与每个物体的质量成正比。

牛顿引力定律还告诉我们，物体之间的距离越远，则引力越小。（人与人之间的吸引是不是也如此？）

我们必须接受的观念是：时间不能完全脱离和***于空间，而必须和空间结合在一起形成所谓的空间——时间的客体。

我们看到的从很远星系来的光是在几百万年之前发出的，在我们看到的最远的物体的情况下，光是在80亿年前发出的。这样当我们看宇宙时，我们是在看它的过去。

没有东西走得比光更快。

牛顿理论说，物体之间的吸引力依赖于它们之间的距离。这意味着，如果我们移动一个物体，另一物体所受的力就会立即改变。（奥修说，当你伤害了一朵花儿，你就伤害了一颗星星。）

在相对论中并没有一个唯一的绝对时间，相反地，每个人都有他自己的时间测度，这依赖于他在何处并如何运动。

空间和时间不仅去影响、而且被发生在宇宙中的每一件事所影响。

从爱因斯坦广义相对论可推断出，宇宙必须有个开端，并可能有个终结。

如果在一个清澈的、无月亮的夜晚仰望星空，能看到的最亮的星体最可能是金星、火星、木星和土星这几颗行星，还有巨大数目的类似太阳、但离开我们远得多的恒星。

美国天文学家埃得温·哈勃证明了，我们的星系不是唯一的星系。事实上，还存在许多其他的星系，在它们之间是巨大的空虚的太空。

现在我们知道，我们的星系只是用现代望远镜可以看到的几千亿个星系中的一个，每个星系本身都包含有几千亿颗恒星。

黑洞就是由这种恒星的坍缩和围绕它们的强大的引力场...

我们将永远不能完全肯定，我们是否确实找到了正确的理论，因为理论不能被证明。

如果宇宙是无限而且静止的则每一道光线都会终结于一个恒星上，使得夜空和太阳一样明亮

正常情况下实粒子总是具有正能量，所以具有负能量的那一个粒子注定是短命的虚粒子。它必须找到它的伴侣并与之相湮灭。……但是黑洞里的引力是如此之强，甚至在那儿一个实粒子的能量都会是负的。

当他被问及：”上帝在他创造宇宙之前做了什么？“奥古斯丁并没有这样回答：”他正为诘问这类问题的人准备地狱。” 而是说时间是上帝创造的宇宙的一个性质，在宇宙开端之前不存在。

不管观察者运动多块，他们应测量到一样的光速。这简单的观念有一些非凡的结论，如质量和能量等价/没有任何东西可能行进得比光还快。

由于能量和质量的等价，物体由于它的运动具有的能量应该加到它的质量上去。换言之，要加速它更为困难。这个效应只有当物体以接近于光速的速度运动时才有实际的意义。例如，以10%光速运动的物体的质量只比原先增加了0.5%，而以90%光速运动的物体，其质量变得比正常质量的两倍还多。当一个物体接近光速时，它的质量上升得越来越快，这样它需要越来越多的能量才能进一步加速上去。实际上它永远不可能达到光速，因为那时质量会变成无限大，而根据质量能量等价原理，这就需要无限大的能量才能做到。由于这个原因，相对论限制了物体运动的速度：任何正常的物体永远以低于光速的速度运动，只有光或其他没有内禀质量的波才能以光速运动。

由于光速一致且空间不是绝对的（即光行进的距离不一致），因此光行进花费的时间不一致。相对论终结了绝对时间的观念，每个观察者都一定有他自己的时间测度，不同观察者携带的同样的种的读数不必要一致。

相对论迫使我们从根本上改变了我们的时间和空间观念。时间不能完全脱离和***于空间，而必须和空间结合在一起形成所谓的时空的客体。

一个事件是在特定时刻和在空间***定的一点发生的某件事。人们可以用四个数或坐标来制定它。坐标系的选择是任意的，人们可以使用任何三个定义好的空间坐标和任何时间测度。在相对论中，在时间和空间坐标之间没有真正的差别。

从一个事件散开的光在四维时空里形成了一个三维的圆锥，这个圆锥成为时间的将来光锥。以同样的方法可以画出另一个成为过去光锥的圆锥，它表示所有可以用一个光脉冲传播到该事件的事件集合。对于给定的事件P，人们可以将宇宙中的其他事件分成三类。从事件P出发由一个粒子或者波以等于或小于光速的速度行进能到达的哪些事件成为属于P的将来。它们处于从事件P发射的膨胀的光球面...

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史蒂芬·霍金的《时间简史》自1988年首版以来的岁月里，已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40种文字，销售了近1000万册，成为国际出版史上的奇观。

　 为了把许多观测揭示的新知识，以及他**的研究纳入该书。霍金教授为这一增订版准备了新的前言，全面更新了原书的内容，而且还新增加了一章，有关虫洞和时间旅行的激动人心的课题。

　　尽管霍金教授的著述极为清晰而机智，有些读者仍然觉得难以掌握复杂的概念。为了使读者加深理解，本版还增加了240多幅彩色插图，包括卫星图像和照片。这些都应归功于诸如哈勃空间望远镜和电脑三维和四维实体成像等技术进步之赐。详细的插图说明使读者能体验到星系际太空的广漠、黑洞的奇妙性质以及物质和反物质碰撞的粒子物理的微观世界。

　　作为一本飨以读者宇宙学的**理解的经典著作，《时间简史》插图本是探索时间和空间核心秘密的引人入胜的故事。 

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书摘插图

媒体评论

《无人区》导演宁浩：我一直在看《时间简史》的书

前言

前言　　我没有为《时间简史》的初版写前言。卡尔·沙冈写了一个前言。取而代之，我写了简短的《感谢》，人们建议我感谢每一个人。有些支持过我的基金会不高兴，由于我提到它们而收到大量申请。　　我以为没有一个人，包括我的出版人，我的代理人甚至我自己能预料到，这

书籍介绍

《时间简史》讲述是探索时间和空间核心秘密的故事，是关于宇宙本性的最前沿知识，包括我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙不确定性原理、基本粒子和自然的力、黑洞、黑洞不是这么黑、时间箭头等内容。第一版中的许多理论预言，后来在对微观或宏观宇宙世界观测中得到证实。

自1988年首版以来，《时间简史》已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40种文字，销售了近1000万册。此版更新了内容，把许多观测揭示的新知识，以及霍金最新的研究纳入，并配以250幅照片和电脑制作的三维和四维空间图。