时间简史读书感悟精选.doc

时间简史读书感悟 时间简史读书感悟小时候，夜晚看着满天的星星总有一种向往，梦想着能有来自哪颗星星的奇妙物种赐予我超才能;后来，当我明白大部分的星星都是太阳，更加坚决有存在地外生命的星球。我们看到的星星是几亿或几万年前的星星，也给宇宙涂上了奇妙的色彩。正是由于童年对宇宙的好奇，因而我毫不犹豫地选择了一本久仰其大名的宇宙科普读物时间简史。时间简史是著名的英国理论物理学家、宇宙学家斯蒂芬威廉霍金所著。然而在2018年3月14日的早晨，史蒂芬霍金教授却在剑桥的家中平静地离开了这个世界。不得不说霍金教授的离去是全人类的损失，几乎所有人都对如此一位伟大的物理学家的离去致以本人最高的敬意与哀思，他就像是群星的斗士，先我们一步去往宽敞无垠的宇宙世界，成为我们仰望的星空。霍金教授曾经说过，可以读明白这本书中每一句的人就够资历攻读引力物理博士了，这给了我一些抚慰和接着读下去的勇气。这本书在开头部分讲述了我们宇宙的图像。早在公元前340年，人们就明白了我们的地球是圆球而不是平板。人们对真实世界逐步地理解，从地心说到日心说;从静止的宇宙到膨胀的宇宙。牛顿提出的万有引力定律解释了为什么各个行星绕着其他星球转动。按照万有引力定律，所有物体都被另外的物体吸引，物体质量越大，间隔越近，互相吸引力也越大。但是假设空间有限，由于星体之间的互相作用，最终会使所有星球都被吸引而坍缩，而事实上宇宙并不如此，因而应该有无限多星体均匀地分布在无限空间中使这种情形不至于发生。假设从另一方面考虑，一定区域的星体会坍缩在一起，再在其外面均匀地加上无限多的星体对原先的星体是没有阻碍的，因而这些星体仍然会坍缩在一起。牛顿引力理论必定会导致宇宙不可能静止。关于宇宙的产生，现在比较为大家接受的说法是大爆炸，而在宇宙开端之前，时间是没有意义的。奥古斯丁曾经说过：时间是上帝所制造的宇宙的一个性质，在宇宙开端之前不存在。关于一般人来说，这种说法听起来特别荒唐，也特别难理解。事实上，时间并不是像我们想象的那么简单，我们必须改变对时间的理解。大部分人包括亚里士多德和牛顿都相信绝对时间。他们相信两个事件之间的时间间隔是不可改变的，时间和空间之间是独立的。爱因斯坦提出的狭义相对论解释了：关于所有观察者而言，光速都是一样的，而且当物体以接近光速运动时质量会变得特别大，要加速将变得更困难，因而它永远达不到光速，由于那时它的质量就会无限大。然而这种理论和牛顿引力理论不是特别协调。因而爱因斯坦又提出了革命性的广义相对论。他认为引力不像其他品种的力，它只不过是空间时间不是平坦的这一事实的后果。大质量的物体会使空间时间弯曲，地球围绕着太阳转的时候尽管沿着弯曲的轨道做圆周运动，但是它事实上是沿着空间中最接近于直线的轨迹运动。这就像一架飞机在多山的地面上飞行，它在三维空间是沿着直线走的，但是在地面上的影子却是弯曲的，由于地面不平坦。在太阳四周的空间时间由于其质量而弯曲，因而光线在太阳四周就不能沿着直线走。在正常情况下特别难观察到这个效应，但是在日食时就可能观察到，这正好验证了广义相对论的正确性。大质量的物体可以让时间变得慢一些。由于光的能量和频率相关：能量越大，频率越高。当光通过大质量的物体会失去能量而频率下降，光速恒定，必定导致时间变慢。在1962年，验证到水塔顶上和底部的精确的钟时间不同步，接近地球的钟走得更慢。这种现象可能让人大跌眼镜了，以我们往常所明白的，时间是绝对的。假设时间可以不同步的话，那么我们想像的时空隧道就可能由于某种缘故此真实存在了。事实上，历史上确实屡次存在穿越时空事件。1954年，在一次热气球竞赛中，哈里洛根和德里克诺顿乘做的热气球在魔鬼三角地带奇妙地失踪，经多方查找，仍无下落。在1990年春天古巴的春季热气球竞赛中的那只失踪了36年的热气球，在原来失踪的地点又突然出现。洛根和诺顿仍然和当年一样年轻，在他们看来只有几秒钟的时间，对地球来说却已经有36年。这让我想到了马航MH370。马航已经失踪半年了，至今仍然没有找到，不排除进入时空隧道的可能。也许过个几年，十几年，甚至几十年后，飞机或许确实会再次出现，让我们为马航MH370默默祈祷。1924年，我们现代的宇宙图象才被奠定。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，同时他用绝对光度计算出了我们与其他星系的间隔。那么那些星球离我们那么远，我们如何区分它们的品种呢?不同恒星的光谱不同，而且某些颜色在光谱里找不到。由于每一种化学元素都会吸收独特的光谱线组，按照失去的谱线能确定恒星大气中存在的元素。20年代天文学家观察光谱时觉察了一种奇异的现象，所有星系的线光谱和银河系一样具有吸收的特征线组，但是这些线组都会出现红移现象，即向光谱的红端挪动。人的眼睛看不同频率的光颜色不同，人眼睛能看到的频率最低的光是红色，频率最高的光是蓝色。假设星系离我们远去，由多普勒效应我们可以明白眼睛看到的光的频率会减小，即出现红移现象;而假设星系靠近我们，眼睛看到的光的频率会增大，那么出现蓝移现象。那么假设星系运动是紊乱的，红移光谱和蓝移光谱会一样多，但是事实却是大部分星系出现红移现象，这意味着星系都在离我们远去，宇宙在膨胀!而我们在宇宙中的位置并不特别，只有所有星系都互相离开才能出现我们所看到的现象。我们可以想象如此一种情形：一个气球上画了特别多斑点，当气球膨胀时任何两点的间隔都在增大。类似的，如此就可以任何两个星系都在互相远离。宇宙可能从大爆炸开始，同时到目前为止不断在膨胀，那么宇宙有没有边界呢?假设有，宇宙外又可能是什么呢?我曾经特别愚蠢地做了一个简单的推论。我先假设宇宙是有界的，假设有界，那边界外必定存在，每个边界都存在边界外，如此无限个边界便是无限。而无限的宇宙意味着无限的物质，如此特别难让本人接受，因而我觉得可能是人对无限的理解有错误。但是后来，我觉察我把征询题引到死胡同，以人太低能无法理解完毕了征询题，这显然是不合理的。关于宇宙的边界的一系列征询题，人们将广义相对论和量子力学的测不准原理结合在一起，就可能使空间和时间都是有限的，却没有任何边界。这就类似于地球的外表，尽管地球的面积是有限的，但它却没有任何边缘，只不过地球外表是二维的。而空间是三维的，第四维时间也是有限的。将宇宙的内容分割成物质和力的这种做法不断沿袭至今。亚里士多德认为物质是连续的，人们可以将物质不断分割下去。我本来也不断如此觉得，可当我明白光速是所有物质运动的速度的极限时，我就不太相信物质可以不断分割了。在狭义相对论发表时，人们还认为原子不可分割，后来汤姆逊证明了电子的存在，人们逐步理解了原子的构造，质子和中子被认为是物质的组成单位。事实上它们是由更小的粒子夸克组成的。因而，现在还不能说是否有比夸克还小的粒子。任何粒子都有和它相湮灭的反粒子，也可能存在由整个反粒子构成的反世界和反人。假设你遇到了反你和你握手，你们将会在一个宏大的闪光中消失。黑洞是时空的一个区域，它由恒星衰老坍缩而构成，其引力特别强，以致于任何东西甚至光都逃不出来。黑洞中存在时空曲率无穷大的奇点，在那儿任何定律都失去作用，时间也将终止。按照广义相对论，宇宙必须有个开端，同时有个终结，空间时间在大爆炸奇点处开始，并会在大挤压奇点或黑洞奇点处完毕。因而，这只是基于一定科学理论的猜想，包括大爆炸也是，宇宙的开始与完毕是否确实如此，仍然个未解的迷。时间简史这本书让我站在霍金的肩膀上，对宇宙略微多了那么一点点的理解。相关于宇宙，人类的力量是那样的微缺乏道。假设宇宙注定要有终点，生命的存在就会那么没有意义。不管是小到地上的蚂蚁，仍然大到人类的文明都将会消失在茫茫世界中。而我本人的所遭受的苦与乐，成功与失败都必定湮灭在时间里，想到这里，不免有一些伤感。一切存在已经是无法改变的事实，每个生命都要接着走下去。前面的路仍然看不到尽头，生命仍然由于天分，由于信念，由于心灵的满足而活着，而这也确实是宇宙之因而存在的意义。那种对未知世界的好奇，对知识的渴望会指引每一个人去探究和觉察属于本人的星空，而人类确实是如此在仰望星空的过程中不断前行。