时间简史果壳中的宇宙（插图版典藏版共2册）（精）

作者简介

史蒂芬·霍金（Stephen W.Hawing），出生于伽利略逝世的周年纪念日，英国理论物理学家，《时间简史》、《果壳中的宇宙》的作者，被尊崇为继爱因斯坦以来最杰出的理论物理学家。

内容简介

作为一个粗糙的比喻，但不要过于拘泥，想象一张橡皮膜。人们可把一 个大球放在膜上，它代表太阳。球的质量把膜压陷下去，使之在太阳邻近弯 曲。现在如果人们在膜上滚动小滚珠，它不会直接地滚到对面去，而是围绕 着该重物运动，正如行星绕日公转一样(图24)。 这个比喻是不完整的，因为在这个比喻中只有空间的两维截面(橡皮膜 的表面)是弯曲的，而时间正如在牛顿理论中那样，没有受到扰动。然而， 在与大量实验相符合的相对论中，时间和空问难分难解地相互纠缠。人们不 能只使空间弯曲，而让时间安然无恙。这样就赋予时间以形状。广义相对论 使空间和时间弯曲，把它们从被动的事件发生的背景改变成为发生事件的主 动的动力参与者。在牛顿理论中，时间独立于其他万物而存在，人们也许会 诘问：上帝在创造宇宙之前做什么?正如圣·奥古斯丁说的，人们不可以此 为笑柄，就像有人这样说过：“它正为那些寻根究底的人们准备地狱。”这 是一个人们世代深思的严肃的问题。根据圣·奥古斯丁的说法，在上帝制造 天地之前，它根本无所作为。事实上，这和现代观念非常接近。 另一方面，在广义相对论中时间和空间的存在不仅不能独立于宇宙，而 且不能相互独立。它们由宇宙中的测量定义，譬如钟表中的石英晶体的振动 数或者尺子的长度。以这种方式在宇宙中定义的时间应该有一个最小或者最 大值，换句话说，也就是开端或者终结，这是完全可以理解的。询问在开端 之前或者终结之后发生什么是没有任何意义的，因为这种时间是不被定义的 。 判定广义相对论的数学模型是否预言宇宙以及时间本身应有一个开端或 者终结，显然是非常重要的。在包括爱因斯坦在内的理论物理学家中普遍有 一种成见，认为时间在两个方向都必须是无限的。否则的话就引起有关宇宙 创生的令人不安的问题，这个问题似乎在科学王国之外。人们知道时间具有 开端或者终结的爱因斯坦方程的解。但是所有这些解都是非常特殊的，具有 大量的对称性。人们以为，实际物体在自身引力下坍缩时，其压力或者斜方 向的速度会阻止所有物质一道落向同一点，使那一点的密度变成无限大。类 似地，如果人们在时间的相反方向将宇宙膨胀倒溯回去，他会发现宇宙中的 全部物质并非都从具有无限密度的一点涌现。这样无限密度的点称为奇点， 并且是时间的开端或终结。 P35-36(果壳中的宇宙)