时间简史/周读书系

作者简介

史蒂芬·霍金(Stephen W.Hawing)，剑桥大学卢卡斯数学教授（牛顿担任过的职位），《时间简史》、《果壳中的宇宙》的作者。索恩(Kip S.Thorne)加州理工学院费曼理论物理学教授，LIGO引力波探测器计划发起人之一。他写过很多书，包括大家欢迎的《黑洞与时间弯曲》。诺维柯夫(Igor Novikov)哥本哈根北欧理论物理研究所理论天体物理中心主任，哥本哈根大学天文台教授。著作包括《黑洞和宇宙》、《时间的河流》。费里斯(Timothy Ferris)《宇宙报告》、《银河时代》和《思想天空》的作者，曾两度获得美国物理学会科学写作奖。莱特曼(Alan Lightman)**小说家，麻省理工学院Burchard人文科学教授兼物理学**讲师。他的小说包括《爱因斯坦之梦》和《对话》。普莱斯(Richard Price)犹他州立大学理论物理学教授，主要研究时间物理，在黑洞物理方面有过突出贡献。与他人合作写了《相对论与引力论问题集》和《黑洞：膜方法》。

内容简介

一位**的科学家（据说是伯特兰·罗素）曾经 作过一次天文学讲演。他描述了地球如何围绕着太阳 公转，而太阳又是如何围绕着称之为我们星系的巨大 的恒星集团的中心公转。演讲结束之际，坐在房间后 排的一位小个老妇人起立说道：“你讲的是一派胡言 。实际上，世界是驮在一只巨大乌龟背上的平板。” 这位科学家露出高傲的微笑，然后答道：“那么这只 乌龟站在什么上面的呢？”“你很聪明，年轻人，的 确很聪明”，老妇人说，“不过，这是一只驮着一只 ，一直驮下去的乌龟塔啊！” 大多数人会觉得，把我们的宇宙喻为一个无限的 乌龟塔相当荒谬。但是我们凭什么就自认为知道得* 好呢？我们对宇宙了解了多少？而我们又是如何知道 的呢？宇宙从何而来，又将向何处去？宇宙有开端吗 ？如果有的话，在开端之前发生了什么？时间的本质 是什么？它会有一个终结吗？物理学中*近的突破， 使我们有可能为其中一些长期以来悬而未决的问题提 供答案，而奇妙的新技术是实现这些突破的部分原因 。对我们而言，这些答案也许有朝一日会变得和地球 围绕着太阳公转那么显而易见——或许也会变得和乌 龟塔一样荒谬，只有时间（不管其含义如何）才能裁 决。 早在公元前340年，希腊哲学家亚里士多德在他 的《论天》一书中，就能够对于地球是一个圆球而不 是一块平板这个信念提出两个有力的论证。**，他 意识到，月食是由于地球运行到太阳与月亮之间引起 的。地球在月亮上的影子总是圆的，这只有在地球本 身为球形的前提下才成立。如果地球是一块平坦的圆 盘，除非月食总是发生在太阳正好位于这个圆盘中心 的正下方的时刻，否则地球的影子就会被拉长而成为 椭圆形。第二，希腊人从旅行中知道，在南方地区观 测北极星，比在较北地区，北极星在天空中显得较低 。（由于北极星位于北极的正上方，所以它出现在北 极的观察者的头顶上，而对于赤道上的某观察者，北 极星刚好出现在地平线上。） 根据北极星在埃及和在希腊表观位置的差别，亚 里士多德甚至估计出地球大圆长度为400000斯特迪亚 。现在不能准确地知道，l斯特迪亚的长度究竟是多 少，但也许是200码(1码=O．9144米)左右，这样就使 得亚里士多德的估计大约为现在接受数值的两倍。希 腊人甚至为地球是球形提供了第三个论证，否则何以 从地平线驶来的船总是先露出船帆，然后才露出船身 ? 亚里士多德认为地球是不动的，太阳、月亮、行 星和恒星都以圆周为轨道围绕着地球公转。他相信这 些，是因为他认为地球是宇宙的中心，而圆周运动是 ***的；他的这种看法是基于某些神秘的原因。公 元2世纪，这个思想被托勒密精制成一个完整的宇宙 学模型。地球处于正中心，8个天球包围着它，这8个 天球分别负载着月亮、太阳、恒星和5个当时已知的 行星：水星、金星、火星、木星和土星(图1．1)。为 了说明在天空中观察到的这些行星的相当复杂的轨道 ，人们认为它们本身沿着附在相应天球上的*小的圆 周运动。 P1-3