果殼中的宇宙

1、即使把我關(guān)在果殼之中即使把我關(guān)在果殼之中仍然自以為無限空間之王仍然自以為無限空間之王莎士比亞，莎士比亞，哈姆雷特哈姆雷特第二幕第二場第二幕第二場 著名物理學(xué)家史蒂芬霍金的新書果殼中的宇宙(the Universe in a Nutshell)獲得本年度安萬特科學(xué)圖書獎(jiǎng)。該獎(jiǎng)項(xiàng)是世界最知名的科普圖書獎(jiǎng)之一。 果殼中的宇宙是一本圖文并茂的科普著作，主題是宇宙學(xué)，涉及廣義相對論、量子論、黑洞、暴脹、時(shí)間旅行、弦論、超引力等諸多前沿概念。 霍金的前一本宇宙學(xué)科普著作時(shí)間簡史在全世界大受歡迎，銷量超過千萬冊。但有不少人評論說，這本書的內(nèi)容過于艱深，許多讀者都沒有讀完。與之相比，果殼中的宇宙大量使用圖形來

2、解釋宇宙學(xué)概念，給讀者一種直觀印象。 霍金因疾病被困于輪椅上，只能靠語音合成器講話，卻思考著宇宙學(xué)最前沿的問題。果殼中的宇宙書名源自莎士比亞戲劇哈姆雷特的臺(tái)詞：“我即使被關(guān)在果殼之中，仍自以為無限空間之王。”對霍金來說，這句話再合適不過了。霍金在倫敦科學(xué)博物館舉行的慶祝會(huì)上接受了這份金額為萬英鎊的大獎(jiǎng)。安萬特圖書獎(jiǎng)由法國安萬特公司資助，英國公眾理解科學(xué)委員會(huì)與倫敦科學(xué)博物館共同管理。 【作者簡介作者簡介】 斯蒂芬霍金，是本世紀(jì)享有國際盛譽(yù)的偉人之一，被稱為在世的最偉大的科學(xué)家?，F(xiàn)年69歲，出生于伽利略逝世周年紀(jì)念日，劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)及理論物理學(xué)系教授，當(dāng)代最重要的廣義相對論和宇宙論家。70年代

3、他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理，為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎(jiǎng)。他因此被譽(yù)為繼愛因斯坦之后世界上最著名的科學(xué)思想家和最杰出的理論物理學(xué)家”。他還證明了黑洞的面積定理?；艚鸬纳绞欠浅８挥袀髌嫘缘?，在科學(xué)成就上，他是有史以來最杰出的科學(xué)家之一。他擔(dān)任的職務(wù)是劍橋大學(xué)有史以來最為崇高的教授職務(wù)，那是牛頓和狄拉克擔(dān)任過的盧卡遜數(shù)學(xué)教授。他擁有幾個(gè)榮譽(yù)學(xué)位，是皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。他因患盧伽雷氏癥（肌萎縮性側(cè)索硬化癥），禁錮在一張輪椅上達(dá)20年之久，他卻身殘志不殘，使之化為優(yōu)勢，克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫，甚至口齒不清，但他超越了相對論、量子力學(xué)、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇

4、宙的“幾何之舞”。盡管他那么無助地坐在輪椅上，他的思想?yún)s出色地遨游到光袤的時(shí)空，解開了宇宙之謎?；艚鸬镊攘Σ粌H在于他是一個(gè)充滿傳奇色彩的物理天才，也因?yàn)樗且粋€(gè)令人折服的生活強(qiáng)者。他不斷求索的科學(xué)精神和勇敢頑強(qiáng)的人格力量深深地吸引了每一個(gè)知道他的人。 前言前言第一章第一章相對論簡史：相對論簡史：愛因斯坦是如何為20世紀(jì)兩個(gè)基本理論，即相對論和量子論奠基的。第二章第二章時(shí)間的形態(tài)：時(shí)間的形態(tài)：愛因斯坦的廣義相對論使時(shí)間具有形態(tài)。這如何與量子論相互和諧。第三章第三章果殼中的宇宙：果殼中的宇宙：宇宙具有多重歷史，每一個(gè)歷史都是由微小的硬果確定的。第四章第四章預(yù)言未來：預(yù)言未來：黑洞中的信息喪失如何降

5、低我們預(yù)言未來的能力。第五章第五章護(hù)衛(wèi)過去：護(hù)衛(wèi)過去：時(shí)間旅行可能嗎？一種先進(jìn)的文明能回返以前并改變過去嗎？第六章第六章我們的未來我們的未來星際航行星際航行可行嗎？可行嗎？生物和電子生命將如何不斷加速發(fā)展其復(fù)雜性。第七章第七章膜的新奇世界：膜的新奇世界：我們生活在一張膜上，或者我們只不過是張全息圖？ 【圖書目錄圖書目錄】【相關(guān)知識相關(guān)知識】星云星云（Nebula）包含了除行星和彗星外的幾乎所有延展型天體。它們的主要成份是氫，其次是氦，還含有一定比例的金屬元素和非金屬元素。星云是由星際空間的氣體和塵埃結(jié)合成的云霧狀天體。星云里的物質(zhì)密度是很低的，若拿地球上的標(biāo)準(zhǔn)來衡量的話，有些地方是真空的。可是

6、星云的體積十分龐大，常常方圓達(dá)幾十光年。所以，一般星云比太陽要重的多。星云的形狀是多姿多態(tài)的。星云和恒星有著“血緣”關(guān)系。恒星拋的氣體將成為星云的部分，星云物質(zhì)在引力作用下壓縮成為恒星。在一定條件下，星云和恒星是能夠互相轉(zhuǎn)化的。【相關(guān)知識相關(guān)知識】 超新星超新星爆發(fā)是某些恒星在演化接近末期時(shí)經(jīng)歷的一種劇烈爆炸。這種爆炸度極其明亮，過程中所突發(fā)的電磁輻射經(jīng)常能夠照亮其所在的整個(gè)星系，并可持續(xù)幾周至幾個(gè)月（一般最多是兩個(gè)月）才會(huì)逐漸衰減變?yōu)椴豢梢?。在這段期間內(nèi)一顆超新星所輻射的能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相媲美。恒星通過爆炸會(huì)將其大部分甚至幾乎所有物質(zhì)以可高至十分之一光速的速度向外拋散，

7、并向周圍的星際物質(zhì)輻射激波。這種激波會(huì)導(dǎo)致形成一個(gè)膨脹的氣體和塵埃構(gòu)成的殼狀結(jié)構(gòu)，這被稱作超新星遺跡?！鞠嚓P(guān)知識相關(guān)知識】 黑洞黑洞是現(xiàn)代廣義相對論中，宇宙空間內(nèi)存在的一種密度極大體積極小的天體。黑洞是由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡而死亡后，發(fā)生引力坍縮產(chǎn)生的。黑洞的質(zhì)量極其巨大，而體積卻十分微小，它產(chǎn)生的引力場極為強(qiáng)勁，以至于任何物質(zhì)和輻射在進(jìn)入到黑洞的一個(gè)事件視界（臨界點(diǎn)）內(nèi)，便再無法逃脫，甚至目前已知的傳播速度最快的光（電磁波）也逃逸不出?！鞠嚓P(guān)知識相關(guān)知識】 中子星中子星（neutron star)是恒星演化到末期，經(jīng)由重力崩潰發(fā)生超新星爆炸之后，可能成為的少數(shù)終點(diǎn)之一。簡而

8、言之，即質(zhì)量沒有達(dá)到可以形成黑洞的恒星在壽命終結(jié)時(shí)塌縮形成的一種介于白矮星和黑洞之間的星體，其密度比地球上任何物質(zhì)密度大相當(dāng)多倍。中子星的密度為每立方厘米810的13次方克至210的15次方克之間也就是每立方厘米的質(zhì)量為8千萬到20億噸之巨！此密度也就是原子核的密度，是水的密度的一百萬億倍。如果把地球壓縮成這樣，地球的直徑將只有22米!事實(shí)上，中子星的密度是如此之大，半徑十公里的中子星的質(zhì)量就與太陽的質(zhì)量相當(dāng)了?！鞠嚓P(guān)知識相關(guān)知識】 蟲洞蟲洞（連結(jié)兩個(gè)遙遠(yuǎn)時(shí)空的多維空間隧道）由阿爾伯特愛因斯坦提出該理論。簡單地說，“蟲洞”就是連接宇宙遙遠(yuǎn)區(qū)域間的時(shí)空細(xì)管。暗物質(zhì)維持著蟲洞出口的敞開。蟲洞可以把平行宇宙和嬰兒宇宙連接起來，并提供時(shí)間旅行的可能性。1 蟲洞也可能是連接黑洞和白洞的時(shí)空隧道，所以也叫灰道?！鞠嚓P(guān)知識相關(guān)知識】 暗能量暗能量和暗物質(zhì)是一種不可見的、能推動(dòng)宇宙運(yùn)動(dòng)的能量，宇宙中所有的恒星和行星的運(yùn)動(dòng)皆是由暗能量與萬有引力來推動(dòng)的。根據(jù)“普朗克”探測器收集的數(shù)據(jù)，科學(xué)家對宇宙的組成部分有了新的認(rèn)識，宇宙中普通物質(zhì)和暗物質(zhì)的比例高于此前假設(shè)(30%)，而暗能量這股被