★以霍金《时间简史》的核心问题为线索,系统解释宇宙起源、相对论、量子与黑洞。 这一编排首先解决同类读物*常见的问题:知识点很多,却缺少能够带领读者逐步进入的主线。本书先交代基础概念和总体框架,再展开关键内容与具体材料,使没有专业背景的读者也能明确“先读什么、各部分怎样关联”。对想读霍金但担心物理门槛的科普读者而言,它既降低了入门门槛,也为后续反复查阅和深入学习留下了清晰路径。
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编者序 调侃时间
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第一章 霍金与《时间简史》
1.霍金:有史以来最杰出的科学家之一
2.霍金的作品:从《时间简史》到《果壳中的宇宙》
3.量子宇宙论:霍金讲述宇宙的由来
第二章 狭义相对论
1.爱因斯坦:20世纪最伟大的物理学家
2.光速:亘古不变的速度
3.永恒不变:绝对时间与绝对空间
4.绝对空间:一直在找却没有找到的空间
5.爱因斯坦之前的解释:运动中的物体长度会缩小
6.光速不变原理:爱因斯坦的破空之解
7.相对性原理:伽俐略提出的相对论
8.四维:时间与空间的集合
9.何谓同时:同时也是相对的
10.钟表变慢:光速恒定带来的奇特现象之一
11.测定值会缩小:光速恒定带来的奇特现象之二
12.验证时间变慢:穿过大气层的中微子流
13.再度相逢时谁更年轻:双子吊诡之谜
14.男孩更年轻:双子吊诡的解答
专题 水桶实验:牛顿寻找的绝对空间
第三章 广义相对论
1.改写重力法则:爱因斯坦提出广义相对论
2.加速度与重力:爱因斯坦将两个问题合二为一
专题 望远镜:伽俐略的伟大发明
3.等价原理:重量不同的物体为什么同时落地
4.光线折射:重力的作用
5.时空的弯曲:时空并非是平坦的
专题 时空的涟漪:一种不寻常的涟漪
6.重力透镜:光线因重力而弯曲的现象
7.疲惫的光芒:光线因重力而变慢
8.黑洞是什么:证明黑洞存在
9.时间冻结:黑洞周围的时间停止了
10.黑洞里面是什么:奇异点与宇宙检阅官
11.黑洞的形成:星球重力崩坏的结果
第四章 霍金的宇宙学说
1.爱因斯坦的挑战:对宇宙原理的革命
2.封闭的宇宙:宇宙是有限的
3.银河渐远:银河系在不断扩大
4.宇宙膨胀:关于宇宙的新思维
5.两种观点:恒常宇宙论与膨胀宇宙论
6.宇宙背景辐射:新的发现
7.高温:宇宙创始时的状态
8.大爆炸:宇宙的起源
9.膨胀的限度:膨胀会永远持续吗
10.两种空间:封闭空间与开放空间
11.大爆炸的困惑:不能解决的困难
12.通货式膨胀:宇宙起源的比喻
第五章 时间之矢
1.时间之矢:时间的单一方向性
2.普遍的物理法则:时间不会从过去流向未来
3.硬币实验:过去和未来的区别
4.时间本质:时间是一种可能性的流逝
5.硬币试验的发现:熵增大法则
6.两种状态:宏观状态与微观状态
7.玻耳兹曼:深受哲学困扰的物理学家
8.不同的时间之矢:宇宙论的时间之矢
专题 意识中的时间:我们如何觉察时间
9.时间指向的标志:熵增大与宇宙创始
10.宇宙创始状态:宇宙膨胀与收缩
专题 生物赖负熵为生:薛定谔与负熵
11.进化的起源:宇宙的起点
12.彭罗斯的假说:用奇异点区分过去和未来
第六章 时间机器
1.真的可能吗:神奇的时间机器
2.封闭的时间轴:时间的特质
3.旋转黑洞:另一种黑洞
4.时光隧道:连接平行宇宙的通道
5.虫洞:连接时间的隧道
6.使用虫洞:时光机器的制造原理
7.宇宙绳:宇宙中的绳状能源群
8.能源的最低状态:真空的互相转换
9.缺口:宇宙绳周围的时空
10.使用宇宙绳:制造时光机器
11.保存历史:霍金关于历史保存的假说
12.反粒子:朝过去行走的粒子
13.使用反物质:相对生成与相对消灭
14.终极答案:回答“时光机器可能吗”
附录一 我们如何感受空间和时间
附录二 不可不知的科学家
附录三 不可不知的物理名词
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