《时间简史续编》全文笔记摘要

  
霍金和他的合作者提出的宇宙无边界设想是它的一块基石。它在双重意义上回应了宇宙学的挑战。第一，宇宙是包容一切的，在它的外面不能有任何东西，甚至应该说，它没有外面。第二，宇宙是唯一的，它不是可以任意赋予初始条件或边界条件的一般系统。宇宙的演化服从科学定律表明理论的自洽性，而宇宙的无边界性表明理论的自足性。
2021-2-5 12:57
人人都饱受灾难，但重要的是我们活了下来，而有些人却从此音讯杳然。
2021-2-5 12:58
大家都习惯于争辩神学。真是一个又好又安全的课题。 你不需要提出事实或者其他令人分心的东西。如果你沉迷辩论，你可以十分尽兴地争辩任何事情——包括神学以及上帝存在与否。
2021-2-7 7:51
我们开始谈论生活和哲学等等。我自以为非常高明，所以就高谈阔论。 我忽然明白了，他是在鼓动我，使我愚弄自己。那是使人丧失信心的时刻。我觉得自己被大大轻视了一番。我觉得他在远处看着我并感到好笑。
2021-2-7 7:56
任何热体都以和它的绝对温度四次方成比例的速率散发热量。
2021-2-7 8:42
我得病的一个体验是：当一个人面临早逝的可能，就会体验到活下去是值得的。
2021-2-7 9:55
伊莎贝尔?霍金史蒂芬已经病了。简知道这些，这是史蒂芬的又一次好运：适逢其时遇到适当的人。史蒂芬曾经极其沮丧。他被告知最多只能再活二年半后，并不想继续用功。 可是结识了简使他真正奋发起来。他开始用功。
2021-2-7 9:56
西阿玛和雷伊尔一样信仰稳态理论。 根据该理论，宇宙在时间上既无开端又无终结。
2021-2-7 9:57
没有恒星能够永远存活下去；恒星在某个阶段必须把燃料烧光。许多恒星变成白矮星，这是一种稳定的，半径为几千英里，密度为每立方英寸几百吨的小恒星。其他恒星继续坍缩，直至它们成为半径只有十英里，密度为每立方英寸几亿吨的，比白矮星小得多的中子星。人们相信，超过一定尺度权限的其他恒星会坍缩成一个所谓的黑洞。一个黑洞被称作事件视界的球面所环绕。
2021-2-7 14:52
事件视界面是一个单向膜。虽然可能从事件视界面的外界进入黑洞，却没有任何东西——包括光线能在相反的方向上旅行。在事件视界面中、黑洞中心是一个奇点，该处的引力场变成无穷强。
2021-2-7 14:53
量子定律显示，人们不能同时测量一颗粒于的位置和速度。人们对位置测量得越精确，则对速度测量得就越不精确。反之亦然。
2021-2-7 14:55
一颗恒星把燃料用光时，引力甚至就会把该恒星从太阳尺度凝聚成直径只有几英里的球，把恒星中的大部分物质转变成这些中子。它似乎把物体压扁使之不存在，把正负电荷挤压得如此紧密，使它们聚合成新类型的粒子。
2021-2-7 14:58
当一些恒星不断地坍缩下去，只要满足某些非常广泛的条件，而且是任何人都会认为合理的条件，它们就会变成一个奇点。
2021-2-7 15:00
如果黑洞是黑的，你怎么能看到它呢？”而我答道：你曾经去过舞会吗？你看到过年轻的男孩穿着黑色晚礼服而女孩穿着白衣裳在四周环绕着，他们手挽着手，然后灯光变暗的情景吗？你只能看到这些女孩。所以女孩是正常恒星，而男孩是黑洞。你看不到这些男孩，更看不到黑洞。但是女孩的环绕使你坚信，有种力量维持她在轨道上运转。
2021-2-7 15:03
如果黑洞在旋转，你就可以穿过空间一一时间中一个小小的洞，而通到宇宙的另一个区域去。这显然为空间旅行提供了极大的可能
2021-2-7 15:03
如果你跳进一个黑洞，你会被撕裂并被压榨到完全不存在。然而，在某种意义上可以说，组成你身体的粒子继续在其他宇宙中存在下去。
2021-2-7 15:04
当你回溯过去，从而不断趋近大爆炸的开端，就能避免被毁灭，或者当你落到一个黑洞的中心去，时间在流逝，你的手表时间，当然你的手表或手腕都很悲惨地毁灭，但是活动在继续进行，而时间就是活动。现在，当你越来越接近中心，也许是活动时间扩展开来，这样你不仅仅是必须度过十万亿亿亿亿亿分之一秒，你不断地向黑洞中心接近，但永远不能到达，由于总有新的活动发生。可以想象一个无穷层数的洋葱，你一层一层地把它剥开，在有限的时间里只能剥一层，而你想到达该洋葱的中心。当你每剥一层时，它就是一个新的活动，你可以好比一秒钟剥一层。掉到黑洞去的情景很可能就像是这个样子。我认为，宇宙的开端最可能像这种样子。在那种情形下，如果永远有活动可以回溯，则永远不会出现开端，时间被不断地延伸，因此不可能存在最初原因。
2021-2-7 15:05
如果一位太空人掉到一个黑洞中去，他将会以辐射的形式回到宇宙的其他部分去。 从这观点来看，该太空人在某种意义上被再循环了。
2021-2-7 15:10
空间——时间为有限的、但是没有边界的可能性，这表明它没有开端，也就是创生的时刻。
2021-2-7 15:13
空间和时间在范围上有限，但是自己包容起来，而没有边界或边缘；正如地球的表面面积是有限的，却没有边界或边缘一样。在我所有的旅行中，我从未从世界的边缘掉下去。
2021-2-7 15:17
物理学中正常发生的东西是，在具有传统的因果性和决定性观念的地方，如果给你某个特殊时刻的态，你就能唯一地算出后来某个时刻的态。
2021-2-7 16:37
人们所说的因果性。按照这个观点，你永远不能从“无”中创生，事实上你根本不可能有创生。你真正拥有的一切是变化：因果性变化，可是这变化属于已经存在那里的东西。这种变化也许牵涉到创生，例如你在cern[9]的粒子加速器看到基本粒子相碰撞而出现一堆新粒子；那看起来像创生，但是你其实只是把能量从一种形式转变成另一种形式，而这整个系统纯粹是因果性和决定性的，每一件东西都只是以通常的方式流动，你肯定不是从“无”中生“有”。
2021-2-7 16:37
人们需要在时间开端处也能成立的定律。在实时间内只存在两种可能性：或者时间往过去回溯直至无穷，或者时间在一个奇点处有一个开端。人们可以把实时间认为是从大爆炸起到大挤压止的一根直线。但是，人们还可以考虑和实时间成直角的另一个时间方向。这叫做时间的虚方向。在时间的虚方向，不必要任何形成宇宙开端或终结的奇点。 在虚时间里，没有科学定律在该处失效的奇点，也没有人们需要在该处乞求上帝的宇宙边缘。宇宙既不创生也不毁灭结束。它就是存在。 也许虚时间才真正是真实的时间，而我们称为实时间的仅是我们的想象。宇宙在实时间里各有一个开端和终结。可是在虚时间里，不存在奇点或边界。因此，也许我们称为的虚时间是真正更基本的，而我们叫做实时间的，只不过是我们发明的观念，用来帮助自己描述我们认为的宇宙的样子。
2021-2-7 16:41
如果你用虚数来测量时间方向，那你就得到了空间和时间之间的完全对称，这在数学上是非常美妙和自然的观念。无边界设想就是利用这个数学的单纯化，导致所有可能的宇宙的初始条件中的最简单的理论。
2021-2-7 16:42
有些人采取的观点认为宇宙就在那里，并且漫无目的地运转。它有点像在计算，我们刚好偶然地发现自己是其中的一部分。我认为用这种方法看待宇宙，既无成果又无帮助，我想，宇宙和它的存在有些远为深入的东西，我们现在只有非常肤浅的领悟。
人类因为无知，也就是还没拥有对世界足够精细和准确的描述，才和概率打交道，若是我们找到那个描述时，就拥有了确定性。
2021-2-7 16:50
电子的情形也是如此：我们从前认为存在于原子中的电子具有位置和速度。现在我们知道它在原子中没有位置或速度。直到我安装好测量仪器去测量我才得到答案。所以，世界不可避免地具有这种参与品格：我们不仅是观察者，在我们有权断言已经发生的事物中我们也是参与者。
2021-2-7 16:47
世界是否像爱因斯坦认为的那样独立于我们而存在；或者正如玻尔认为的，在某种意义上因为我们选择测量仪器，而使我们和测量的结果有些相关？包括我本人在内，物理界大多数物理学家都觉得，这场辩论已经由玻尔得到决定性的胜利而告终。
世界因观测仪器不同而不同。
2021-2-7 16:48
人类因为无知，也就是还没拥有对世界足够精细和准确的描述，才和概率打交道，若是我们找到那个描述时，就拥有了确定性。
2021-2-7 16:49
名望是知道你的人比你所知道的人更多。
2021-2-7 16:50
力学（不管经典的还是量子的）不能区分时间的方向。如果你为绕太阳公转的行星拍电影，并把它由后往前放。反演的运动就和原先的一样好地服从牛顿引力定律。它在原则上可以是某个遥远太阳系行星的实际运动。
2021-2-7 16:53
如果宇宙停止膨胀并且开始收缩时，将会发生什么呢？热力学箭头会不会倒转过来反演，而无序度开始随时间减少吗？我们会看到破杯子的碎片集合在一起，并从地板上跃回到桌子上吗？我们是否能记住明天的价格，并在股票市场发财呢？我觉得宇宙在坍缩时，会回到一种光滑有序的状态。如果情形果真如此，则人们的生命在收缩时会往过去回溯。他们先死后生，随着宇宙再次变小，他们会变年轻。最终他们会消失并回到子宫中去。
2021-2-7 16:53
如果我们确实发现了一套完整的理论，它应该在一般原理上及时让所有人（而不仅是少数科学家）所理解。那时，我们所有人，包括哲学家、科学家以及普普通通的人，都能参加为何我们存在和为什么宇宙存在的问题的讨论。
2021-2-7 16:56
反粒子： 每个类型的基本粒子都有同一类型的反粒子。 当一个粒子和这样的一个反粒子相遇时，它们 就湮灭，只留下能量。 原 子： 通常物质的基本单元。原子包含质子和中子的 一个核以及围绕着它转动的电子。 大爆炸： 当宇宙的一切都处于具有无限密度和温度的单 独的一点时，在宇宙开端处的奇点。 大挤压： 当宇宙的一切都坍缩到具有无限密度和温度的 单独的一点时，在宇宙终结处的奇点。 黑 洞： 空间——时间的一个区域，因为那里的引力是 如此之强，以至于任何东西，甚至光都不能从该处逃逸出来。黑洞是看不见的。然而，量子 力学的不确定性原理允许粒子和辐射从黑洞漏出来。 经典力学：定律的一个系统，其中每个物体都有确定的位 置和速度。现在它已为量子力学所超越，在量子力学中物体不具有确定的位置和速度。 宇宙线： 从太空来的高能物质粒子，它以接近于光速的 速度运动。 宇宙学： 对整个宇宙的研究。 电 子： 一种通常绕着原子核公转的基本粒子。它属于 叫做轻子的低质量物质粒子族，它具有-1的电荷。 基本粒子：不具有任何内部结构的粒子。它们可以归类于 物质粒子和携带力的粒子两种范畴。 熵： 一个系统的无序度的量度。按照热力学第二定 律它必须永远增加。 事件视界：黑洞的边界。一旦越过这个边界，就不可能从 黑洞逃逸。 频 率： 对于一颗光子，这是和该光子相关联的电磁场 的变化率。光子的频率越高则能量越大。 伽玛射线 一种极高能量的光子，它可由核反应或在宇宙 早期形成的低质量的“太初”黑洞发射出。典型的伽玛射线的波长为0.0000000001米。 广义相对论： 爱因斯坦的第二种相对性理论（1916年）。该 理论认为引力是由空间——时间几何（也就是，不仅考虑空间中的点之间，而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何）的畸变引起的，因而引力场影响时间和距离的测量。 霍金辐射：从黑洞的事件视界发射出来的基本粒子和辐射。 黑洞越小，则霍金辐射的量越大，而黑洞收缩得越快，随着黑洞最终蒸发并消失引起一个巨 大的爆炸。 虚时间： 方程式中的时间变量被当作虚数处理的思想。 虚数是-1的平方根的倍数。 暴 涨： 被认为在极早期宇宙发生的加速膨胀的时期。
微 波： 波长大约为1厘米的辐射。 微波背景辐射：在宇宙的所有方向传播的电磁谱微波区域的辐 射。这种背景辐射是由大爆炸引起的巨大的热量的残余，因此它被认为是该理论的一个证实。 中 子： 一种不带电荷的、通常可在原子核中找到的非 基本粒子。它由所谓的夸克的基本粒子构成。 中子星： 一种这么密集的恒星，它的力强到足以使原子 中的大部分电子和质子结合成中子。 无边界设想： 空间和虚时间一起形成一个范围有限，但是没 有边界或边缘的曲面的设想。在这个设想中，空间——时间像是地球的表面，只不过多了两 维而已。 光学望远镜： 使用人眼可见光形成恒星和星系的像的望远镜。 光 子： 光的基本粒子或量子。 太初黑洞：在大爆炸后很短的时间内形成的黑洞。 质 子： 通常在原子核中找到的非基本粒子。它带有+1 的电荷。它由所谓的夸克的基本粒子构成。 脉冲星： 旋转中子星。当它的磁场和围绕的磁场相互作 用时就发射出射电波的脉冲。 量子引力：把量子力学和广义相对论结合在一起的理论。
量子力学：一种理论系统。其中粒子不具有准确定义的位 置和速度，在许多方面的行为和波动类似。相似地，诸如光的波动在许多方面像是粒子。 类星体： 和恒星类似的物体。被认为向一颗巨大的旋转 黑洞和正在大量地降落上去的物质组成。在物质落到黑洞里面之前，会变成非常热并发射出 大量能量。类星体极其遥远，但是由于它们的功率这样强大，仍然能被观测到。 射电望远镜： 一种描绘出诸如类星体和射电星系的射电源在 天空位置地图的望远镜。 射电波： 电磁场的波动。和可见光波类似，但是具有更 长得多的、数量级为几米而不是几厘米的波长。 热力学第二定律： 该定律说，宇宙中的无序度的量度，或者熵随 时间增加。它和其他定律的不同之处在于，它不总是真的，但几乎总是真的，它还依赖于宇 宙从一个有序的状态启始。 奇 点： 空间——时间的具有无限曲率的一点，空间— —时间在该处完结。经典广义相对论预言奇点将会发生，但由于理论在该处失效，所以不能 描述在奇点处会发生什么。 空间——时间：相对论中的宇宙的四维描述。它把空间的三维 和时间的一维统一在一起。在广义相对论中弯曲的空间——时间被用来描述引力。 狭义相对论： 爱因斯坦的第一种相对性理论（1905年）。该 理论认为光总是以常速率运动，不管它在何处运动，其速率是一个绝对常数。这个理论把空 间和时间统一成一个平坦的、四维的空间——时间，但是它没有描述引力的效应。 稳态理论：一种现在受到普遍怀疑的宇宙学理论。该理论 认为在存在的星系之间的膨胀空间中新物质会产生出来。 热力学： 物理学中有关热和能量的其他形式的分支。 不确定性原理：该原理陈述，人们永远不能同时精确得知一个 粒子的位置和速度，越精确知道其中的一个，则越不精确知道另外的一个。 虚粒子： 量子力学的不确定性原理允许，宇宙中的能量 于短暂时间内在固定的总数值左右起伏。起伏越大则时间越短。从这种能量起伏产生的粒子 称为虚粒子。当能量恢复时虚粒子湮灭。 波函数： 描述在不同点找到一个粒子的概率的分布。 宇宙的波函数：描述在一定的时刻找到宇宙的不同形状的概率 的分布。 白矮星： 一种达到稳态的恒星，其质量没有大到使其引 力足够强到引起向自身坍缩的程度。