前言

PREFACE

從古至今，人們一直致力于探究宇宙的本源和歸宿：宇宙究竟是無限的還是有限的？它有一個開端嗎？如果有的話，在此之前發(fā)生了什么？時間的本質(zhì)是什么？它會到達(dá)一個終點嗎？這些問題常讓普通大眾陷入沒有出口的思考，同樣也困擾著古往今來眾多的科學(xué)家和哲學(xué)家。

目前，人們普遍接受的時間觀念來自愛因斯坦的相對論。在相對論中，時間與空間一起組成四維時空，成為構(gòu)成宇宙的基本結(jié)構(gòu)。而史蒂芬·霍金在愛因斯坦之后通過對黑洞、紅移及微波背景輻射等的研究，融合了量子理論，提出了他驚人的論斷——宇宙是有限的，但無法找到邊際；宇宙在大約150～200億年前的大爆炸開端有一個奇點，這也是時間的起點，在此之前，時間毫無意義；空間-時間可看成一個有限無界的四維面，宇宙中的所有結(jié)構(gòu)都可歸結(jié)于量子力學(xué)的測不準(zhǔn)原理所允許的最小起伏。

霍金的《時間簡史》自1988年首版以來，已成為全球科學(xué)著作的里程碑和國際出版史上的奇觀。圍繞著“時間”這個核心內(nèi)容，它清晰而又智慧地解讀了宇宙學(xué)的諸多原理，包括空間和時間的本質(zhì)、“上帝”在創(chuàng)生中的作用、宇宙的歷史和將來等，不知不覺中把我們帶到理論物理的最前沿，從根本上改變了人們的宇宙觀念。

不過，這樣一部天才的著作即便再怎么力求通俗，很多概念理解起來仍舊非常困難。這，正是我們編寫這本《圖解時間簡史》的初衷——希望讀者更容易地接受它的內(nèi)容，理解它的思想和理論精髓，探知到霍金乃至“上帝”的精神。

本書以霍金的《時間簡史》為底本，對其宇宙學(xué)思想和理論進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的解讀。對于非科學(xué)專業(yè)的讀者，這是享受人類文明成果的好機會，而對于各領(lǐng)域的專家，本書無疑是他們寶貴靈感的源泉之一。書中整合了大量背景信息和理論資料，盡量將原著中一筆帶過或不甚明了的知識點分解開、詳細(xì)化地講清楚。刪除了純粹技術(shù)性的概念，諸如混沌的邊界條件的數(shù)學(xué)等。相反，包括相對論、彎曲空間以及量子論的課題，則予以詳細(xì)論述。

它帶我們遨游到微觀和宏觀的奇異領(lǐng)域，帶我們?nèi)フJ(rèn)識遙遠(yuǎn)的星系、神秘的黑洞、基本粒子和自然的力、夸克、反物質(zhì)，理解膨脹的宇宙、不確定性原理、時間箭頭、時間旅行及大統(tǒng)一理論，揭示當(dāng)日益膨脹的宇宙崩潰時，時間倒溯引起人們不安的可能性。在這個奇境里，粒子、膜和弦做十一維運動，黑洞最后蒸發(fā)并且和它攜帶的秘密同歸于盡，而我們宇宙創(chuàng)生的種子只不過是一粒微小的“堅果”……

書中增配了大量照片、示意圖和解析圖，以更直觀形象的方式闡述霍金那些驚人的觀點，尤其是一些難懂的數(shù)學(xué)解析和理論模型，為讀者更好地理解霍金提供了捷徑。

總之，本書力圖將復(fù)雜高深的理論物理知識展現(xiàn)給普通人看，人類從古至今對時間的探索歷程將在書中清晰展現(xiàn)，并在哲學(xué)層面理解科學(xué)成果，以科學(xué)成果烘托哲學(xué)理論。無論是廣袤星際間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)，還是一個個的物理學(xué)概念的闡釋，都變得更加引人入勝，使人遐想萬千。