引言

我想嘗試通過這一系列講座，來闡明我們所認識的宇宙史之基本輪廓，從大爆炸到黑洞。在第一講中我將簡要回顧過去年代中有關宇宙的若干觀念，以及如何取得目前的宇宙圖像。您也許可以把這稱為宇宙史的歷史。

在第二講中我要說明的問題是，如何從牛頓和愛因斯坦的兩種引力理論推斷，宇宙不可能是靜態(tài)的；它只能處于膨脹或收縮之中，兩者必居其一。接下來的推論是，在100億到200億年之前的某個時間，宇宙的密度為無窮大。這一時刻稱為大爆炸，宇宙應該由此誕生。

第三講的內容與黑洞有關。當一顆大質量恒星，或者質量更大的天體，在自引力作用下發(fā)生坍縮，便可以形成黑洞。根據愛因斯坦的廣義相對論，如果有人愚不可及，一步跌入黑洞，那就會一去不返，永遠消失。他們絕不可能再度從黑洞中逃逸出來。相反，對這樣的人來說經歷會是非常痛苦的，等待著他們的是最終到達一個奇點。但是，廣義相對論是一種經典理論——這就是說，它沒有考慮到量子力學的測不準原理。

在第四講中我將要闡明量子力學如何允許能量從黑洞中逸出，黑洞并非人們所描繪的那樣黑不可知。

阿爾伯特·愛因斯坦（1879—1955）

第五講的主題涉及把量子力學的一些觀念用于大爆炸和宇宙起源。由此引出的重要概念是，時空可以在范圍上是有限的，但沒有邊際，或者說它是無界的。這有點像地球的表面，不過還得增加兩維。

第六講中所要討論的問題是，盡管物理學定律就時間上來說是對稱的，但這種新的、有關宇宙邊界的設想，也許可以用來解釋過去和未來為什么會有霄壤之別。

最后，第七講中我要闡述的是，人們如何盡力尋求一種統(tǒng)一理論，以能囊括量子力學、引力以及物理學中的其他所有相互作用。一旦做到這一點，我們將會真正理解宇宙以及我們在宇宙中的地位。

大質量恒星坍縮后形成的蟹狀星云