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序言

调侃时间

“……时间究竟是什么?没有人问我,我倒清楚,有人问我,我想给他解释,却茫然不解了……”伟大的神学家圣·奥古斯丁,在《忏悔录》一书中道出了自己的困惑。事实上,时间的本质不仅让奥古斯丁感到困惑,还让很多人陷入了没有出口的思考。过去和未来真的存在吗?我们可以穿越时光隧道去旅行吗?时间的方向是一定吗?时间会发生由未来指向过去的逆转吗?这些无法解决的问题让宛如陷阱一般困住了众多的哲学家和科学家。

人类一思考,上帝就发笑

时间无处不在,而我们是如何知晓它的呢?早在4000多年前,聪明的古埃及人已经会通过看石塔的阴影来测量时间了,同时,他们还发明了一种有流水经过的石制容器来测量时间;到了公元前19世纪,古巴比伦人已经能够相当精确地计算时间了,他们依据太阳和星星的方位把一天分为若干个小时,把每个小时分为60分钟,再把每分钟分为60秒,这样测量时间的误差是非常小的;此外,人们的自身也是一个相当精确的钟表,例如,人们的心脏在正常情况下的跳动频率和生理周期都具有节律性;更为神奇的是,人们的内心可以在不借助任何计时工具的情形下觉察出时间的流逝,可以回忆过去,也可以憧憬未来,能够估算客观的时间,虽然情绪会引起一定程度的偏差。总而言之,时计和内心是时间的两个基本来源。

于是,人们开始了对时间的探索。奥古斯丁认为时间并不是真正独立于大脑而存在的,波斯哲学家阿维森那表示赞同,认为时间只是人们记忆和期望的体现,同时,法国哲学家亨利·柏格森也认同这个观点,他觉得对于新生儿而言,是没有时间体验的。或者说,在对于时间流逝的感受上人们可能没有达成共识,但是对于事件发生的顺序人们是基本承认的。

谈及时间,必然涉及宇宙的由来,从而人们又开始了关于宇宙开端的争论。当奥古斯丁被问及“上帝在宇宙创始之前做了什么”时,他从神学的角度作出了回答:时间是上帝赋予宇宙的性质中的一种。经典力学之父艾萨克·牛顿爵士则认为,时间不依赖于宇宙中的任何特定物质,它独立于宇宙中的内容之外,他的观点赋予了上帝更多的荣誉。然而,德国的哲学家威廉·莱布尼茨却反驳道:如果牛顿正确,那么世界为什么在这个时刻产生而不是在其他某个时刻呢?他认为,没有充足的理由,上帝是不会创造世界的。二人引发的争论一直延续到20世纪人们争论爱因斯坦的广义相对论属于相对主义还是绝对主义。

上帝笑了,霍金也笑了

长期以来,人们对时间的认识不断地发生着变化,直到20世纪初,人们都认同绝对时间的理论,也就是说,每一件事,都可以由一个称为“时间”的数以唯一的方式来标记,然而,在相对论中,时间却会根据计时者的改变而改变,即时间更具有主观意义了。因此,科学定律并不能区分过去和未来。

那么时间的指向何在呢?霍金认为至少有三种时间之矢:第一,热力学时间之矢,即无序度和熵值增加决定时间的指向;第二,心理学时间之矢,即感觉中时间流逝的方向是过去而不是未来;第三,宇宙学时间之矢,即宇宙膨胀而不是收缩的方向决定时间的指向。霍金论证了三种时间之矢的同一方向性,并推断,宇宙始于一种无序的状态。这就是霍金令人敬畏的发现之一——对时间本质和宇宙由来的权威性总结。

我们一起参与时间的探索

爱因斯坦说:“宇宙中最不可理解的就是宇宙可以被理解。”在浩瀚的宇宙中,人类平凡而渺小,但是人类从来都没有停止过探索的脚步。就像霍金,他的探索精神将引领每个人去探索,去发现,去实现人类的进步。然而,探索不是物理学家的特权,而是每一个人都可以参与的活动。以时间为例,走近它,感受它,思考它,将带领我们以全新的视角看待宇宙、生命和个体,让我们的人生更富有价值和意义。

本书以《时间简史》为底本,对霍金的思想进行了诠释和解读,并采用了文字、图示和表格等多种适合阅读的编辑方法,以富有亲和力的形式来阐释霍金令人敬畏的发现:时间和空间的本质何在?上帝与宇宙的起源有何关系?宇宙的过去和未来是什么样的?相信这是一本每个人都可以读得懂的天文科普书。

霍金对时间的探索

霍金是谁——神话?当代最杰出的物理学家?探索时间、宇宙的科学巨人?还是一位在轮椅上挑战命运的勇士?身残志坚的霍金,克服了疾患而成为国际物理界的超新星。他不能书写,而且言语表达有障碍,但他却超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”——他的思想出色地遨游到广袤的时空,解开了许多宇宙之谜。 R7ezhfgOEtkd1FBI5+XfxI7K3DqSgm3pf2k1Rp49YPv8i20hMYB3hvSQ0EOZI9bD

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