《时间简史》这本书是霍金1988年写的，出版时间就在愚人节那天。等到出版《果壳中的宇宙》这本书的时候，已经是到了新世纪的2002年了。这其中已经相隔十几年了。霍金的主要研究方向也已经转移到了宇宙学方面。在这十几年里，他提出了一些新的理论，试图解决大爆炸开端的那个奇点的问题。因为霍金秉持着这样一种观点：即便是奇点，也需要用物理学去解释它，而不是说在这个点上我们的物理学失效了，或者是把它扔在一边不去管。这怎么能行呢？

《果壳中的宇宙》这本书主要汇集了霍金后期的一些研究成果，比较重要的就是1983年霍金和哈特尔一起提出的“虚时间”的概念。他们发表了一篇论文《宇宙的波函数》，提出了“微超空间的模型”和“无边界宇宙的设想”。后来霍金这个理论把暴胀理论也容纳进去了。《果壳中的宇宙》这本书基本上讲述的就是他的这部分思想。我们既然要讲述《果壳中的宇宙》这本书，当然要把这个大背景讲清楚。

当然，笔者要事先讲清楚：这个理论能够解释一些问题，但是不能解释全部问题，所以大家就当作一家之言去看待。有关这种前沿性的理论性的东西，目前还真有点百花齐放的味道，霍金的理论并不是唯一的答案。当然啦，他写的书当然主要讲他自己的理论。这个理论要比我们以前讲过的有关黑洞的内容更加抽象，更加烧脑。大家也要做好心理准备。

霍金在这本书的前言里面有言在先，《时间简史》他是一条线写下来的。但是他发现如果读者某一个章节看不懂，后边的章节就全看不懂了。所以《果壳中的宇宙》这本书他就不敢再这么写了。他说了，第一章和第二章是基础，后边的五章并没有顺序关系，看不懂跳过去看别的章节也行。但是以笔者的经验来看，霍金还是高估了普通读者的理解能力，这本书并不比《时间简史》好懂。

凡是介绍宇宙学的科普书籍多半是从相对论开始的，因为作者不能默认以你懂得相对论为基础。第一章的标题叫《相对论简史》，大部分在《时间简史》这本书里描述过。我们还是简要地把内容梳理一遍。

1.迈克逊—莫雷实验等一系列实验的结果，否定了以太的存在。

2.时间与空间都是相对的，观察者状态不同，他们自己的时间与空间尺度也就不同。霍金也提到了双生子佯谬这个很出名的问题。

3.质能方程 E=mc ² 意味着能量和质量是一个事物的不同方面，能量就是质量，质量就是能量。原子弹的爆炸能量，来自质量亏损。

4.广义相对论的基石是等效原理，引力与加速度在一点及其临域内是不能分辨的。你感受到一个重力，到底是你静止在一颗行星的附近感受到了行星的引力，还是没有什么行星，你正在空间做加速运动，这两者无法分辨。

5.爱因斯坦算出宇宙不是静止的，而是会变化。他不相信这个结论，因此加入了宇宙学常数。后来他自己认为是一生最大的错误。

6.我们的宇宙诞生于一场大爆炸。霍金和彭罗斯证明，一定存在奇点。在这个点上，物理法则失效了。

7.广义相对论和量子力学不协调，无法统一。在遇到奇点的问题上，矛盾已经无法回避。

霍金在第一章想用一万字完全讲清楚相对论，本身就很难。好在霍金的书我们可以一口气读下来，很多内容在《时间简史》之中已经涉及，也算是前情提要。30年过去了，物理学又有了很多新发展。 IX0uEhIW4a/nWLL7Z5lCwLsdFGtaOxg8quMYDA60UcNOm8G60gHChJikbFGE5Auu