序言?坚强的轮椅巨人,辉煌的科学巨著? 导读霍金与《时间简史》? 1.霍金:有史以来ZUI杰出的科学家之一? 2.霍金的作品:从《时间简史》到《大设计》? 3.量子宇宙论:霍金讲述宇宙的由来? 第YI章?我们的宇宙? 1.与生产生活休戚相关:人类开始关注宇宙? 2.种种宇宙模型的出现:古希腊的宇宙观? 3.地球是静止的宇宙中心:16世纪前欧洲的地心说? 4.以太阳为中心的宇宙模型:哥白尼的日心说? 5.地动说被证实:行星运动三大定律? 6.宇宙没有中心:布鲁诺的悲剧? 7.地球的能量源是太阳:我们居住在太阳系? 8.离太阳ZUI近的恒星:半人马座的α星C? 9.宇宙的度量单位:光年? 10.望远镜犹如时间机器:我们看到的是宇宙的过去? 11.美丽而神秘的天河:无数恒星的集合? 12.一个巨大的铁饼:银河系的形状和大小? 13.为数众多的旋涡星系:美丽的猎犬座M51? 14.仙女座星云在银河系中吗:关于仙女座大星系的争论? 15.使用亮度变化的恒星:测量天体的距离? 16.仙女座星云在银河系之外:哈勃的发现? 17.宇宙广阔无垠:到仙女座星系的距离? 18.旋涡星系、椭圆星系和不规则星系:星系的形状? 19.错综复杂的星系世界:星系的大小和间距? 20.星系聚集成群:星系团和超星系团? 21.宇宙空洞的发现:难解的宇宙之谜? 22.从照片到CCD:天文学的技术革新? 23.向宇宙的尽头探索:宇宙学的发展? 24.巧合还是神奇:金字塔的奥秘? 第二章?相对论:空问和时间? 1.爱因斯坦:20世纪ZUI伟大的物理学家? 2.光速:亘古不变的速度? 3.永恒不变:JUE对时间与JUE对空间? 4.JUE对空间:一直在找却没有找到的空间? 5.爱因斯坦之前的解释:运动中的物体长度会缩小? 6.光速不变原理:爱因斯坦的破空之解? 7.相对性原理:伽利略提出的相对论? 8.四维:时间与空间的集合? 9.何谓同时:同时也是相对的? 10.钟表变慢:光速恒定带来的奇特现象之一? 11.测定值会缩小:光速恒定带来的奇特现象之二? 12.验证时间变慢:穿过大气层的中微子流? 13.再度相逢时谁更年轻:双子吊诡之谜? 14.男孩更年轻:双子吊诡的解答? 专题水桶实验:牛顿寻找的JUE对空间? 第三章?膨胀的宇宙? 1.世纪大发现:宇宙在膨胀? 2.ZUI初的观测:斯莱弗的发现? 3.光谱分析的应用:光的波长和颜色? 4.远去的声音会变低:多普勒效应? 5.星系在远离的证明:红移和退行速度? 6.天文学的:埃德温?哈勃? 7.越远的星系远离速度越快:哈勃定律? 8.为了观测更远的星系:变大的望远镜? 9.宇宙没有边界:无边的宇宙? 10.宇宙没有中心:我们不在宇宙的中心? 11.不断地加速:空间是怎样膨胀的? 12.所有的星系重叠在一起:ZUI初的宇宙很小? 13.宇宙的起源:爆炸性的宇宙? 14.地球比宇宙更古老:宇宙的年龄? 15.哈勃的错误:两种造父变星? 16.以光速远离的星系:人类看不到的宇宙? 17.宇宙会永远膨胀吗:宇宙的未来? 18.热寂还是大坍塌:宇宙的终结? 19.“空荡荡”的宇宙:宇宙的物质? 20.暗物质发现的经过:扎维奇的发现? 第四章?大爆炸、黑洞和宇宙演化? 1.宇宙膨胀和光的波长:拉长的光波? 2.物质构成的基本单位:原子核和电子? 3.原子核的构成:质子和中子? 4.制造原子核的能量:汤川秀树的发现? 5.热宇宙的物质形态:没有结构的宇宙? 6.热平衡下的均匀温度:宇宙开始的状态? 7.元素是什么时候生成的:伽莫夫的困扰? 8.大爆炸的闪现:氢弹实验和伽莫夫? 9.从一到无穷大:宇宙开始的3分钟? 10.与大爆炸相对立的理论:稳恒态宇宙模型? 11.大爆炸理论的先驱:弗里德曼和勒梅特? 12.电话公司发现的电波噪音:大爆炸理论的证据? 13.空中交织着各种电磁波:光波的伙伴? 14.电波的温度:热辐射? 15.电波杂音带来的诺贝尔奖:关于宇宙背景辐射的两次获奖? 16.充满整个宇宙的电磁辐射:宇宙微波背景辐射? 17.原子的形成使宇宙透明化:宇宙放晴? 18.宇宙开始的波动:COBE的发现? 19.由微小的波动引发的:星系的形成? 20.暗物质的重要作用:星系由暗物质的波动产生? 21.ZUI初形成的天体有多大:ZUI初天体的大小之争? 22.ZUI远的天体类星体:类星体的能量之谜? 23.连光也逃不出来的地方:神秘的黑洞? 24.类星体的能量之源:活动星系核模型? 25.类星体的探索:恒星诞生于类星体? 26.大爆炸之父:伽莫夫的生涯? 第五章?宇宙的开始和未来? 1.更细微的宇宙开端:质子和中子是否也会瓦解? 2.比质子和中子更小的粒子:物质由夸克构成? 3.宇宙间的隐者:中微子? 4.反物质哪里去了:磁单极概念的引入? 5.大爆炸的又一谜团:磁单极疑难? 6.宇宙的势力范围:视界疑难? 7.解决诸多疑难:暴胀理论的提出? 8.什么是暴胀:暴胀是加速膨胀? 9.引起暴胀的原因:与引力相反的作用力? 10.恒星、星系的生成:量子波动引起密度波动? 11.探寻暴胀的直接证据:重力波背景辐射? 12.创造宇宙的时间:普朗克时间? 13.取代粒子的ZUI小存在:超弦理论? 14.十维、十一维的时空:膜宇宙论? 15.大爆炸以前宇宙就存在:两种流行的模型? 16.未来的宇宙图景:宇宙加速膨胀? 17.地球的未来:彗星向地球倾注而来? 18.太阳的未来:ZUI后变成白矮星? 19.星系的未来:恒星从星系中蒸发? 20.星系的继续演变:巨大的黑洞? 第六章?时间箭头? 1.时间箭头:时间的单一方向性? 2.普遍的物理法则:时间不会从过去流向未来? 3.硬币实验:过去和未来的区别? 4.时间本质:时间是一种可能性的流逝? 5.硬币试验的发现:熵增大法则? 6.两种状态:宏观状态与微观状态? 7.玻耳兹曼:深受哲学困扰的物理学家? 8.不同的时间箭头:宇宙论的时间箭头? 专题?意识中的时间:我们如何觉察时间? 9.时间指向的标志:熵增大与宇宙创始? 10.宇宙创始状态:宇宙膨胀与收缩? 专题?生物赖负熵为:薛定谔与负熵?? 11.进化的起源:宇宙的起点? 12.彭罗斯的假说:用奇异点区分过去和未来? 第七章?虫洞和时问旅行? 1.真的可能吗:神奇的时间机器? 2.封闭的时间轴:时间的特质? 3.旋转黑洞:另一种黑洞? 4.时光隧道:连接平行宇宙的通道? 5.虫洞:连接时间的隧道? 6.使用虫洞:时光机器的制造原理? 7.宇宙绳:宇宙中的绳状能源群? 8.能源的ZUI低状态:真空的互相转换? 9.缺口:宇宙绳周围的时空? 10.使用宇宙绳:制造时光机器? 11.保存历史:霍金关于历史保存的假说? 12.反粒子:朝过去行走的粒子? 13.使用反物质:相对生成与相对消灭? 14.xx答案:回答“时光机器可能吗”? 附录一:我们如何感受空间和时间? 附录二:不可不知的物理名词 |