《果壳中的宇宙》(PDF)


第一章 相对论简史

相对论和量子论奠基:

  • 不存在一个所有钟表都测量的称为时间的普适的量。每个事物都有它自己的时间(如果事物处于相对静止状态,它们的时间就一致,如果相互运动就不一致)。

    这已经被许多实验证实(两台以相反方向围绕世界飞行的钟表,返回后时间有非常微小的差异。)

  • 爱因斯坦的假定,自然定律对于所有的自由运动的观察者应该显得相同,是相对论的基础。

  • 关于光对任何人而言都是相同的假设意味着,没东西可以运动得比光还快。

  • 与引力定律的矛盾,引力定律说如果在空间的一个区域改变物质的分布,在宇宙其他任何地方的引力场改变会瞬刻觉察到,这意味着人们可以发送比光还快的信号。

  • 爱因斯坦认为质量和能量以一种方式弯曲时空,物体在通过时空时企图沿着直线运行,但因为时空是弯曲的,所以它们的轨道显得被引力场弯折了,所以引力只是时空弯折的表现。

    弯曲时空的新理论被称为广义相对论,原先没有引力的被成为狭义相对论。

  • 黑洞,当一个大质量的恒星,不能产生足够的热去平衡其自身使它收缩的引力时,它将收缩成一个密度极大的点,时空在这个点将被弯曲的非常厉害,这个区域就是黑洞,光都不能从里逃逸。

  • 量子力学,微小的粒子不在具有确定的位置和速度。粒子的位置被测量的越准确,其速度则被测量的越不准确,反之亦然。

第二章 时间的形状

  • 时间和空间连接在一起。时间的起点在质量极大的点散开时,时间的终点在物质塌缩为极大质量的点时。
  • 粒子位置的不确定性乘以它动量的不确定性总比普朗克常量大,这个常量是和一个光子的能量含量密切相关的一个量。
  • 时间描述了描述现象的模型,这个模型就是时间的定义,为了对产生的现象正确的描述,产生了许多模型:
    • 弦理论
    • p - 膜
    • 虚时间

第三章 果壳中的宇宙

  • 多普勒效应,发出波的物体,如果正在远离我们,则我们观察到发出的波的频率会变低,靠近我们,我们观察到波的频率会变高。
  • 宇宙的开端的原因蕴含于它自身之中,宇宙在虚时间方向上有无限种可能,而概率选中的可能脱离虚时间,进入现实,被选中的可能有时是随机的又是有原因的,如为什么三维空间中产生了生物,空间的维度是一个概率,生物是三维空间里的一个概率,其他维空间没有产生生物的概率。

第四章 预言未来

  • 能否预言未来,被黑洞捕获的信息,是否消失?
    • p - 膜构造一个信息没有消失模型。
    • 部分波函数表示信息消失了。

第五章 护卫过去

可不能

第六章 我们的未来?《星际航行》可行吗?

与《星际航行》不同的是,我们的智慧生物的复杂性可能更高,DAN改良生物,电子生物等等。

第七章 膜的新奇世界

  • 宇宙的统一理论可能不允许有单独的表述,又各种不同的理论网络而成。
  • 从极大或极小处能发现新东西。