读《时间简史》— 解释你无聊时的那些遐想

《时间简史》讲述是探索时间和空间核心秘密的故事，是关于宇宙本性的最前沿知识，包括我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙不确定性原理、基本粒子和自然的力、黑洞、黑洞不是这么黑、时间箭头等内容。

原先看过一点但是感觉有点枯燥，跟视频比起来缺少了些生动震撼的场面，不太好理解，这次看的是插画版的，会容易接受很多。所以如果想看的话，推荐看插画版的。

如果不太喜欢文字的描述，这里推荐一部视频 《宇宙的构造》，看完视频后会激起你对宇宙探索的欲望，再来看书会好些。视频里面讲解的也很好。

有几个孩子，能抵御星空的诱惑呢 ~

小时候特喜欢去房顶上躺着，微风，虫鸣，不知不觉眼镜就看向了天空：天这么大，这么远，天上有云有星，但是天是什么？天的外面又是什么？经常看的《走进科学》里面的那些事是不是真的？51区又有多少外星生命来过？

前些日子无聊又看了一遍(我自封的)古装情景喜剧的巅峰《武林外传》，里面吕秀才有句台词：“我和宇宙有必然的联系吗？宇宙是否有尽头，时间是否有长短，过去的时间在哪里消失了，未来的时间又在何处停止，我在这一刻提出的问题，还是你刚才听到的问题吗？”。这句话第一次看的时候可能感叹编剧的厉害，对秀才这个读书人刻画的太好了，一笑而过，但是这次看却让我心里一颤，这不就是我小时候对世界的疑问么。

解决自己一直以来的疑问，解释自己无聊时的那些遐想，这就是我读这本书的原因。

书中的答案

“四方上下曰宇，往古来今曰宙”，这句话太经典了，作为比较朴素的对宇宙的解释，可以帮助我们了解宇宙，但是还是有点笼统，有些哲学意味。

下面简单写一些问题在书中的答案。一切了解均是在学习，所以引用原文来解答。

宇宙是如何诞生的？

引书中言：

1983年，林德提出了一个更好的所谓混沌暴胀模型。这里没有相变和过冷，而代之以存在一个自旋为0的场，由于它的量子涨落，在早期宇宙的某些区域有大的场值。在那些区域中，场的能量起到宇宙常数的作用，它具有排斥的引力效应，而使这些区域以暴胀的形式膨胀。随着它们膨胀，它们中的场的能量慢慢地减小，直到暴胀改变到犹如热大爆炸模型中的膨胀时为止。这些区域之一就成为可观察的宇宙让我们看到。

量子涨落，是从真空中爆发能量，在空间生成了由粒子和反粒子组成的虚粒子对。粒子对借取能量而生成，又在短时间内湮灭归还能量。这些产生的虚粒子的物理效应是可以被测量和观测的。也就是说真空不是真的空无一物

宇宙的的外面是什么？

引书中言：

人们可以说：“宇宙的边界条件是它没有边界。”宇宙便是完全自足的，而不受任何外在于它的东西影响。它既不被创生，也不被消灭。它就是存在。

是否存在造物主？

引书中言：

只要宇宙有一个开端，我们就可以设想存在一个造物主。但是，如果宇宙的的确确是完全自足的，没有边界或边缘，它就既没有开端也没有终结：它就是存在。那么，还会有造物主存身之处吗？

时间是否有起点？

引书中言：

所有的弗里德曼解都具有一个特点，即在过去的某一时刻（约100亿至200亿年之前）邻近星系之间的距离一定为零。在这被我们称之为大爆炸的那一时刻，宇宙的密度和时空曲率都是无限大。因为数学不能真正地处理无限大的数，这意味着，广义相对论（弗里德曼解以此为基础）预言，在宇宙中存在一点，在该处理论本身崩溃。这样的点正是数学中称为奇点的一个例子。事实上，我们所有的科学理论都是基于时空是光滑的和几乎平坦的基础上表述的，所以它们在时空曲率为无限大的大爆炸奇点处崩溃。这意味着，即使在大爆炸前存在事件，人们也不能用它们去确定其后所要发生的事件，因为可预见性在大爆炸处崩溃了。

我们只知道在大爆炸后发生的事件，我们就不能确定在这之前发生什么。就我们而言，大爆炸之前的事件不能有后果，所以并不构成我们宇宙的科学模型的一部分。因此，我们应将它们从模型中割除掉，并宣称时间是从大爆炸开始的。

宇宙是否有终点？

引书中言：

1915年之前，空间和时间被认为是事件在其中发生的固定舞台，而它们不受在其中发生的事件的影响。即便在狭义相对论中，这也是对的。物体运动，力吸引并排斥，但时间和空间则完全不受影响地延伸着。空间和时间很自然地被认为无限地向前延伸。
然而在广义相对论中，情况则完全不同。这时，空间和时间变成为动力量：当物体运动，或者力作用时，它影响了空间和时间的曲率；反过来，时空的结构影响了物体运动和力作用的方式。空间和时间不仅去影响、而且被发生在宇宙中的每一件事影响。正如人们没有空间和时间的概念不能谈论宇宙的事件一样，同样地，在广义相对论中，在宇宙界限之外讲空间和时间也是没有意义的。

罗杰·彭罗斯和我证明了，爱因斯坦广义相对论意味着，宇宙必须有个开端，并且可能有个终结。

可否实现时间旅行？

如果可以进行时间旅行，为什么没有未来的人来告诉我们如何做呢？为什么地球没有被从未来旅行来的人挤爆？
到写文时间为止，时间旅行机器应该都没有被发明出来。

任何时间旅行都被限制于未来。

黑洞辐射表明，量子理论在微观尺度上允许在时间中的往回运动，而且这种时间旅行能产生可观测的效应。