此書作者霍金是當代最重要的廣義相對論傢和宇宙論傢。70年代,他和彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理奬。他還證明了黑洞的面積定理,即隨着時間的增加黑洞的面積不減。這很自然使人將黑洞的面積和熱力學的熵聯繫在一起。1973年,他考慮黑洞附近的量子效應,發現黑洞會像黑體一樣發出輻射,其輻射的溫度和黑洞質量成反比,這樣黑洞就會因為輻射而慢慢變小,而溫度卻越變越高,它以最後一刻的爆炸而告終。黑洞輻射的發現具有極其基本的意義,它將引力、量子力學和統計力學統一在一起。
1974年以後,他的研究轉嚮量子引力論。雖然人們還沒有得到一個成功的理論,但它的一些特徵已被發現。例如,空間-時間在普郎剋尺度(10^-33釐米)下不是平坦的,而是處於一種泡沫的狀態。在量子引力中不存在純態,因果性受到破壞,因此使不可知性從經典統計物理、量子統計物理提高到了量子引力的第三個層次。
1980年以後,他的興趣轉嚮量子宇宙論。
2004年7月,霍金修正了自己原來的“黑洞悖論”觀點錯了,信息應該守恆。
本書的副題是從大爆炸到黑洞。霍金認為他一生的貢獻是,在經典物理的框架裏,證明了黑洞和大爆炸奇點的不可避免性,黑洞越變越大;但在量子物理的框架裏,他指出,黑洞因輻射而越變越小,大爆炸的奇點不但被量子效應所抹平,而且整個宇宙正是起始於此。
理論物理學的細節在未來的20年中還會有變化,但就觀念而言,現在已經相當完備了。
霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最傑出的科學家之一,他的貢獻是在他20年之久被盧伽雷病禁錮在輪椅上的情況下做出的,這真正是空前的。因為他的貢獻對於人類的觀念有深遠的影響,所以媒介早已有許多關於他如何與全身癱瘓作搏鬥的描述。所以說,上帝對每個人都是很公平的。他有身體上的缺陷,可頭腦聰明的很!儘管如此,譯者之一於1979年第一回見到他時的情景至今還歷歷在目。那是第一次參加劍橋霍金廣義相對論小組的討論班時,門打開後,忽然腦後響起一種非常微弱的電器的聲音,回頭一看,衹見一個骨瘦如柴的人斜躺在電動輪椅上,他自己驅動着電開關。譯者盡量保持禮貌而不顯出過分吃驚,但是他對首次見到他的人對其殘廢程度的吃驚早已習慣。他要用很大努力才能舉起頭來。在失聲之前,衹能用非常微弱的變形的語言交談,這種語言衹有在陪他工作、生活幾個月後才能通曉。他不能寫字,看書必須依賴於一種翻書頁的機器,讀文獻時必須讓人將每一頁攤平在一張大辦公桌上,然後他驅動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀。人們不得不對人類中居然有以這般堅強意志追求終極真理的靈魂從內心産生深深的敬意。從他對譯者私事的幫助可以體會到,他是一位富有人情味的人。每天他必須驅動輪椅從他的傢——劍橋西路5號,經過美麗的劍河、古老的國王學院駛到銀街的應用數學和理論物理係的辦公室。該係為了他的輪椅行走便利特地修了一段斜坡。
在富有學術傳統的劍橋大學,他目前擔任着也許是有史以來最為崇高的教授職務,那是牛頓和狄拉剋擔任過的盧卡遜數學教授。
本書譯者之一曾受教於霍金達四年之久,並在他的指導下完成了博士論文。此書即是受霍金之托而譯成中文,以供占人類五分之一的人口瞭解他的學說。
斯蒂芬·威廉·霍金,1942年1月8日出生,曾先後畢業於牛津大學和劍橋大學三一學院,並獲劍橋大學哲學博士學位。在大學學習後期,開始患“肌肉萎縮性脊髓側索硬化癥”(運動神經元疾病),半身不遂。他剋服身患殘疾的種種睏難,於1965年進入劍橋大學岡維爾和凱厄斯學院任研究員。這個時期,他在研究宇宙起源問題上,創立了宇宙之始是“無限密度的一點”的著名理論。1969年起任岡維爾和凱厄斯學院科學傑出成就研究員。1972-1975年先後在劍橋大學天文研究所、應用數學和理論物理學部進行研究工作,1975-1977年任重力物理學高級講師,1977-1979年任教授,1979年起任盧卡斯講座數學教授。其間,1974年當選為皇傢學會最年輕的會員。1974-1975年為美國加利福尼亞理工學院費爾柴爾德講座功勳學者。1978年獲世界理論物理研究的最高奬愛因斯坦奬。霍金的成名始於對黑洞的研究成果。在愛因斯坦之後融合了20世紀另一個偉大理論──量子理論,他認為,宇宙是有限的,但無法找到邊際,這如同地球表面有限但無法找到邊際一樣;時間也是有開始的,大約始於150億到200億年前。1988年獲沃爾夫物理學奬。
他被譽為自愛因斯坦以來世界最著名的科學思想傢和最傑出的理論物理學家,黑洞理論和“大爆炸”理論的創立人,現任劍橋大學盧卡斯數學教授,出生於伽利略逝世300周年紀念日,現年67歲。他因患肌肉萎縮性側索硬化癥,禁錮在一張輪椅上達20年之久。雖然他無法言語,但他的思想卻超越了相對論、量子力學、大爆炸理論而邁入創造宇宙的“幾何之舞”。霍金思想為喜歡仰望星空、探尋宇宙秘密的人提供了一次最好的宇宙學啓蒙教育。
1985年霍金喪失語言能力,表達思想唯一的工具是一臺電腦聲音合成器。他用僅能活動的幾個手指操縱一個特製的鼠標器在電腦屏幕上選擇字母、單詞來造句,然後通過電腦播放聲音,通常製造一個句子要5、6分鐘,為了合成一個小時的錄音演講要準備10天。1988年寫成科普著作《時間簡史》,至1995年10月該書發行量已超過2500萬册,譯成幾十種語言,中譯本也已出版。
1990年與結婚25年之久的妻子簡·懷爾德離婚。1995年9月16日,與他的護士伊萊恩·梅森結婚。史蒂芬·霍金教授是當代享有盛譽的偉人之一,被稱為在世的最偉大的科學家,當今的愛因斯坦。他在統一20世紀物理學的兩大基礎理論—愛因斯坦的相對論和普朗剋的量子論方面走出了重要一步。1989年獲得英國爵士榮譽稱號。他是英國皇傢學會學員和美國科學院外籍院士。
霍金1942年1月8號出生於英國牛津,這一天正好是伽利略的300年忌日。可能因為他出生在第二次世界大戰時代,所以小時候對模型特別着迷。他十歲時不但喜歡做模型飛機和輪船,還和學友製作了很多不同種類的戰爭遊戲,反映出他研究和操控事物的渴望。這種渴望驅使他攻讀博士學位,並在黑洞和宇宙論的研究上獲得重大成就。霍金十三、四歲時已下定决心要從事物理學和天文學的研究。十七歲那年,他考到了自然科學的奬學金,順利入讀牛津大學。大學畢後他轉到劍橋大學攻讀博士,研究宇宙學。1963年,21歲的霍金被診斷出肌萎縮性側索硬化癥。1965年獲得理論物理學博士學位。70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理奬。他因此被譽為繼愛因斯坦之後世界上最著名的科學思想傢和最傑出的理論物理學家”。他還證明了黑洞的面積定理。1974年3月1日,他在《自然》上發表論文,闡述了自己的新發現—黑洞是有輻射的(所指的輻射被稱為霍金輻射)。他的新發現,被認為是多年來理論物理學最重要的進展。該論文被稱為“物理學史上最深刻的論文之一”。同年成為英國皇傢學會會員。1975—1976年間,獲得倫敦皇傢天文學會的埃丁頓勳章、梵蒂岡教皇科學學會十一世勳章、霍普金斯奬、美國丹尼歐海涅曼奬、馬剋斯韋奬和英國皇傢學會的休斯勳章6項大奬中。1978年他獲得物理界最有威望的大奬—阿爾伯特·愛因斯坦奬。1979年,被任命為著名劍橋大學有史以來最為崇高的教授職務,既牛頓和狄拉剋擔任過的盧卡遜數學教授。1979年出版了《廣義相對論評述:紀念愛因斯坦百年誕辰》。1988年,霍金的驚世之著《時間簡史:從大爆炸到黑洞》(A Brief History of Time:from the Big Bang to Black Holes)發行。從研究黑洞出發,探索了宇宙的起源和歸宿,解答了人類有史以來一直探索的問題:時間有沒有開端,空間有沒有邊界。這是人類科學史上里程碑式的佳作。該書被譯成40餘種文字,出版了1000餘萬册,至今已經銷售2500萬册。霍金教授的通俗演講在國際上也享有盛譽,他的足跡遍布世界各地。他試圖通過自己的書籍和通俗演講,將自己的思想與整個世界交流。1993年出版了《黑洞與嬰兒宇宙及其它論文》。2000年初,霍金在美國白宮做了演講,這是世界之夜(Millenium Evenings)活動的一部分,剋林頓總統親切會見他並嚮他表示祝賀。2001年10月又一部力作《果殼中的宇宙》出版發行。該書是《時間簡史》的姐妹篇。在該書中,霍金揭示了自《時間簡史》發表以來,理論物理學的偉大突破。
2004年7月21日,在愛爾蘭都柏林舉行的“第17屆國際廣義相對論和萬有引力大會”上,宣佈了他對宇宙黑洞的最新研究結果:黑洞並非如他和其他大多數物理學家以前認為的那樣,對其周遭的一切“完全吞食”,事實上被吸入黑洞深處的物質的某些信息實際上可能會在某個時候釋放出來:信息守恆。
霍金的魅力不僅在於他是一個充滿傳奇色彩的物理天才,也因為他是一個令人折服的生活強者。他不斷求索的科學精神和勇敢頑強的人格力量深深地吸引了每一個知道他的人。
霍金趣事: 霍金雖然身體的殘疾日益嚴重,霍金卻力圖像普通人一樣生活,完成自己所能做的任何事情。他甚至是活潑好動的——這聽起來有些好笑,在他已經完全無法移動之後,他仍然堅持用唯一可以活動的手指驅動着輪椅在前往辦公室的路上“橫衝直撞”;當他與查爾斯王子會晤時,旋轉自己的輪椅來炫耀,結果軋到查爾斯王子的腳趾頭。
《時間簡史》目錄
A Brief History of Time
《時間簡史——從大爆炸到黑洞》
[英]史蒂芬·霍金 著
導言
第01章 我們的宇宙圖象
第02章 空間和時間
第03章 膨脹的宇宙
第04章 不確定性原理
第05章 基本粒子和自然的力
第06章 黑 洞
第07章 黑洞不是這麽黑的
第08章 宇宙的起源和命運
第09章 時間箭頭
第10章 蟲洞和時間旅行
第11章 物理學的統一
第12章 結 論
阿爾貝特·愛因斯坦&伽利雷·伽利略&伊薩剋·牛頓
小辭典
感謝
霍金名言
1.當你面臨着夭折的可能性,你就會意識到,生命是寶貴的,你有大量的事情要做。
2.是先有雞,還是先有蛋?
3.宇宙有開端嗎?如果有的話,在此之前發生過什麽?
4.宇宙從何處來,又往何處去?
5.活着就有希望。 While there is a life, there is a hope.
6.時間有沒有盡頭?
7.我註意過,即使是那些聲稱“一切都是命中註定的,而且我們無力改變”的人,在過馬路前都會左右看。
8.科學家和娼妓都是做他們喜歡的事賺錢。
9.一個人如果身體有了殘疾,絶不能讓心靈也有殘疾。
10.生活是不公平的,不管你的境遇如何,你衹能全力以赴。