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序言：调侃时间5

本书阅读导航14

第一章 霍金与《时间简史》18

1．霍金：有史以来最杰出的科学家之一18

2．霍金的作品：从《时间简史》到《大设计》20

3．量子宇宙论：霍金讲述宇宙的由来22

第二章 狭义相对论26

1．爱因斯坦：20世纪最伟大的物理学家26

2．光速：亘古不变的速度28

3．永恒不变：绝对时间与绝对空间30

4．绝对空间：一直在找却没有找到的空间32

5．爱因斯坦之前的解释：运动中的物体长度会缩小34

6．光速不变原理：爱因斯坦的破空之解36

7．相对性原理：伽利略提出的相对论38

8．四维：时间与空间的集合42

9．何谓同时：同时也是相对的44

10．钟表变慢：光速恒定带来的奇特现象之一46

11．测定值会缩小：光速恒定带来的奇特现象之二48

12．验证时间变慢：穿过大气层的中微子流50

13．再度相逢时谁更年轻：双子吊诡之谜52

14．男孩更年轻：双子吊诡的解答54

15．水桶实验：牛顿寻找的绝对空间56

第三章 广义相对论60

1．改写重力法则：爱因斯坦提出广义相对论60

2．加速度与重力：爱因斯坦将两个问题合二为一62

3．望远镜：伽利略的伟大发明64

4．等价原理：重量不同的物体为什么同时落地66

5．光线折射：重力的作用68

6．时空的弯曲：时空并非是平坦的70

7．时空的涟漪：一种不寻常的涟漪72

8．重力透镜：光线因重力而弯曲的现象74

9．疲惫的光芒：光线因重力而变慢76

10．黑洞是什么：证明黑洞存在80

11．时间冻结：黑洞周围的时间停止了82

12．黑洞里面是什么：奇异点与宇宙检阅官84

13．黑洞的形成：星球重力崩坏的结果86

第四章 霍金的宇宙学说90

1．爱因斯坦的挑战：对宇宙原理的革命90

2．封闭的宇宙：宇宙是有限的92

3．银河渐远：银河系在不断扩大94

4．宇宙膨胀：关于宇宙的新思维96

5．两种观点：恒常宇宙论与膨胀宇宙论98

6．宇宙背景辐射：新的发现100

7．高温：宇宙创始时的状态102

8．大爆炸：宇宙的起源104

9．膨胀的限度：膨胀会永远持续吗106

10．两种空间：封闭空间与开放空间108

11．大爆炸的困惑：不能解决的困难110

12．通货式膨胀：宇宙起源的比喻114

第五章 时间之矢118

1．时间之矢：时间的单一方向性118

2．普遍的物理法则：时间不会从过去流向未来120

3．硬币实验：过去和未来的区别122

4．时间本质：时间是一种可能性的流逝124

5．硬币试验的发现：熵增大法则126

6．两种状态：宏观状态与微观状态128

7．玻耳兹曼：深受哲学困扰的物理学家130

8．不同的时间之矢：宇宙论的时间之矢132

9．意识中的时间：我们如何觉察时间134

10．时间指向的标志：熵增大与宇宙创始136

11．宇宙创始状态：宇宙膨胀与收缩138

12．生物赖负熵为生：薛定谔与负熵140

13．进化的起源：宇宙的起点142

14．彭罗斯的假说：用奇异点区分过去和未来144

第六章 时间机器148

1．真的可能吗：神奇的时间机器148

2．封闭的时间轴：时间的特质150

3．旋转黑洞：另一种黑洞152

4．时光隧道：连接平行宇宙的通道156

5．虫洞：连接时间的隧道158

6．使用虫洞：时光机器的制造原理160

7．宇宙绳：宇宙中的绳状能源群162

8．能源的最低状态：真空的互相转换164

9．缺口：宇宙绳周围的时空166

10．使用宇宙绳：制造时光机器168

11．保存历史：霍金关于历史保存的假说172

12．反粒子：朝过去行走的粒子174

13．使用反物质：相对生成与相对消灭176

14．终极答案：回答“时光机器可能吗”178

附录一：我们如何感受空间和时间180

附录二：不可不知的科学家183

附录三：不可不知的物理名词188