读霍金的《时间简史》，一点个人心得（真看不懂也就算了，看懂了就挺颠覆三观）
读霍金的《时间简史》，一点个人心得（真看不懂也就算了，看懂了就挺颠覆三观）
先上一幅图，放松一下~
《时间简史》是霍金写的一本科普读物。但，其实它，不那么科普。
要想大致读懂这本书，需要读者有些预备知识，比如，需要理解爱因斯坦的相对论，以及量子物理的基础，热学基础，以及物理学的发展史；需要知道这些物理术语并理解背后的含义，比如，光锥，熵，时空卷曲，暴胀，虫洞，弦，基本粒子…
这是霍金写的关于宇宙的起源和发展，对爱因斯坦的相对论以及后来的量子力学的研究，以及霍金自己提出的量子引力论。
豆瓣上好多评论里都写着“看不懂，又不敢给低分”的类似的评价…
我通篇看下来，费劲的原因之一是，翻译的很不通顺，还有错别字，表述很别扭，不流畅。译者是霍金的学生，也是搞物理研究的华人，学术造诣肯定没问题（反正那些公式我也看不懂），但汉语言水平应该挺一般的。
不敢说全部看懂了，但弄明白的这部分内容确实挺震撼。以下我尽量用自己理解后的大白话描述一下。
1,相对论
（相对论大家都知道，但是为什么会有这个结论，怎么理解它？为什么时间会变慢？双生子佯谬到底怎么回事）
…
2，时间是什么
（其实搞明白相对论的真正内容，就能知道时间根本不存在，时间的本质是物质的运动。
所谓时间的流逝，是人类的错觉。
过去不存在，未来不存在，只有现在，只有当下才是真实的。）
…
3，物质是什么
（最终会落在量子物理学上。物质其实就是能量。
看得见、摸得着的实体，可以转化能看不见、摸不着的能量，四处游荡在宇宙里，然后再机缘巧合成为物质。
几千年前的你，化作了现在的我…）
10 个回复
哒小鸣 - 拥有单一功能审美原则的搭配机器人
赞同来自: 我怀念的过去不存在
世界上并不存在时间，时间的流逝是人类的错觉...哇哦，有道理啊
JasmineSz
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1、相对论
狭义相对论：
1）光速不变原理：真空中的光速在任何参考系 下是恒定不变的。
大白话翻译就是：光速是最快的，也是永恒不变的。没有任何物质的运动速度能超越光速。
这点其实挺颠覆我的传统认知的（以前仅知道这个结论，但为什么会不变，其实一直没搞明白）。中学物理学过，一辆火车匀速开过，车上有个小球从车尾到车头也在匀速运动，相对于路边的树，小球的相对速度=火车速度+车上小球速度。
现在，把小球换成光，结论就变了。比如车尾的人，用手电筒照向车头。光的速度，不管在车内，还是站在路边的树下，怎么观测，速度都是恒定的。
2）这个原话挺晦涩的。我直接翻译一下：对不同的观察者而言，时间、空间都是相对的。
空间的相对性，在牛顿力学里就证明了，行驶的车上，一个人A拿个球，球相对于A是静止的。但相对于路边的人B而言，球是运动的。观察者不一样，小球的位置和运动状态就不一样。
但是，时间的相对性如何理解？这里引用二混子的一幅漫画：
双生子现象：例如地球上一对双胞胎，20岁那年，弟弟留在地球上，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速的速度，去10光年的地方。然后再返回地球。兄弟俩再次相遇时，弟弟已经40岁了。哥哥还是20岁。
广义相对论：物质会影响时空。质能越大，影响越厉害。引力就是一种时空的扭曲。
牛顿力学说明了一切物质都有惯性，保持静止不动或者匀速直线运动。
爱因斯坦的相对论，完善和弥补了牛顿的经典力学，说明了，在惯性系中，物质会影响时空，决定时空的卷曲程度。而时空的卷曲度又会影响物质，让物质在弯曲的时空里“惯性”。
JasmineSz
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2、时间究竟是什么
相对论说，时间不是永恒而绝对的，光速才是。两个不同位置的观察者，感受到的时间是不一样的。
为什么会这样？
时间究竟是什么？
一天，是地球自转一圈；
一月，是月亮公转一圈；
一年，是地球公转一圈。
一秒，是钟表滴滴答答的走动。
你看，时间是人为定义出来的一个概念，它的本质，是运动。
要理解这一点，首先需要了解“因果律”。
先抄一段教科书的话：
“辨证唯物主义因果律：即任意宇宙状态都是其之前宇宙状态积累的结果，任意运动状态均是其前运动状态积累的结果。”
大白话解释：你看到了绿色的草地，是因为光线折射，光粒子到了你的眼睛，你的眼睛再翻译成大脑信号，最后大脑才告诉你，面前有片绿色的草地。光粒子运动到你的眼睛是因，大脑的解析是果。
这世界所有的一切，都是由因果律在推动，前一刻的果，就是此刻的因。此刻的果，变成下一刻的因。
当然我举的例子很不严谨。物理学中的因果，是必须要拆分成不可再分的基本单位，比如太阳上的光粒子运动到草叶子，经过反射后再运动到人的眼睛，眼细胞对光粒子的视网膜成像信号，经过脑细胞层层处理，期间可能会死掉若干个脑细胞，又再生了若干个脑细胞（细胞代谢），无数个微小的因果事件，才形成了“眼睛看到绿色的草”这一瞬间。
人在低头一瞬间看见绿色的草，感觉过了1秒。实际上是无数的微小粒子的运动，才累计出了仿佛是“1秒”的人的感觉。是运动，让人有了时间的错觉。是脑细胞的运动，让人有了过去的回忆。
所以，过去不存在，未来没发生。真实存在的，只有现在，只有此刻。
再说回来，因为运动的速度是相对的，所以，会产生时间的相对（再说一遍，时间不存在，时间是人为构造出来的概念）。
双生子现象中，宇宙飞船里的弟弟，和地球上的哥哥，才会相差了20岁。
JasmineSz
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3、物质即是一种存在。
爱因斯坦的相对论的公式，E=MC^2
E是能量，M是质量，C是光速
这个简单的公式，就是核弹的原理。
物理学里的物质，指的是原子/分子构成的一切，有质量。比如，一块石头，质量3KG。
能量，指一种看不见、摸不着的东西。比如，这瓶饮料，有热量3000焦耳。（热量是能量的一种）
但是爱因斯坦告诉我们，物质和能量可以互为转化。
物质可以分解到分子，再到原子核、电子。原子核再分为质子、中子。再分为夸克。再往下分，就进入量子态，进入了“上帝掷骰子”的概率论。
科学，仿佛走入了玄学的大门。
量子物理学是一门人类至今还没彻底搞清楚的领域。也许，会颠覆爱因斯坦的相对论，就像爱因斯坦的相对论颠覆牛顿的经典力学那样。
qianqianlxm
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请继续，看的正津津有味，这是我好像能看懂一点的介绍
JasmineSz
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4、再说几个有趣的
1）宇宙起源的“大爆炸”之说
牛顿当年提出万有引力时，很多科学家根据引力定律测算出，所有物质最后的距离会越来越近、越来越近，最后挤压在一起，变成一坨。
但实际上宇宙并没有挤成一坨。
牛顿的时代，科学家们都给不出解释。
后来人类用哈勃望远镜，观测到，所有的星系都在离我们远去。因为宇宙在膨胀。
（当然这个结论是根据很多公式计算、还有实际的实验数据测量，最终才得出的。）
霍金提出，宇宙起源于一个质量无限大、体积却很小的黑洞，“Big Bang”巨大的一声“(๑•̀ㅂ•́)و✧”之后，宇宙诞生了。
这样，“大爆炸”假说就顺利成章的被大众接受了。
后来由于量子力学的发展，霍金又推翻了自己的这个假说。
因为黑洞，并不是只吸收物质和能力，它还会发出“黑洞辐射”。
小一点的黑洞，因为不断的“黑洞辐射”，最后自己消失了。
科学界已经证实了，我们银河系有个巨型的黑洞。之说以说“巨型”是因为按人类的认知，它比太阳大了好几倍。但是在宇宙中，银河系的这个黑洞只能算个小黑洞。
还好霍金提出了黑洞会辐射，自己不断坍缩，甚至可能到某个临界值后，会爆炸消失不见。
否则，银河系那个巨型黑洞，会让人类自己会吓死自己。
JasmineSz
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4、再说几个有趣的
2）保持质疑是人类科学进步的动力。科学不是真理！物理定律也会失效。
什么是定理？定理就是人们假定的真理。
人类有感官，可以看、听、闻，还有大脑可以做逻辑推理。
根据人的所见、所思，得出一些结论，不用证明，人类的头脑中就认为是对的。
定理本质上就是一种假说。
既然是假说，就有可能被证伪。一旦被证伪，就会推翻。
比如，远古的人类，认为大地是平坦。这就是当时的定理。——已推翻。
古希腊时期，根据当时人们的观察：远眺大海，从地平线上看见一艘帆船驶近，人们总是先看见帆尖，再看见帆，再看见船身。亚里士多德提出了：大地是个球体。
地球是个球体，太阳月亮都在绕着地球旋转。地心说，这就是当时的定理。——已推翻。
牛顿提出万有引力。苹果掉地上，是因为地球对苹果有引力。——已推翻。
（我们现在还在用牛顿的“引力”概念，是因为，牛顿的公式比爱因斯坦的公式更简单，虽然会产生误差，但在人类的现实生活里，任何物质运动的速度远远低于光速，那点计算误差可以忽略不计。）
……
物理科学是一门实验科学。所有的结论都是在实验数据的基础上得出。既然是实验，那就跟人类的实验工具和手段强相关。
所以，当人类发现了黑洞，黑洞的质能如此之强，对时空的扭曲程度超乎人类想象，以至于光都无法逃逸。
按照广义相对论的方程式，只要形成了一个无自转的黑洞，该黑洞事件视界内部的物质必然在引力作用下塌陷成一个密度无穷大的点，即奇点
在奇点处会发生什么？人类目前已知的物理定律，统统失效。
人类科学，在此处崩溃了。
当然，随着量子物理学的研究进展，当我们将物体切分再切分，微小到一定程度，会进入量子态，那是另一个宇宙世界，跟我们的宏观世界完全不同的物理定律。
现在有一种想象，向奇点坍缩的物质受到量子过程的影响，有可能‘反弹’而转为向外膨胀到另一组维度中去。
于是，一个新的宇宙又诞生了。
JasmineSz
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4、再说几个有趣的
3）时间旅行能不能实现？
因为时间不存在唯一的标准，每一位观察者都有他自己的时间。一个宇宙空间旅行者，如果他速度足够快，他在地球上的亲人死去几千年后，他还年轻。
这只是人类的假想。因为目前没有手段造出速度接近光速的飞船。所以无法做实验。
目前已经证实的是，在远离地面的卫星上，时间确实要比地球表面更慢。所以卫星导航需要校对地面时间。
根据相对论的公式，如果人类能超越光速，那就意味着人类能向着时间的过去运动。
但相对论的第一条定理就是，光速恒定且任何物质运动无法超越。
仿佛成了个悖论。
就像康德所说的，当人类理性认识的辩证性，试图超越自己的经验界限去认识物体，这就必然产生二律背反。（哲学术语，就是矛盾的意思）。
关于时间的逆旅，目前有几种主流的假说。
（1），虫洞
假如人们能把时空卷曲起来，使得时空上原本远隔的两点间有了一条近路（类似于本来要翻山，但是挖了条隧道，走近路）。这需要极大的能量，目前人类无法实现，只能存在于科幻小说之中。
霍金为验证时间旅行理论，曾组织了一次宴会，向未来人类发出邀请，想证明未来的人类到底有没有穿越时空的能力。但令人遗憾的是，那次宴会如期举行，但并没有未来的人类穿越回来参加他的聚会。
（2）平行时空
如果人能回到过去，就会产生“祖父悖论”。假定一个人回到过去并杀死他的祖父，他是否还存在？已经发生的历史是否会改变？
有科学家提出，宇宙不仅仅有一个单独历史，它有所有可能的历史，每一个历史都有自己的概率。
这里，摘抄一句书中霍金的原话：
“时间旅行的可能性仍然未决。但是我不准备为之打赌，我的对手或许具有通晓未来的不公平优势。”
JasmineSz
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4、再说几个有趣的
4）霍金又推翻了自己的大爆炸
说实话，看到《时间简史》里“虚时间”这部分内容时，看得我一头雾水。
霍金刚提出“大爆炸”理论时，花了很大精力说服大家去接受。
大众终于接受了宇宙诞生于一次“大爆炸”这个假说。
但他随着自己的研究深入，又推翻了自己的“大爆炸”，又一次花了很大精力说服大家。
因为“大爆炸”引入了一个“奇点”，伴随着一个结论就是时间必然有个起点，在此处，一切人类已知的科学在此处崩溃。
欧洲教皇很喜欢这个说法，天主教宣布，宇宙大爆炸与《圣经》契合，奇点处就是上帝创世的时刻。
教皇曾经跟霍金有一次见面，教皇对他说：大爆炸之后的事情是可以研究的，而大爆炸本身是不能研究的，那是上帝的事务。
难道宇宙是被神精心设计成如此吗？
牛顿提出了经典力学三大定律，在当时这些公式是如此完美，可以解释世界上所有的机械运动（仅指当时人们的认知范围内）。
牛顿是基督教徒（并不像一些人认为的、晚年才皈依上帝，他一直都信仰上帝），他所有的物理实验和学术研究都是为了解读上帝的思想。
他认为这些物理力学的公式如此完美，一定是上帝设计的。
但是霍金不是牛顿。
“奇点”让科学成了悖论。
这让霍金难以接受。
霍金说过，“我们必须试图在科学的基础上理解宇宙的开端，它也许是超过我们能力之外的任务，但是我们至少应该进行尝试。”
他开始探索更多的可能性。
他通过数学公式计算，利用数学中“虚数”的概念，引入了“虚时间”。
在虚时间中，时间方向是可逆的，因此时空不再是单向箭头，这样就会存在一种没有边界的时空，让科学定律必须崩溃的奇点也就不复存在了。
《时间简史》里的说法，人类大脑感知的时间，是“心理学时间”。存在一种人类感知不到的“宇宙学时间”，这才是真正的时间。
所以，人类的概念“时间”是强加给世界的。
虚时间才是真正客观存在的时间。（霍金的观点）
虚时间的概念有点烧脑。（我还在烧的过程中…）
可以想象成是宇宙里高维世界的一种存在。
举个不太恰当但容易理解的例子，在一维世界里，一条直线，必须有个起点（类似于大爆炸奇点），但是在三维世界里，比如地球的赤道，也是一条直线，但它是一条闭合的直线，没有起点。
虚时间就是在更高维世界里的概念。
它让宇宙成为一个没有边界的闭合体。
而在这个没有宇宙边界的世界里，不需要上帝。
流水清茶 - 爱臭美的小个子
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我看到混子！我很喜欢的混子，哈哈哈！我可能只能在这一点上，和你聊一聊了。
时间简史，我刚上大学，信心慢慢，第一本书就借了这本书来看。我还没看两页，弄丢了。图书馆也不为难我，三倍赔偿或者，找一本新的还回来。我就去找啊，满城的找，现货在一家特别偏远的书店里有。我就呼呲呼呲的跑去买回来还给图书馆。
这，就是我和这本书的所有缘分！我再也不想打开这本书了！
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但是，我认真的看了你的心得，我突然有了点想说想写的东西。谢谢你！