果壳中的宇宙

1、即使把我关在果壳之中即使把我关在果壳之中仍然自以为无限空间之王仍然自以为无限空间之王莎士比亚，莎士比亚，哈姆雷特哈姆雷特第二幕第二场第二幕第二场 著名物理学家史蒂芬霍金的新书果壳中的宇宙(the Universe in a Nutshell)获得本年度安万特科学图书奖。该奖项是世界最知名的科普图书奖之一。 果壳中的宇宙是一本图文并茂的科普著作，主题是宇宙学，涉及广义相对论、量子论、黑洞、暴胀、时间旅行、弦论、超引力等诸多前沿概念。 霍金的前一本宇宙学科普著作时间简史在全世界大受欢迎，销量超过千万册。但有不少人评论说，这本书的内容过于艰深，许多读者都没有读完。与之相比，果壳中的宇宙大量使用图形来

2、解释宇宙学概念，给读者一种直观印象。 霍金因疾病被困于轮椅上，只能靠语音合成器讲话，却思考着宇宙学最前沿的问题。果壳中的宇宙书名源自莎士比亚戏剧哈姆雷特的台词：“我即使被关在果壳之中，仍自以为无限空间之王。”对霍金来说，这句话再合适不过了。霍金在伦敦科学博物馆举行的庆祝会上接受了这份金额为万英镑的大奖。安万特图书奖由法国安万特公司资助，英国公众理解科学委员会与伦敦科学博物馆共同管理。 【作者简介作者简介】 斯蒂芬霍金，是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家。现年69岁，出生于伽利略逝世周年纪念日，剑桥大学应用数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家。70年代

3、他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家”。他还证明了黑洞的面积定理。霍金的生平是非常富有传奇性的，在科学成就上，他是有史以来最杰出的科学家之一。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务，那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位，是皇家学会会员。他因患卢伽雷氏症（肌萎缩性侧索硬化症），禁锢在一张轮椅上达20年之久，他却身残志不残，使之化为优势，克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。他不能写，甚至口齿不清，但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇

4、宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上，他的思想却出色地遨游到光袤的时空，解开了宇宙之谜。霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才，也因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深地吸引了每一个知道他的人。 前言前言第一章第一章相对论简史：相对论简史：爱因斯坦是如何为20世纪两个基本理论，即相对论和量子论奠基的。第二章第二章时间的形态：时间的形态：爱因斯坦的广义相对论使时间具有形态。这如何与量子论相互和谐。第三章第三章果壳中的宇宙：果壳中的宇宙：宇宙具有多重历史，每一个历史都是由微小的硬果确定的。第四章第四章预言未来：预言未来：黑洞中的信息丧失如何降

5、低我们预言未来的能力。第五章第五章护卫过去：护卫过去：时间旅行可能吗？一种先进的文明能回返以前并改变过去吗？第六章第六章我们的未来我们的未来星际航行星际航行可行吗？可行吗？生物和电子生命将如何不断加速发展其复杂性。第七章第七章膜的新奇世界：膜的新奇世界：我们生活在一张膜上，或者我们只不过是张全息图？ 【图书目录图书目录】【相关知识相关知识】星云星云（Nebula）包含了除行星和彗星外的几乎所有延展型天体。它们的主要成份是氢，其次是氦，还含有一定比例的金属元素和非金属元素。星云是由星际空间的气体和尘埃结合成的云雾状天体。星云里的物质密度是很低的，若拿地球上的标准来衡量的话，有些地方是真空的。可是

6、星云的体积十分庞大，常常方圆达几十光年。所以，一般星云比太阳要重的多。星云的形状是多姿多态的。星云和恒星有着“血缘”关系。恒星抛的气体将成为星云的部分，星云物质在引力作用下压缩成为恒星。在一定条件下，星云和恒星是能够互相转化的。【相关知识相关知识】 超新星超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸度极其明亮，过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可持续几周至几个月（一般最多是两个月）才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散，

7、并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构，这被称作超新星遗迹。【相关知识相关知识】 黑洞黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种密度极大体积极小的天体。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界（临界点）内，便再无法逃脱，甚至目前已知的传播速度最快的光（电磁波）也逃逸不出。【相关知识相关知识】 中子星中子星（neutron star)是恒星演化到末期，经由重力崩溃发生超新星爆炸之后，可能成为的少数终点之一。简而

8、言之，即质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于白矮星和黑洞之间的星体，其密度比地球上任何物质密度大相当多倍。中子星的密度为每立方厘米810的13次方克至210的15次方克之间也就是每立方厘米的质量为8千万到20亿吨之巨！此密度也就是原子核的密度，是水的密度的一百万亿倍。如果把地球压缩成这样，地球的直径将只有22米!事实上，中子星的密度是如此之大，半径十公里的中子星的质量就与太阳的质量相当了。【相关知识相关知识】 虫洞虫洞（连结两个遥远时空的多维空间隧道）由阿尔伯特爱因斯坦提出该理论。简单地说，“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的敞开。虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。1 虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道，所以也叫灰道。【相关知识相关知识】 暗能量暗能量和暗物质是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量与万有引力来推动的。根据“普朗克”探测器收集的数据，科学家对宇宙的组成部分有了新的认识，宇宙中普通物质和暗物质的比例高于此前假设(30%)，而暗能量这股被