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史蒂芬·霍金，罗杰·彭罗，吴忠超 杜欣欣 著

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出版社： 湖南科学技术出版社

ISBN：9787535794536

商品编码：29468381623

包装：平装

出版时间：2018-02-01

基本信息

书名：时空本性

定价：29.00元

作者：史蒂芬·霍金,罗杰·彭罗,吴忠超 杜欣欣

出版社：湖南科学技术出版社

出版日期：2018-02-01

ISBN：9787535794536

字数：

页码：162

版次：1

装帧：平装

开本：32开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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这是继爱因斯坦和玻尔辩论之后本世纪重要的论争，书中两位物理大师的观点承载着很多思想火花，值得热爱科学的我们细细品味。用数学作为眼睛，探究时空的本质问题，如果你喜欢烧脑过瘾的学说，这本书很适合你。2018年新版的《第*推动丛书》全新设计了版式和封面，简约个性，提升了阅读体验，让科普给你更多想象。随书附赠价值39.6元由汪洁、吴京平掰开揉碎,带你懂科学好书的《经典科普解读课》6折券。

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内容提要

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本书是基于霍金和彭罗斯在剑桥大学的六次演讲和辩论而成，辩论主要围绕量子场论和广义相对论这两种成功的理论是否可以被统一的问题。尽管争论的问题不同了，但同之前那场的辩论一样，在这里彭罗斯担任爱因斯坦的角色，而霍金充任玻尔的角色，他们的观点同样闪烁着人类智慧的光芒。

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目录

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前言

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感谢

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章 经典理论

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第二章 时空奇性结构

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第三章 量子黑洞

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第四章 量子理论和时空

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第五章 量子宇宙学

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第六章 时空的扭量观点

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第七章 辩论

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参考文献

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作者介绍

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作者介绍：

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史蒂芬·霍金(StepheW.Hawing)，英国理论物理学家，是《时间简史》《果壳中的宇宙》的作者，被尊崇为继爱因斯坦以来*杰出的理论物理学家。

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罗杰·彭罗斯（Roger Penrose），博学的数学兼物理学家，现任牛津大学罗斯·玻勒数学教授，《皇帝新脑》的作者。

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译者介绍：

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吴忠超，1946年出生于福州，1968年毕业于中国科技大学无线电系，并任教于该校。1984年在霍金教授指导下，获得剑桥大学博士学位。

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杜欣欣，1954年出生于重庆，1982年毕业于北京经济学院。1986年获得纽约州立大学布法罗分校硕士学位。

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文摘

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章　经典理论（部分）

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史蒂芬·霍金

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罗杰·彭罗斯和我将在这些讲演中发表我们关于时空本性的相关的但是相当不同的观点。我们将交替讲演，每人讲三次，后是有关我们不同方法的讨论。我应当在此强调，这些讲演是相当技术性的。假定听者具有广义相对论和量子理论的基本知识。

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里查德·费因曼写过一篇短文，描述他参加广义相对论会议的经验。我想那是1962年在华沙召开的会议。他对与会者的能力以及文不对题非常瞧不起。此后不久广义相对论的声望扶摇而上，并引起广泛兴趣，这应大大地归功于罗杰的研究贡献。在此之前，广义相对论被表达成在单独坐标系统下的一堆繁复的偏微分方程。人们在找到一种解后即欢欣鼓舞，根本不在乎其是否在物理学上有意义。然而，罗杰引起了诸如旋量和全局方法的现代概念。他首先指出，不必准确地解方程，即能发现一般性质。正是他的道奇性定理引导我去研究因果性结构并刺激我有关奇性和黑洞的经典研究的灵感。

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我认为罗杰和我在经典工作方面的观点相当一致。然而，我们在量子引力，或者毋宁说量子理论本身的研究上分道扬镳。虽然我因为提出过量子相干性丧失的可能性，而被粒子物理学家们认定为危险的激进主义者，但和罗杰相比，肯定只能算作保守主义者。我采取实证主义的观点，物理理论只不过是一种数学模型，询问它是否和实在相对应是毫无意义的。人们所能寻求的是其预言应与观察的一致。我以为罗杰内心自认为是位柏拉图主义者，这要由他自己承认才算。

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虽然有人提出，时空可以有分立结构，我看不出有任何理由应当抛弃连续的理论，因为它曾经是这样的成功。广义相对论是一项漂亮的理论，它和迄今进行的所有观察都符合。它也许在普朗克尺度下需要修正，但是我认为这不会影响由它作出的许多预言。它也许只不过是某种更基本理论的低能近似，比如说弦理论，但是我认为弦理论被过分兜售。首先，人们不清楚，广义相对论和超引力中的其他各种场相结合时，是否能给出有意义的量子理论。关于超引力死亡的报道极尽夸张之能事。年所有人都相信超引力是有限的。下一年时尚变更，所有人又都说超引力肯定有发散，虽然迄今没有人真正找到这种发散。我不讨论弦理论的第二种原因是，弦理论没有做过任何可以检验的预言。与此成鲜明对比的是，我将要讲到的，量子理论广义相对论的直接应用已经作出了两项可以检验的预言。其中的一项预言是，在暴涨期的小微扰的发展似乎已为近观察到的微波背景的起伏所证实。另一项预言，黑洞应当热辐射，在原则上是可以检验的。我们所要做的一切是去发现太初黑洞。可惜的是，周围似乎没有很多。如果有的话，我们就知道如何量子化引力。

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甚至如果弦理论真的是自然的终级理论，那么这些预言也没有一个要被改变。但是弦理论，至少在它目前的发展阶段上，除了声称广义相对论为它的低能有效理论外，根本做不出这些预言。我怀疑这种情形将会一成不变，弦理论也许永远做不出广义相对论或者超引力所做不出的预言。如果果真如此，人们就怀疑，弦理论是否为一种真正的科学理论。没有特别的可以在观测上检验的预言，光是数学上的漂亮和完备是否就已经足够了？况且，现阶段弦理论既不漂亮也不完备。

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由于这些原因，我将在这些讲演中讨论广义相对论。我将集中于两个领域，在这两个领域引力似乎引起和其他场论完全不同的特点。个是引力使时空具有一个开端也许还具有一个终点的观念。第二个是似乎存在不同于粗粒化产生的内禀的引力熵的发现。某些人声称，这些预言不过是半经典近似的人为的产物。他们说，弦理论也就是真正的量子引力论，将会抹平这种奇性并对黑洞辐射引进相干性，因此在粗粒化含义上它只不过是近似热性的。如果情形果真如此，则是相当无趣的。引力就和其他场相类似。但是，我相信，它是显著不同的，因为它自己形成供自己表演的舞台，而不像其他的场一样，只不过是在固定的时空背景中表演。也正因为如此才导致时间具有开端的可能性。它还导致宇宙中观测不到的区域所引出的我们无法度量的引力熵的概念。

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我在这次讲演中回顾经典广义相对论中导致这些观念的工作。我在第二次和第三次讲演（第三章和第五章）中将指出，进入量子理论后，它们将如何被改变被推广。我的第二次讲演是关于黑洞的，而第三次是关于量子宇宙学。

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序言

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《XH：时空本性》是一部深度探索我们宇宙最基本构成元素的哲学与科学力作。本书并非一本简单的科幻小说，也不止是一部科普读物，它更像是一次穿越理性与想象边界的旅程，邀请读者一同审视那些我们习以为常，却又隐藏着无数奥秘的概念——时间与空间。 作者从古希腊哲学家对“存在”的追问出发，逐步将读者引入现代物理学的前沿，细致地剖析了牛顿的绝对时空观如何被爱因斯坦的相对论所颠覆。爱因斯坦的光速不变原理如何将时间和空间编织成一个统一的四维时空连续体，空间的弯曲如何解释引力，而时间的流逝为何不再是普遍且恒定的，而是与观察者的运动状态息息相关，这些精妙的构想在书中被娓娓道来，既有学术的严谨，又不失通俗易懂的魅力。 本书深入探讨了黑洞的形成及其对时空的极端扭曲，黑洞视界内的奇点又预示着怎样的物理学危机，量子力学中的“测量问题”是否暗示着时空并非完全独立于观察者而存在，这些前沿的猜想与理论，作者都以一种清晰而引人入胜的方式呈现给读者。例如，书中对纠缠态粒子在量子层面上“瞬时”关联的描述，便提出了对“局域性”这一时空基本原则的挑战，引发读者关于信息传递是否能超越光速的深刻思考。 《XH：时空本性》并没有止步于已知的物理定律，它大胆地展望了未来可能的研究方向。例如，弦理论、圈量子引力等试图统一广义相对论与量子力学的理论，在书中得到了详尽的介绍。这些理论虽然尚处于假说阶段，却为我们理解时空的量子本质提供了新的视角。它们描绘了一个可能存在的、由微观“弦”或“圈”构成的时空，在那里，时间和空间不再是光滑连续的，而是呈现出离散的、量子化的特性。书中对这些理论的阐述，并非枯燥的公式推演，而是通过形象的比喻和逻辑的推演，让读者得以窥见宇宙深处最细微的脉动。 除了物理学理论，本书还大量借鉴了哲学思想。笛卡尔的“我思故我在”如何与时空的客观性产生联系？柏拉图的“理念世界”是否为理解更高维度的时空提供了某种启示？作者巧妙地将这些哲学上的思考融入对物理学的探讨中，展现了科学与哲学之间深刻的内在联系。例如，在讨论时间箭头问题时，作者不仅分析了热力学第二定律的熵增原理，还探讨了意识与时间感知之间的关系，以及“过去”与“未来”在哲学意义上的实在性。 《XH：时空本性》的一个重要特点是，它鼓励读者进行批判性思考。书中并不提供简单的答案，而是提出问题，引导读者去探索。对于那些尚未解决的宇宙谜团，如暗物质、暗能量的本质，以及宇宙的起源与终结，作者都呈现了当前科学界的主流观点和各种可能的解释，并适时地指出其中的局限性，促使读者主动思考，形成自己的理解。例如，在谈到宇宙膨胀理论时，书中对“暴胀时期”的描述，以及其对宇宙微波背景辐射不均匀性的解释，都带着一种求索的意味。 本书的语言风格流畅而富有感染力，作者善于运用类比和生动的叙述，将抽象的物理概念转化为读者易于理解的图景。例如，在解释引力如何弯曲时空时，作者可能会将时空比作一张被重物压弯的弹性膜，让读者直观地感受到时空的几何性质。在描绘微观世界的奇异景象时，书中充满诗意的描绘，仿佛将读者置身于一个充满未知的奇幻之地。 《XH：时空本性》的另一个亮点在于它对人类认知局限性的反思。我们作为生活在宏观三维空间、线性时间中的生物，是否能够完全理解一个高维度的、非线性的时空结构？作者深入探讨了人类感官和认知能力在理解宇宙终极奥秘时的挑战，以及科学研究如何通过数学工具和实验方法，不断突破这些局限。书中对“观察者效应”的讨论，尤其引人深思，它提示我们，对时空的理解可能永远与观察者的存在方式紧密相连。 本书的价值在于，它不仅为物理学爱好者提供了一次深入的学习机会，更能够激发每一个读者的好奇心，让他们重新审视自己所处的现实。当我们谈论“现在”时，我们究竟在谈论什么？“昨天”和“明天”它们是否存在于一个独立的、客观的实体之中？《XH：时空本性》试图解开这些困扰人类的永恒之谜，它是一次对宇宙根基的哲学探险，一场思想的盛宴，一次对人类智慧极限的挑战。 通过对时空本性的多角度、深层次的剖析，《XH：时空本性》力求让读者在合上书本之时，能够对宇宙的宏伟与精妙产生更深刻的敬畏，并以更加开阔的视野去理解自身在浩瀚时空中的位置。它是一部引人入胜的读物，能够启迪思想，拓展认知，让每位读者都成为这场关于宇宙终极真理探索旅程的参与者。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书，封面设计就深深吸引了我，那种虚实结合、光影流转的感觉，仿佛预示着里面即将开启一场跨越时空的奇妙旅程。拿到手里沉甸甸的，装帧也很考究，给人一种值得细细品读的厚重感。我是一个对时间、空间概念充满好奇的读者，一直以来都觉得它们远比我们日常所感知的要复杂得多。读了很多关于物理学、哲学关于时空的讨论，总感觉隔着一层窗户纸，无法触及核心。这本书的书名——【XH】时空本性，恰好点燃了我内心的探索欲。虽然我还没来得及深入阅读，但仅凭这名字，我就已经开始想象作者会如何剖析我们赖以生存的时空，是会从微观粒子的角度，还是从宇宙大尺度的演变，亦或是从人类意识的层面去解读？这本书的出现，在我看来，不仅仅是一本书，更像是一把钥匙，可能为我打开一扇理解宇宙运行规律的全新视角。我迫不及待想要一窥究竟，看看作者的笔触将如何描绘那超越想象的时空图景。

评分☆☆☆☆☆

这是一本读起来非常有“劲儿”的书，那种感觉就像在品尝一杯陈年的烈酒，初入口时可能有些微辣，但很快便会在舌尖绽放出醇厚的香气，回味悠长。作者的叙事风格非常独特，不是那种直白的科普或者枯燥的理论堆砌，而是巧妙地将复杂的概念融入到引人入胜的故事情节中。我尤其喜欢书中对一些经典物理学悖论的解读，作者没有直接给出答案，而是引导读者跟着他的思路去质疑、去推演，最终在豁然开朗中体会到科学的魅力。有时候读着读着，会不自觉地停下来，对着书本发呆，脑海中不断回放刚才读到的片段，试图捕捉那稍纵即逝的灵感火花。这种阅读体验，是很多快餐式的读物无法给予的。它迫使我去思考，去挑战自己固有的认知，去拥抱那些看似不可能的可能。这本书的价值，不仅仅在于它传递了多少知识，更在于它激发了多少思考。

评分☆☆☆☆☆

刚翻开这本书，就被作者那种独特的叙事视角深深吸引。他仿佛不是在讲述一个故事，而是在搭建一个由概念、逻辑和想象力构建而成的宏伟殿堂。我尤其欣赏他在描绘抽象概念时所使用的生动比喻，将那些原本晦涩难懂的理论，转化为一幅幅清晰可见的画面，让我仿佛置身于一个由思想构成的宇宙之中。书中的一些论述，甚至让我产生了一种“原来如此”的顿悟感，仿佛一直以来困扰我的某个哲学难题，在这一刻得到了某种程度的解答。当然，这并不意味着这本书是简单的“心灵鸡汤”，恰恰相反，它蕴含着深邃的洞察和严谨的推理。我感觉作者花费了大量的心思去打磨每一个句子，每一个段落，力求在传递信息的同时，也能引发读者的共鸣和思考。读完之后，你会发现，自己看待世界的方式，似乎在不经意间发生了一些微妙而深刻的变化。

评分☆☆☆☆☆

我必须要说，这本书在某种程度上彻底颠覆了我对“现实”的理解。作者以一种近乎顽固的坚持，挑战着我们习以为常的时空观，引出了一系列发人深省的探讨。他不仅仅是提出了新的理论，更是通过层层递进的论证，一步步地将读者拉入他构建的思考模型之中。我特别喜欢其中关于“观察者效应”的部分，作者并没有停留在简单的描述，而是深入挖掘了意识在时空维度中的潜在作用，这部分内容让我读得格外投入，甚至一度怀疑自己所处的世界是否真的如我所见那般“真实”。这本书的阅读过程，与其说是获取信息，不如说是一场与作者思想的深度对话。每一次翻页，都像是在经历一次认知上的洗礼，让我不得不重新审视那些我从未真正质疑过的基本概念。这本书的价值，在于它能够让你跳出固有的思维框架，去体验一种全新的思考维度。

评分☆☆☆☆☆

这是一本需要静下心来，慢慢品味的著作。作者的语言风格沉静而富有哲思，没有惊心动魄的情节，也没有故弄玄虚的辞藻，却字字珠玑，蕴含着对宇宙最本源的追问。我最喜欢的是书中对“可能性”与“确定性”之间微妙界限的探讨，作者通过对不同哲学流派和科学理论的融会贯通，描绘了一幅幅令人着迷的图景，让我开始重新思考命运、选择以及自由意志的本质。读这本书，仿佛置身于一个静谧的星空之下，仰望着那些古老而永恒的谜题，而作者则是一位循循善诱的向导，带领你一步步靠近答案的边缘。这本书并不试图给你一个现成的答案，而是引导你学会如何提出更有深度的问题。它是一种智慧的启迪，一种对未知领域勇于探索的精神的赞扬。阅读这本书，不仅增长了知识，更重要的是，它滋养了我的心灵。