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第一章 我們的宇宙影象

1. 亞里士多德認為地球是不動的,太陽、月亮、行星和恆星都以圓周為軌道圍繞著地球公轉。(傲慢)

2. 奧古斯丁說:“時間是上帝創造宇宙的一個性質,在宇宙開端之前並不存在。”

3. 哈勃的觀測暗示存在一個叫做大爆炸的時刻,當時宇宙的尺度無限小,而且無限緊密。

4. 理論只不過是宇宙或它的受限制的部分的模型,以及一族把這個模型中的量和我們做的觀測相聯絡的規則。它只存在於我們的頭腦中,不再具有任何其他(不管在任何意義上)的實在性。

5. 一個好的理論必須滿足以下兩個要求:首先,這個理論必須能準確地描述大量的觀測——這些觀測是根據只包含少數任選的元素的模型所做出的;其次,這個理論能對未來觀測的結果作出明確的預言。

6. 在只是一個假設的意義上來講,任何物理理論總是臨時性的:你永遠不可能證明它。

7. 科學的終極目的是提供描述整個宇宙的單一理論。當代物理學的一個主要的努力,以及本書的主題,即是尋求一個能將其合併在一起的新理論——量子引力論。

第二章 時間和空間

1. 缺乏靜止的絕對標準意味著,人們不能確定,在不同時間發生的兩個事件是否發生在空間的同位置上。

2. 不存在絕對靜止意味著不能像亞里士多德相信的那樣,給事件指定一個絕對的空間位置。

3. 愛因斯坦的質能方程:E=mc2來表達,以及沒有任何東西可能行進得比光還快的定律。

4. 相對論限制了物體運動的速度:任何正常的物體永遠以低於光速的速度運動,只有光或其他沒有內稟質量的波才能以光速運動。

5. 一個事件是發生在空間的單獨一點以及時間的指定一點的某件事。

6. 時間不能完全脫離和獨立於空間,而必須和空間結合在一起形成所謂的時空的客體。

7. 人們可以按照一族相互交疊的座標碎片來描寫整個宇宙。

8. 一個事件是在特定時刻和在空間中特定的一點發生的某件事。

9. 在相對論中,在時間和空間座標之間沒有真正的差別,猶如在任何兩個空間座標之間滅有真正的差別一樣。

10. 麥克斯韋方程預言,不管光源的速度如何,光速應該是一樣的,這已被精密的測量證實。由此推測,如果有一個光脈衝從一特定的空間點在以特定時刻發出,在時間的程序中,它就會作為一個光球面發散開來,而光球面的形狀和大小與源的速度無關。

11. 從一個事件散開的光在(四維的)時空裡形成了一個(三維的)圓錐,這個圓錐稱為事件的將來光錐。以同樣的方法可以畫出另一個稱為過去光錐的圓錐,它表示所有可以用一個光脈衝傳播到該事件的事件集合。

12. 對於給定的事件p,人們可以將宇宙中的其他事件分成三類。從事件p出發由一個粒子或者波以等於或小於光速的速度行進能到達的那些事件稱為屬於p的將來。它們處於從事件p發射的膨脹的光球面之內或之上。

13. 如果人們忽略引力效應,就得到了狹義相對論的理論。對於時空中的每一事件我們都可以做一個光錐(所有從該事件發出的光的可能路徑的集合),由於在每一事件處在任意方向上的光的速度都是一樣的,所以所有光錐都是全等的,並朝著同一方向。

14. 愛因斯坦提出引力不像其他種類的力,他只不過是時空不是平坦的這一事實的結果,而早先人們假定時空是平坦的。

15. 在時空中的質量和能量的分佈使它彎曲或“翹曲”。

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