知远网整理的时间简史读书笔记(精选4篇),希望能帮助到大家,请阅读参考。
时间简史读书笔记 篇1
之所以读这本书,是因为越发感受到时光飞逝,那么时间的意义到底是什么呢?但读完这本满篇都是晦涩的数学公式和颠覆常识的科学理论的书,并未让我找到答案,反倒是一头雾水更加的迷茫。我只能试着通过篇读书笔记,用自己的理解外加想象,来复盘我所看过的这本书全部内容。
一、对宇宙的认识史
古往今来,很多人都在考虑着这些问题:谁是宇宙中心?宇宙是不是静止的?若不静止有没有时空的起止点?无数人都在为揭示真实而努力,有的甚至为坚守信念而被迫害。
二、对时间、空间的认识
对时空的研究主要包括以下理论:
1.万有引力论:物质间引力的大小依赖距离,距离变则引力变,该理论暗含着引力的速度是无限的推论。这与相对论中“任何物质的速度都不超过光速”有本质的区别。
2.狭义相对论:主要是在弱引力场下的物体高速运动时遵循的理论,理论前提是光速对任何参照系而言都是恒定值。主要的推论包括运动的时钟变缓,一个有趣的结论是当物体的速度达到光速时,物体的一切生命活动将停止(长生不老)。
3.广义相对论:主要是讨论在强引力场下的物体高速运动时遵循的规律。主要推论包括时空弯曲(当光线经过强引力场时光线会变弯曲),而万有引力是时空弯曲的必然结论--看似地球在绕太阳旋转,实际上在四维时空是在走直线(这脑洞够大)!另外,距离质量大的物体时间变缓。
三、宇宙正在膨胀
研究发现,来自宇宙中其他星系的光谱出现红移,推知发光体正在远离地球,进而得出宇宙膨胀的理论。在此基础上,彭罗斯认为恒星坍塌后形成奇点,而霍金通过逆向思维,认为膨胀的宇宙从奇点开始。从而推导出了宇宙的演化史,即宇宙从奇点开始膨胀,后逐渐过渡到收缩,最终塌陷为奇点。
那么问题来了,奇点暴胀之前,以及塌陷为奇点之后又会发生了什么呢?经典物理学无法解释,但量子力学的发展提供了可行的研究方向。
四、微观世界中的不确定性原理
光具有波粒二象性,即光既是粒子又是光波,这一特性使其成为量子力学的研究对象。
当光波等以量子波包的形式发射时,粒子位置不确定性*速度不确定性*质量<;普朗克常数,即不确定性原理--简单来说,就是如果要想测定一个量子的精确位置的话,那么就需要用波长尽量短的波,这样的话,对这个量子的扰动也会越大,对它的速度测量也会越不精确;如果想要精确测量一个量子的速度,那就要用波长较长的波,那就不能精确测定它的位置。如处于量子叠加态的薛定谔的猫。
从而推知,这个世界的本质是:未来是不可预知,即便现在也是不确定的,而这也成为平行世界理论的基础。
五、粒子与力
量子力学的发展促进了大统一理论的形成,可以合理解释电磁力、强核力、弱核力的存在,但无法将引力(作用到非常大的距离、总是吸引的,与另外三种力明显不同)纳入研究范围。几个经典理论对引力的解释如下:
1.经典物理--实引力构成的引力波;
2.量子力学--两个物体粒子之间的虚引力子交换形成引力;
3.弦理论--粒子存在于h型管中,并相互牵引。
1956年人们认识到,物理定律符合cpt对称:即粒子与反粒子、情景与镜像、时间前进与后退都应保持对成状态。进而得出推论,当前我们认识的宇宙由于t不对称(时间只能前进不能后退),造成夸克比反夸克多,进而形成如今的宇宙。
看到这里我已经处于半疯癫的状态,觉得自己不脑洞大开一下都对不起霍金教授了,于是大胆猜想:既然正粒子-正情景-正时间,那么负粒子-负镜像-副时间,所以若想时光倒退,我们是不是需要必须变成是负粒子状态呢?--好吧,我也不知道自己在说什么。
六、黑洞
质量小的恒星,燃尽后引力与斥力平衡形成白矮星、中子星等;质量大的恒星,受引力塌陷而成黑洞--时空曲率无限大的一种物质状态。黑洞的大小和形状,取决于质量和转速,而与原物体性质无关。
尽管光线无法从黑洞逃逸,但黑洞并不是黑的,之所以观测到螺旋状的星系中轴喷射X射线,原因在于星系周边存在黑洞--真空中的正能量粒子、负能量粒子原本湮灭,但如果受到黑洞吸引,负能量粒子进入黑洞,正能量粒子逃逸,从而观测到X射线。在喷射过程中,黑洞能量会逐渐减少,质量也就相应减少(e=mc2),最终的状态会爆炸。
七、宇宙起源和命运
宇宙从奇点(无限密度时空曲率)爆炸,随后开始膨胀,由于暴涨初期密度微小起伏形成不同的场,导致演化为不同星系。而我们看到的宇宙之所以如此,是因为我们的存在--假设存在很多宇宙,但适合生命生存的只有一些,这就是人存原理。
而无边界理论认为,与实时间不同,虚时间的存在让宇宙无起点也无终点--时空如同地球表面一般是有限而无界的。
八、时间箭头与时间旅行
当前的宇宙存在三个时间箭头,即热力学时间箭头--物质无序或熵增加;心理学时间箭头--对时间流逝的感知;宇宙时间箭头——宇宙膨胀而非收缩。
热力学时间箭头和心理时间箭头是统一的,如热量减少,计算机(记忆)无序度也会减少;而宇宙时间箭头与热力学时间箭头也是统一的,如可应用人存原理来解释,收缩的宇宙不适于人类生存。所以当前的时间只能前进而不能后退。
时间旅行理论上是存在的:超过光速,时间可能倒流。由于目前物体速度无法超过光速,但若发生时空翘曲,那么经过虫洞则有可能超越光速的限制。
九、物理学的统一
作者试图使用一个理论对物理学进行统一,但发现无论是广义相对论、量子力学,还是弦理论,大一统的理论是很难实现的,即便发现了也受到以下因素的制约:一是量子不确定性的原理,二是复杂方程可能是无解的,比如现在都无法对三体的运行进行破解(这与刘慈欣的三体不谋而合)。
用了差不多一个月的时间,终于依靠理解力与想象力把这本书读完了,读的时候很费力,读完的时候出于强迫症的本能对摆脱这本书感到了些许解脱,直到写完这篇读书笔记,才真正的如释重负--这倒不是因为我了解了时间的真谛,只是对宇宙、对时间特别是对自己有了与以往些许不同的重新认知。现在想想,读这本书还是受益匪浅。
一是让我从寡淡的生活泥淖中解脱出来,接触到了一些颠覆常识的理论或猜想,让思维获得信马由缰的放荡,感受到了难得的轻松与惬意;二是让渺小如我的个体,开始严肃的考虑无限宇宙的终极问题:我们从哪儿来,将要到哪里去--能坦然面对这些以往想都不敢想或者一闪而过的念头,让我感知到了心理在磨砺中获得的成熟;三是除了科学理论或猜想,这本书也让我了解了科学研究的方法与逻辑,比如光谱红移推导出了宇宙膨胀,比如突破常规思维的时空统一与终止,而这本质上就是一种追求真理的方法论,也必将让我受益匪浅。
更重要的是,这本书让我走进了一座非常富有的精神家园,相对于宇宙的宏大、时空的神秘,现实中勾心斗角、尔虞我诈以及种种的不如意又算得了什么?对个体而言,唯一能与宇宙相提并论的,恐怕就是感知到真理的思想,这让我更坚定地认为,思想才是人类最宝贵的财富,也让最近一直患得患失的我获得了精神的救赎与解脱。
“物理的终点是数学,数学的终点是哲学,哲学的终点是神学。”从社会学角度来看,这本书让我们的幻想或者梦想,获得了一个相对科学的解释,也让我们看到了梦想实现的可能性,哪怕这种可能性小到微乎其微。相比于当下满大街充斥的浓浓意淫气息的穿越桥段,这本《时间简史》要有意义的多。
时间简史读书笔记 篇2
时间旅行,似乎一直深得科幻作家们的喜爱。一次跨越时间的旅行包含了道德问题、人性问题以及任何可能的,能够想象到的各种各样的问题。你可以假设人们从未来旅行到同一宇宙的过去,也可以假设人们从未来旅行到一个平行宇宙的过去。任何一点小小的改变都会使得这次时空旅行产生不同的结果,也会塑造无数的可能的未来,似乎现实又证明时空旅行无法实现。
如果时空旅行可以实现的话,那么在有人类存在的未来为何没有人穿越回来?是已经穿越回来没有显现还是说没有穿越回这个时代?不管怎样,现实似乎显示在人类存在的未来是无法进行自由的时空旅行的。这是一件好事,也是一件绝望的事。这似乎说明着人类的思维已经发展到一定的区域,很少或者基本上不能再作出类似于从前的贡献:古人幻想飞行,于是我们有了飞机;古人幻想攻城利器,于是我们造出了毁灭世界的原子弹;古人幻想思想融汇交流,于是我们发明了电话和网络。
而现在呢,我们幻想时空旅行,我们幻想黑洞时间,我们幻想大爆炸之前与反宇宙,这些又有多少能够实现呢?所以说啊,可怕的不是未来,可怕的是没有希望的未来。若是接下来10年,20年,或者100年都无法在时间研究上再进一步,那么思维的停滞,对于未来的绝望将会怎样制约着人们?这一切都无法预料。
我不是一个悲观主义者,我希望未来我能够有机会亲眼看到仙女星系七彩的光芒,而不是静静地等待数万光年之前的客人姗姗来迟。
时间简史读书笔记 篇3
“《时间简史》是英国物理学家斯蒂芬·霍金创作的科学著作,全书共十二章,讲的全都是关于宇宙本性的最前沿知识,包括:我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙、不确定性原理、黑洞、宇宙的起源和命运等内容,深入浅出地介绍了遥远星系、黑洞、粒子、反物质等知识,并对宇宙的起源、空间和时间以及相对论等古老命题进行了阐述。
在该书里,霍金探究了已有宇宙理论中存在的未解决的冲突,并指出了把量子力学、热动力学和广义相对论统一起来存在的问题,该书的定位是让那些对宇宙学有兴趣的普通读者了解他的理论和其中的数学原理。
该书自1988年首版以来,已被翻译成40种文字,累计销售量达2500万册,成为一本畅销全世界的科学著作。”——(摘抄于360百科)
记得我手上的这本《时间简史》还是读大学的时候购买的,那会一心想读点高大上的书,想让自己与众不同一点,于是买了这本《时间简史》。书刚到手的时候,我满心欢喜,迫不及待的打开看了起来,然而才耐着性子看到第二章《空间和时间》,就实在看不下去了,里面的关于各种物理理论,什么半人马座α,光脉冲等包括里面的配图枯涩难懂。
然后,就没有然后了,这本书在书架上一趟就是好几年,直到20xx年3月14日打开微信朋友圈,被一条消息刷屏——著名物理学家史蒂芬霍金去世,很多朋友晒出《时间简史》,以此缅怀这位伟大的物理学家。于是我也不甘落后的从书架上找出这边书,擦了擦上面的灰尘,坐在书桌前看了起来。
再次翻开这本书时,内心平和了许多,少了些浮躁,虽然里面的物理理论还是看不懂,但最终还是坚持把这边书看完了,从中也有些许的收获,脑洞也打开了不少。下面我将说说自己本人认为书里面有意思的地方,可能有些地方理解错误,不需要计较,只凭个人的兴趣。
第一个有趣的脑洞:关于宇宙的一些猜想
1、宇宙起源于大爆炸,这个脑洞相信很多人都听过,也普遍都这么认为,意思就是我们现在生活的浩瀚的宇宙,其实最开始是一个密度无限大的奇点(就把它想象成一个很小很小的,但又很重的小球),不知道什么原因,有一天这个奇点就发生了爆炸,然后不断的膨胀,爆炸的碎片向四周散开,经过长时间的演变,就变成了我们生活的地球,以及行星。
2、我们生活的宇宙就像一个斑点气球,气球上的斑点就相当于各个行星,其中有一个是我们的地球。闭上眼睛,想象一下,如果我们生活在气球的一个斑点上,随着气球越吹越大,气球上其他斑点是不是就会向不同的方向远离我们所生活的斑点,从而可以知道气球在膨胀。同理:地球其实是宇宙上的一个斑点,上帝(也有可能不是上帝)把宇宙越吹越大的时候,其他行星就会离我们远去,从而我们观察到宇宙在膨胀。
3、宇宙其实不止一个,第一,我们生活的宇宙和其他宇宙就像地球和行星的关系,相互吸引,相互旋转。第二,宇宙像俄罗斯套娃一样,大宇宙套着中宇宙,中宇宙中还有小宇宙。第三,我们生活的宇宙其实有很多维度的,只不过我们人类只能感知到四个维度:三维空间和时间。剩下可能还有十维,十一维,甚至更高维度,我们无法感知到。并且这些维度是可以展开或者折叠的,就像我们平常使用的纸一样,可以任意折叠。
第二个有趣的脑洞:关于时间的猜想
“大江东去浪淘尽,奔流到海不复还”,在我们的观念里,时间就像大江一样一路向东流向大海,从来都不会倒流。然而在《时间简史》里就说到了一个猜想——时间可能是一个闭环,把我们包裹在里面。只不过这个圆环非常大,而我们生命体从生到死,只是走完这个圆环很小很小(可以忽略不计)一段。所以在我们看来时间是不可逆的,像一条直线无穷无尽。
2、现在穿越剧非常火爆,动不动就穿越回古代当个格格,王爷,王妃什么的,看的人好生羡慕,只苦于找不到穿越的方法。其实在《时间简史》里就有时空穿梭的方法,不过不是电视剧里写的:摸电门,出车祸,还有脑袋撞一下这么简单,而是要找到一个叫虫洞的东西,而且说了虫洞可能就在我们周围只是我们看不到,说不定随着科技的发展,未来的某一天就能实现穿越。
当然,有可能未来人已经穿越回来了,只是我们不知道。因为穿越就像玩游戏一样,有他严格的规则——不可能改变历史。仔细想想其实每个人都是历史的产物,想象一下,如果未来某个人穿越回来,改变了历史轨迹,那么未来的事情都会改变,换句话说未来的他就会消失,那由未来穿越回来的这个他也会消失,那么等于没有穿越,历史也就不可能改变。
第三个有趣的脑洞:瞬间转移
喜欢看科幻片的朋友都应该看过这样的场景,在电影中一个人只要借助一个小仪器,比如手环,手机或者按一个按钮就可以实现瞬间转移,从一个城市去到另一个城市,大家一定非常羡慕,多么希望自己也能瞬间转移,想去哪就去哪。在《时间简史》里也说到这个场景,不过没有电影里面那么炫酷,看起来还有点恐惧。
其实宇宙万物都是有很小的粒子组成的,比如:分子,原子,中子,质子,电子,夸克等甚至更小的粒子,在《时间简史》里说的瞬间转移正是基于这个理论,比如说你在北京想要通过瞬间转移的方式去伦敦,那么需要在北京对你身上的粒子组成,排列等进行扫描分析。然后把分析的数据同步传输到伦敦,在伦敦的电脑就可以根据这些数据用粒子拼凑一个一模一样的你,而在北京的你会被打散变成粒子。换句话说理论上瞬间转移其实是在另外一个地方复制了一个一模一样的你,这个复制品拥有你的一切,包括基因,思维,记忆等等,而你的本体被摧毁了。
我一边看书一边就在想,这种瞬间转移过去的我还是我自己吗?万一电脑程序出现错误,我不就会彻底消失了吗?还有在摧毁本体的时候会不会疼?
好了,《时间简史》就分享到这来,其实里面还有很多脑洞,比如关于黑洞,宇宙为什么是我们看到的这个样子?还有些就完全不知道在说什么了。有兴趣大家可以自己去看看,展开自己的脑洞翱翔于宇宙。
时间简史读书笔记 篇4
小时候躺在屋顶仰望星空,就知道星星一闪一闪,一会儿就可以睡着了。上中学开始学习物理,接触引力,了解到星体运行规律等等,完全是被灌输进来的,只知道可以应用到生活场景。现在再来读这本书,不知道还能学进去多少知识,更多的是让工作日不那么单调、让自己更充实、以后能给儿子吹牛吧。
阅读科普读物,没有太多的感想,全是新奇、好玩儿,看一段之后就觉得:“啊,牛顿啊,我知道,他最著名的是牛顿定律,被一个苹果砸出来的”、“啊,伽利略啊,比萨斜塔很出名的...”、“啊,亚里士多德,哲学家,貌似他的理论被推翻了”......
但是......“牛顿定律是啥来着?比萨斜塔怎么着出的名来着?亚里士多德的啥理论来着?...”
时间就像筛子,一点一点把哪些早前对于我不是那么重要的细琐事情,从我脑袋里筛掉了。再从头了解一遍吧(没有列举下面这些人物的全部成就,仅就读到的做列举)。亚里士多德:提出地球是圆的,认为地球是宇宙的中心,所有天体都围绕地球做圆周运转。
托勒密:根据地心说制成宇宙学模型,为预言天体在天空之的位置提供了精密的系统。但为了正确的预言这些位置,托勒密必须假定月亮轨道有时离地球比其他时候要近一些。(为啥总是想把“托勒密”读成“托密勒”,有跟我一样的吗)
哥白尼:提出日心说,认为太阳是宇宙中心,地球和其他行星围绕太阳做圆周运动。
伽利略:用自己发明的望远镜观测木星,发现有卫星围绕木星运行,证明不是所有天体直接围绕地球运行。(查了一下伽利略在比萨斜塔做的实验,读书笔记.是自由落体实验:两个质量不一样的铁球同时从等高的位置自由下落,落地时间几乎一样,这个实验推翻了亚里士多德提出的:物体从高空坠落的快慢同物体质量成正比的观点)。
开普勒:修改正哥白尼的理论,认为行星不是做圆周运动,而是沿椭圆轨道运行。
牛顿:出版《自然哲学的数学原理》,提出物体如何在空间和时间中运动的理论,还发展了为分析这些运动所需的复杂的数学;提出万有引力定律:宇宙中的任一物体都被另外的物体所吸引,物体质量越大,相互之间距离越近,则相互之间的吸引力越大(原来牛顿不光提出了万有引力定律,原来并不真的是因为被苹果砸了才发现万有引力定律,而只是牛顿说过,在他陷入沉思之时,一个苹果的下落使他得到万有引力的思想。大惊)。
