讀完這本書，我腦子裡究竟剩下了什麼
兩周前，霍金去世，我計劃讀完他的《時間簡史》。兩周後，的確是看完了，但其實讀到最後，就有些不耐煩了。
這篇文章是讀完這本書之後我所做的一個總結。大部分都是簡單明了的，畢竟霍金有些寫的很複雜的，我看完也會忘記的，所以最後在腦子裡記住的都是簡單的。
開普勒、哥白尼證明了日心說，改變了以往地心說的觀念，開始了人們對於宇宙的正確認識。
牛頓提出了著名的牛一、牛二、牛三定律。力是改變物體運動狀態的原因。力與質量和加速度有關。作用力與反作用力等大反向。他還提出了萬有引力定律。
愛因斯坦提出了狹義相對論，光速不變，且是可以達到的最大速度。你無法找到一個比光速還快的運動。另外他還提出了四維時空，將時間空間統一在一起。但是牛頓認為只要距離變化，那麼引力是可以瞬間變化的，這便產生了矛盾。如果傳播是有速度的，那麼距離變化總要經過一段時間，那麼引力怎麼可能瞬間變化？
愛因斯坦也曾為這個矛盾困擾了很長時間。在不久之後，他就提出了著名的廣義相對論。當一個無限小的物質運動時，如果不考慮引力，它總是在做勻速直線運動，但當考慮到引力時，時空就會彎曲，因而不可能筆直運動。他認為由於時空的彎曲導致了物質之間存在引力。所以本應在時空中直線運動的粒子，在三維世界裡看，它們的運動就會變得彎曲。但是時空為什麼會彎曲呢？其本質是由於物質的存在。
質量也是形成引力的一個重要因素，但不是唯一來源。質量可以和能量聯繫在一起，能量可以與動量聯繫在一起，能量可以與動量結合在一起，形成四維動量。這就又與狹義相對論聯繫在一起。引力其實就是一種超距力，不受距離的影響。
有人這樣描述廣義相對論：時空告訴物質如何運動，物質告訴時空如何彎曲。它將物質的 屬性與時空的彎曲聯繫在一起。廣義相對論已經成為了天體物理的基本思想，對於理解黑洞具有重要的指導意義。
當廣義相對論合理解釋了天體宇宙這些宏觀的東西，但是對於微觀粒子，該理論失敗了。於是量子力學應運而生。雖然它代表了一種前所未聞的不確定的觀念，但一個一個的實驗卻證明了量子力學的正確。
當想到量子力學，最著名的可能就是薛定諤的貓吧。在一個密封性盒子里，有一隻貓，同時還有放射性物質。當放射性物質衰變時，就會釋放出有毒氣體，將貓毒死。如果沒有檢測到衰變粒子時，就不會產生有毒氣體，貓仍會活著。所以如果我們想像貓的死活。貓又死又活，有可能死，也有可能活。
因為它給了一個很基礎的概念：量子態是不確定的。物質可能處於任意一種狀態，也可能處於某幾種狀態的疊加態。另外，它還給出了一個基本公設，即測量公設。測量會影響物質的狀態。在測量之前，物質有可能處於任意一種狀態，而只有測量時，它才會顯示出一種特定的狀態，這就是所謂的量子態坍塌，導致出現某一種確定的量子態。
薛定諤提出了薛定諤方程，創建了波動力學。它描述了粒子的時間演化規律。同時它也給出了可能出現狀態（本徵值）的概率。甚至，通過薛定諤方程，你可以解釋光子的各種現象，它可以將狹義相對論、電磁學聯繫在一起。更有甚者，它與熱力統計學也有所關聯。
海森堡提出了著名的不確定原理：在微觀世界中，在粒子的時間中，不可能同時準確測量位置和速度。當位置測量得準確，速度就不可能測量準確。當速度測量準確，位置就不可能測量準確。他還創建了矩陣力學。矩陣力學與波動力學都可以很好的解釋粒子運動，它們其實是一體兩面，一個認為波函數在變時間不變，一個認為時間在變而波函數不變。
之後，狄拉克又開創性地用數學方法進行量子態的計算。同時，他還預測了反粒子的存在。究竟什麼是反粒子呢？我們都知道電子是帶負電的，那麼電子的反粒子就會帶正電荷，即正電子。
其實，我已經忘了狄拉克算符：左矢，右矢是幹什麼用的。
黑洞又是什麼呢？大家都知道了黑洞的引力場很大，以至於光線都無法從黑洞逃脫。恆星一般都是由核聚變形成的。黑洞其實就是那些恆星燃料耗盡之後，受到外界力量不斷擠壓，坍縮而成的極大質量小體積高密度的天體。
由於光線都無法從黑洞逃出，所以我們無法觀察到黑洞。那麼怎麼確定黑洞的存在呢？我們可以根據它發出的輻射、引力波等來間接觀察到黑洞的存在。黑洞只有三個物理量可以測量：質量、電荷、角動量。這三者確定唯一的一個黑洞。另外，科學家認為黑洞與球體類似，而不存在其他的形狀。
黑洞的最外側通常稱之為事件視界。視界以外的觀察者無法獲得視界內的任何信息，也無法受到視界內所發生事件的影響。而黑洞中心裡，存在一個密度無窮大趨近於無限的奇點。
目前已有的理論認為，宇宙是從大爆炸開始的。那時候，宇宙的體積無限小，密度無限大，。而大爆炸就是宇宙的奇點。在大爆炸之後，所有的物理定律才起作用。之後，宇宙都處在不斷膨脹的狀態中，所以那些恆星在不斷離我們遠去。
由此，產生了著名的一句話（我忘記了原話）
你看到的星光都是從歷史深處跨越了幾十萬光年。
目前我們可以觀察了超新星的紅移現象，以及宇宙的微波背景輻射。從這些現象推斷出宇宙在不斷膨脹。可是宇宙為什麼能不斷膨脹，有什麼能量支撐著它嗎？其實的確有背後力量支撐著，它就是暗能量和暗物質。暗能量占宇宙質能的，68.3%，暗物質佔據了宇宙質能的26.8%。
宇宙中存在四種相互作用：萬有引力、電磁相互作用、強相互作用、弱相互作用。小尺度的量子力學與大尺度的廣義相對論目前並不能取得統一，弦理論還不能正確解釋預測天體現象。大統一理論還尚未完成，仍需要我們的努力。
最後，我總結一句，這科普讀物讓我這個學過理論物理、量子的人都讀得艱難。我很佩服那些可以讀懂這本書的人。
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