绝对零度：所能达到的最低的温度，在这温度下物体不包含热能。 

加速度：物体速度改变的速率。 

人择原理：我们之所以看到宇宙是这个样子，只是因为如果它不是这样，我们就不 
会在这里去观察它。 

反粒子：每个类型的物质粒子都有与其相对应的反粒子。当一个粒子和它的反粒子 
碰撞时，它们就湮灭，只留下能量。 

原子：通常物质的基本单元，是由很小的核于（包括质子和中子）以及围着它转动 
的电子所构成。 

大爆炸：宇宙开端的奇点。 

大挤压：宇宙终结的奇点。 

黑洞：空间—时间的一个区域，因为那儿的引力是如此之强，以至于任何东西，甚 
至光都不能从该处逃逸出来。 

强德拉塞卡极限：一个稳定的冷星的最大的可能的质量的临界值，若比这质量更大 
的恒星，则会坍缩成一个黑洞。 

能量守恒：关于能量（或它的等效质量）既不能产生也不能消灭的科学定律。 

坐标：指定点在空间—时间中的位置的一组数。 

宇宙常数：爱因斯坦所用的一个数学方法，该方法使空间—时间有一固有的膨胀倾 
向。 

宇宙学：对整个宇宙的研究。 

电荷：粒子的一个性质，由于这性质粒子排斥（或吸引）其他与之带相同（或相反） 
符号电荷的粒子。 

电磁力：带电荷的粒子之间的相互作用力，它是四种基本力中第二强的力。 

电子：带有负电荷并绕着一个原子核转动的粒子。 

弱电统一能量：大约为100吉电子伏的能量，在比这能量更大时，电磁力和弱力之间 
的差别消失。 

基本粒子：被认为不可能再分的粒子。 

事件：由它的时间和空间所指定的空间—时间中的一点。 

事件视界：黑洞的边界。 

不相容原理：两个相同的自旋为1／2的粒子（在测不准原理设定的极限之内）不能 
同时具有相同的位置和速度。 

场：某种充满空间和时间的东西，与它相反的是在一个时刻，只存在于空间—时间 
中的一点的粒子。 

频率：对一个波而言，在1秒钟内完整循环的次数。 

伽玛射线：波长非常短的电磁波，是由放射性衰变或由基本粒子碰撞产生的。 

广义相对论：爱因斯坦的基于科学定律对所有的观察者（而不管他们如何运动的） 必须是相同的观念的理论。它将引力按照四维空间—时间的曲率来解释。 

测地线：两点之间最短（或最长）的道路。 

大统一能量：人们相信，在比这能量更大时，电磁力、弱力和强力之间的差别消失。 

大统一理论（GUT）：一种统一电磁、强和弱力的理论。 

虚时间：用虚数测量的时间。 

光锥：空间—时间中的面，在上面标出光通过一给定事件的可能方向。 

光秒（光年）：光在1秒（1年）时间里走过的距离。 

磁场：引起磁力的场，和电场合并成电磁场。 

质量：物体中物质的量；它的惯性，或对加速的抵抗。 

微波背景辐射：起源于早期宇宙的灼热的辐射，现在它受到如此大的红移，以至于不以光而以微波（波长为几厘米的无线电波）的形式呈现出来。 

裸奇点：不被黑洞围绕的空间—时间奇点。 

中微子：只受弱力和引力作用的极轻的（可能是无质量的）基本物质粒子。 

中子：一种不带电的、和质子非常类似的粒子，在大多数原子核中大约一半的粒子是中子。 

中子星：一种由中子之间的不相容原理排斥力所支持的冷的恒星。 

无边界条件：宇宙是有限的但无界的（在虚时间里）思想。 

核聚变：两个核碰撞并合并成一个更重的核的过程。 

核：原子的中心部份，只包括由强作用力将其束缚在一起的质子和中子。 

粒子加速器：一种利用电磁铁能将运动的带电粒子加速，并给它们更多能量的机器。 

相位：一个波在特定的时刻的在它循环中的位置——一种它是否在波峰、波谷或它 
们之间的某点的标度。 

光子：光的一个量子。 

普郎克量子原理：光（或任何其他经典的波）只能被发射或吸收其能量与它们频率成比例的分立的量子的思想。 

正电子：电子的反粒子（带正电荷）。 

太初黑洞：在极早期宇宙中产生的黑洞。 

比例：“X比例于Y”表示当Y被乘以任何数时，X也如此；“X反比例于Y”，表示当Y被乘以任何数时，X被同一个数除。 

质子：构成大多数原子中的核中大约一半数量的、带正电的粒子。 

量子：波可被发射或吸收的不可分的单位。 

量子力学：从普郎克量子原理和海森堡不确定性原理发展而来的理论。 

夸克：感受强作用力的带电的基本粒子。每一个质子和中子都是由三个夸克组成。 

雷达：利用脉冲无线电波的单独脉冲到达目标并折回的时间间隔来测量对象位置的系统。 

放射性：一种类型的原子核自动分裂成其他的核。 

红移：由于多普勒效应，从离开我们而去的恒星发出的光线的红化。

奇点：空间—时间中空间—时间曲率变成无穷大的点。 

奇点定理：这定理是说，在一定情形下奇点必须存在——特别是宇宙必须开始于一个奇点。 

空间—时间：四维的空间，上面的点即为事件。 

空间的维：空间—时间的类空的、也就是除了时间的维之外的三维的任一维。 

狭义相对论：爱因斯坦的基于科学定律对所有进行自由运动的观察者（不论他们的运动速度）必须相同的观念。 

谱：诸如电磁波对它的分量频率的分解。 

自旋：相关于但不等同于日常的自转概念的基本粒子的内部性质。 

稳态：不随时间变化的态：一个以固定速率自转的球是稳定的，因为即便它不是静止的，在任何时刻它看起来都是等同的。 

强力：四种基本力中最强的、作用距离最短的一种力。它在质子和中子中将夸克束缚在一起，并将质子和中子束缚在一起形成原子。 

不确定性原理：人们永远不能同时准确知道粒子的位置和速度；对其中一个知道得越精确，则对另一个就知道得越不准确。 

虚粒子：在量子力学中，一种永远不能直接检测到的，但其存在确实具有可测量效应的粒子。波／粒二象性：量子力学中的概念，是说在波动和粒子之间没有区别；粒子有时可以像波动一样行为，而波动有时可以像粒子一样行为。 

波长：对于一个波，在两相邻波谷或波峰之间的距离。 

弱力：四种基本力中第二弱的、作用距离非常短的一种力。它作用于所有物质粒子，而不作用于携带力的粒子。 

重量：引力场作用到物体上的力。它和质量成比例，但又不同于质量。 

白矮星：一种由电子之间不相容原理排斥力所支持的稳定的冷的恒星。

是先有鸡，还是先有蛋？宇宙有开端吗？如果宇宙有开端的话，在此之前还发生过什么事情？宇宙从何处来，又向何处去？时间的本质是什么？它会有终结吗？过去与将来之间的差别从何而来？为什么我们记住的是过去而不是将来？这是我们很多人都曾经思考过的问题，同时又深深地被困惑，无法解答。对自己存身于其中的宇宙的神秘感却永远潜存在我们每一个人的心中。这也就是为什么当斯蒂芬·霍金的《时间简史》出版后，会在全世界造成如此巨大影响的原因———这本书至今累计发行量已达2500万册，被译成近40种语言，也就是说，世界上每500个人中就有一个人读过这部关于时间与空间的科学著作。他的名字凭借《时间简史》这本书为世人所熟知。

其实，早在70年代，霍金就曾使人为之侧目。他提出了黑洞放射，提出了奇点理论，并且用最通俗易懂的方法向朋友解释黑洞。朋友们问他：“如果黑洞是黑的，你怎么会看到它呢？”他回答说：“你去过舞厅吗？在那里你是否看到过那些穿着黑色晚礼服的男士与那些穿着白裙子姑娘们在一起翩翩起舞的情景？当灯光变暗时，你只能看到姑娘们，假设姑娘就是普通的星星，而男青年就是黑洞。你看不见黑洞，就像你看不见男青年一样。但是姑娘们旋转的舞姿使你确信那里一定有什么东西使她们在旋转。”从黑洞的故事中，就可显现日后《时间简史》的科普性。

事实上，霍金一直试图将爱因斯坦的相对论同量子理论综合起来，这也是爱因斯坦和其他科学家一直未能获得成功的领域。霍金提出的方程式有助于揭示，为什么宇宙在150亿年的时间里由一点扩展成无限，以及为什么它又以一种被称为“宇宙险境”的方式对其本身进行收缩。

《时间简史》是一部讲述宇宙奥秘的科普读物，试图解答人类最古老的命题：时间是有始有终的吗？宇宙是无限的吗？霍金认为宇宙的不断膨胀表明，宇宙在存在之前有一个诞生的起点，宇宙诞生的那一刻叫作“宇宙大爆炸”。“时间——空间在大爆炸奇点处开始，并会在大挤压奇点处或黑洞的一个奇点处结束。任何抛进黑洞的东西都会在奇点处被毁灭。”在霍金展示给人们的新的宇宙图景中，他在经典物理学的框架内，证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性；而在量子物理学的框架内，他研究的黑洞辐射理论证明，大爆炸的奇点不但被量子效应所抹平，而且宇宙正是起始于此。因此，霍金当之无愧地被赞誉为本世纪最重要的广义相对论学者和宇宙学家。

在《时间简史》中霍金所有理论公式都弃置不用，因为别人告诫他，放在书中的每一个方程都会使本书的销售量减半。霍金成功了，此书自经问世，已售出1000万册。霍金曾戏称，写此书的目的是为了给女儿挣学费，结果是，他女儿得到了丰足的学费，而读者获得了丰富的知识。

人们对于霍金的景仰，还来自于霍金对科学的执著精神和对生活的勇气。霍金20岁时被诊断出患有肌萎缩性侧索硬化，该病将导致瘫痪，医生甚至预言他还只有两年的寿命，然而霍金却创造了奇迹。尽管如今他只能坐在装有马达的轮椅里，依靠一个电脑发声合成器，以正常人十分之一的速度与人“交谈”，生理上他寸步难行，智慧上却一跃千年，跑到几十亿光年之外，那宇宙的边缘。他同其他科学家一样，用自己的经历告诉世人：执著的探索精神是生命的最大动力。

霍金所说的一切不可能都是绝对真理，他是一个探索者，在不断探索新的事物。他不仅推崇数学作为最严谨的形式逻辑的威力，更处处引证实际观测结果作为理论可信的基本条件。正如作者在书中指出的：“无论如何，科学的力量在于凡是未经实验验证的东西就不能被认为是真实的存在。”所以，在任何一种理论被实验或观测事实多次重复地证明之前，它是不可能为科学界所承认和接受为一种科学理论的，不管提出这种理论的是何许人。就宇宙学来说，说“宇宙在空间和时间上是无限的”，这对哲学家们来说可能一般地是正确的，但在现代自然科学中，科学家们往往避免使用或者根本就不使用这种说法。因为任何科学理论只能以实验和观测证据为基础，而任何实验和观测只能作用于有限的客体。所以对于现代天文学家、宇宙学家，他们所能研究和讨论的只能是可实验、可观测的具体而有限的宇宙，而对于望远镜看不到的更遥远的宇宙深处，他们将会老老实实地告诉你“这还是一个未解之谜”。这就是科学。科学永远不会标榜自己“无所不知”。重要的是，人类必须思考，必须继续不停地思考。人类必须努力拓展知识领域，但有时人们确实不知道从何处入手。我们不知道知识的边界在哪儿，是不是？因为你不知道起点在哪里。

如果我们发现了完整的宇宙理论，我们应当及时地让所有的人都能理解它的基本原理， 而不仅仅只限于少数科学家。到那时， 我们所有的人——— 哲学家、科学家，以及普通大众，都能够参与关于我们和宇宙为什么存在的问题的讨论。如果我们找到了这一问题的答案，人类理智将奏起终极胜利的凯歌，因为人类获得了最后的胜利。

我们之所以看到宇宙这个样子，只是因为如果它不是这个样子，我们就不会在这里去观察它。
大爆炸是宇宙开端的奇点。
科学的力量在于凡是未经实验验证的东西就不能被认为是真实的存在。

《时间简史——从大爆炸到黑洞》 
[英]史蒂芬·霍金　著　许明贤　吴忠超　译 

译者序  感　谢 导　言 
第01章 我们的宇宙图象 
第02章 空间和时间 
第03章 膨胀的宇宙 
第04章 不确定性原理 
第05章 基本粒子和自然的力 
第06章 黑　洞 
第07章 黑洞不是这么黑的 
第08章 宇宙的起源和命运 
第09章 时间箭头 
第10章 物理学的统一 
第11章 结　论 
阿尔贝特·爱因斯坦 
伽利雷·伽利略^[4] 
伊萨克·牛顿

艾萨克·牛顿

小辞典

感谢

在线阅读请登陆http://www.phil.pku.edu.cn/personal/wugsh/sources/time/sjjs.htm