。宇宙中所有结构都可归结于量子力学测不准原理所允许最小起伏。从些简单模型计算可得出和天文观测相致推论,如星系、恒星等等成团结构,大尺度各向同性和均匀性,空间——时间平性,即空间——时间基本上是平坦,并因此才使得星系乃至生命发展成为可能,还有时间方向箭头等等。霍金量子宇宙论意义在于它真正使宇宙论成为门成熟科学,它是个自足理论,即在原则上,单凭科学定律们便可以将宇宙中切都预言出来。
本书作者是当代最重要广义相对论家和宇宙论家。70年代他和彭罗斯道证明著名奇性定理,为此他们共同获得1988年沃尔夫物理奖。他还证明黑洞面积定理,即随着时间增加黑洞面积不减。这很自然使人将黑洞面积和热力学熵联系在起。1973年,他考虑黑洞附近量子效应,发现黑洞会像黑体样发出辐射,其辐射温度和黑洞质量成反比,这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小,而温度却越变越高,它以最后刻爆炸而告终。黑洞辐射发现具有板其基本意义,它将引力、量子力学和统计力学统在起。
1974年以后,他研究转向量子引力论。虽然人们还没有得到个成功理论,但它些特征已被发现。例如,空间——时间在普郎克尺度(10-33厘米)下不是平坦,而是处于种泡沫状态。在量子引力中不存在纯态,因果性受到破坏,因此使不可知性从经典统计物理、量子统计物理提高到量子引力第三个层次。
1980年以后,他兴趣转向量子宇宙论。
本书副题是从大爆炸到黑洞。霍金认为他生贡献是,在经典物理框架里,证明黑洞和大爆炸奇点不可避免性,黑洞越变越大;但在量子物理框架里,他指出,黑洞因辐射而越变越小,大爆炸奇点不但被量子效应所抹平,而且整个宇宙正是起始于此。
理论物理学细节在未来20年中还会有变化,但就观念而言,现在已经相当完备。
霍金生平是非常富有传奇性,在科学成就上,他是有史以来最杰出科学家之,他贡献是在他20年之久被卢伽雷病禁锢在轮椅上情况下做出,这真正是空前。因为他贡献对于人类观念有深远影响,所以媒介早已有许多关于他如何与全身瘫痪作搏斗描述。尽管如此,译者之于1979年第回见到他时情景至今还历历在目。那是第次参加剑桥霍金广
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