目錄
序言 堅強的輪椅巨人，輝煌的科學(xué)巨著
導(dǎo)讀霍金與《時間簡史》
1.霍金：有史以來最杰出的科學(xué)家之一
2.霍金的作品：從《時間簡史》到《大設(shè)計》
3.量子宇宙論：霍金講述宇宙的由來
第一章 我們的宇宙
1.與生產(chǎn)生活休戚相關(guān)：人類開始關(guān)注宇宙
2.種種宇宙模型的出現(xiàn)：古希臘的宇宙觀
3.地球是靜止的宇宙中心：16世紀(jì)前歐洲的地心說
4.以太陽為中心的宇宙模型：哥白尼的日心說
5.地動說被證實：行星運動三大定律
6.宇宙沒有中心：布魯諾的悲劇
7.地球的能量源是太陽：我們居住在太陽系
8.離太陽最近的恒星：半人馬座的α星C
9.宇宙的度量單位：光年
10.望遠(yuǎn)鏡猶如時間機器：我們看到的是宇宙的過去
11.美麗而神秘的天河：無數(shù)恒星的集合
12.一個巨大的鐵餅：銀河系的形狀和大小
13.為數(shù)眾多的旋渦星系：美麗的獵犬座M51
14.仙女座星云在銀河系中嗎：關(guān)于仙女座大星系的爭論
15.使用亮度變化的恒星：測量天體的距離
16.仙女座星云在銀河系之外：哈勃的發(fā)現(xiàn)
17.宇宙廣闊無垠：到仙女座星系的距離
18.旋渦星系、橢圓星系和不規(guī)則星系：星系的形狀
19.錯綜復(fù)雜的星系世界：星系的大小和間距
20.星系聚集成群：星系團(tuán)和超星系團(tuán)
21.宇宙空洞的發(fā)現(xiàn)：難解的宇宙之謎
22.從照片到CCD：天文學(xué)的技術(shù)革新
23.向宇宙的盡頭探索：宇宙學(xué)的發(fā)展
24.巧合還是神奇：金字塔的奧秘
第二章 相對論：空問和時間
1.愛因斯坦：20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家
2.光速：亙古不變的速度
3.永恒不變：絕對時間與絕對空間
4.絕對空間：一直在找卻沒有找到的空間
5.愛因斯坦之前的解釋：運動中的物體長度會縮小
6.光速不變原理：愛因斯坦的破空之解
7.相對性原理：伽利略提出的相對論
8.四維：時間與空間的集合
9.何謂同時：同時也是相對的
10.鐘表變慢：光速恒定帶來的奇特現(xiàn)象之一
11.測定值會縮小：光速恒定帶來的奇特現(xiàn)象之二
12.驗證時間變慢：穿過大氣層的中微子流
13.再度相逢時誰更年輕：雙子吊詭之謎
14.男孩更年輕：雙子吊詭的解答
專題水桶實驗：牛頓尋找的絕對空間
第三章 膨脹的宇宙
1.世紀(jì)大發(fā)現(xiàn)：宇宙在膨脹
2.最初的觀測：斯萊弗的發(fā)現(xiàn)
3.光譜分析的應(yīng)用：光的波長和顏色
4.遠(yuǎn)去的聲音會變低：多普勒效應(yīng)
5.星系在遠(yuǎn)離的證明：紅移和退行速度
6.天文學(xué)的超級巨星：埃德溫?哈勃
7.越遠(yuǎn)的星系遠(yuǎn)離速度越快：哈勃定律
8.為了觀測更遠(yuǎn)的星系：變大的望遠(yuǎn)鏡
9.宇宙沒有邊界：無邊的宇宙
10.宇宙沒有中心：我們不在宇宙的中心
11.不斷地加速：空間是怎樣膨脹的
12.所有的星系重疊在一起：最初的宇宙很小
13.宇宙的起源：爆炸性的宇宙
14.地球比宇宙更古老：宇宙的年齡
15.哈勃的錯誤：兩種造父變星
16.以光速遠(yuǎn)離的星系：人類看不到的宇宙
17.宇宙會永遠(yuǎn)膨脹嗎：宇宙的未來
18.熱寂還是大坍塌：宇宙的終結(jié)
19.“空蕩蕩”的宇宙：宇宙的物質(zhì)
20.暗物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的經(jīng)過：扎維奇的發(fā)現(xiàn)
第四章 大爆炸、黑洞和宇宙演化
1.宇宙膨脹和光的波長：拉長的光波
2.物質(zhì)構(gòu)成的基本單位：原子核和電子
3.原子核的構(gòu)成：質(zhì)子和中子
4.制造原子核的能量：湯川秀樹的發(fā)現(xiàn)
5.熱宇宙的物質(zhì)形態(tài)：沒有結(jié)構(gòu)的宇宙
6.熱平衡下的均勻溫度：宇宙開始的狀態(tài)
7.元素是什么時候生成的：伽莫夫的困擾
8.大爆炸的閃現(xiàn)：氫彈實驗和伽莫夫
9.從一到無窮大：宇宙開始的3分鐘
10.與大爆炸相對立的理論：穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型
11.大爆炸理論的先驅(qū)：弗里德曼和勒梅特
12.電話公司發(fā)現(xiàn)的電波噪音：大爆炸理論的證據(jù)
13.空中交織著各種電磁波：光波的伙伴
14.電波的溫度：熱輻射
15.電波雜音帶來的諾貝爾獎：關(guān)于宇宙背景輻射的兩次獲獎
16.充滿整個宇宙的電磁輻射：宇宙微波背景輻射
17.原子的形成使宇宙透明化：宇宙放晴
18.宇宙開始的波動：COBE的發(fā)現(xiàn)
19.由微小的波動引發(fā)的：星系的形成
20.暗物質(zhì)的重要作用：星系由暗物質(zhì)的波動產(chǎn)生
21.最初形成的天體有多大：最初天體的大小之爭
22.最遠(yuǎn)的天體類星體：類星體的能量之謎
23.連光也逃不出來的地方：神秘的黑洞
24.類星體的能量之源：活動星系核模型
25.類星體的探索：恒星誕生于類星體
26.大爆炸之父：伽莫夫的生涯
第五章 宇宙的開始和未來
1.更細(xì)微的宇宙開端：質(zhì)子和中子是否也會瓦解
2.比質(zhì)子和中子更小的粒子：物質(zhì)由夸克構(gòu)成
3.宇宙間的隱者：中微子
4.反物質(zhì)哪里去了：磁單極概念的引入
5.大爆炸的又一謎團(tuán)：磁單極疑難
6.宇宙的勢力范圍：視界疑難
7.解決諸多疑難：暴脹理論的提出
8.什么是暴脹：暴脹是加速膨脹
9.引起暴脹的原因：與引力相反的作用力
10.恒星、星系的生成：量子波動引起密度波動
11.探尋暴脹的直接證據(jù)：重力波背景輻射
12.創(chuàng)造宇宙的時間：普朗克時間
13.取代粒子的最小存在：超弦理論
14.十維、十一維的時空：膜宇宙論
15.大爆炸以前宇宙就存在：兩種流行的模型
16.未來的宇宙圖景：宇宙加速膨脹
17.地球的未來：彗星向地球傾注而來
18.太陽的未來：最后變成白矮星
19.星系的未來：恒星從星系中蒸發(fā)
20.星系的繼續(xù)演變：巨大的黑洞
第六章 時間箭頭
1.時間箭頭：時間的單一方向性
2.普遍的物理法則：時間不會從過去流向未來
3.硬幣實驗：過去和未來的區(qū)別
4.時間本質(zhì)：時間是一種可能性的流逝
5.硬幣試驗的發(fā)現(xiàn)：熵增大法則
6.兩種狀態(tài)：宏觀狀態(tài)與微觀狀態(tài)
7.玻耳茲曼：深受哲學(xué)困擾的物理學(xué)家
8.不同的時間箭頭：宇宙論的時間箭頭
專題 意識中的時間：我們?nèi)绾斡X察時間
9.時間指向的標(biāo)志：熵增大與宇宙創(chuàng)始
10.宇宙創(chuàng)始狀態(tài)：宇宙膨脹與收縮
專題 生物賴負(fù)熵為：薛定諤與負(fù)熵？
11.進(jìn)化的起源：宇宙的起點
12.彭羅斯的假說：用奇異點區(qū)分過去和未來
第七章 蟲洞和時問旅行
1.真的可能嗎：神奇的時間機器
2.封閉的時間軸：時間的特質(zhì)
3.旋轉(zhuǎn)黑洞：另一種黑洞
4.時光隧道：連接平行宇宙的通道
5.蟲洞：連接時間的隧道
6.使用蟲洞：時光機器的制造原理
7.宇宙繩：宇宙中的繩狀能源群
8.能源的最低狀態(tài)：真空的互相轉(zhuǎn)換
9.缺口：宇宙繩周圍的時空
10.使用宇宙繩：制造時光機器
11.保存歷史：霍金關(guān)于歷史保存的假說
12.反粒子：朝過去行走的粒子
13.使用反物質(zhì)：相對生成與相對消滅
14.終極答案：回答“時光機器可能嗎”
附錄一：我們?nèi)绾胃惺芸臻g和時間
附錄二：不可不知的物理名詞