[宇宙之外]宇宙之外是什么

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(1) [宇宙之外是什么]宇宙知识课件

　　仰望灿烂的星空，我们会肃然起敬，产生无穷无尽的联想和想像。从古到今，人们对于宇宙的猜测和探索从来也没有停止过以下是小编整理的宇宙知识课件，欢迎阅读。
　　教学目标：
　　知识目标：
　　1.引导学生联系实际，了解解说词的特点。
　　2.引导学生了解一些有关宇宙的基础知识。
　　能力目标：
　　1.引导学生借助文中精辟的议论和热烈的情感抒发，了解作者对宇宙和人类的思考，并引发自己的思考。
　　2.扩展学生的思维层次和文化素养。
　　德育目标：
　　激发学生的求知欲和探索精神。
　　重点、难点：
　　1.引导学生联系实际，了解解说词的特点。
　　2.引导学生借助文中精辟的议论和热烈的情感抒发，了解作者对宇宙和人类的思考，并引发自己的思考。
　　教学方法：
　　1.阅读分析全文结构。
　　2.引导学生借助文中精辟的议论和热烈的情感抒发，了解作者对宇宙和人类的思考，并引发自己的思考。
　　教学课时：两课时
　　第一课时
　　教学过程：
　　一、导入新课
　　浩瀚的宇宙无边无际，自古以来人们对宇宙产生了无穷无尽的遐想，自从科学产生以来，人们对宇宙的探索就没有停止过。随着科学技术的发展，人们越来越迫切地想了解宇宙的奥秘。
　　(板书)宇宙的边疆
　　二、明确目标
　　1.引导学生联系实际，了解解说词的特点。
　　2.引导学生借助文中精辟的议论和热烈的情感抒发，了解作者对宇宙和人类的思考，并引发自己的思考。
　　三、整体感知
　　1.作者简介
　　卡尔·萨根(Carl Sagan，1934—1996)，美国人，曾任美国康奈尔大学行星研究中心主任，被称为“大众天文学家”和“公众科学家”。他以对科学的热忱和个人巨大的影响力，引导几代年轻人走上探索科学之路。他对人类将无人航天器发送到太空起过重要的作用，在行星科学、生命的起源、外星智能的探索方面也有诸多成就。他主持过电视科学节目，出版了大量科普文章和书籍，其《伊甸园的飞龙》曾获得普里策奖，电视系列节目《宇宙》在全世界取得热烈反响。主要作品还有《宇宙联结》《宇宙》《布卢卡的脑》《被遗忘前辈的阴影》《暗淡蓝点》《数以十亿计的星球》等。
　　2.解说词的文体特点
　　课文是一部电视片的解说词，具有以下几个特点：
　　(1)解说词要根据解说对象的特点，有明确的主题和说明重点，不能面面俱到，要突出事物的主要方面，抓住事物的关键，即使是拓展性内容，也不能游离解说的主题。如课文解说的对象是宇宙，那么就要紧扣宇宙的组成来介绍，不能随意生发其他问题。
　　(2)解说词补充和增加解说对象的相关信息，主要是知识和情理的扩展，使读者接受到画面和实物本身无法传递和难以表达的涵义。如课文中对光年基本概念的介绍(知识扩展)，将宇宙比做大海，激发读者对宇宙的想像(情理扩展)。
　　(3)解说词是一个有机的整体，但各个部分又有相对的独立性。课文从宇宙整体到星系的组成再到太阳系，虽然每个部分紧密相联，但又各有侧重，各有中心。
　　3.本文的说明顺序
　　解说词具有一定的视觉性，随着摄影镜头由大尺度空间到小尺度空间，缓缓推进。就我们的阅读来说，课文已经脱离了电视视觉画面(还能感觉到电视画面对文字的影响，如“我们现在已经回到了我们的后院”等介绍性词语)，独立成篇，从说明顺序上看，采取的是空间顺序：
　　宇宙吟星系(星系群、子星系) 恒星 太阳系 行星
　　这样的说明顺序，好处在于：
　　(1)虽然我们生活在宇宙中，但是我们跳出宇宙之外，将它作为纯客观的说明对象来解说，这样能够更清晰、直观地介绍。
　　(2)空间尺度由大到小，让读者从整体上有所了解之后，再深入局部了解细微，这样顺序清楚，层次分明，符合读者的思维习惯。
　　(3)由广阔的宇宙，穿过无尽的空间，最终回到人类的家园，这是探索和发现的过程，表现了人类对宇宙的敬仰和“掌握我们自己的命运”的热情。“人类的未来取决于我们对这个宇宙的了解程度”，由宇宙再反观地球，就是人类的未来之路，说明的顺序和作者的思想达到某种契合。
　　四、重点、难点的学习与目标完成过程
　　1.提问：本文运用了大量的议论与抒情，有什么作用?
　　明确：课文补充了许多相关知识，但是更突出的，是作者抒发自己的思想感情，其中有大段的议论和抒情。如开始的三段文字和结尾的两段文字，强烈的议论和抒情色彩，融说理和抒情为一体，而且和说明性的文字配合自然，传达了作者对宇宙和人类的认识。语段中的议论和抒情也是随处可见的，如“假如我们被随意搁置在宇宙之中，我们附着或旁落在一个行星上的机会只有1033分之一。在日常生活当中，这样的机会是‘令人羡慕的’。可见天体是多么宝贵”等。
　　2.提问：人类认识宇宙，是从地球开始的，为什么作者的解说，不沿着人类认识发展的轨迹进行呢?
　　明确：当然，按人类对宇宙认识的历程来介绍，也未尝不可。课文的介绍顺序，是符合宇宙演化规律的，先有宇宙，次有星系，再有恒星，再有行星，这样介绍便于知识的梳理;其二，这是电视片的解说词，由摄影的角度来看，先整体后局部便于把握，而先局部后整体，表述上容易混乱，视觉画面也不好协调。
　　3.提问：作者对宇宙有怎样的认识?
　　明确：宇宙辽阔无垠，神秘莫测。而人类生活的地球，只是宇宙中的沧海一粟，“它的存在可能仅仅对我们有意义”。宇宙不因为地球及生活在地球上的人类而存在，而人类的未来，却取决于对宇宙的了解程度。
　　4.提问：作者对人类有怎样的认识?
　　明确：人类在宇宙中是渺小的，“只不过是晨窗中飞扬的一粒尘埃”;人类关心的大多数问题，对宇宙来说更是微不足道、毫无意义;但是人类又是勇敢、光荣的，他们以渺小的身躯，来探索广阔的宇宙，人类在渺小之中进发出宇宙般的伟大。
　　5.提问;课文中有大段的议论和抒情，是否干扰了对宇宙的说明?
　　明确:作为电视片的解说词，不仅要让观众了解宇宙的客观构成和相关知识，还要表达人类对宇宙的主观认识和人类探索宇宙的意义，这样才能感染观众，激发他们对宇宙的兴趣。所以，议论和抒情不仅没有干扰介绍，反而使介绍更具科学意蕴和人文内涵。
　　五、布置作业
　　完成“研讨与练习一、二”。

(2) [宇宙之外是什么]果壳中的宇宙的读书笔记

　　【篇一：果壳中的宇宙读书笔记】
　　这本书先不说其内容，光说其作者就足以让人们震撼和敬佩的了。这位作者就是在剑桥大学担任教授职位的史蒂芬。霍金先生。他是一位量子物理学家，他全身上下只有三根手指能动。他就是用这三根手指用鼠标写出了一本本的书，《时间简史》是他的代表作。
　　《果壳中的宇宙》的第一章主要介绍了广义相对论和狭义相对论，以及爱因斯坦是如何以它为基础进行下一步的思考和研究的，同时还说明了霍金本人的看法；第二章讲了一种假设。作者假设时间是有形状的，并通过量子公式验证了这种假设与相对论的理论是相符的；第三章作者是在解说宇宙。他认为宇宙有许多重的历史，每一个历史都可以是由微小的粒子构成；第四章讲了一个预言，霍金先生预言在超引力的状态下（如黑洞）时间弯曲，我们如何降低我们自身来适应未来；最后两章用宇宙中的各种条件来拟出我们作为生物在时空中旅行的种种可能性以及我们与宇宙的关系，还提出了我们所生活的地方是否虚无等假设。
　　这本书的内容给了我很大的震撼。读了它，让我再碰到其他奇怪的问题时不会再迷惑。
　　【篇二：果壳中的宇宙读书笔记】
　　我是学文科的，高二起没再接触过物理，此后接触的数学都很浅显。可我偏偏爱好看科普作品，也许那种似懂非懂，有些类似于陶渊明的“一知半解”？又或许，那种满眼都是知识点，满足了我“开卷有益”的内心需求？
　　无论如何，我是第二次拿起《果壳中的宇宙》。浩淼的宇宙有无边界？它究竟从何而来，又将向何处去？每一个曾在夏夜独自仰望星空的人都会想过这个问题。霍金无疑是现代最有可能回答这个问题的人。他的文笔相当好，所以他的知名，从很大意义上来说，并非来自于他的学术成果，而是来源于他的这几本科普著作。吴超英译得也特别好，基本无损原作的魅力。可惜的是，我确实只能看懂其中的比喻。呵呵，看懂比喻也就够了，谁也没要求读者用数学重新验算一遍霍金的结论。他说“泡泡”于“膜”在数学上是等效的就是等效的，他说回到过去的概率接近于零就接近于零。我照单全收。质量让时空弯曲，量子的不确定性原理，宇宙的历史求和，长毛的黑洞，闭合的时间圈环，超弦理论，他把我领到这么多的科学处女地，如导游般，一一指点给我看。顾虑我不懂他的语言，又作了如此多、如此精彩的插图……
　　对我而言，霍金和哈姆雷特一样，“即便把我关在果壳之中，仍然自以为无限空间之王。”
　　【篇三：《果壳中的宇宙》读书笔记作文】
　　《果壳中的宇宙》这一书名出于莎士比亚名剧《哈姆雷特》。它的隐喻是多重的。哈姆雷特认为，即使把他关在果壳中，仍然自以为是空间之王。从广义上看，粒子，生命和基本的处境都和果壳类似，尚不清楚的是它们中有哪些自认为是无限空间之王。现代量子宇宙学认为，整个宇宙是有一个果壳状的瞬子演化而来，果壳上的量子皱纹包含宇宙中所有结构的密码。
　　通过对此书的阅读后，使我看到了宇宙的无限空间，及众科学家的伟大发现。爱因斯坦的两个基本理论：相对论和量子论。广义相对论把空间和时间从一个事件在其中发生的被动的背景转变变成为宇宙动力学的主动参与者。这就引发了一个伟大的问题，这个问题在21世纪仍然处于物理学的最前沿。
　　霍金教授以他独特的热情把我们带入了奇境里，粒子，膜和弦做十一维运动，黑洞蒸发并且和它携带的秘密同归于尽，我们宇宙创生的种子只不过是一个微笑的硕果。
　　科学的终极目的在于提供了一个简单的理论去描述整个宇宙。然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律：（如果我们知道在任一时刻宇宙是什么样子的，则这些定律即能告诉我们以后的任一时刻宇宙是什么样子的。）
　　第二，关于宇宙初始状态的问题。有些人认为科学只应过问第一部分，他们认为初初始状态的问题应是形而上学或宗教的范畴。他们会说，全能的上帝可以随心所欲地启动这个宇宙。也许是这样。但是，倘若那样，他也可以使宇宙以完全任意的方式演化。可是，看起来他选择宇宙以一种非常规则的、按照一定规律的方式演化。所以，看来可以同样合理地假定，也存在着制约初始状态的定律。
　　正如古老谚语所说的，充满希望的旅途胜过终点的到达。我们追求发现，不仅在科学中，而且在所有领域中激起创造性。希望我们以身边的每一件小事坐起，体验果壳中的宇宙！
　　【篇四：《果壳中的宇宙》读书笔记】
　　你或许很难理解爱因斯坦的《相对论》，但读过《果壳中的宇宙》的前两章后，你便可了解它所基于的哲学原理。读完这本书之后，你就了解了建立一个统一“量子理论”和“相对论”的理论的重要性，以及物理学家为之所进行的探索。
　　在众多的理论中，弦理论被认为是最有希望的理论，因而霍金的这本书中投入了大量的篇幅来解释什么是弦理论。弦论假设不存在粒子，而只有弦在空间中运动，一条弦就是一个画在空间中的圈，各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。当一条弦随时间运动时，它的轨迹不是一条线而是一根管子。两条弦还可以结合形成一条新弦，一条弦也可以分裂成两条。自然界中的一切相互作用，包括电子和光子的相互作用，都可以用弦的分裂和结合来解释。从某种程度来说，弦论已经统一了强力、弱力、电磁力和引力，因而弦论也被称为大一统理论（TheoryofEverything）。
　　在研究的过程中，存在着五个不同种类的自洽弦理论，这与弦论追求一种单一理论的初衷相左。经过数年努力，物理学家终于找到解决问题的钥匙。尽管目前这一理论还未得到一个大家一致赞同的形式，但至少已为它起了一个名字：M理论。
　　在M理论中，时空是10维或者是11维的，为什么日常生活中所见的时空是4维的呢？霍金认为，存在着两种可能的解释：一可能是所有额外维的尺度非常小，甚至如普朗克尺度那样小，实在难以观察到；二可能是额外维的尺度相当大，甚至可达无穷大，只是在目前的观察条件下尚未观测到。霍金认为，大的额外维是新理论探索中的激动人心的进展，它蕴涵着我们生活在一个胚世界中。强力、弱力和电磁力将被限制在这个胚中，所以任何与引力不相关的物理问题就会和在4维时空中的一样。与此相反，引力则会弥散到整个高维空间中去。
　　考虑到大的额外维度，起初的弦理论（认为时空包含4个展开的时空维度和6到10个卷曲维度）中弦的概念可以被可以进一步推广到p胚，即高维空间的p维客体。霍金认为，时空就是一张推广了的“膜”，不过这张膜不是2维的，而是4维的（不同于起初一维的弦）。
　　霍金认为，在4维“膜”世界中，人类生活在一个胚中，邻近还有另一个“影子”胚。因为光被限制在胚中，不能传播到另一个胚，所以人类不能看到影子世界。但是人类会感觉到影子胚中的物质的引力影响。这种引力在人类所在的胚世界中会显示成一种“暗”源（暗物质）。检测“影子”胚的仅有办法是通过引力的途径。
　　按照霍金的无边界设想，胚世界的自发创生有一段“虚时间”的历史。在这段历史中，宇宙像一个果壳：一个4维球面（不妨想像成是一个多了两维的核桃壳）。只是果壳是空的，在这胚世界图像中的4维果壳是满的：人类生活其中的胚在虚时间中的历史是一个4维球，它是一个5维泡泡的边界，而余下的5维或6维是卷曲的，并且卷得非常小。
　　以上是对霍金的最新科普书籍《果壳里的宇宙》的简述，其中每一段的内容都是很多科学家多年研究的结果，因而在短时间内理解这些内容是不可能的。老实地说，到目前为止我也只能理解这本书的前两章。虽然我也读过有关弦理论的其它科普读物（如《宇宙的琴弦》），我仍不能理解弦理论当前发展的状况。据我所知，弦理论发展的初衷是解决量子理论和相对论之间的矛盾，之后由于标准模型的成功（统一了强力、弱力、电磁力并与狭义相对相容，但不能包括引力，即与广义相对论不相容）以及其弦理论给出的预言在实验中不能被验证，弦理论受到冷落。之后弦理论的发展是基于小的卷曲维度（小于普朗克长度，对其探测超出当前实验条件，或许永远不能被探测）来弥补之前理论的缺陷以及预言，后来为囊括多种版本的弦理论，M理论被提出。考虑弦理论的这个发展历程，我有中云里雾里的感觉，并对这个研究方向感到极大地担忧。由于它的发展脱离了实验验证，因而我很怀疑发展这种理论的意义所在。
　　【篇五：《果壳中的宇宙》读后感】
　　出生于1942年，而他的生日恰好是伽利略逝世三百年忌日。现任剑桥大学卢卡斯数学教授（这一职位曾由艾萨克·牛顿所任）。他广被推崇为继爱因斯坦后最杰出的理论物理学家，称为“轮椅上的爱因斯坦”。他的主要著作是《时间简史》。读过的《果壳中的宇宙》正好是《时间简史》的姐妹篇。
　　《果壳中的宇宙》是一本图文并茂的科普著作，主题是宇宙学，涉及广义相对论、量子论、黑洞、暴胀、时间旅行、弦论、超引力等诸多前沿概念。当然，这些概念我到现在也没能完全明白。
　　这本书先第一章说的是相对论简史，相对论有狭义相对论和广义相对论。狭义相对论是由爱因斯坦在洛仑兹和庞加莱等人的工作基础上创立的时空理论，是对牛顿时空观的拓展和修正。爱因斯坦以光速不变原理出发，建立了新的时空观。狭义相对论中最简单的例子是在加速度和引力场之间存在1个紧密的关系。待在1个封闭的盒子里，譬如升降机中的某人不能将盒子静止地处于地球引力场中和盒子在自由空间中被火箭加速这2种情形区别开来。广义？相对论的1个非常重要的推论是质量和能量的关系。爱因斯坦关于光速对于任何人而言都应该显得相同的假设，意味着没有任何运动的比光还快。当人们应能量加速任何物体，无论是粒子或者空间飞船，实际上发生的是，它的质量增加，使得对她进1步加速更困难。要把1个粒子加速到光速要消耗无限大能量，因而是不可能的，正如爱因斯坦的著名公式总结的：E＝mc＾2，质量和能量是等效的。
　　第二章说的是时间的形态，与爱因斯坦的相对论和大量的实验相符合，它提出时间和空间是非常复杂地相互纠缠在一起。人们不能单独使空间弯曲而不涉及时间。这样，时间就有了形态。19世纪作家查里斯·朗母写到：“世间万物没有任何东西像时间和空间那么使我困惑。然而没有任何东西比时间和空间更少使我烦恼，因为我从不想起它们。”我们中的大多数人早本部分时间不去考虑时间和空间，不管他们为何物；但是我们所有人有时极想知道时间是什么，它如何开始，并且把我们知道何方。如果预言和观测相一致，则该理论在这个检验下存活，尽管它永远不能被证明是正确的。人们说能做的一切，是将所发现的描述成时间的1种非常好的数学模型并且说明它能预言什么。
　　第三部分说的是果壳中的宇宙：宇宙具有多重历史，每1个历史都是由微小的硬果确定的。霍金认为空间的最明显之处是它无限地向外延伸，通过现代仪器，我们可以看到各种形状和尺度的数以亿万计的星系。尽管宇宙似乎在空间的每一位置上都很相同，它肯定是随时间变化的。霍金的量子宇宙论的意义在于它真正使宇宙论成为一门成熟的科学，它是1个自足的理论，即在原则上，单凭科学定律我们便可以将宇宙中的一切都预言出来。而量子引力论正是这些书的大部分的主题。哎，这部分真的很难懂，就少说点了。
　　第四部分说的是预言未来：黑洞中的信息丧失如何降低我们预言未来的能力。如果信息在黑洞中丧失，情况就并非如此，任何事情都可能已经发生过。预言将来的能力也被削减了。我们能够确定地预言粒子具有相反的自旋，但是如果1个粒子落进黑洞，就不能对余下的粒子作确定的预言，这意味着在黑洞外不能确定预言任何测量，作出确定预言的能力被减低至半。那么关于预言将来的能力呢？现在看来它至少在3个层次上受到限制。第一，是动力学系统的混沌行为，使得拉普拉斯意义上的决定性在实际上是不可能实现的。第二，在量子力学中状态是由波函数描述的，海森堡的不确定性原理使得经典意义上的决定性被减半。第三，不平凡的时空拓扑，使波函数被密度矩阵所取代，就在这里引进了热力学意义上的随机性。
　　第五章说的是护卫过去：时间旅行可能吗？我觉得不可能，我们中学书上也说不可能，至少来说最近的很多年里都不可能，因为我们还没有把原理完全弄清楚，而且最近的很多年里我们还造不出那种可以快过光速的时间机器，所以嘛，回到过去我们是不用想了爱因斯坦的广义相对论是所有现代有关时间旅行讨论的基础。爱因斯坦方程描述宇宙中的物质和能量如何将空间和时间弯曲和变形，从而使空间和时间变成动力量，有了时空可能弯曲得这么厉害，在乘空间飞船出发之前即已返回的可能性。
　　读过这本书才知道自己对天体物理、对宇宙与生命理解的是这么少，但我们这为学生是没有办法的，我们要做的就是学好自己的东西，为以后的学习或研究找好基础，这些高深的理论啊什么的就让霍金教授和许多理论物理学家一道，去努力寻求科学的最神圣的精华，然后让我们学去。
　　【篇六：果壳中的宇宙读书笔记】
　　怀着对这个有趣的题目的好奇心，我阅读了著名的物理学家史蒂芬·霍金的《果壳中的宇宙》这本书，说实在的，很多地方总要一遍又一遍地看，最终却还是一知半解，但对其大概还是知道了一些，在这里谈谈我的一些感想。
　　通过了解，本书的题目乃出自莎士比亚的《哈姆雷特》。哈姆雷特认为，即使把他关在果壳中，仍然自认为是无限空间之王。作者把我们广阔的宇宙隐喻成一颗果壳，认为在广义上，粒子、生命和星体的处境都和果壳相似。作为一位最富有创见的科学巨人，提出整个宇宙是由一个果壳状的瞬子演化而来，果壳上的量子皱纹包含着宇宙中的所有密码。
　　霍金在书里，告诉我们宇宙，告诉我们未来。相对论和量子论是20世纪最伟大的科学成就。尤其是前者，他完全是人类智慧的伟大构筑。所以在《果壳中的宇宙》的第一章相对论简史中主要是关于爱因斯坦的生平。这位在轮椅上度过后半生的科学巨人，1879年诞生于德国的乌尔姆，次年他全家即迁往慕尼黑。几经辗转后他在苏黎完成学业，与1900年从ETH的联邦高等工业学校毕业。1905年在专利局上任，写了三篇论文，着三篇论文不仅奠定了他作为世界最主要科学家之一的地位，而且开启了两项观念革命，着革命改变了我们对时间、空间以及实在本身的理解。
　　在第一章里，主要介绍了广义相对论和狭义相对论，以及爱因斯坦是如何以它为基础进行下一步的思考和研究的，同时还说明了霍金本人的看法。讲爱因斯坦是如何为20世纪两个基本理论，即相对论和量子论。在第二章中，讲了一种假设。时间的形态：爱因斯坦的广义相对论使时间具有形态。这如何与量子论相互和谐。作者假设时间是有形状的，并通过量子公式验证了这种假设与相对论的理论是相符的。第三章中，讲了果壳中的宇宙：宇宙具有多重历史，每一个历史都是由微小的硬果确定的。作者是在解说宇宙。他认为宇宙有许多重的历史，每一个历史都可以是由微小的粒子构成。奠基的量子论则是实验观测的被动产物，它的含义迄今还解释不清。在广义相对论中，时空不再是一个被动的背景，而是宇宙演化的主动参与者。物质分布使时空弯曲。现在再去侈谈宇宙之外的空间和时间，对这些概念进行所谓的思辨，只能是倒退到圣奥古斯丁之前。牛顿的时空观是一个虚幻，而虚幻的唯一功能是对软弱者的安慰。爱因斯坦的引力论是将万有引力归结为时空的曲率。那么时空能否被弯曲得这么厉害，以至于人们可以返回到过去改变历史呢？严格的科学计算指出，这是不可能的。第四章中，讲的是预言未来：黑洞中的信息丧失如何降低我们预言未来的能力。霍金先生预言在超引力的状态下（如黑洞）时间弯曲，我们如何降低我们自身来适应未来。那么关于预言将来的能力呢？现在看来它至少在三个层次上受到限制。第一，是动力学系统的混沌行为，使得拉普拉斯意义上的决定性在实际上是不可能实现的。第二，在量子力学中状态是由波函数描述的，海森堡的不确定性原理使得经典意义上的决定性被减半。第三，不平凡的时空拓扑，使波函数被密度矩阵所取代，就在这里引进了热力学意义上的随机性。第五章中，讲了护卫过去：时间旅行可能吗？一种先进的文明能回返以前并改变过去吗？宇宙的未来是怎样的呢？如果我们承认科学定律的普适性和无穷威力，则不管人类的雄心有多大，毕竟要受环境和人口问题的限制，我们不能和这些限制作无望和愚昧的搏斗。人类只能采用一种明智和节制欲望的生活方式。最后两章用宇宙中的各种条件来拟出我们作为生物在时空中旅行的种种可能性以及我们与宇宙的关系，还提出了我们所生活的地方是否虚无等假设。
　　从《时间简史》首版以来的十年间，相对论家、宇宙学家和粒子物理学家通力合作，在寻找宇宙最核心的万物理论上取得长足进展。但和人们以往期望不同的是，我们可能不再具有统一理论的唯一表述，这正如不能用一张地图描绘整个地球表面一样。这种所谓的M－理论把超引力和五种弦理论在一个单独的理论框架中统一起来。超弦理论是在不同情形下对自然的方便的近似。但是M－理论的整体概况还是不很清楚。我们的宇宙很可能是高维空间中的一个四维膜，我们的宇宙果壳也就更加神奇了。困扰天体物理学家多年的暗物质很可能是影子星系的贯穿高维空间到达我们星系的引力效应，引力的近距效应和牛顿定律有偏差等等。四维膜之外的高维空间的行为如何是个饶有兴趣的问题。但是只要它们对膜世界具有相同的效应，对于它们的区别就没有意义。量子宇宙学家就相信无中生有的场景而言是彻底的无神论者，就科学的方法论而言是不可救药的实证主义者，而就沉迷。
　　以上大多数是我通过书里的内容看后整理出来的，要说真的看懂那还是需要花更多的时间去研究的，毕竟对这类深奥的自然科学类的书，并不是一时半会能领悟的。但在这本书里，我看到了宇宙的神秘与其带给我们的无穷无尽的遐想。作文
　　【篇七：《果壳中的宇宙》读书笔记】
　　《果壳中的宇宙》是史蒂芬·霍金为其成名著作《时间简史》在2001年写的续篇。
　　你或许很难理解爱因斯坦的《相对论》，但读过《果壳中的宇宙》的前两章后，你便可了解它所基于的哲学原理。读完这本书之后，你就了解了建立一个统一“量子理论”和“相对论”的理论的重要性，以及物理学家为之所进行的探索。
　　在众多的理论中，弦理论被认为是最有希望的理论，因而霍金的这本书中投入了大量的篇幅来解释什么是弦理论。弦论假设不存在粒子，而只有弦在空间中运动，一条弦就是一个画在空间中的圈，各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。当一条弦随时间运动时，它的轨迹不是一条线而是一根管子。两条弦还可以结合形成一条新弦，一条弦也可以分裂成两条。自然界中的一切相互作用，包括电子和光子的相互作用，都可以用弦的分裂和结合来解释。从某种程度来说，弦论已经统一了强力、弱力、电磁力和引力，因而弦论也被称为大一统理论（TheoryofEverything）。
　　在研究的过程中，存在着五个不同种类的自洽弦理论，这与弦论追求一种单一理论的初衷相左。经过数年努力，物理学家终于找到解决问题的钥匙。尽管目前这一理论还未得到一个大家一致赞同的形式，但至少已为它起了一个名字：M理论。
　　在M理论中，时空是10维或者是11维的，为什么日常生活中所见的时空是4维的呢？霍金认为，存在着两种可能的解释：一可能是所有额外维的尺度非常小，甚至如普朗克尺度那样小，实在难以观察到；二可能是额外维的尺度相当大，甚至可达无穷大，只是在目前的观察条件下尚未观测到。霍金认为，大的额外维是新理论探索中的激动人心的进展，它蕴涵着我们生活在一个胚世界中。强力、弱力和电磁力将被限制在这个胚中，所以任何与引力不相关的物理问题就会和在4维时空中的一样。与此相反，引力则会弥散到整个高维空间中去。
　　考虑到大的额外维度，起初的弦理论（认为时空包含4个展开的时空维度和6到10个卷曲维度）中弦的概念可以被可以进一步推广到p胚，即高维空间的p维客体。霍金认为，时空就是一张推广了的“膜”，不过这张膜不是2维的，而是4维的（不同于起初一维的弦）。
　　霍金认为，在4维“膜”世界中，人类生活在一个胚中，邻近还有另一个“影子”胚。因为光被限制在胚中，不能传播到另一个胚，所以人类不能看到影子世界。但是人类会感觉到影子胚中的物质的引力影响。这种引力在人类所在的胚世界中会显示成一种“暗”源（暗物质）。检测“影子”胚的仅有办法是通过引力的途径。
　　按照霍金的无边界设想，胚世界的自发创生有一段“虚时间”的历史。在这段历史中，宇宙像一个果壳：一个4维球面（不妨想像成是一个多了两维的核桃壳）。只是果壳是空的，在这胚世界图像中的4维果壳是满的：人类生活其中的胚在虚时间中的历史是一个4维球，它是一个5维泡泡的边界，而余下的5维或6维是卷曲的，并且卷得非常小。
　　以上是对霍金的最新科普书籍《果壳里的宇宙》的简述，其中每一段的内容都是很多科学家多年研究的结果，因而在短时间内理解这些内容是不可能的。老实地说，到目前为止我也只能理解这本书的前两章。虽然我也读过有关弦理论的其它科普读物（如《宇宙的琴弦》），我仍不能理解弦理论当前发展的状况。据我所知，弦理论发展的初衷是解决量子理论和相对论之间的矛盾，之后由于标准模型的成功（统一了强力、弱力、电磁力并与狭义相对相容，但不能包括引力，即与广义相对论不相容）以及其弦理论给出的预言在实验中不能被验证，弦理论受到冷落。之后弦理论的发展是基于小的卷曲维度（小于普朗克长度，对其探测超出当前实验条件，或许永远不能被探测）来弥补之前理论的缺陷以及预言，后来为囊括多种版本的弦理论，M理论被提出。考虑弦理论的这个发展历程，我有中云里雾里的感觉，并对这个研究方向感到极大地担忧。由于它的发展脱离了实验验证，因而我很怀疑发展这种理论的意义所在。
　　【篇八：果壳中的宇宙读书笔记】
　　札记——一个物理学家用自己的理解诠释宇宙的本源。
　　当我第一次看到这本书我便被它美丽的彩页所吸引了。虽然里面的知识对于我来说太深奥了。但是我觉得探索宇宙的形成发展是一件非常有意思的事。而作者对待人生的态度更深深吸引着我。
　　一开始我以为作者是一个正常的人而当我上网搜索他的资料以后我被深深震撼，一个残疾人需要有多大勇气，多大毅力才能够成就这番事业？
　　很遗憾在不久前因为疾病他离开了人事，我觉得天意弄人，为什么这些巨匠都在付出了那不多的时光后就离开了世界，为什么不多给他们一些时间？让他们有更多的时间来探索来发现更多的未解之谜。
　　从古至今，自从有了智慧以后的人类都在不停探索着天地万物，而有一大一小两种东西都是至今还未被探索出来的，大的是宇宙，小的是我们的大脑。
　　科技发展到今天人类的智慧结合科技的水平，不断让我们探明一个又一个未解之谜，从最早的地心说到如今人人皆知的日心说。从最早的原始社会发展到如今的共产主义社会。可以说人类的发展是一个周而复始的过程，一个时代的结束代表着另一个新时代的来临。在封建社会里人们愚忠，而在那时候帝王需要的就是这点，而想把握自己人生的推翻了他们。就是这一点一滴的进步通过不断的积累下来，才有今天的社会。
　　无论什么时代都有愚昧和先进。而我所要说的这本书就是一位伟大的物理学家史蒂芬·霍金的作品，他的伟大不仅仅体现在他对知识的渴望和对物理学的执着。
　　更能体现他伟大的是他对待人生的态度，他患卢伽雷氏症（肌萎缩性侧索硬化症），禁锢在一张轮椅上达20年之久，他却身残志不残，使之化为优势，克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。他不能写，甚至口齿不清，但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上，他的思想却出色地遨游到光袤的时空，解开了宇宙之谜。
　　一个连生活都不能自理的人却用实际行动告诉我们，其实坚持是你成功必备的品质。
　　而书名《果壳中的宇宙》是出自典出莎士比亚的经典《哈姆雷特》。哈姆雷特在剧中吟唱道：即便把他关在果壳中，他仍然是无限空间之王。艺术和科学是息息相通的，莎翁和霍金本就是他们各自领域中的无限空间之王。
　　按照作者的思想宇宙是一个不停膨胀的泡泡。或许它会一直膨胀下去，而膨胀的同是也在不断产生新的事物，也许有天会破裂，破裂后什么空间，时间，都将破灭不复存在。但我们不需要恐惧，因为世界本身就充满未知。人类才有探索的动力。
　　智者的世界是一个空旷的世界，这个世界里面只有他所执着的东西。反观自己自今未有所坚持，而人生几十年，无论什么出身无论什么背景，都应该做一些自己愿意为之坚持的事情，我虽然不是智者，但我通过这本书学会了许多。
　　当连说话都无法正常进行的时候我或许会自暴自弃，也许会放弃生命，而作者却用自己的坚持创造了一片天地，用实际行动证明了自己，用万人敬仰都不为过。
　　人生的路途坎坷，崎岖，天才和平庸仅悬一线之间，我们时刻描绘自己的人生画卷，自强不息才能让我们在人生道路上披荆斩棘，才会在平庸的时间里闪出异色光芒。
　　人生的道路处处都有失败，当失败给予你重创，请不要灰心，不要难过，比起那些处在水深火热之中的人们我们的环境优异太多太多。只要把自己心态摆正，用一颗平常心对待生活，生活将给予你无限美好。
　　书本给我们的知识不仅仅停留在表面上。更应该从书中从作者的角度来看待这一切，为什么会创造。为什么会撰写。为什么会如此这般努力的为科学事业奉献。
　　从书中我或许没有学会那深刻的物理学知识，但是我却从霍金先生对待人生的态度中学到了更多。这些东西都是我多年遗失的。我想我抓住了他们在我未来人生的道路上会更加有准备更加有信心去迎接各种挑战。

(3) [宇宙之外是什么]时间简史中的经典语录

　　导语：充满奥秘的世界，浩瀚无垠的太空，给予人类无尽的幻想。世界之外，未来之变，如此神奇美妙！以下是小编为大家分享的时间简史中的经典语录，欢迎借鉴！
　　一、常识告诉我们，如果不进行外加干涉，事物总是倾向于增加它的无序度。
　　二、另一方面，以寻根究底为己任的哲学家不能跟得上科学理论的进步。在18世纪，哲学家将包括科学在内的整个人类知识当作他们的领域，并讨论诸如宇宙有无开初的问题。然而，在19和20世纪，科学变得对哲学家，或除了少数专家以外的任何人而言，过于技术性和数学化了。哲学家如此地缩小他们的质疑的范围，以至于连维特根斯坦——这位本世纪最著名的哲学家都说道：“哲学仅余下的任务是语言分析。”这是从亚里士多德到康德以来哲学的伟大传统的何等的堕落！
　　三、为何我们从未看到碎杯子集合起来，离开地面并跳回到桌子上，通常的解释是这违背了热力学第二定律所表述的在任何闭合系统中无序度或熵总是随时间而增加。换言之，它是穆菲定律的一种形式：事情总是趋向于越变越糟：桌面上一个完整的杯子是一个高度有序的状态，而地板破碎的杯子是一个无序的状态。人们很容易从早先桌子上的杯子变成后来地面上的碎杯子，而不是相反。
　　四、宇宙中的物质是由正能量组成的。
　　五、热力学第二定律，在任何闭合系统中无序度或熵总是随时间而增加。换言之，是墨菲定律的一种形式：事情总是趋向于越变越糟。
　　六、事件的位置以及它们之间的距离对于在有轨电车上和铁轨上的人来讲是不同的，所以没有理由以为一个人的立场比别人的更优越。
　　七、一个好的理论必须满足以下两个要求：首先，这个理论必须能准确地描述大量的观测——这些观测是根据只包含少数任选的元素的模型所做出的；其次，这个理论能对未来观测的结果作出明确的预言。
　　八、我们看到的从很远星系来的光是在几百万年之前发出的，在我们看到的最远的物体的情况下，光是在80亿年前发出的。这样当我们看宇宙时，我们是在看它的过去。
　　九、自从文明开始以来，人们即不甘心于将事件看做互不相关不可理解，他们渴望理解世界的根本秩序。今天我们仍然亟想知道我们为何在此？我们从何而来？人们求知的最深切的意愿足以为我们从事的不断探索提供充足理由，而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作出完整的描述。
　　十、作为宇宙中高等生物的人类不满足于自身的生存和种族的绵延，还一代代地探索着存在和生命的意义。
　　十一、在无限的宇宙中，有无数个“世界”在产生和消灭，不过作为无限的宇宙本身，却是永恒存在的，生命不仅地球上有，在那些看不见的遥远行星上也可能有。
　　十二、当爱因斯坦说到“上帝不掷骰子”的时候，他错了。鉴于黑洞给予我们的暗示，上帝不仅掷筛子，而且往往将骰子掷到我们看不见的地方以迷惑我们。
　　十三、是先有鸡，还是先有蛋？
　　十四、当大部分人深信一个本质上静止不变的宇宙时，关于它有无开端的问题，实在是一个形而上学或神学的问题。
　　十五、在一个不变的宇宙中，时间的端点是必须由宇宙之外的存在物赋予的某种东西；宇宙的开端并没有物理的必然性。
　　十六、现在我们知道，任何粒子都有会和它相湮灭的反粒子。（对于携带力的粒子，反粒子即为其自身。）也可能存在由反粒子构成的整个反世界和反人。然而，如果你遇到了反你，注意不要握手！否则，你们两人都会在一个巨大的闪光中消失殆尽。
　　十七、今天我们仍然亟想知道，我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿足以为我们从事的不断探索提供充足的理由。
　　十八、如果一个宇航员撞上了奇点www.name2012.com语录，那么他的时间就到了终点。
　　十九、宇宙中的所有结构都起源于量子力学的不确定性原理允许的最小起伏。
　　二十、人们仍然可以想象，上帝是在大爆炸的瞬间创生宇宙，或者甚至在更晚的时刻，以使他看起来就像发生过大爆炸的方式创生，但是设想在大爆炸之前创生宇宙是没有意义的。大爆炸宇宙并没有排斥造物主，只不过对他何时从事这工作加上限制而已。
　　二十一、在20世纪之前从未有人暗示过，宇宙是在膨胀或是在收缩，这有趣地反映了当时的思维风气。一般认为，宇宙或是以一种不变的状态已存在了无限长的时间，或以多多少少正如我们今天所看的样子被创生于有限久的过去。其部分的原因可能是，人们倾向于相信永恒的真理，也由于虽然人会生老病死，但宇宙必须是不朽的、不变的这种观念才能给人以安慰。

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