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时间简史, 但,在大爆炸奇点处,量子力学的效应不可忽视, 宇宙必须从极少数的初始状态演化,才能诞生出现在这个人类能够生存的宇宙,…
时间简史
我们的宇宙图像
一:地球与太阳
哥白尼:日心说
开普勒的观测与修正
牛顿引力论
托勒密:地心说
亚里士多德:地球是圆球且位于宇宙中心
二:空间和时间
狭义相对论:时间与空间相耦合的四维平直时空
广义相对论:弯曲时空
牛顿:相对空间,绝对时间
三:膨胀的宇宙
弗里德曼假设:不论从哪方向,在哪观察,宇宙都表现得一样
据此得出了大爆炸理论
观测:哈勃红移
宇宙膨胀
理论的探寻
四:量子力学
波粒二象性
不确定性原理
五:基本粒子与力
原子论
原子结构:电子,质子,中子
夸克
物质粒子:自旋为1/2
引起/传递力的粒子:自旋为0,1,2
+强核力:由GUT理论统一
+引力:?
电磁力+弱核力:由Weinberg统一
亚里士多德:四元素论,物质连续论
vs
德谟克里特:物质有不可再分的原子构成
现有理论的结果
六、七:黑洞
恒星的演化:一种结果为黑洞
对黑洞的探测
与热力学第二定律类比
黑洞辐射
结合不确定性原理
八:宇宙
大爆炸理论下宇宙的起源
人择原理
九、十:时间
时间箭头
心理学
弱人择原理与宇宙无边界条件的必然结果
宇宙学:膨胀
热力学
时间旅行
哥德尔解
负能量密度的物质
经典理论中不可行,考虑量子效应有可能
悖论的解释
协调历史论
选择历史论
宇宙弦
快速空间旅行:虫洞
物理学的统一
部分量子引力理论中存在无限大的问题,需经由重整化处理
数学上不严谨
无法对质量和里的强度做出预言
超引力
弦论
TOE的存在性
不存在,但可以由理论无限逼近
不存在
存在
但,在大爆炸奇点处,量子力学的效应不可忽视
宇宙必须从极少数的初始状态演化,才能诞生出现在这个人类能够生存的宇宙
打破了静态的宇宙模型,人们开始思索宇宙及其开端
历史的顺序
决定
量子理论允许部分能量为负,只要有其他部分的能量补足使得总能量为正