这本书是20世纪伟大的物理学家霍金写的,一本科普性质的著作,深入浅出,主要讲述了整个物理学的进程,现在物理学所到达的顶点以及未来要研究的方向。
最开始,人们认为世界是驮在一只巨大乌龟背上的平板,世界万物都是围绕地球转动。
公元前340年,希腊哲学家亚里士多德认为地球是一个圆球,不是一块平板。亚里士多德认为地球是不动的,太阳、月亮、行星和恒星都以圆周为轨道围绕着地球公转。
1514年,波兰教士尼古拉哥白尼提出了一个更简单的模型。他的观念是,太阳静止地位于中心,而地球和行星们围绕着太阳作圆周运动。
约翰斯开普勒修正了哥白尼理论,提出行星不是沿着圆周,而是沿着椭圆运动。
1687年,艾萨克牛顿爵士出版了他的《自然哲学的数学原理》,提出物体如何在空间和时间中运动的理论,并且发展了为分析这些运动所需的复杂的数学。此外,牛顿还提出了万有引力定律。
1781年,哲学家伊曼努尔康德发表了里程碑般的,也是非常晦涩难懂的著作纯粹理性批判。在这本书中,他深入地考察了关于宇宙在时间上是否有开端、在空间上是否有限的问题。
1929年,埃德温哈勃作出了一个里程碑式的观测,即不管你往哪个方向观测,远处的星系都正急速地飞离我们而去。换言之,宇宙正在膨胀。
亚里士多德和牛顿都相信绝对时间。也就是说,他们相信人们可以毫不含糊地测量两个事件之间的时间间隔,只要用好的钟,不管谁去测量,这个时间都是一样的。
1865年,麦克斯韦理论预言,射电波或光波应以某一固定的速度行进。如果假定光以固定的速度行进,人们就必须说清这固定的速度是相对于何物来测量的。
麦克斯韦方程组推倒出,惯性参考系中,光以固定的速度前进,相对于任何物质,都是这个速度,并被迈克尔逊-莫雷实验证实。
比如说,一束光朝你射过来,你无论朝哪个方向移动,以多大的速度移动,你测出的这束光的速度都是不变的,这就有点像是灵异事件了。
因为,在牛顿的物理学定理中,一辆火车向你开过来,速度是100m/s,假如你坐在一辆汽车上,速度是50m/s,那么你和火车之间的速度是150m/s。
可是,一但上升到光速级别,就不是这么回事了。一束光以速度c发射过来,而你同时以0.1c的速度迎着光奔跑,但你相对于光的速度仍然是c,而不是1.1c。这里,c=30万公里/s。
世界上有质量的物体的速度不可能超过光速,因为速度越大,它的质量就越大。而当它接近于光速的时候,它的质量趋于无穷大,需要花费无限大的能量,才能够给它提供加速度。无限大的能量显然是不存在的。