关于作者
本书作者是斯蒂芬▪霍金，在他21岁的时候，被诊断出肌萎缩性侧索硬化症，这是一种罕见的致死性神经系统疾病，这种疾病的患者经常被叫做“渐冻人”，是因为这种病会导致全身肌肉的萎缩，让人彻底失去运动的能力，最终还会出现呼吸衰竭这种危及生命的情况。医生们预计霍金只能活两年，但是他顽强地坚持到了76岁。从诊断到去世的55年里，霍金始终保持着积极乐观的心态，在物理研究和科普两方面都硕果累累，在他的作品里，也是妙语连连，字里行间总是透出乐观和幽默。
关于本书
1988年，霍金出版了《时间简史》，创下了科普领域的奇迹，这本书卖出了大约1000万册，被翻译成40种文字。尽管霍金把这本书定位成科普著作，但是，它却真正成为了关于宇宙科学思想的经典著作。在这个巨大的成功之后，读者们一直在期待后续的作品，所以才有了这本《果壳中的宇宙》。霍金本人提到，这本书比《时间简史》更加容易理解，而且在结构上也做了改进。《时间简史》的内容环环相扣，如果在某一点理解不了，那么也就很难理解后面的知识。而在《果壳中的宇宙》里，前两章是主干，其余5章都是主干上的枝条，哪怕是有些内容看不懂，也还可以在别处有收获。
核心内容
从爱因斯坦的相对论出现至今的物理学进展。
一、爱因斯坦和相对论的故事。
在19世纪末，也就是爱因斯坦出生的年代里，科学家们相信，自然科学的体系已经完善，彻底认识宇宙只不过是时间问题。在这个体系里，科学家相信光线有恒定的速度，但是如果你和光线朝一个方向运动，那么光线就会显得慢了一点。在中学物理课上，我们都学过这个关于参照物的知识。
然而，科学家们通过一系列实验发现，这个想法是错误的。不管人们朝哪个方向运动、运动的速度有多快，观察到的光速都是一样的。想要理解这个事实，就必须放弃一个传统观念，那就是时间是一个放之四海而皆准的东西。以前我们当然认为所有的钟表所测量的东西是一回事，但是现在变了，原来对于每个人来说，都拥有各自的时间。
同时，狭义相对论还指出，质量和能量是可以相互转化的。我们知道，原子核是由质子和中子组成的，但是原子核的质量比质子和中子质量的总和小一些，而那部分消失的能量就转化成了让原子核聚合在一起的能量。换个角度想，如果原子核分裂，而且成为总质量比之前小的两个核，那么就会释放出大量的能量，这就是原子弹的基础。
这就是爱因斯坦1905年论文的内容，这些成就让他成为了世界知名科学家。之后，爱因斯坦开创了更为深刻的物理理论。时空扭曲是本质，而引力的产生只是表现。把引力和时空扭曲联系起来，这是爱因斯坦开创性的发现，这个理论也就是广义相对论。
在1919年，一支英国考察队在非洲观察日食，他们发现光线在经过太阳附近的时候发生了偏折，这是空间和时间被弯曲的直接证据。于是，广义相对论得到了辉煌了的确认。
二、霍金和黑洞的故事。
爱因斯坦重新定义了空间和时间。而他本人发现了一个极其重要的问题，那就是并不存在一个时间不变的宇宙。这是爱因斯坦所不愿意看见的结果，于是他在自己的方程式里加上了“宇宙常数”这个概念，这样得到的结果就可以让宇宙存在时间不变的静止状态。霍金写道，这是人类物理学史上错失的重大机会，如果爱因斯坦不对是对永恒的宇宙有执念，那么他早就发现了宇宙正在膨胀，或者是在收缩。
这一点在20世纪20年代得到了证实，科学家用先进的望远镜观察宇宙，发现了一个让人震惊的事实，那就是所有的星系都在离我们越来越远。这就是说，宇宙正在膨胀，而且速度的是恒定的。那么，既然现在星系越来越远，也就是说它们曾经靠得很近。通过计算，我们可以知道，大约早150亿年之前，整个宇宙都聚集在一个点上，而宇宙产生的那一瞬间被叫做“大爆炸”，这个名字我们也不陌生。
但是爱因斯坦似乎没有深入研究过这件事，在他的理论里隐含着这样的观点，时间是有开端的，而爱因斯坦根本不喜欢这个想法。而且，如果承认大爆炸是真实存在过的事情，那么在大爆炸的那一刻，广义相对论是失效的。霍金指出，出现这个情况，正是因为广义相对论和量子理论没有结合起来。而这正是霍金要解决的问题。
1970年，霍金和彭罗斯发表了论文，他们提出，如果广义相对论是正确的，那么整个宇宙都是从一个奇点开始的。这个理论十分新奇，霍金做了一个形象的比喻，他说地球上的每一点都有东南西北四个方向，但是在北极点就没有，在北极点上，不管朝哪个方向走，都是朝南走。对于“大爆炸”理论来说，大爆炸就是时间的起点，在它之前是什么？我们只能说，大爆炸是一切的开端，根本没有“大爆炸之前”这个说法。
简单地说，霍金的贡献在于把广义相对论和量子理论联系在了一起，爱因斯坦设想的理论又向前走了一大步。
三、多重宇宙存在吗？
想解释这个问题，先得简单了解一下量子理论的基本概念，也就是测不准原理。在量子理论里，微小粒子失去了确定的速度和位置，也就是说，如果把粒子的速度测量的越准确，那么它的位置就越不准确；反过来也是一样，如果位置测得准确，那么速度就越不准确。爱因斯坦本身是不喜欢这种理论的，所以他才说出了那句著名的话，上帝是不掷骰子的。但是，刚才也说过，正是因为他不接受这种概念，所以广义相对论才会在大爆炸这一点失效。
霍金指出，空间和时间都是可以被改变的，所以历史也就不是只有一个。也就是说，宇宙可以拥有所有可能性的历史，这听起来像是科学幻想，但是现在其实已经是一种被科学认可的事实。这其实就是刚才提到过的，把广义相对论和多重历史的思想统一在一起，也正是霍金最突出的贡献之一。
在这个历史里，空间是三维的，这是形成智慧生命的基础。比如说，在我们三维世界里，动物有完整的消化道，可以让食物从嘴进来，而从另一端出去。但是如果是在二维世界、也就是平面的世界上，如果有一条管道穿过整个动物，那么这个可怜的家伙就要被分成两半了。而霍金同时指出，如果是在四维的空间里，那么万有引力会变得比现在更大，行星不会具有现在这样稳定的轨道，换句话说，四维的空间里也不能创造出适合智慧生命存在的条件。也就是说，在霍金看来，只有三维空间才能诞生出像人类这样的智慧生命，才会在此时此刻提出这个问题：为什么世界是三维的？
四、时间旅行可能吗？
关于时间旅行的可能性，爱因斯坦的相对论是基础。因为在广义相对论里，物质和能量可以相互转换，而它们可以扭曲空间和时间，这样就有了一种可能性，既然时空可以弯曲得这么厉害，那么时间旅行也可能成为现实。
霍金写道，如果真的存在虫洞，也就是把不同时空区域连接起来的管道，那么时间旅行就是可能的了。但是，从目前已知的物理学理论出发，时间旅行的可能性还是微乎其微的。
首先，从广义相对论的角度讲，虽然这个理论看起来支持时间旅行，但是根据霍金的研究进展，广义相对论已经显现出了一些不足。可以说，从某种角度讲这个理论已经不是完全正确的了。
其次，从量子理论的角度出发，在这个理论里，所有的概念全都变得充满了不确定性，包括物质、时间和空间。也就是说，在这个理论体系之下，怎么去描述时间旅行这个问题都变成了不可能的事情。
但是，每一个历史都是弯曲的时空，以及其中的物质。在无数可能的历史中，一定会有某些时空扭曲得足够时间旅行，那么为什么时间旅行没有普遍存在呢？霍金的答案是，时间旅行发生在微观的层面上，只是我们观测不到。有些微小的粒子会在时间里反复穿梭，科学家虽然不能直接观测这个过程，但是可以测量它所引起的间接表现。
总得来说，在微观的世界里，时间旅行是存在的，但是物理定律不允许宏观物体进行时间旅行。
金句：
1. 必须放弃一个传统观念，那就是时间是一个放之四海而皆准的东西。
2. 我们以前认为自己平时生活的世界是三维的，这个观念似乎也应该改变，应该加上时间这个维度，让世界变成四维的，名字也应该称为“时空”。
3. 黑洞也是有温度的，而且会不停向外发出辐射。这种辐射就叫做“霍金辐射”，如果黑洞辐射的速度比它吸收外界物质的速度快，那么一位着黑洞也会变小，这个叫做“黑洞蒸发”。
4. 霍金指出，正是因为宇宙不停地掷骰子，而空间和时间都是可以被改变的，所以历史也就不是只有一个。
5. 每一个历史都是弯曲的时空，以及其中的物质。在无数可能的历史中，一定会有某些时空扭曲得足够时间旅行，那么为什么时间旅行没有普遍存在呢？总得来说，在微观的世界里，时间旅行是存在的，但是物理定律不允许宏观物体进行时间旅行。
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