0308《宇宙的结构》--布莱恩·R.格林(1)

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1 实在性之舞台

第1章 通往实在性之路

1、经典物理学的一个关键特性,如果你知道某一时刻所有物体的位置和速度,那么根据牛顿方程和麦克斯韦添加的新方程,你就可以推算出任意其他时刻(包括过去和未来)所有物体的位置和速度。

2、根据超弦理论,每种粒子都是由极小的能量丝组成,它们约为单个原子核大小的一万亿亿分之一(远非我们目前所能探测的长度),这种能量丝形成一种形似弦的东西。就像小提琴的弦能按不同的模式振动,而每种振动模式都能产生不同的音调一样,超弦理论中的能量丝也有多种振动模式。这些弦的振动尽管不会产生不同的音调,但根据该理论,它们却会产生不同的粒子性质。所有不同类型的粒子都可以在超弦理论中得到统一,因为每种粒子都是由相同基本实体的不同模式的振动产生的。

3、从这样微小的弦开始,超弦理论把广义相对论和量子力学整合为一个独立、连贯的理论,从而消除了以前尝试统一所得出的无限大的概率

第2章 宇宙与桶

第3章 相对与绝对

1、任何物体穿越空间和穿越时间的合速度总是精确地等于光速。

2、地球绕着太阳运行,因太阳出现造成的时空结构的弯曲运行。(a)二维版本。(b)三维版本。

第4章 纠缠着的空间

1、作为物质组成成分的电子,按我们通常的理解,占据着空间中很小的、类似于点的那么一点区域,实际上却也具有波的性质,并且可以弥漫到整个宇宙。根据量子力学,这种粒子波的融合适用于大自然中的所有成分,而不仅仅限于电子:质子同时具有粒子的特性和波的特性,中子也是如此。

2、首先,粒子——比如电子和质子——只能绕着特殊的轴以不变的速率顺时针或逆时针旋转;粒子的旋转轴能改变方向但旋转的速度不能减慢或加快。第二,量子不确定性也适用于自旋,正如你不能同时确定粒子的位置和速度,你也不能同时确定绕不同轴的自旋。

2 时间与经验

第5章 冰封之河

第6章 偶然和箭头

1、熵的两个最显著特征:

  • 熵是物理系统中无序度的量度。高熵意味着构成系统的组分的许多排列方式毫不起眼,这就相当于说系统处于高度无序状态。低熵就意味着只有少数一些排列方式显得不起眼,也就相当于说系统处于高度有序状态。
  • 由许多组分构成的物理系统有自然演化成更为无序状态的趋向,因为相比于达到有序状态,达到无序状态的方式更多。用熵的语言来说,物理系统倾向于向着高熵状态演化。

2、对于巨大体积的气体来说,当引力起作用时,原子和分子会从一种平滑均匀的分布演化到具有较大较密团状结构的分布:

3、熵会朝着未来的方向增长,因为概率论证完全有效并且在该方向上没有限制;但熵不会朝过去的方向增长,因为这样运用概率将与我们新的附加条件——宇宙开始于低熵而非高熵状态——相冲突。因此,宇宙诞生时条件对时间之箭的方向非常重要。未来就是熵不断增长的方向

第7章 时间与量子

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