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霍金在他長達四十余年的科學生涯中建樹頗多。他與彭羅斯一起,在廣義相對論框架內證明了著名的奇點定理,為此兩人共同獲得1988年沃爾夫物理獎。霍金對黑洞的關注長達十余年之久,他證明了黑洞的面積定理,并發現黑洞會像黑體一樣發出輻射,而輻射的溫度與黑洞質量成反比,這就是今日人所共知的“霍金輻射”。
霍金不僅是一位罕見的杰出科學家,而且是一位廣受人們歡迎的科普學者。他深信科學理論進展的一般性原理應該能為廣大公眾所理解,他的演講在國際上享有盛譽,他的足跡遍布世界各地,其中包括曾多次來中國講演。在霍金的諸多科普著作中,最有名的當推《時間簡史》。該書已被譯成四十余種文字,出版數超過一千萬冊。霍金試圖通過自己的書籍和通俗演講,把自己的科學思想與全世界各階層人士進行廣泛的交流。
本書是霍金的又一力著,全書由七次相對獨立但又互相緊密聯系的講座集結而成。作者力圖通過這一系列講座,用盡可能通俗的語言,深入淺出地闡明人類迄今所探知的宇宙演化史的基本輪廓,以及相關理論的基本原理。讀者通過閱讀本書,可以初步認知宇宙從形成、演變直至可能的最終歸宿之全過程,以及這一過程之所以發生的物理機制。
書中涉及了現代物理學的諸多領域,如宇宙的大爆炸起源,黑洞的特性,以及時空本質等,為此作者就講座次序及其相關內容做了精心安排。在宇宙學方面,從介紹兩千多年前亞里士多德時代人們對地球的朦朧認識,到今天頗為深奧的大爆炸宇宙論和暴脹理論。在引力理論方面,從早期的牛頓引力論到愛因斯坦廣義相對論,進而融入現代量子理論,甚至還簡要敘述了有關弦理論的種種趣事。黑洞性質的闡述無疑是本書的重點之一,為此作者特意安排了整整兩講的篇幅,并穿插若干富于想象力的精彩描述,使人閱后難以忘懷。在討論了宇宙的起源與歸宿之后,最后一講的內容回歸到本書的標題——“萬物之理”,即如何尋求一種統一理論,以能囊括所有的局部性物理學相互作用,而這正是現代物理學尚未解決的若干極其重要問題之一。作者認為一旦做到這一點,我們將會真正理解宇宙以及人類在宇宙中所處的地位。
可以說,本書就人類認識宇宙的歷史和現狀,向讀者展現了一次逐步深入的探索式“旅行”。實際上,在這一認識過程中,必然涉及相當深奧的物理學和天文學理論,然而在全書中僅有一處出現簡單公式(即E=MC2),由此足見作者不僅是一代科學大師,而且還是向公眾傳播科學知識和科學方法的巧匠。盡管個別章節對一些讀者來說尚有一定難度,但這并不會影響讀者對作者總體思想的認知和把握。如有讀者感到此類難點,盡可跳過無妨,重要的是了解宇宙如何誕生和演化的歷程,以及所涉及的一些重要理論之基本概念。
于譯者各方面的學識水平,譯文的錯誤和疏漏之處在所難免,還望讀者不吝賜教為盼。
趙君亮
2009年5月13日
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