《时间简史介绍》PPT课件.ppt

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1、欢迎时间简史关于本书 关于作者 章节介绍 基本概念 作者的作品 斯蒂芬威廉霍金，英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家，是当今享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之王”。70年代他与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦和牛顿之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。他还证明了黑洞的面积定理，即随着时间的增加黑洞的面积不减。2012年1月8日霍金预言，地球将在千年内面临核战之类的大灾难，人类只有在火星或太阳系其他星球殖民，才能避免灭绝。时间简史关于本书 关于作者

2、 章节介绍 基本概念 作者的作品 时间简史是由著名的物理学教授霍金先生所著，该书至今已经发行几千万册，被翻译成近40种语言。宇宙的存在与意义，人类的存在和意义，在上个世纪即将结束的时候，人类似乎终于找到了答案，逐渐到达了解宇宙之谜的边缘。为了使人们跟好的理解，霍金教授还在书中使用乒乓球，电车，飞机等我们生活中常见的物品来打比方，绘制插图使我们跟好的理解,后来，霍金还发布了普及版，用更通俗的语言，使更多的人更好的理解这本书的内容时间简史关于本书 关于作者 章节介绍 基本概念 作者的作品 第01章 我们的宇宙图象 第02章 空间和时间 第03章 膨胀的宇宙 第04章 不确定性原理 第05章 基本粒

3、子和自然的力 第06章 黑洞 第07章 黑洞不是这么黑的 第08章 宇宙的起源和命运 第09章 时间箭头 第10章 虫洞和时间旅行 第11章 物理学的统一 第12章 结论 广义相对论与狭义相对论：广义相对论与狭义相对论：l广义相对论（General Relativity），是爱因斯坦于1915年以几何语言建立而成的引力理论，统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律，将引力改描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空，以取代传统对于引力是一种力的看法。公式：公式：l=242a2/T2c2（1-e2）l其中a为行星轨道的长半轴，c为光速，以cm/s表示，e为偏心率，T为公转周期。对于水星，计算出=43/百

4、年，正好与纽康姆的结果相符，一举解决了牛顿引力理论多年未解决的悬案。这个结果当时成了广义相对论最有力的一个证据。水星是最接近太阳的内行星。离中心天体越近，引力场越强，时空弯曲的曲率就越大。再加上水星运动轨道的偏心率较大，所以进动的修正值也比其他行星为大。后来测到的金星，地球和小行星伊卡鲁斯的多余进动跟理论计算也都基本相符。量子力学量子力学l量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科。它提供粒子“似-粒”、“似-波”双重性及能量与物质相互作用的数学描述。它和经典力学的主要区别在于：它研究原子和次原子等“量子领域”。量子力学的进一步研究课题为：宏观物质在十分低或十分高能量或温度才出现的现象。

5、l根据狄拉克符号表示，状态函数，用表示，状态函数的概率密度用=表示，其概率流密度用（?/2mi）（*）表示，其概率为概率密度的空间积分。理论的简单阐述：理论的简单阐述：l弦理论：弦理论（string theory），即弦论，是理论物理学上的一门学说。弦论的一个基本观点就是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子。这些看起来像粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈（称为闭合弦或闭弦），闭弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。深度了解：深度了解：l如果说超弦理论的第一次革命统一了量子力学和广义相对论，那么

6、近年来发生的弦理论的第二次革命则统一了五种不同的弦理论和十一维超引力，预言了一个更大的M理论的存在，揭示了相互作用和时空的一些本质，并暗示了时间和空间并不是最基本的，而是从一些更基本的量导出或演化形成的。M理论如果成功，那将会是一场人类对时空概念、时空维数等认识的革命，其深刻程度不亚于上个世纪的两场物理学革命。l从科学研究本身看，研究引力的量子化及其与其他互相作用力的统一是自爱因斯坦以来国际著名物理学家的梦想，但由于该理论涉及的能量极高，不能进行直接实验验证。尽管如此，一些技术和方法的发展，启发了很多新的物理思想，如解决能量等级问题的Randall-Sundrum模型和引力局域化，关于弦理论巨

7、量可能真空的图景想法和人择原理等等。l近期天文和宇宙学观察所取得的进展对弦理论的发展会起积极的促进作用。比如，近期观察的宇宙加速膨胀所暗示的一个很小的但大于零的宇宙学常数(或暗能量)，为弦理论目前的发展提供了指导作用。反过来说，要在更深层次上理解近期的天体物理学观察和暗能量，没有一个基本的量子引力理论是行不通的，弦理论是目前仅有的量子引力理论的理想候选者。二者的结合不仅对弦理论的自身发展有着指导作用，同时对理解和解释宇宙学观察也有很大的促进作用。虫洞：虫洞：l虫洞（Wormhole），又称爱因斯坦罗森桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1930年代由爱因斯坦及纳森罗森在研究

8、引力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行。截至2012年其存在性尚未确认。2014年在热播韩剧来自星星的你中提到，引发网友搜索热潮。l提出者：l爱因斯坦及纳森罗森l虫洞是连接黑洞与白洞的通路。董冠德假设：董冠德假设：l如果一个有夸克组成的原子组成的物质进入了黑洞事件视界，其速度达到并超过光速，该物质可以进入黑洞，并通过白洞出来。但是他的速度必須从时间开始到时间结束保持着唯一的速度。l反推：如果一个有夸克组成的原子组成的物质进入了黑洞事件视界，偶然性的超过光速，但是进入虫洞后速度不唯一的话，他就会被撕裂。由于，他的头部受黑洞引力，脚受白洞引力，身子受虫洞的引力牵制。l

9、得到假设：虫洞中会有质量无限大的粒子。但该粒子的存在违背爱因斯坦的方程E=mc。及虫洞中不存在任何有质量的物质。会存在虚物质，虚奇点！宇宙中的宇宙中的4种力种力l磁力:带电荷的粒子之间的相互作用力l 引力:由运动导致的时空扭曲产生的物质相互吸引的力。l 强力:在质子和中子中将夸克束缚在一起，并将质子和中子束缚在一起形成原子的力。l 弱力:作用于所有物质粒子，而不作用于携带力的粒子的力。就像虚力一样！纠正错误纠正错误l等离子状态，是指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引，使物质呈正负带电粒子状态存在。l别以为反物质有多强，1克反物质只相当于1颗中型氢弹!时间简史例题：1.判断正误1宇宙是无限

10、的，因为他是无限的，所以画任何一条线都可以认为是中线，任何一个地方都可以认为是中心。2空间和时间是一个整体，有空间的地方就有时间，有时间的地方就有空间。那么宇宙在膨胀，时间就在延续，宇宙一旦停止膨胀，时间也就停止。那就是世界末日。3回过头来看一看开头，任何一条线都是宇宙的中线，任何一个地方都是宇宙的中点，这明显是认为了无限等于无限。4如果我们可以时间旅行，我们回到过去的时间。因为在2中讲到空间和时间是连续的，过去的空间和过去的时间已经成为现在的空间和现在的时间，我们也就是回到了现在。这有意义吗，我们从现在回到现在？我无法想象我们过去的某一时刻的时间和空间仍然在某个地方以某种形式存在，它们明显已

11、延续成了现在。如果它们以某种形式存在的话，那意味着每一个时刻都象照片一样静止，并且是绝对静止在一个地方。这是错误的。时间旅行在这样的理论里是不存在的。时间简史关于本书 关于作者 章节介绍 基本概念 作者的作品1988年：时间简史(A brief History of Time)1993年：黑洞、婴儿宇宙及其他(Black Holes and Baby Universes and Other Essays)2005年：时间简史（普及版）(A briefer History of Time)2001年：果壳中的宇宙(The Universe in a Nutshell)2002年：在巨人的肩膀上(

12、On The Shoulders of Giants.The Great Works of Physics and Astronomy)2010年：大设计(The Grand Design)时间简史关于本书 关于作者 章节介绍 基本概念 作者的作品给大家一个建议：给大家一个建议：对于很多没有物理学基础的朋友来说，看这本书最大的收获，就是附录里讲述的牛顿和伽利略的故事，其他没有什么。对于一个大的科普著作，看不懂不是什么错误，是因为这本书不在我们的阅读层次。很多人也曾经使劲儿地看使劲儿地看，但是很遗憾，它带给大多数人的不是阅读的快乐，而是阅读的痛苦。如果不是研究这个方向，如果不是对这个特别感兴趣，为什么要花那么多的时间来看这本书呢？目光的计算目光的计算l我们仰望星空，看到的只是光的反射！也许是10分钟前的，也许是1亿年前的，我们更需要的是计算！