新時間簡史 封面

新時間簡史

👨‍💼: Stephen W. Hawking & Leonard Mlodinow
📅: September 1, 1998
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這是 Hawking 與 Mlodinow 對 1988 年《時間簡史》的重寫版本,以更清晰從容的敘事帶領讀者走過從牛頓力學、相對論、量子力學,到大霹靂、黑洞與終極理論追尋的現代宇宙學全景。
📘 深度概覽

作者背景#

Stephen Hawking 是劍橋大學盧卡斯數學教授(Lucasian Professor of Mathematics),二十世紀最具影響力的理論物理學家之一,在宇宙學、廣義相對論與黑洞研究領域有開創性貢獻——他與 Roger Penrose 共同證明的奇點定理,以及預測黑洞會放出輻射的「霍金輻射(Hawking radiation)」,為量子重力的探索奠定了基礎。1988 年出版的《A Brief History of Time》(時間簡史)成為科普史上的傳奇暢銷書。Leonard Mlodinow 是理論物理學家、加州理工學院(Caltech)教授,也是知名科普作家,著有《潛意識正在控制你的行為》(Subliminal)、《漫步科學史》(The Upright Thinkers)等作品。本書由兩位作者於 1998 年合著,是原版《時間簡史》出版十年後的「更易讀重寫版」,保留原書精神,省略部分技術細節,並納入此十年間理論面(弦論、對偶性)與觀測面(COBE 衛星、哈伯太空望遠鏡)的新進展。

完整摘要#

本書以一系列環環相扣的問題開展:我們對宇宙真正知道什麼?是怎麼知道的?宇宙從何而來、又將往何處去?開篇從亞里斯多德到哥白尼、克卜勒、伽利略再到牛頓的宇宙圖像演進入手,探討科學理論的本質——一個好的理論應以少數任意元素描述大量觀測,並提出可被觀測反駁的預測。接著進入二十世紀的兩大支柱:愛因斯坦(Albert Einstein)的相對論與量子力學。狹義相對論終結了絕對時間,揭示時間與空間結合為「時空(space-time)」的整體;廣義相對論則進一步把重力詮釋為時空被質量與能量「彎曲」的幾何效應,物體沿四維時空中的「測地線(geodesic)」運動。哈伯(Edwin Hubble)對紅移與星系距離成正比的觀測,加上弗里德曼(Alexander Friedmann)的數學模型,迫使我們接受一個動態、膨脹、有起點的宇宙——約 137 億年前的「大霹靂(big bang)」。書中追溯宇宙從無限熱密的初始狀態冷卻,經過粒子湯、原子核合成、暴脹、原子形成、星系與恆星演化,到大質量恆星塌縮為黑洞的完整故事。後段轉向量子力學:海森堡(Werner Heisenberg)的不確定性原理顛覆了拉普拉斯式的決定論;費曼(Richard Feynman)的「歷史總和」對波—粒二象性給出新的詮釋;霍金等人提出的「無邊界假設(no-boundary condition)」則開啟了一個有限卻無邊界、不需指定初始條件的宇宙圖像。蟲洞與時間旅行、四種基本力(重力、電磁力、弱核力、強核力)的統一、弦論與額外維度、人擇原理(anthropic principle)、p-brane 與對偶性等議題依序登場,最終回到全書核心:是否能找到「終極統一理論(Theory of Everything)」?若能,又是什麼讓這套方程式「燃起火」、創造出真實的宇宙?

本書的貢獻與定位#

相較於原版《時間簡史》,本書以更平易近人的語言改寫關鍵概念,刪減艱澀數學推導,並加入弦論興起、對偶性、暴脹理論、宇宙加速膨脹(暗能量)與哈伯太空望遠鏡觀測等 1988 年後的重大發展。它與 Brian Greene 的《優雅的宇宙》(The Elegant Universe)、Carlo Rovelli 的《七堂簡單物理課》(Seven Brief Lessons on Physics)並列,是當代宇宙學科普的代表性作品。本書最適合的讀者是初接觸現代物理的非專業人士,以及希望以最少數學負擔理解相對論、量子力學與宇宙演化整體圖像的讀者;既保留 Hawking 標誌性的哲學追問與宏大視野,又因 Mlodinow 的合作而在敘事節奏與比喻運用上更為流暢生動。