?????? 意大利物理學(xué)家卡洛.羅韋利用優(yōu)美、簡潔的語言，向我們描繪宇宙的神奇畫面。宇宙浩翰無垠，神秘奇幻。世界的奧秘與美麗熠熠生輝，讓我們目眩神迷。
?????? 我們天生就渴望了解更多。我們對世界的認(rèn)知在不斷增長。在知識的邊界，我們的求知欲在燃燒。我們渴望探索空間紋理的細(xì)微之處，探索宇宙的起源，時(shí)間的本質(zhì)，黑洞的現(xiàn)象，以及我們思維的運(yùn)行。
一、廣義相對論
?????? 愛因斯坦提出的廣義相對論被稱為最美的理論。愛因斯坦在1905年提出狹義相對論獲得了一片贊譽(yù)，但當(dāng)他發(fā)現(xiàn)這個(gè)理論與萬有引力理論矛盾時(shí)，他花了十年的時(shí)間孜孜不倦地去思考和探索，反復(fù)嘗試，不斷犯錯(cuò)，終于在1915年得出了全新的廣義相對論，簡潔而完美地解決了這個(gè)問題。愛因斯坦的超凡智慧以及他對科學(xué)追根尋底的探索精神，讓人敬佩。
?????? 愛因斯坦由電磁場聯(lián)想到引力應(yīng)該也是通過“引力場”來傳播的。經(jīng)過長期的思索，他靈光一閃，引力場不是“彌漫”于空間，它本身就是空間。這簡潔的理論改變了我們對空間的認(rèn)知?？臻g不再空無一物，而是可以波動(dòng)、彎曲和變形的實(shí)體?？臻g在有物質(zhì)的地方會(huì)彎曲。行星沿著軌道繞著太陽轉(zhuǎn)，蘋果掉到地上，都是因?yàn)榭臻g彎曲?？臻g彎曲就是引力產(chǎn)生的原因。后來，愛因斯坦基于高斯和黎曼的曲面公式，寫出了簡潔而美妙的空間彎曲方程，向我們展示了絢麗的宇宙。
?????? 這偉大的理論提出了多個(gè)著名的預(yù)言，而這些預(yù)言都在接下來的天文觀測中得到證實(shí)。
1. 時(shí)空會(huì)彎曲：恒星引起周圍的空間彎曲，不僅使行星在軌道上旋轉(zhuǎn)，還會(huì)引起光的偏折。時(shí)間也不再是恒定不變地流逝，在高空中，時(shí)間會(huì)過得更快。這可以用雙生子實(shí)驗(yàn)來證實(shí)。一對雙胞胎，一個(gè)住在山上，一個(gè)住在海邊。住在高山上的會(huì)比住在海邊的兄弟老得快。
2. 恒星燃盡熄滅時(shí)，會(huì)坍塌，導(dǎo)致空間強(qiáng)烈彎曲，形成黑洞。后來，天文學(xué)家確實(shí)在宇宙中觀測到大量黑洞。
3. 宇宙空間可以膨脹和收縮，宇宙的起源是大爆炸，之后宇宙就不斷地膨脹。
4.空間會(huì)像海面一樣起伏，2015年直接觀測到的“引力波”證實(shí)了這個(gè)預(yù)言。
二、量子力學(xué)
?????? 量子力學(xué)起源于1900年，普朗克在計(jì)算一個(gè)“熱匣子”內(nèi)的電磁場時(shí)，假設(shè)能量分布在一個(gè)個(gè)“量子”上，得出的計(jì)算數(shù)據(jù)與測量一致。但當(dāng)時(shí)并不知其所以然。直到5年后，愛因斯坦提出光是由光子組成，宣告了量子理論的誕生。愛因斯坦經(jīng)常能將深?yuàn)W的科學(xué)理論用簡潔優(yōu)美的方式表達(dá)出來，足見其智慧超群?？上У氖牵酉聛淼摹傲孔榆S遷”和“量子糾纏”理論，因其不確定性，無法簡潔表達(dá)，他便始終沒法接受。他心里一定是這樣想：因?yàn)槲覀冞€沒參透量子力學(xué)的奧秘，所以才無法簡潔優(yōu)美的表達(dá)。
?????? 科學(xué)探索就是一場永不停止的接力賽。玻爾提出了“量子躍遷”，在離原子核更遠(yuǎn)的軌道，電子的能量更高。海森堡根據(jù)量子概率分布的理念，于1925年提出了量子力學(xué)方程。
三、宇宙的構(gòu)造
?????? 人類對宇宙構(gòu)造的認(rèn)識從古至今大致經(jīng)歷了五個(gè)階段。
1．幾千年前，古代的人們從直觀的感受出發(fā)，認(rèn)為天在上，地在下，地是一個(gè)平面。
2．2600年前，阿那克西曼德通過觀察太陽、月亮和星辰的旋轉(zhuǎn)，提出了天圓地方的看法。這是一次突破性的進(jìn)展。因?yàn)槿藗円庾R到，直觀感受有其局限性，我們還需要通過其他的參照物來尋求真相。
3．后來古希臘學(xué)者提出“地心說”。既然我們腳下的地是懸在空中的，太陽、月亮和星辰圍繞著我們旋轉(zhuǎn)，那么地最合理的形狀就是球形。亞里士多德在《論天》中運(yùn)用很多科學(xué)論述證明了這個(gè)的觀點(diǎn)。后來，哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸，麥哲倫環(huán)球航行一圈，用實(shí)踐證明了“地球”是圓的。
4．波蘭的哥白尼提出了“日心說”，經(jīng)過長年的觀察和計(jì)算，寫出了《天體運(yùn)行論》，改寫了人類的宇宙觀。
5．現(xiàn)在，隨著天文科學(xué)的發(fā)展，我們都知道宇宙是浩翰無邊的，起源于150億年前的大爆炸。宇宙空間彎曲起伏，除了日月星辰，還存在著大量的黑洞和暗物質(zhì)。
四、粒子
?????? 我們所處的絢麗多彩的世界其實(shí)是由幾種微小的粒子組合成的，用千變?nèi)f化都不足以形容，讓我不由贊嘆造物的神奇?；镜牧Ｗ影ńM成物質(zhì)的夸克、膠子和電子，組成光的光子。另外宇宙中還布滿了中微子，不過他們不與我們發(fā)生交互作用。此外，就是不常見的其他幾種粒子了。
?????? 粒子理論在20世紀(jì)由一批物理學(xué)家們進(jìn)一步完善，理查德.費(fèi)曼、蓋爾曼和保羅.狄拉克等人提出了“基本粒子標(biāo)準(zhǔn)模型”。標(biāo)準(zhǔn)模型在很多情況下可以很好地解釋物質(zhì)世界，但因其過于復(fù)雜，讓追求簡潔的科學(xué)家們覺得問題并未完全解決。
五、空間的顆粒
?????? 在探索科學(xué)的過程中，常常會(huì)產(chǎn)生矛盾的理論。當(dāng)新理論將悖論統(tǒng)一時(shí)，通常都會(huì)讓我們產(chǎn)生認(rèn)知上的飛躍。
1. 牛頓融合了伽利略的拋物線運(yùn)動(dòng)和開普勒的天體橢圓運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了萬有引力。
2.麥克斯韋將電和磁的理論結(jié)合起來，提出了電磁場方程。
3.愛因斯坦在解決電磁學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的明顯沖突時(shí)，發(fā)現(xiàn)了相對論。
4. 圈量子引力，被認(rèn)為是將廣義相對論和量子力學(xué)相統(tǒng)一的最有效手段。
?????? 圈量子引力的理論帶來了一些全新的結(jié)論：
1. 空間是不連續(xù)的，由微小的顆粒（圈）組成；
2. 量子事件是時(shí)間的源頭；
3. 黑洞坍塌極小后，會(huì)引發(fā)爆炸；
4.宇宙起源的大爆炸很可能是大反彈。
六、概率、時(shí)間和黑洞的熱
?????? 什么是熱？并不存在“熱質(zhì)”這種東西，物質(zhì)發(fā)熱是因?yàn)殡娮拥倪\(yùn)動(dòng)速度更快。
?????? 為什么熱量總是從熱的物體傳到冷的物體，而不是相反呢？原因讓從在跌眼鏡，竟然是隨機(jī)的。只不過因?yàn)闊崃繌臒嵛矬w跑到冷的物體的概率比相反的概率大得多。當(dāng)發(fā)生大量的偶然碰撞時(shí)，能量傾向于平均分布。
?????? 時(shí)間是主觀的，宇宙中的時(shí)間流逝并不都是同步的。
?????? 霍金利用量子力學(xué)成功證明了黑洞總是“熱”的。
七、人類
?????? 隨著人類對宇宙的認(rèn)知不斷提升，人類不再認(rèn)為地球是宇宙的中心，同樣，人類也不是宇宙的主宰。人類只是宇宙中很小的一部分。宇宙中的萬物都在不斷地相互作用。
?????? 人的內(nèi)部構(gòu)造是相當(dāng)復(fù)雜精妙的，我們意識到的只是其中很小的部分，還有很多奧秘等待我們?nèi)ヌ剿?。人擁有自由的意志和情感，能夠超越直覺去認(rèn)識世界。自古以來，人就是充滿與生倶來的好奇心，而且是地球上唯一幸存的智能物種，還在不斷探索未知的世界。
?????? 從宇宙的歷史長河來看，人類終將消亡，就像曾經(jīng)的古文明消亡一樣，而且很有可能不會(huì)延續(xù)太久。因?yàn)?，我們一直在破壞，已?jīng)造成氣候和環(huán)境的惡化。
?????? 我們?nèi)祟悤?huì)一如既往地探索未知的世界，在前人的智慧和科技發(fā)展的基礎(chǔ)上，我們將看得更遠(yuǎn)……
