前言

PREFACE

从古至今，人们一直致力于探究宇宙的本源和归宿：宇宙究竟是无限的还是有限的？它有一个开端吗？如果有的话，在此之前发生了什么？时间的本质是什么？它会到达一个终点吗？这些问题常让普通大众陷入没有出口的思考，同样也困扰着古往今来众多的科学家和哲学家。

目前，人们普遍接受的时间观念来自爱因斯坦的相对论。在相对论中，时间与空间一起组成四维时空，成为构成宇宙的基本结构。而史蒂芬·霍金在爱因斯坦之后通过对黑洞、红移及微波背景辐射等的研究，融合了量子理论，提出了他惊人的论断——宇宙是有限的，但无法找到边际；宇宙在大约150～200亿年前的大爆炸开端有一个奇点，这也是时间的起点，在此之前，时间毫无意义；空间-时间可看成一个有限无界的四维面，宇宙中的所有结构都可归结于量子力学的测不准原理所允许的最小起伏。

霍金的《时间简史》自1988年首版以来，已成为全球科学著作的里程碑和国际出版史上的奇观。围绕着“时间”这个核心内容，它清晰而又智慧地解读了宇宙学的诸多原理，包括空间和时间的本质、“上帝”在创生中的作用、宇宙的历史和将来等，不知不觉中把我们带到理论物理的最前沿，从根本上改变了人们的宇宙观念。

不过，这样一部天才的著作即便再怎么力求通俗，很多概念理解起来仍旧非常困难。这，正是我们编写这本《图解时间简史》的初衷——希望读者更容易地接受它的内容，理解它的思想和理论精髓，探知到霍金乃至“上帝”的精神。

本书以霍金的《时间简史》为底本，对其宇宙学思想和理论进行了系统、全面的解读。对于非科学专业的读者，这是享受人类文明成果的好机会，而对于各领域的专家，本书无疑是他们宝贵灵感的源泉之一。书中整合了大量背景信息和理论资料，尽量将原著中一笔带过或不甚明了的知识点分解开、详细化地讲清楚。删除了纯粹技术性的概念，诸如混沌的边界条件的数学等。相反，包括相对论、弯曲空间以及量子论的课题，则予以详细论述。

它带我们遨游到微观和宏观的奇异领域，带我们去认识遥远的星系、神秘的黑洞、基本粒子和自然的力、夸克、反物质，理解膨胀的宇宙、不确定性原理、时间箭头、时间旅行及大统一理论，揭示当日益膨胀的宇宙崩溃时，时间倒溯引起人们不安的可能性。在这个奇境里，粒子、膜和弦做十一维运动，黑洞最后蒸发并且和它携带的秘密同归于尽，而我们宇宙创生的种子只不过是一粒微小的“坚果”……

书中增配了大量照片、示意图和解析图，以更直观形象的方式阐述霍金那些惊人的观点，尤其是一些难懂的数学解析和理论模型，为读者更好地理解霍金提供了捷径。

总之，本书力图将复杂高深的理论物理知识展现给普通人看，人类从古至今对时间的探索历程将在书中清晰展现，并在哲学层面理解科学成果，以科学成果烘托哲学理论。无论是广袤星际间的复杂关联，还是一个个的物理学概念的阐释，都变得更加引人入胜，使人遐想万千。