宇宙的琴弦

莳绱∮节奏 2010-07-17 0

(^o^)/~

无尘子 2011-07-01 0

看到现在最好的一本对多维空间进行解释的书籍，也是一本很不错的弦理论基础书籍

Turn+Left 2011-07-02 0

宇宙物理学的经典之作，作者用通俗易懂的语言向我们讲述了现代物理学最深奥的部分——弦论，将“高维数”等复杂而又抽象的概念讲述的清晰易懂，希望对宇宙物理学感兴趣的朋友有机会读一读！

先验理性 2012-01-29 0

推荐给喜欢《时间简史》、《三体》等科普读物或科幻小说的同学，写得生动清晰，科普读物的上乘之作

尘尤 2012-06-03 0

现代物理学的理论对太极图的证实： 1.牛顿定律以及万有引力定律----证实太极图中间的“S”的形态 2.爱因斯坦狭义相对论---证实阳（阴）鱼的二维形成及全貌，对称性原理形成二维的阴鱼和阳鱼 3.爱因斯坦广义相对论---证实太极图的形成过程（三维加入时间维，以及扭曲的过程） 4.超对称弦理论---证实一生二，二生三，三生万物，以及M理论的五行：开弦，闭弦，左右方向开弦，左右方向闭弦，闭弦震动-波色弦）

hello jimmy 2012-08-23 0

从相对论和量子力学的冲突引入弦理论的介绍，但感觉后面一部分内容涉及了过多的专业词汇。

怒不找零 2012-11-09 0

文盲的福音

羽球的山豆 2013-02-19 0

基础物理学才是科技发展的基石

kmdsnfdjf 2013-10-05 0

相对论部分比较详细，简明易懂，量子力学有些简略，但还是能基本让读者了解这一理论，至于弦论方面他是专家，说了一堆关于他自己的（霍金的《时间简史》也有同样毛病）不过很详细的介绍了弦论，又不至于太难，很适合读者。

云上的小莫 2014-08-11 0

当小说看的，很赞

花生奶油和果酱 2014-01-10 17

作为当时还是初中生的我买这种书简直只能用不作死就不会死来形容

唐错刀 2014-01-08 11

弦论和十一维空间看上去就像一团毛线，格林给了读者一个线头，他真是科学公众化的大师。

TianXin Chen 2011-12-19 7

先说明了这一切都来源于矛盾，弦理论也一样，来源于量子力学和广义相对论的水火不容。物质粒子被分为三族，每一族包括2个夸克和1个电子，以及1个相应的中微子。3族中同一行相应的粒子除了质量依次增大而不同外作者先介绍了所有的粒子实际上是振动着的一根闭和的弦，然后解释了观测到的粒子的性质反映了弦有多少种不同的振动方式，接下来解释了终极理论与科学的终结的问题，一个“包罗万象的理论”并不是说要把心理学，生物学，地质学，化学，哪怕是物理学的问题全部囊括近来解决。宇宙如此丰富多采，变化万千，我们所谓的终极理论，决不是科学的终结。恰恰相反，发现T.O.E在最微观水平上解释宇宙，而不需要任何更深层次的理论解释它自己，将为我们建立宇宙的新认识提供最坚实的基础。它的发现将是一个开始，而不是结束。

苏南 2015-09-30 7

图书馆借来的书，赶上状态不太好，陆陆续续读了好几个月，来回续借了几次。内容详实，解析精彩，但理论方面的内容颇多，虽然作者格林做了大众化的处理，读起来也有些费劲。老实说，读到后面，已经有些犯懒，囫囵吞枣，以前有所了解的内容还能稍加注意，新的带模型的内容就有些力不从心。不过算是复习，也有所收获，比如弦论发展史、宇宙11维论等。先前看过一本《时间的形状》，现在不免有些迟疑：《时》里面不少例子跟本书如出一辙，也一下子忘了《时》的作者有没有备注引用格林。宇宙很浩大，物理很迷人。

子文东 2015-04-11 7

虽然很多地方还是读不懂，但终于大概看到了十一维的意义，以及那个更抽象却也更精彩的宇宙图景。虽然涉及到许多晦涩的概念，但作者很擅长用一些让人脑洞大开的例子把它们化解，所以读起来一点儿也不乏味，有时还很搞笑。懂得如何将复杂的概念用有趣的文字表达出来的聪明人实在太酷了，这样的科普比科幻小说更有意思啊～

hiro 2011-02-11 2

能晚出生两百年就好了说不定能看见终极理论被破解呢

石青 2017-03-24 1

为小白写的超弦理论入门教程

李航 2017-02-26 1

怀疑的态度看待弦理论

奕薇 2016-04-28 1

如果格林是一位老师，那肯定是是一位好老师。

SupErModiFied 2014-12-02 1

读的太激动太开心了，看interstellar产生的所有困惑这本书都解答了。

我想说两句

令人敬畏的理论依然可能是错的

shumi2 2011-11-19 1赞

打三星并非是我认为此书只值这点分数，而是囫囵吞枣一遍后，我自以为能看懂的部分，顶多三分而已。大概诚如译者在译后记中所言，不具备必要的数学背景，是无法理解和领略弦论之美妙的。

不过，我对此倒是不觉得遗憾，因为译者引用别人的话说，“一个理论尽管可能令人敬畏，但它在物理上仍然可能是错的。科学史上许多美妙的思想最终还是错了。。。。。。。太多的理论家去拨弄那弦，实在是很大的冒险，无数的心力，一代人的智慧，也许都将浪费在一个美丽虚幻的梦想上”。是的，极大的冒险，固然在科学弄潮儿看来十分的值得，可放眼现实世界，其实并没有放之四海而皆准的终极真理，任何的“垄断”都导致祸害 ------ 那么，我们为何非得追求物理世界乃至哲学意义上的大一统理论体系呢？
更何况，译者引奥古斯丁言，“上帝为那些胆敢对宇宙起源说三道四的家伙准备了地狱。。。。。。”，哈哈。。。

理解不太容易，太笼统了

Chargon 2006-04-21 2赞

这本书虽然说是大家之作，但是由于理论的高深难于解释清楚，相信读完了这本书的第一个感觉是，放弃阅读，或者是再读更多的基础知识。

高深理论的通俗解释

少数派 2007-06-15 0赞

虽然书已经做到了浅显易懂，但还是有不少人会觉得有难度，个人推荐PBS的NOVA拍摄的三集记录片The Elegant Universe，解说人就是书的作者，利用现代多媒体技术和电脑特效，记录片更容易看得懂。建议先看记录片再看书，或者结合起来看。

书是不错的, 就是弦论不合口味.

超级宅男ＪefＦ 2009-08-05 1赞

书写得不错, 很建议作为了解<弦论>的第一本书. 作者的口吻很会调动读者的兴趣和读下去的勇气. 不过中下部很多章节建议大家略带读过就行了, 肯定是无法深入的, 甚至怀疑作者写的意图就不是要让你深入.
不过<弦论>这玩意实在太让我失望了, 完全比不上<广义相对论>和<量子力学>的那种美感, 说美感不太合适, 因为明知道这两个理论只是一个近似真相, 但很明显你在读它们的书的时候, 会感受到一阵阵接近真相的刺激, 而<弦论>就不是了, 纯然一个为了解决问题而添盐加醋的数学模型, 首先用有形的东西作为宇宙的底层我就不太愿接受, 我觉得越底层应该越无形越模糊越混沌才对, 也就是<量子力学>描述的那样. 然后说到其他维数我也不太愿意接受是卷曲的, 说成"不可想象"可以, 但卷曲在一个无限小的范围内就太唯我所需了, 最后建立起来的数学模型更加复杂不稳定, 不但最终模型无法从理论上确定, 而且还汁生了跟量子力学一样的不确定性. 总之我就是不喜欢, 虽然只要模型能成功解决问题就是好模型, 但看来弦论也没解决过哪些实质问题, 反倒是满摊子问题要期待去完善.
我觉得<量子力学>就已经足够美了呀, 虽然我也不懂什么高深数学, 但<量子力学>带来的哲学是我最认同的. <弦论>怎么看就一怪胎, 估计连专职数学家都不愿意深入.

An Elegant Book

心如印 2007-09-26 0赞

I'm prefer to read it at office, because it just likes coffee, only have good taste in the spare time of workday. In my private time I like to read books such as "Men Are From Mars, Women Are From Venus" etc.

如果你没因它瓦解旧有的宇宙观

金元宝 2009-02-19 0赞

说明你没有真的读懂弦论和理解弦论所证明的那个超乎寻常的宇宙的存在.

数学只是量尺,我们依靠这个工具挖掘到的弦恐怕是最令人难以理解也最令人目眩神迷的不得不接受的存在.

在这之前,我们必须承认.数学所描述的空间和时间,在真正的真实世界的规则面前,都不是"正确"的表述.而你开始想象到那个涌动于高维流形上翻转的真实世界的本相时.一个真正的哲学问题不得不重新困扰你.

如果世界是这样,那生命究竟是什么?

我们怎么理解由此引出的那个前所未有的清晰而又巨大的新世界的图景.

这是最让人感兴趣的问题.

宇宙之琴

qhors苗广飞 2010-03-29 0赞

宇宙的命运如同一种歌曲的所说：雾里看花，因此我们就是神的精神，这就是我们对宇宙的看法，这就是我们的关于中国的宇宙观的看法。中国的尽头不仅是宇宙的惊现，还是中国的惊闻，因此没有了中国就没有了现代的中国的宇宙，这就是宇宙的变动，因此宇宙就可以通过这些则动而选择，这就是我们为宇宙设计的琴弦，这就是我们为宇宙设置的极限。

第二次阅读中

ellis 2015-04-04 0赞

宇宙的维数比我们眼睛看到的更多——那些维都紧紧地卷缩在宇宙褶皱的结构中。

我们会发现它们并不是点状的粒子，而是由一维的小环构成的。

粒子的质量和力荷由弦的振荡行为决定

狭义相对论，运动的人体时间过得更慢。。。世界绝对的时间中，获得更久？

不论什么物理学定律，对所有匀速运动的观察者来说都是完全相同的。

来的许多结果——它们都证明，光速是一个常数。
我们永远逃逸不了光速的束缚？
如果尽头真的是尽头？是不是很恐惧呢，一切都是有限的？让我觉得很令人失望。
还是就像我们以前逃脱不了地球的束缚一样，只不过我们还没脱离我们传统的眼光，以为宇宙是一切，如果宇宙只是想地球一样，使我们一个载体，之外还有突破。就像以前一样速度超过宇宙第一速度，就可以摆脱地球束缚一样？

光子钟和手表同样放在一个匀速行驶的火车上，时间是一样的？
光速在其他向量上要分散，手表呢？

宇宙间的一切事物总是以一个固定的速度——光速，在时空里运动。
我们生活在一个二维空间里，横轴是光速，竖轴是运动。一切与冬夜源于光速，所以速度永远超不过光速？

时间和空间在加速运动中都是弯曲的？
那怎么利用引力去弯曲时间和空间，从而宇宙穿越呢？

时间的弯曲，转环上的位置。
引力就是时间和空间的弯曲、

相对论是必然，量子力学概率。

费曼，一个电子经过了连接起点和终点的每一条可能的路径。
宏观物体，所有路径在求和时会彼此抵消，留下唯一的一条路径。

电子以及其他所有的事物不可能同时在某某位置并具有某某速度。

最重要的是知道我们在哪里

bury 2009-03-08 0赞

"如果你跟着我们的思路看到的还是一个古怪甚至可笑的量子力学,请你记住两件事情. 第一, 量子力学除了在数学上是和谐的,我们相信它的唯一理由是它做出的许多语言都得到了异常精确的证实.如果有人能说一大堆你小时候的小秘密,你还能不相信他是你走失多年的兄弟吗?"

无论我们觉得自己的理论,思想有多炫目,只有知道自己的限制,才可以继续进步.

这本书,写得很仔细,实际,比较全面,例子选得好. 比浮夸的那本"量子物理史话"好多了.

The Elegant Universe

Auspex 2009-10-08 0赞

看起来有点费劲，翻译有一定的问题。但是配合BBC的《The elegant Universe》一起看会很有意思。

推荐英文原版

fmdou 2010-02-24 31

最初读这本书是为了练听力,从emule下了朗读录音.听了半天才恍然大悟:原来这就是那本<宇宙的琴弦>啊!不得不说,虽然第一推动丛书为中国的科普做了很大贡献,可是很多书的翻译实在差强人意.当然这也有点怪汉语本身,不那么适合表达严谨复杂的逻辑关系,而且很多科技名词还没有对应的汉语翻译.因为这些原因,当初中文版根本没读下去.

到美国之后买了英文原版,发现语言其实非常浅显流畅,当初根本不需要读中文的.现在我还经常会拿出这本书来看,里边很多例子非常非常好,是一本正经的教科书里没有的,而且现在做TA讲课的时候也可以借鉴.

上学期有一天走在校门口的路上碰到了作者和他女儿,当时mp3里放的正是这本书的朗读带,烈日下突然有种时空错乱的感觉.

P.S. 作者是个大帅哥哦!本人比照片还帅,而且看起来很亲切.

谦卑地触弦

木一 2009-02-03 27

建议看之前可以先看看纪录片《优雅的宇宙（The Elegant Universe）》大致了解一下超弦理论。看得还算用心，但还是时常被一些名词弄得头昏脑胀。以及一些说到多维空间和模型的问题，还是要花点心思的。十维空间加上一维时间的模型，听起来真是让人又欣喜又头痛。

但作者已经尽可能地把语句说得很明白。即便是丢弃了物理两年半的我看起来也没什么大困难。

里面大篇幅地提到了物理认知的一个历史问题，同时也可以看作是把一些根深蒂固的理念不断推翻的过程。既然物理如此，那人的知见呢？是否也因为一些根深蒂固的成见抗拒了这样那样的真理？超弦理论至今没有很强的实验证据，也成为很多人垢病它的原因。我无意摇旗呐喊说超弦理论绝对正确，但仅仅凭借试验标准来评价一个理论的真伪听起来就像“眼见为实”一样可靠，但是否存在你所要眼见的“实”根本就不在你的视觉范围内？

但这本书给我最大的收获便是对“谦卑”的更深理解。可能听起来和这本书不大搭调。但面对这样的一个世界，同时又面对这样有限的我们自身，任何的想“当然”和“绝对”我想都是不大合适的。当然，过于执著于否定同样也是绝对的表现。当然，这里的我们也是指大多数。可能你会说人之思想无限，我赞同，但若你的思想仅仅落在暂时看来还很有限的视觉、听觉等等，坚持认为这些便是你一个人的全部，那我想这样的“全部”并没有什么无限可言，也就没有不谦卑的理由。说不定这世界真是十维空间加上一维时间，只是你视力触觉所及实在有限。

文艺的科学

°Landy 2013-02-05 16

关于本书，豆瓣上已经有太多的大神级专业书评文章。作为一名业余读者，我只好发挥自己专业所长，结合所学的一点粗浅的哲学知识，来说说这本弦理论科普书中所蕴含的散发着哲学味道的文艺范。

在近百年的历史中，众多的科学先驱已经为我们架构起一座科学而系统的宇宙认知体系，其中影响最为深远的就是宇宙的起源论——大爆炸理论。标准的大爆炸模型以一切源于虚无来描绘“创世之初”，也就是说，自大爆炸起，世间万物拥有了一个起源，即第一个“因”。这与众多哲学流派所相信的有果必有因、因因果果无限循环的看法有所不同，大爆炸只是作为一个独立事件，不由任何前因引起，它的出现好比把一个0（虚无）硬生生地掰成一个1（物质）和一个-1（反物质），这在很多人看来似乎有些不可理解，可事实正是这样。

尼采在他的“永劫回归论”中提出了一个存在了无限久远并将继续存在无限久远的宇宙假说，在那个宇宙中，万物无始无终，不断循环，所有的一切都发生过并且还会继续上演。这意味着，你的每一次行动，你必须是为了永恒而愿意选择它。尼采借此而提出的讯息是要我们在生活中活出自己愿意在永恒中不断重复的相同生活。但是，昆德拉在他的著作《不能承受的生命之轻》中针对永劫回归论这样说道：这个世界赖以立足的基本点，是回归的不存在。因为在这个世界里，一切都预先被原谅了，一切皆可笑地被允许了。

尼采与昆德拉的观点如此针锋相对，量子论的一个有趣的猜想或许能将它们中和。科学家们猜想，我们的宇宙不是唯一的，它只是众多“宇宙海洋泡沫”中及其平凡普通的一个，在我们的四周，存在着数不胜数的平行宇宙。也许正如昆德拉所说，永劫回归不会存在，但在无限多的平行宇宙中，你的每一次选择或许会成为永恒。

弦论对待大爆炸说也有一个大胆到近乎疯狂的猜想。它提出，大爆炸起源于两片高维膜的碰撞，它们在很久以前的一次亲密接触中产生了我们的宇宙，并且还会在未来的某一天再次碰撞，这在高维的膜世界中，是件稀松平常的事情。

我们都知道，我们生活在三维的空间中，视觉处理机能也只能应对三维的图像，更高的维度无法想象。让我们试着这样描绘：假想你伸出一只手轻轻移动，这时，你的手指不见了，但不意味着它们消失了，它们只是进入了你不可见的高维空间，只要你再次挥动，你会发现你的手指依然完好无损。柏拉图的“理型的世界”和高维空间有某种异曲同工之妙。柏拉图认为，世间一切都有其完美的“理型”，这些“理型”都存在于一个“理型的世界”里，我们都像被绑着手脚的穴居人，不能看见万事万物完美的理型，只能见到它们投射出的影子。大多数人活在影子中已经心满意足，不去追求完美，不去探寻究竟是什么东西投射出了这些影子。物理学家们正像柏拉图神话里研究影子的人，他们试图从更高的维度里获得宇宙现象的完美解释。

古希腊的爱奥尼亚学派认为物质由原子组成，原子是最小的、不可分割的粒子。随着科学的发展，我们知道“弦”才是最小的单位，物质由弦的振动产生。几千年前的哲学猜想可以经由现代科学解答，物理学的发展对哲学的前进做出了不可磨灭的贡献。我们可以用最小物理量——量子——解决阿基里斯悖论问题；通过研究时间的连续性来破解芝诺的速度两分法悖论；证明信息在黑洞的丢失来说明宇宙不可预测的神秘性；甚至连王小波那句著名的话——“一切都在无可挽回地走向庸俗。”——都可以在熵和无序性的增加中找到客观的解释。

宇宙这门学科是门文艺的学科，它拥有着无限的美好，并且深深值得你我为之着迷。在最后我想引用本书作者Brian Greene的一句话：把我们搭成人类的阶梯，通向遥远的星辰。

L.
2013.02.05

宇宙学的末日

王小楚 2008-07-31 13

《环球科学》4月刊讯，100年前《科学美国人》上刊登的一篇有关宇宙历史和大尺度结构（large-scale structure）的文章，几乎完全错了。

1908年，科学家们相信，我们身处的这个星系就是整个宇宙。他们认为宇宙就是被无尽的虚空包围着的一群孤独的恒星，因此宇宙又被称为“宇宙岛”（island universe）。现在我们知道，银河系不过是目前能够观测到的4,000多亿个星系之中的普通一员。

1908年，科学界一致认为宇宙是静态而永恒的。宇宙起源于一场炽热的大爆炸，这样的观点哪怕是最疯狂的幻想家也根本未曾想过。元素在大爆炸最初时刻产生，后来在恒星内部合成的理念，在1908年还不为人知；空间会膨胀和弯曲、物质决定空间曲率的说法更是天方夜谭。整个宇宙空间都沉浸在创世大爆炸的寒冷余辉留下的微波辐射之中这一事实，要等到现代技术发展起来以后，才会被人发现。有趣的是，发明这种技术的目的，并不是为了探索宇宙，而是为了让人们能够打电话回家。

很难想象，在过去的一个世纪里，还会有哪个知识领域像宇宙学这样，经历如此天翻地覆的变化，这种变化还改变了我们对世界的看法。不过，未来的科学一定比过去更能反映实际情况吗？我们最近所作的一项研究暗示，在宇宙学时标（cosmic timescale，足以明显看出宇宙演化的时间尺度，动辄以亿年为单位）上，这个问题的答案是否定的。我们极有可能生活在宇宙历史上唯一一个，能够让科学家准确了解宇宙真实情况的时代。

我们这项研究的起因，源于10年前天文学上一个引人注目的大发现。当时，两个各自独立的天文学家团队追溯了过去50亿年宇宙的膨胀过程，发现宇宙似乎正在加速膨胀。科学家们认为，这种让宇宙对抗引力作用而加速膨胀的力量，源于一种与真空联系在一起的“暗能量”（dark energy）。事实上，在此之前，包括本文作者克劳斯在内的一些理论学家，就已经通过间接测量预料到了这一结果。不过从物理学角度来说，这项发现应该算是第一个直接观测证据。宇宙的加速膨胀意味着真空中包含着大量能量：就算把当前能够观测到的宇宙结构，包括星系、星系团和超星系团等全加在一起，所含能量也仅仅相当于真空能量的1/3。具有讽刺意味的是，这种形式的能量最早是爱因斯坦提出的，目的却是为了维持一个静态的宇宙。他把这种能量称为“宇宙学常数”（cosmological constant）。

暗能量将对宇宙的未来产生巨大的影响。克劳斯曾经和美国华盛顿天主教大学（Case Western Reserve University）的宇宙学家格伦·斯塔克曼（Glenn Starkman）一起，合作探讨了这样一个问题：在一个包含宇宙学常数的宇宙中，生命的最终命运将会如何。结论是：不太乐观。这样一个宇宙将演变成一个非常不适宜生存的地方。宇宙学常数会产生一个固定的“事件视界”（event horizon），在这种假想边界以外，任何辐射或物质都不可能被我们看到。宇宙看起来就像一个内外颠倒的黑洞，物质和辐射不断被吸出视界，然后永不回头。这一发现意味着，可观测宇宙包含的信息是有限的，因此生命和信息处理过程都不可能永久持续下去。

不过，用不着担心有限的信息可能会带来麻烦，在信息极限成为问题之前很久，所有随着宇宙一起膨胀的物质就会被推到事件视界以外。美国哈佛大学的亚伯拉罕·洛布（Abraham Loeb）和长峰健太郎（Kentaro Nagamine）研究了这一过程。他们发现，我们所说的“本星系群”（Local Group of galaxies，由银河系、仙女座星系和许多围绕它们旋转的矮星系构成）将坍缩成一个巨大的超星系。所有其他的星系都将消失在事件视界以外。这个过程将历时1,000亿年，看起来也许很长，但与永恒的荒芜相比，也只不过是转瞬之间而已。

大爆炸的观测证据

对于生活在遥远的未来、居住在这个超星系里的天文学家来说，他们又将如何去演绎宇宙的历史？想要探讨这个问题，我们必须先回顾一下，支撑我们目前的宇宙观——大爆炸理论的几大支柱。

第一个支柱是爱因斯坦的广义相对论。在它出现之前的近300年里，牛顿理论一直是天文学几乎所有分支的基础。从地球到星系，不论在什么尺度下，牛顿理论都能准确预言物体的运动状态。但是，对于无穷大的物质集合，牛顿理论就完全不适用了。广义相对论突破了这个局限。1916年，爱因斯坦公布了广义相对论，并且提出了一个包含宇宙学常数的简单方程，用来描述宇宙。此后不久，荷兰物理学家威廉·德西特（Willem de Sitter）就求出了方程的一个解。德西特的结果似乎与当时人们公认的宇宙图景完全一致：宇宙是被广袤且永恒不变的虚空包围着的一座宇宙岛。

宇宙学家们很快意识到，这种永恒不变的静止状态是一种误解。事实上，德西特的宇宙会永远膨胀下去。比利时物理学家乔治·勒迈特（Georges Lema tre）后来证明，爱因斯坦的宇宙学方程预言，宇宙要么膨胀，要么收缩，无限、均匀、永恒不变的宇宙不可能存在。后来被人称为“大爆炸”的理论，就是在这个观点的基础上产生的。

第二个支柱出现在20世纪20年代，天文学家们观测到了宇宙的膨胀。第一个为宇宙膨胀提供观测证据的人，是美国天文学家维斯托·斯莱弗（Vesto Slipher），当时他用恒星光谱测量了邻近星系的速度。正在移向地球的恒星发出的光波会被压缩，波长变短，导致星光颜色向蓝色端偏移（蓝移）；正在远离我们的天体发出的光波则被拉伸，波长变长，颜色向红色端偏移（红移）。通过测量遥远星系发出的光波是被压缩还是拉伸，斯莱弗就能确定它们是在移向我们还是远离我们，还能测量它们的运动速度。（当时的天文学家们甚至不能确定，这些今天被称为“星系”的暗弱光斑，究竟是独立的恒星集团，还是银河系中的气体星云。）斯莱弗发现，几乎所有的星系都正在远离我们而去。我们似乎处在一个膨胀宇宙的中心。

不过，我们通常并不把宇宙膨胀的发现归功于斯莱弗，而是将功劳算在了美国天文学家埃德温·哈勃（Edwin Hubble）的头上。（不然就不会有哈勃空间望远镜，而应该是斯莱弗空间望远镜了。）哈勃不仅测定了邻近星系的速度，还测定了它们的距离。这些测量让他得出了两个重要的结论，足以说明宇宙膨胀发现者的桂冠非他莫属。第一，哈勃证明这些星系确实非常遥远，从而证明它们和我们所处的银河系一样，是独立的恒星集团。第二，他发现星系的距离与速度之间存在简单的对应关系：星系的速度正比于它与我们之间的距离。也就是说，一个星系到我们的距离是另一个的两倍，那么它远离我们而去的速度也会是另一个星系的两倍。距离与速度之间的这一关系，恰好是宇宙正在膨胀的标志。哈勃的测量结果后来不断得到修正，最近一次修正使用了遥远超新星的观测数据——正是这次修正导致了暗能量的发现。

第三个支柱是宇宙微波背景中的黯淡光辉。这是美国贝尔实验室的物理学家阿诺·彭齐亚斯（Arno Penzias）和罗伯特·威尔逊（Robert Wilson），在1965年追查射电干扰源时意外发现的。科学家们很快就意识到，这种辐射正是宇宙膨胀早期阶段残留下来的一种遗迹。它意味着宇宙最初是灼热而致密的，后来才逐渐冷却，变得越来越稀薄。

炽热的早期宇宙还是核聚变的理想场所，这是大爆炸理论的最后一个观测支柱。当宇宙温度高达 10亿到100亿K时，较轻的原子核能够聚变为较重的原子核，这个过程被称为“大爆炸核合成”（big bang nucleosynthesis）。随着宇宙的膨胀，温度会迅速下降，因此核合成只能持续短短几分钟，聚变也只能发生在最轻的几种元素之间。宇宙中的大部分氦和氘都是在那个时候形成的。天文学家对宇宙中氦和氘丰度的测量结果，与大爆炸核合成的理论预言吻合。核合成还准确预言了宇宙中质子和中子的丰度，为大爆炸理论提供了进一步的证据。

黑暗的天空

距今1,000亿年后，未来的科学家们在仰望天空时，会看到些什么？如果不借助望远镜，他们看到的景象大概跟今天的星空没什么两样：天空中散布着属于他们所在星系的恒星。到那时，最大最亮的恒星应该早就耗尽了核燃料，为数众多的较小恒星依然会点亮夜空。不过，当未来的科学家们建造出望远镜，有能力观测他们所在星系以外的其他星系时，情况就大不相同了。他们将看不到任何东西！到那时，邻近的星系已经和银河系并合成一个超星系，所有其他的星系全都将消失不见，逃出事件视界之外。

遥远的星系不会瞬间消失，而是会逐渐淡出我们的视线。这些星系靠近视界时，红移将趋近于无穷大。克劳斯和斯塔克曼的计算表明：1,000亿年后，所有星系的红移都将超过5,000；10万亿年后，这些星系的红移都将高达1053。到那时，即使是能量最高的宇宙线，波长也会因为红移太大而超过视界的尺度。这样，我们就真的完全看不到这些天体了。

因此，哈勃关于宇宙膨胀的重要发现将无法重现。所有随着宇宙一起膨胀的物质都将消失在视界之外，只有被引力束缚在一起的超星系才会被保留下来。对于未来的天文学家们来说，1908年的“宇宙岛”恰恰是可观测宇宙的真实写照：一个巨大的恒星集团，永恒而宁静地被包裹在一片虚空之中。

我们自己的研究经验显示，就算获得了数据，正确的宇宙模型也并非那么一目了然。从20世纪 40年代到60年代中期，以哈勃发现的膨胀宇宙为基础，天文学家建起了一座观测宇宙学大厦。不过，一些天文学家仍然不放弃宇宙永恒的观念，提出了稳恒态宇宙模型（steady-state universe）。这种理论假设，随着宇宙的膨胀，物质会不断产生，因此就整体而言，宇宙并不会随时间而变化。今天的观测已经证明，稳恒态宇宙是行不通的。不过这种想法也表明，在缺乏足够的观测数据时，类似的错误观念是有可能出现的。

未来的天文学家能不能找到大爆炸的其他依据？他们能不能用宇宙微波背景来探索宇宙的动态演化？很可惜，答案仍然是否定的。随着宇宙的膨胀，背景辐射的波长也会变长，辐射也会更加弥散。当宇宙的年龄达到1,000亿年时，微波背景的峰值波长也将长达几米——已经不再是微波，而是射电波了。辐射强度也会降低到目前强度的一万亿分之一，也许再也观测不到了。

随着时间的继续流逝，宇宙背景将变得不可观测。在我们所处的星系中，恒星之间充斥着一种电子电离气体。低频射电波无法穿透这些气体，它们会被吸收或者反射回去。类似的效应可以解释，为什么我们能在夜晚收听到遥远城市的调幅广播，因为无线电波会被电离层反射再折回地面。星际介质可以看作为充斥于星系之中的一个巨型电离层。任何频率低于1,000赫兹（即波长长于300千米）的射电波，都无法在我们所处的星系中传播。频率低于1,000赫兹的射电天文学，永远不可能在星系内部建立起来。当宇宙的年龄达到目前年龄的25倍时，微波背景的波长就会被拉伸到这个极限之上，星系内的居民也就不可能再探测到这种辐射。甚至在这一天到来之前很久，微波背景中那些给今天的宇宙学家们提供了许多有用信息的精细图案，就会因为信号变得太弱而无法研究了。

节选自《环球科学》2008年第4期 (本文来源：《环球科学》4月刊 )

感受数学的美

凹凸有痣 2006-06-16 13

弦论是为了解释物质的本质而提出的概念和数学模型。质子和中子的质量似乎就是两个数值而已，但是在弦论的解释下，他们却和整数建立了完美的联系。弦论在数学上的美感是让我深深感到震撼的。我相信，一个成功的终极理论模型，必然是具有形式主义的美感，简洁而深刻。此书较深入的介绍了弦论，难度中上，需要读者具有较高的宇宙学、数学和物理学基础。

需要结合《物理学的困惑》一书一起看

free_POC 2008-08-28 10

格林为弦论大家，该书也很清晰的描述了弦论领域的各种概念，尤其是在别的书里没看到的关于对偶原理的清晰表述（当然，更可能是我孤陋寡闻）。但是，这个气氛过于乐观了，如果结合李.斯莫林的《物理学的困惑》一起看的话，我想效果会更好。毕竟斯莫林既搞过弦论，也搞过圈量子力学，其对于弦论的批评还是很到位的。
目前搞量子引力论的几条路线都不乐观，也都提不出现阶段能够检验的实验方案。不知道LHC工作后会不会带来些突破性进展。希望不会仅仅是检验标准模型吧。

期待终极理论的诞生

forestgump 2008-09-27 4

第一次接触超弦理论,本人对相对论和量子力学的理解也处于高中生的科普水平,一口气读下来,没有什么障碍,真是酣畅淋漓,大呼过瘾!作者的文笔在科普作家里堪称世界一流,深入浅出,一路讲故事般娓娓道来,引人入胜.

本书以近代物理史上的三次冲突为线索,演绎出狭义相对论,广义相对论及量子力学的发展历程,并总结了这些理论的局限与不足,以及广义相对论和量子力学在极限情况下水火不容的冲突,从而引出弦理论的诞生,这一为解释宇宙基本构成和大统一的终极理论.

读完此书,我对世界的几个基本认识发生了变化:

其一,绝对时空观的颠覆,不存在一个永恒的时钟在"滴答滴答"地为我们读秒.时间和空间一样,只是我们描述世界的一个维度,是对信息传播过程的一种度量.

其二,多维时空的理解.以前很难想像超过四维的时空是什么样子,现在可以理解超弦理论中10维空间还有几个卷曲的维度,在我们无法测量的尺度下发挥着作用,决定着超微观粒子的基本的物理性质.

其三,无穷小的极限.在传统的知识体系(包括广义相对论)中,世界尺度的无穷小可以一直小下去,从而导致广义相对论和量子力学无法解释宇宙奇点处发生了什么.而弦理论认为描述世界的基本构成时,空间尺度有一个最低极限,就是普朗克尺度,空间再变小时就没有意义.就像字母语言里,26个字母是最基本的元素,语言分解从段落,句子,单词到字母后,就不可再分了.

虽然超弦理论现在还没有得到实验验证,但目前看来是很有希望的一个终极理论,解释世界上一切物质包括力的基本构成,解释宇宙的本质及起源.

希望自己活得久一点,能看到终极理论诞生的那一天!

理解不太容易，太笼统了

Chargon 2006-04-21 2

这本书虽然说是大家之作，但是由于理论的高深难于解释清楚，相信读完了这本书的第一个感觉是，放弃阅读，或者是再读更多的基础知识。

读完《优雅的宇宙》后的一些思考

Jimmy J 2011-02-28 2

看了纪录片才知道《宇宙的琴弦》就是《优雅的宇宙》，很好的理论，很好的文笔，我相信世界需要的就是这样一种优雅的大统一理论，如果真有一个造物者的话，我希望祂对美的评价标准和我们的相同。但现在我要说的是，这优雅的理论除了用来表达我们对宇宙的敬畏或对造物主的谦恭之外，还给了我们什么，这本书带给了我们怎样的思考？作为非物理专业的外行，我抱着看热闹的心态来提出一些自己的问题。
理论先于实验，这是物理学尤其是现代天体物理学的必经之路，理论虽然处于核心的地位，有些理论甚至是超前的，但如果真的没有实验来验证，要怎么办呢？如果一直没有这种验证的方法呢？弦理论的优雅是建立在想象力的基础上的，但人类的科技还没进步到能对那些比原子还小几十亿倍的物质进行观测和实验，也许近期都不会，这难道就表明理论没法进行下去了吗？如果将来又有另一种十分完美的理论出现，但对这种理论的验证需要摧毁一整个星系，这时人类会怎么选择呢？在克隆人这个问题上的纠结也许将来会延伸到每一次科技的突破。实验是个可怕的东西，如果验证理论的唯一途径是实验的话，好多理论也许真的没办法建立，这同时也是搞量子力学的人担心的，能不能不通过观测和实验直接看到事物的本质呢？
为什么得到终极理论这么难呢？当超过三个维度的理论出现在我面前时我有点晕，试图想象卷曲的其他维度里正发生着什么，拼命想了很久以后我突然我意识到，也许是因为我们能做的太有限了所以想象力也很有限，想到那20个终极物理常量，我想，可能正是这些永远都不变的数字限制了人类的思维模式，让我们无法想的更远。正如同经验告诉我我只能看到正方形的三个面，近大远小等，一旦让我去想象超出我经验的事时想象难免会有偏差。最初发现弦理论的人也是通过经验才发现方程趋向于描述一种类似弦的运动，这种假设也是建立在经验之上的，那么，能不能摒弃一切经验来想象呢？
牛顿统一了天上地下，爱因斯坦统一了时间空间，电磁力和引力，弦理论在理论上统一了四种力，将来可能会有一种理论统一时空和力，证明时间，空间，力，运动这些其实都是一样东西，听上去很诱人。这让我想到了前些日子在果壳时间听到的一个理论，也是关于维度的，不过他的研究把世界降了一个维度：我们的世界事实上是二维世界，只不过是以整个宇宙为全息瓶做了一次三维的投影罢了。这样的统一理论也许还有很多，宇宙到底是这样，还是那样呢？佛说的对，宇宙既是这样又是那样，每个人站的角度不同，看到的模样就不同，宇宙就像一个有无限多面的盒子，永远没办法观察到每一个面，我们在做的，可能就是不停的变换角度不停的看。
《优雅的宇宙》的确让我思考了很多，跟着作者不停的转变思考方式的同时，我知道了宏观之上还有宏观，微观之下还有微观，思维之中还有思维，我知道，现在在做的工作和研究就包含了系统化个工作，跟宇宙相比，是简单的不能再简单的系统，但我仍会为创造出一个为整个系统内部运作提供能量的理论而兴奋不已，也许与那些试图改变人类思想的伟大的人有着一点点共同的感受吧！也许只是YY而已。

私人视角的终极理论简史

石馬戒厳 2011-08-24 2

《生活大爆炸》里的Sheldon同学是一位弦物理学家，研究弦理论的是当代最聪明的一批人，最为悖论的是，他们都不知道这个理论是不是正确，或许从一开始就走在了错误的方向上，但这并不妨碍物理学家们前仆后继的追逐这座“物理学的圣杯”，为了人类精神的荣耀。仔细想想个中情由也不难得知编剧们为啥将Sheldon设定为弦物理学家了。

（以上是废话，以下是类似于正文的废话）

据说爱因斯坦的后半生花了三十年的时间来致力于统一量子力学与相对论，只可惜他所处的时代还有两种力——弱核力与强核力尚未被发现，于是爱因斯坦这位伟大的物理学家在一个理想的方向上做了三十年的无用功。
几十年过去，量子力学在微观层面上发挥自己无与伦比的解释作用，相对论则从大的尺度上提供了认识宇宙的理论框架，两个理论在各自领域做出精确的预言，彼此却是水火不相容的，因为假如要认识的一个物体是即“小而重”（比如黑洞）时，就必须有一套令量子力学与相对论调和的理论。
自然界存在的四种力，量子力学统一了其中的三种——电磁力、弱核力与强核力，相对论则富于创造性的描述了引力（时空曲率产生引力），假如能将四种力统一到一个理论框架下，那么也就相当于统一了相对论和量子理论，这种理论也被认为是“终极理论（The Theory of Everything，有本叫《终极理论》的同名小说讲的是围绕爱因斯坦未发表的终极理论手稿展开的惊险故事，事实上这是不可能的，爱因斯坦并不具备完成这一理论的时代条件）”，成为无数物理学家孜孜以求的“物理学的圣杯”。
爱因斯坦的旧梦被埋入故纸堆几十年后又重见天日，在爱因斯坦生前有一位叫卡鲁查的人给他寄了一封信，信中将爱因斯坦的引力理论与麦克斯韦电磁方程统一在五维时空中，这成了后来超弦理论用十维时空统一相对论与量子力学的基础，我们人类能感知的维度只有长宽高的三维空间和第四维的时间轴，其他维度在大爆炸时期蜷缩成了一个普朗克常量大小，弦理论认为粒子的最小状态不是一个个的点，而是一根根震动的弦（能量），由于震动方式的差异导致了不同粒子的产生，是那些弦震动产生的美妙音符谱写了宇宙森罗万象的神奇。
B·格林在《宇宙的琴弦》中专门用了一章篇幅讲述在高维空间中可能存在大量空间扭曲和断裂，只要找到那些裂缝，便能从一个地方穿越到另一个地方（加来道雄在『超越时空』这本科普书里写到高维人可以随意出现和消失，是有如神明一般的存在），现今超弦理论的最新版本M-理论是现有五种超弦理论的结合，需要11个维度表述。
我们不知道超弦理论是否真的是一种大一统理论，或许在未来某一天它会被判为是完全错误的，只要一想到当代最有智慧的一批人正在前仆后继为这个理想而奋斗，一想到这个不可思议的猜想最终有可能是徒劳一场，总是不免感叹一番。目前的物理学已经从实验论证阶段进入哲学解释阶段，因为所有的结论都是不可能通过实验来检测的，所以有人说这是一个物理学迎来终结的时代。
倘若未来某天，四种自然力得到了完全的统一，终极理论成为现实，人们可以用一个简洁优美的公式描述上至天体运行，下至粒子波动的一切现象，万物的构造原理似乎失去了神秘。不过宇宙的神秘是无穷的，人类追逐未知的求知欲亦是永无止境的。即使人们将物理学的圣杯“终极理论”捧在手心，那也并非意味着“终极的结束”，而是一种“终极的开始”吧。

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宇宙的琴弦

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