《宇宙简史——起源与归宿》（史蒂芬.霍金）笔记，以原文摘录为主。
1.设定宇宙创生于大爆炸之前是毫无意义的。——一个膨胀中的宇宙并不排斥创世主的存在，但它确实对创世主有可能完成其使命的时间划定了范围。
2.太阳绕银河系中心转动一周约需两亿多年。
3.昌德拉塞卡极限——对于一颗无能源的恒星来说，当它的质量大于约1.5倍的太阳质量时，这颗恒星便不可能抵抗其自引力的作用而维持现状不变。现在，人们把这个质量称为昌德拉塞卡极限。
4.如果质量小于昌德拉塞卡极限，恒星最终会停止收缩，并安然进入一种可能的终极状态，成为一颗白矮星——体积与地球相近，密度可高达10^5-10^7g/cm^3，质量不超过太阳质量的1.44倍。——白矮星就是由恒星物质中电子间的不相容原理斥力来维持的。
5.对于一颗质量范围约为一至两倍太阳质量的恒星来说，还存在另一种可能的终极状态，但其尺度甚至比白矮星还要小得多。维持这类恒星的力，应当来自中子和质子（而不是电子）间的不相容原理斥力。——正因为如此，它们便称为中子星。——半径约10公里，密度高达10^14-10^15g/cm^3，质量上限为2-3倍太阳质量。
6.根据广义相对论，在黑洞内部必然存在一个密度无穷大的奇点。
7.宇宙监督假设——从含义上也许可理解为“上帝嫌弃裸奇点”。换句话说，由引力坍缩造成的奇点只能出现在像黑洞那样的地方，奇点在那里被事件视界严严实实地隐藏了起来，外部观察者根本就看不到。——严格来说，这正是所谓的弱宇宙监督假设——它保护了留在黑洞外的观测者，奇点处出现的预测能力失效的种种后果对其是没有影响的。——但是，对不幸落入黑洞的那位可怜的宇航员来说，这一假设却无任何的保护作用。
8.宇宙监督假设的强版本指出，在一个现实的解中，奇点要么就像引力坍缩中的奇点那样永远出现在未来之中，要么便会像大爆炸那样完全见之于过去，二者必居其一。
9.在引力坍缩并形成黑洞的过程中，运动会被引力波的发射所阻断。因此，可预料到的情况是，无需太长时间黑洞便会平静下来，并处于某种稳恒状态。
10.伊斯雷尔证明了任何无自转的黑洞，必然呈现完美的圆球形。不仅如此，黑洞的大小应当由质量唯一地确定。
11.太阳的自转周期约为25天。——太阳是一个气体球，自转情况与固体地球不同，太阳赤道附近转得最快。
12.黑洞经引力坍缩后一定会平静下来，它可以有自转，但并不出现脉动式变化。还有，黑洞的大小和形状应当只取决于它的质量和自转速率，与经坍缩而形成黑洞的那个天体的性质无关。——这一结果被戏称为“黑洞无毛”——这意味着天体经坍缩而形成黑洞后，有关这一天体的许多信息全都丢失掉了，因为之后对这个天体有可能加以测定的全部信息仅限于它的质量和自转速率。
13.黑洞越小，负能量粒子在变为实粒子之前所必须越过的距离就越短，随之而来的是发射率便越大，而黑洞的表观温度就越高。
14.对于一个质量为太阳的若干倍的黑洞来说，温度应当仅为绝对温标的千万分之一度。——这比宇宙中无处不在的微波辐射的温度低得多，后者约为绝对温标2.7度——所以这类黑洞释放出的能量应小于它们所吸收的能量，尽管后者也是非常的小。
15.切伦科夫辐射——高速荷电粒子在介质中的运动速度大于介质中光速时所产生的一种特殊辐射，具有明显的方向性和强偏振等特性。
16.中微子——静止质量为零，与物质的作用最弱，且以光速运动的中性基本粒子。
17.超新星——光变幅度最大的一类变星，恒星亮度会在短时间内增强千万倍甚至上亿倍，甚至在白天也能看到。
18.新星——爆发变星的一种，亮度可在几天内突然增大几万倍，然后在几个月甚至更长的时间内渐而减暗至原有的亮度。
19.粒子/反粒子——所有原子核以下层次的粒子，都有与其质量、寿命、自旋、同位旋相同，但电荷、重子数、轻子数、奇异数等量子数异号的粒子存在，称为所对应粒子的反粒子。
20.从某种意义上说，引力场具有负能量。就整个宇宙而言，可以证明这种负引力能恰好与物质的正能量相抵消，所以，宇宙的总能量为零。
21.虚时对时空有着一种奇妙的效应——时间和空间之间的区别完全不复存在——人们认为事件的时间坐标取为虚数的时空属于欧几里得时空，因为度规是按正向定义的。
22.欧几里得时空——以欧几里得几何为基础的四维时空，时空中的两个图形被认为是等价的，通过一系列的平移和旋转可以把一个图形变换成另一个图形。
23.对于一个具有某种确定性质的实时空来说，为了计算它可能出现的概率，就要在具有这种性质的虚时中，把与全部历史相对应的波相叠加。之后，才能弄清楚宇宙在实时中可能会有什么样的历史。
24.宇宙在诞生时表现为具有某种极小的尺度，该尺度等于虚时中历史的极大尺度。然后，宇宙会在实时中膨胀，情况则与暴脹模型一样。不过，现在应当没有必要设定宇宙的生成方式，如取一种恰当类型的状态，以及通过某种途径等。宇宙会膨胀到非常大的尺度，但是最终它会再度坍缩成在实时中视之为奇点的那种模样。——只有当我们可以根据虚时来表述宇宙时，才不会出现任何奇点。
25.也许被我们称之为虚时者，实际上有着更为基本的概念，而所谓实时仅仅是我们创造出来的一种概念，可用来帮助我们描述我们想象中的宇宙之模样。
26.至少存在三类不同的时间箭头。——第一类，热力学时间箭头——沿着这一时间方向，无序程度或熵总是在增加的。第二类，心理学时间箭头。这个方向使我们感觉到时间在不断流逝——沿着这一时间方向，我们记住了过去，但对未来并无所知。第三类，还存在宇宙学时间箭头。沿着这一时间方向，宇宙是在膨胀，而不是在收缩。
27.在某条记录录入存储器之前，存储器处于无序状态，对1和0有相同的概率。当存储器与系统互动并成为有记忆状态后，它便会根据系统的状态，明确地取上述两类状态中的一种。——由此可见，存储器从无序状态转变为有序状态。但是，为了确保存储器处于正确的状态，必须消耗一定的能量。这部分能量以热的形式被消耗掉了，宇宙中的无序程度便因此而增大。可以证明，无序程度的这种增量，比存储器有序程度的增量来得大。因此，当计算机在存储器中录入一条记录时，宇宙中无序程度的总量就会增大。
28.计算机记住了过去，而其所取的时间方向与无序程度的增大方向是相同的。这意味着我们对时间方向的主观感觉，即心理学时间箭头，是由热力学时间箭头所确定的。——这么一来，热力学第二定律便变得可有可无。无序程度随时间增大的原因在于，我们就是沿着无序程度增大的方向在量度时间。
29.宇宙最初应当处于一种平滑而有序的状态，随着时间的推移，它会变成呈现成团结构的无序状态。——这可以用来解释热力学时间箭头的存在。——因此，我们对时间的主观感受应当是沿着这一方向宇宙正在不断膨胀，而不是取相反的方向，也就是宇宙不会处于不断收缩之中。
30.事实上，无边界条件隐含了在收缩期间无序程度应当继续维持增大。——无论是宇宙开始再度收缩，还是在黑洞的内部，热力学和心理学的时间箭头都不会反转。
31.从力图找到一种完美理论的观点来看，重正化有一个严重的缺陷。——一旦从无限大中扣除无限大，那么您想要什么答案就可以取得什么答案。——这意味着，从这种理论不可能预言质量和力的强度之实际数值。——相反，它们不得不通过与观测结果间的拟合来加以选定。——对广义相对论来说，只有两个量是可以调整的，那就是引力强度和宇宙学常数。——然而，调整这两个量尚不足以避开所有的无限大。
32.在广义相对论中，引力可以看作起因于一种自旋为2的粒子，这就是引力子。
33.与太阳对地球的引力作用相对应的便是H形的水管或导管。——弦论多少有点像自来水管道。——在H形结构两个竖直管道上的波，对应于太阳和地球上的粒子，而与水平连接管上的波，对应于太阳和地球上的粒子，而与水平连接管上的波所对应的便是在两者之间传播的引力。
34.如果有一个粒子，它的能量超过所谓普朗克能量，即10^19GeV，那么它的质量便会高度密集，结果是切断了它与宇宙其余部分的联系，形成一个微小的黑洞。
（来源： 愚阅人生 2017-02-12）
（来源： 原理 2017-07-26）
·END·
