《时间简史(普及版)》作者史蒂芬?霍金被全世界公认为“继爱因斯坦以来最杰出的理论物理学家”。霍金用浅显的文笔告诉您一个关于时间本身的故事，让人人都能读懂。同时精彩的插图说明使您更能体验到星系际太空的广漠、黑洞的奇妙性质以及物质与反物质碰撞的粒子物理世界！相对论、黑洞、弯曲空间……这些词给我们的感觉是艰深、晦涩、难以理解而且与我们的生活相去甚远。但是时间呢？每时每刻伴随着我们、记录着我们的喜怒哀乐的时间呢？我们又了解多少？！

史蒂芬·霍金，是剑桥大学卢卡斯数学教授；他为普通读者撰写过文集《黑洞、婴儿宇宙及其他》（霍金讲演录）和（果壳中的宇宙）。

列纳德，蒙洛迪诺是位物理学家；他是这个新版的合作者，在加州理工学院任过教，曾为《星际航行：下一代》写过剧本。他著有《欧几里得的窗口》和《费恩曼的彩虹》，并是“爱因斯坦小学生系列书”的合著者。

吴忠超在霍金教授指导下获得剑桥大学博士学位；他和杜欣欣合作，撰写《在时间中沉醉》并编著《无中生有》。

史蒂芬·霍金那本畅销世界的《时间简史》已成为科学著述的里程碑。这不仅归因于作者迷人的表达方式，还归因于他讨论的令人敬畏的主题：空间和时间的本性，上帝在创生中的作用，宇宙的历史和将来。但是，在它问世后的岁月里，有些读者一直不断地向霍金教授诉说，该书某些最重要的概念理解起来非常困难。

这就是写作《时间简史(普及版)》的缘起和理由：作者希望读者更容易接受它的内容——同时还纳入*的科学观测和发现。

虽然本书在篇幅上的确是“更简明”些，但它实际上却扩大了原书伟大的论题。删除了纯粹技术性的概念，诸如混沌的边界条件的数学等等。相反，包括相对论、弯曲空间以及量子论的课题，它们虽然具有无穷的趣味，但却由于散布于原书而很难理解，现在则各自分章论述。

在重新组织本书之际，作者得以扩展特别有兴趣的领域并收入*的进展，从弦论的发展，到寻求物理学中各种力的完备统一理论令人神往的进展。如同本书早先的版本——甚至有过之而无不及——在寻找时间和空间核心可望而不可及的秘密这一未竞之业中，《时间简史(普及版)》将引导世界各地的普通读者。

37幅色彩缤纷的插图为文字增辉，使《时间简史(普及版)》令人振奋地傲然屹立于科学文献之林。

译者序

前言

第1章思索宇宙

第2章宇宙演化的图象

第3章科学理论的本性

第4章牛顿之宇宙

第5章相对论

第6章弯曲空间

第7章膨胀的宇宙

第8章大爆炸、黑洞和宇宙的演化

第9章量子引力

第10章虫洞和时间旅行

第11章自然的力和物理学统一

第12章结论

阿尔伯特·爱因斯坦

伽利略·伽利雷

艾萨克·牛顿

小辞典

致谢

思索宇宙

我们生存在一个奇妙无比的宇宙中。只有凭借非凡的想象力才能鉴赏其年龄、尺度、狂暴甚至美丽。在这个极其广袤的宇宙中，我们人类所处的地位似乎微不足道。因此我们试图理解这一切的含义，并且了解我们在宇宙中的角色。几十年前，一位著名的科学家(有人认为是伯特兰·罗素)作了一次天文学讲演。他描述地球如何围绕太阳公转，而太阳又如何围绕着一个巨大的恒星集团的中心公转，我们把这个集团称做银河系。讲演结束之际，坐在屋子后排的一位小个子老妇人站起来说道：“你讲的是一派胡言，实际上，世界是驮在一只巨大乌龟背上的平板。”这位科学家露出高傲的微笑，然后答道：“那么这只乌龟站在什么上面呢?”“你很聪明，年轻人，的确很聪明，”老妇人说，“不过，这是一只驮着一只，一直驮下去的乌龟塔啊!”当今大多数人会觉得，把我们的宇宙喻为一个无限乌龟塔的图象相当荒谬。但是我们凭什么就自认为了解得更好呢?暂时忘却你所知道的——或者认为你所知道的有关空问的知识。然后抬头凝视夜空。你对所有那些光点做何解释呢?它们是微小的火焰吗?它们究竟是什么?真是难以想象，因为这远远地超出了我们的日常经验。如果你是一位定期的观星者，你也许见到过，在晨昏时刻徘徊于地平线附近的闪烁光点。它是一颗行星，即水星，但是它和我们自己所在的这颗行星毫不相像。水星的一天相当于该行星年的2／3。太阳出来时，水星表面温度高达400摄氏度，而在深夜它几乎降到一200摄氏度。尽管水星和我们地球的差别如此之大，但更不可思议的是一个典型的恒星，恒星是一个每秒燃尽几十亿磅(1磅=454克)物质的巨大火炉，而它的核心温度达到几千万摄氏度。

行星和恒星究竟离我们多么遥远?这是另一桩难以想象的事。古代中国人建筑石塔以便更近地观测星空。以为恒星和行星比它们在实际上离我们更近得多是很自然的事——在日常生活中，我们毕竟没有和巨大空间距离打交道的经验。它们离我们的距离是如此之遥远，用我们测量大多数长度的办法，即用英尺或者英里去度量，是没有什么意义的。取而代之，我们使用光年，那是光在一年中行进的距离。一束光在一秒钟内行进186000英里(1英里：1.6093千米)，这样，一光年便是一个非常长的距离。除了我们的太阳，最近的恒星叫做比邻星，大约在4光年之外。这是那么遥远，甚至利用当今正在设计的最高速的宇宙飞船，也需要花费大约10000年才能到达那里。

古人曾努力尝试理解宇宙，但是他们还没有发展出我们所知道的数学和科学。今天我们拥有强有力的工具：诸如数学和科学方法的智力工具，以及电脑和望远镜等技术工具。科学家借助这些工具把大量关于空间的知识拼凑在一起。但是关于宇宙，我们究竟知道什么，并且我们何以得到这些知识呢?宇宙从何处来?它又向何处去?宇宙有一个开端吗?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?我们能在时间中返回到过去吗?物理学中最新的突破，使我们有可能为其中一些悬而未决的问题提供答案，而新技术是实现这些突破的部分原因。对我们而言，这些答案有朝一日会变得和地球围绕太阳公转那么显而易见——或许变得和乌龟塔一样荒谬，只有时间(不管其含义如何)才能裁决。

本书和另一部于1988年首版的书《时间简史》(以下简称《简史》——编者注)在书名上只有两个字母的差别。《时间简史》曾荣登《伦敦星期日时报》畅销书榜达237周之久，在地球上大约每750人(包括儿童)就拥有一册。就一部论述当代物理学一些最艰深问题的著作而言，其成功是非同寻常的。因为那些艰深的问题又是最激动人心的，由于它们论及重大的基本问题，比如关于宇宙我们究竟知道了什么?我们如何知道这一切?宇宙从何处来，又向何处去?那些问题是《时间简史》的精髓，也是本书的焦点。

在《时间简史》出版以来的岁月里，来自全球读者的反馈蜂拥而至。他们不分年龄，也不分职业。人们不断地要求出一种新版本，这种版本既保留《简史》的精髓，又能以一种更清晰更从容的方式解释最重要的概念。从反馈中还得知，尽管有人或许认为这样一部书应取名为《不甚简明的时间历史》，很少有读者要寻求一部长篇大论，那相当于大学水平的宇宙论课程。于是，就采取现在的做法。我们在撰写《时间简史(普及版)》时，保持并扩展了原书的主要内容，还顾及它的长度和可读性。这的确是一部时间的更简明历史。尽管我们删除了一些较专业的内容，却对该书中真正核心的材料进行了更深入的处理。我们觉得这样做是得大于失。

我们在此还不失时机地对原书进行了修订，并且纳入了理论和观测的新成果。《时间简史(普及版)》描述了在寻找一种物理学所有力的完备统一理论方面最近获取的进展。它特别描述了在弦理论以及在表观上不同的物理理论之间的“对偶性”或者对应中获得的进步，这种对偶性表明存在一种物理学的统一理论。在观测方面，这本书包括了诸如那些通过宇宙背景探测器(COBE)和哈勃空间望远镜所得到的新的重要发现。

大约40年前，里查德·费恩曼说过：“我们有幸生活于仍在进行发现的年代。这正如发现美洲一样——你只能发现一回。我们生活的年代正是我们发现自然基本定律的年代。”今天，我们正前所未有地接近理解宇宙的本性。我们写这部书的目的，是想和大家分享这些发现的喜悦，以及由此而涌现出来的现实世界的新的图象。