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《时间简史》读书心得体会新版多篇

时间:2024-08-20 06:15:12
《时间简史》读书心得体会新版多篇[本文共7929字]

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《时间简史》是一本趣味的书,推荐给期望读了一本书能够向别人吹牛的孩子,推荐给像我这样想经过读懂一本书验证自我脑子还好使的中年人,更推荐给对宇宙起源和发展有强烈好奇心的好读者。共同阅读《时间简史》读书心得体会最新5篇精选,请您阅读!

 《时间简史》读书心得体会1

小时候,夜晚看着满天的星星总有一种向往,幻想着能有来自哪颗星星的神秘物种赐予我超本事;之后,当我明白大部分的星星都是太阳,更加坚定有存在地外生命的星球。我们看到的星星是几亿或几万年前的星星,也给宇宙涂上了神秘的色彩。正是由于童年对宇宙的好奇,所以我毫不犹豫地选择了一本久仰其大名的宇宙科普读物——《时间简史》。

《时间简史》是著名的英国理论物理学家、宇宙学家斯蒂芬·威廉·霍金所著。然而在2018年3月14日的早晨,史蒂芬·霍金教授却在剑桥的家中平静地离开了这个世界。不得不说霍金教授的离去是全人类的损失,几乎所有人都对这样一位伟大的物理学家的离去致以自我最高的敬意与哀思,他就像是群星的斗士,先我们一步去往辽阔无垠的宇宙世界,成为我们仰望的星空。霍金教授以往说过,能够读懂这本书中每一句的人就够资格攻读引力物理博士了,这给了我一些安慰和继续读下去的勇气。

这本书在开头部分讲述了我们宇宙的图像。早在公元前340年,人们就明白了我们的地球是圆球而不是平板。人们对真实世界逐渐地了解,从地心说到日心说;从静止的宇宙到膨胀的宇宙。牛顿提出的万有引力定律解释了为什么各个行星绕着其他星球转动。根据万有引力定律,所有物体都被另外的物体吸引,物体质量越大,距离越近,相互吸引力也越大。可是如果空间有限,由于星体之间的相互作用,最终会使所有星球都被吸引而坍缩,而事实上宇宙并不如此,所以应当有无限多星体均匀地分布在无限空间中使这种情形不至于发生。如果从另一方面研究,必须区域的星体会坍缩在一齐,再在其外面均匀地加上无限多的星体对原先的星体是没有影响的,所以这些星体还是会坍缩在一齐。牛顿引力理论必然会导致宇宙不可能静止.

关于宇宙的产生,此刻比较为大家理解的说法是大爆炸,而在宇宙开端之前,时间是没有意义的。奥古斯丁以往说过:时间是上帝所创造的宇宙的一个性质,在宇宙开端之前不存在。对于普通人来说,这种说法听起来很荒谬,也很难理解。事实上,时间并不是像我们想象的那么简单,我们必须改变对时间的理解。大部分人包括亚里士多德和牛顿都相信绝对时间。他们相信两个事件之间的时间间隔是不可改变的,时间和空间之间是独立的。爱因斯坦提出的狭义相对论解释了:对于所有观察者而言,光速都是一样的,并且当物体以接近光速运动时质量会变得很大,要加速将变得更困难,所以它永远达不到光速,因为那时它的质量就会无限大。然而这种理论和牛顿引力理论不是很协调。

于是爱因斯坦又提出了革命性的广义相对论。他认为引力不像其他种类的力,它只可是是空间——时间不是平坦的这一事实的后果。大质量的物体会使空间——时间弯曲,地球围绕着太阳转的时候虽然沿着弯曲的轨道做圆周运动,可是它事实上是沿着空间中最接近于直线的轨迹运动。这就像一架飞机在多山的地面上飞行,它在三维空间是沿着直线走的,可是在地面上的影子却是弯曲的,因为地面不平坦。在太阳周围的空间——时间由于其质量而弯曲,所以光线在太阳周围就不能沿着直线走。在正常情景下很难观察到这个效应,可是在日食时就可能观察到,这正好验证了广义相对论的正确性。大质量的物体能够让时间变得慢一些。因为光的能量和频率相关:能量越大,频率越高。当光经过大质量的物体会失去能量而频率下降,光速恒定,必然导致时间变慢。在1962年,验证到水塔顶上和底部的精确的钟时间不一样步,接近地球的钟走得更慢。这种现象可能让人大跌眼镜了,以我们以前所明白的,时间是绝对的。如果时间能够不一样步的话,那么我们想像的时空隧道就可能由于某种原因而真实存在了。

事实上,历史上的确多次存在穿越时空事件。1954年,在一次热气球比赛中,哈里·洛根和德里克·诺顿乘做的热气球在魔鬼三角地带神秘地失踪,经多方查找,仍无下落。在1990年春天古巴的春季热气球比赛中的那只失踪了36年的热气球,在原先失踪的地方又突然出现。洛根和诺顿仍然和当年一样年轻,在他们看来仅有几秒钟的时间,对地球来说却已经有36年。这让我想到了马航MH370。马航已经失踪半年了,至今仍然没有找到,不排除进入时空隧道的可能。也许过个几年,十几年,甚至几十年后,飞机或许真的会再次出现,让我们为马航MH370默默祈祷。

1924年,我们现代的宇宙图象才被奠定。美国天文学家埃得温·哈勃证明了,我们的星系不是唯一的星系,并且他用绝对光度计算出了我们与其他星系的距离。那么那些星球离我们那么远,我们怎样区分它们的种类呢?不一样恒星的光谱不一样,并且某些颜色在光谱里找不到。因为每一种化学元素都会吸收独特的光谱线组,根据失去的谱线能确定恒星大气中存在的元素。20年代天文学家观察光谱时发现了一种奇异的现象,所有星系的线光谱和银河系一样具有吸收的特征线组,可是这些线组都会出现红移现象,即向光谱的红端移动。人的眼睛看不一样频率的光颜色不一样,人眼睛能看到的频率最低的光是红色,频率最高的光是蓝色。如果星系离我们远去,由多普勒效应我们能够明白眼睛看到的光的频率会减小,即出现红移现象;而如果星系靠近我们,眼睛看到的光的频率会增大,则出现蓝移现象。那么如果星系运动是紊乱的,红移光谱和蓝移光谱会一样多,可是事实却是大部分星系出现红移现象,这意味着星系都在离我们远去,宇宙在膨胀!而我们在宇宙中的位置并不特殊,仅有所有星系都相互离开才能出现我们所看到的现象。我们能够想象这样一种情形:一个气球上画了很多斑点,当气球膨胀时任何两点的距离都在增大。类似的,这样就能够任何两个星系都在相互远离。

宇宙可能从大爆炸开始,并且到目前为止一向在膨胀,那么宇宙有没有边界呢?如果有,宇宙外又可能是什么呢?我以往十分愚蠢地做了一个简单的推论。我先假设宇宙是有界的,如果有界,那边界外必定存在,每个边界都存在边界外,这样无限个边界便是无限。而无限的宇宙意味着无限的物质,这样很难让自我理解,于是我觉得可能是人对无限的理解有错误。可是之后,我发现我把问题引到死胡同,以人太低能无法理解结束了问题,这显然是不合理的。关于宇宙的边界的一系列问题,人们将广义相对论和量子力学的测不准原理结合在一齐,就可能使空间和时间都是有限的,却没有任何边界。这就类似于地球的表面,虽然地球的面积是有限的,但它却没有任何边缘,只可是地球表面是二维的。而空间是三维的,第四维时间也是有限的。

将宇宙的资料分割成物质和力的这种做法一向沿袭至今。亚里士多德认为物质是连续的,人们能够将物质一向分割下去。我本来也一向这样觉得,可当我明白光速是所有物质运动的速度的极限 ……此处隐藏2707个字……种物理名词,我觉得无聊枯燥,又放回到书架上了。这段时间,因为经常想不起别人的名字,我心里怀疑自我智力是不是下降了,又从书架上抽出这本书来读,看看凭自我在高一学过的物理能不能读懂这本书。

读了第一页,我心里想语言很平白啊,读完第一章,明白了从古希腊到现代社会人们对时空的概念转变,我明白了,书的标题《时间简史》不是仅仅吸引眼球,霍金是真的想阐述人类对时间的认知的历史,这个太趣味了,读过帝王将相的历史,读过艺术文学的历史,但还没有读过关于时间的历史。时间不是一个绝对的永恒的概念吗?它怎样会有历史呢,难道时间也有开头和发展?

读到第二章,我觉得十分开心,最终弄懂爱因斯坦的相对论讲的是什么,至少我在霍金想让一个普通外行读者能懂的层面上懂了。并且读到这一章,我有信心自我能读完这本书,并且能读懂。这不是因为相信自我的智力,而是霍金以对整个时空研究的科学历史为脉络,以哲学讨论为暗含背景,十分有条理、逻辑十分清晰的一步步推导和解释了关于时空的理论演变,他提纲挈领的总结深奥理论的本质,用生活中大家熟知的例子进行例比,让人很快理解。比如他用警车的声音从远到近的变化,来解释恒星光谱的红移现象,进而说明科学家怎样推论出宇宙在膨胀。

我做过多年的教师,我明白仅有一个人对这个学科有整体的认识,同时又有十分深入的理解,才能把一个知识点的来龙去脉和重点以清晰明白的方式讲出来。当一个人半懂不懂的时候,才会把一个知识点讲的异常复杂,颠来倒去,让外行肃然起敬,让内行偷笑。霍金作为当代最杰出的物理学家,他已经不需要去炫耀他的知识,或者以标新立异的风格去吸引注意力。他像一个耐性的数学家教自我孩子加减乘除一样,娓娓道来,一步步带着你走。

从第四章开始,阅读开始费脑力,因为前三章讲的理论和发现是宏观尺度的,比如大爆炸、时空扭曲、光锥等,是可被观测的,所以虽然深奥,但经过霍金的解释,还比较容易理解。并且前三章的理论是经典理论,经典理论做出的预测是确定性的,贴合我们的认知习惯。但从第四章开始介绍量子力学。量子力学对于普通读者的理解难点在于:

首先,量子力学研究微观粒子运动,基于十分微观、无法被直接观测的尺度,比如比质子、中子更小的夸克。所以读者需要运用更多的想象力和推理本事。而这一点也是量子力学被人质疑的地方,一些量子理论到今日还无法被观测数据验证或证伪。无法被证伪的理论和玄学就难以区分了,可能前者的数学与推理成分多,后者的玄虚名词更多。不一样反过来想,这也是量子理论十分高超的一点,它不是由观测结果抽象总结出来的,而是由科学家们推理计算出来的。

其次,量子理论认为观测本身会改变被观测物的状态,粒子的位置和速度无法被同时确定,不确定性原理是世界的一个基本性质。我们无法准确测量物体此刻的状态,更不能准确的预言未来。这有违我们对世界确定性的习惯认知,我们也习惯了从定律推导出确定的预言和结论。很多人听说过薛定谔的猫的思想实验:将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。我估计大多数第一次听到这个结论的人都觉得这是胡说八道。猫要么死,要么活,怎样可能又死又活?!我也一样。可是读了《时间简史》里霍金对于波粒二象性的解释,你就能理解“猫处于死猫和活猫的叠加状态“这个结论是怎样推导出来的,进而可能会怀疑世界的确定性。可是从哲学家的角度来说,我知故我在,即使一切存在都是不确定的,但我的思想是确定无疑存在的。

从第四章到第十一章霍金叙述了量子力学在宇宙时空方面的理论发展和观测结果,包括:黑洞、热大爆炸、虫洞、时间旅行、弦理论、多维宇宙等,这些章节里的观测结果远少于前三章,更多的是计算、推理和想象。可是他这本书写于1998年,距今已有二十一年了,应当有更多更新的观测结果证伪了或者贴合这些理论。

第十二章是结论,回顾了从远古人类将自然现象归结为神的意志,到今日科学家们在继续探索宇宙,试图找出一套完备的理论和定律来解释宇宙。可是这章几乎没有确定的结论,而是提出一系列的疑问:是否存在这样的完备理论和定律?如果存在,这样的理论和定律是否能预言未来的宇宙?即使这套理论和定律能够解释和预言我们的世界,那为什么会有这套理论和定律?或者说为什么世界遵循了这套理论和定律?到最终一个问题的时候,其实我们又回到了源点:世界究竟为什么存在?究竟有没有上帝?

所以科学的宇宙学和神学、哲学殊途同归,最终我们要追问我们是谁和我们为什么存在。霍金在书末感叹科学家们太忙着描述宇宙为何物的理论,以至于没工夫过问为什么,而另一方面,科学理论越来越专业化和数学化,哲学家跟不上科学理论的提高,哲学家们越来越缩小他们的质疑范围。“以至于连维特根斯坦,这位20世纪最著名的哲学家都说道:‘哲学余下的任务仅是语言分析。’这是从亚里士多德到康德哲学的伟大传统的何等堕落啊!“

我以前问过一位天体物理学者:他从事的研究是否让他觉得他比一般人更理解这个世界,这个以往是以色列跆拳道冠军的学者惋惜的说:恰恰相反,他的研究让他觉得他对这个世界明白是这么少!

读完霍金这本书,我们会有同样的感叹,这本书讲诉了从古希腊讲到当代的宇宙学研究,却发现这个世界依然有那么多未知,我们越研究,却发现越多的不确定性。在终极问题上,天才如爱因斯坦、霍金也依然困惑。可是我们也会感叹甚至感动:一代又一代科学家执着投入的探寻宇宙奥秘,知识一点点累积起来,让我们由人类早期的迷信,走到今日,站在土地上,仰望星空,大胆认为自我有一天能够理解世界的起源、发展和未来。

一本好书总应当启发你去思考一些额外的问题。我读完这本书,也有一些问题,但这些问题不是什么好问题,作为物理学的完全外行,我的问题也很外行和浅薄。

我的一个问题是:爱因斯坦提出“引力”不是真正的力,只是因为时空被质量扭曲了,使得物体在扭曲的时空里行进时似乎被一股力牵引。如果爱因斯坦是对的,为什么书中霍金一向在试图将引力和量子理论统一齐来?

另一个问题是:霍金是否认为自我和伽利略之间有神秘的联系?从书中的语气和描述来看,他很推崇伽利略,说他的《两种新科学》是现代物理的发端。霍金也指出他出生在伽利略三百年的忌日,书中提及他和教皇的交谈也指向伽利略和教会的关系。

最终一个问题是:书中从量子理论推导出宇宙在大尺度上是均匀和光滑的,为什么在小尺度上,比如生物,包括我们人类,均匀性也存在?究竟是怎样的神秘意志或力量决定了这种均匀性?

揣摩着这些问题,好像嘴里含着话梅糖,读完书,依然有余味。

《时间简史》是一本趣味的书,推荐给期望读了一本书能够向别人吹牛的孩子,推荐给像我这样想经过读懂一本书验证自我脑子还好使的中年人,更推荐给对宇宙起源和发展有强烈好奇心的好读者。

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