《极简宇宙史》的作者是霍金的学生之一，他带我们游历到光线可走的最远处，带我们进入了构成这无限宇宙的最微小处，量子世界；带我们沿时间回溯，到达了时间与空间的起点。我们已知的物质可能只占整个宇宙的5%不到，看不到的物质和能量时时陪伴着我们，我们却一无所知。
这本书里有二十世纪以来地球上最聪明的头脑告诉我们他们所知道的全部事情。
宇宙极大，我们还不能遍历；宇宙极小，我们还不能看清。
第一部分带我们走到了我们望远镜可以看到的最远处，见识到了大有多大：从月球到太阳、太阳系、银河系，飞越过数亿星系团、超星系团，我们最终到达我们可见宇宙的中心：临界最后散射面。
我们知道了月亮是怎么诞生的，太阳内部到底正在发生着什么，以及和它一样的所有过去存在过、现在存在着的恒星和我们到底有什么关系——它们是我们诞生的来源：
除了氢原子和氦原子，地球上所有其他的原子，生命所必需的所有重原子，都是在某颗恒星内部由热核聚变反应被创造出来的。恒星的死亡和爆炸会将这些重原子释放。否则地球无法诞生，生命无法形成，世界中将只有氢原子和氦原子的存在，被锁定在永不死亡的恒星内部。
之后，我们看到了整个银河系的样子——当然包括银河系中心的那个巨大黑洞。我们也知道了，我们的太阳也只是银河系三千亿颗恒星中没什么特别的一颗，更不要说我们的地球了。
而相对于整个可见宇宙，我们的银河系也是那么不值一提——我们银河系所在的星系群是由54个和银河系一样的星系组成（当然大小不同，最大的是我们的近邻仙女座星系），而这还不是宇宙的全部，在我们星系群的周围还有许许多多的星系群，也不仅仅每个只包含54个星系，有的包含数百个甚至数万个星系，它们围绕在一起跳着舞，是一种大到难以想象的结构。
穿过这些大到难以想象的结构，我们到达了可见宇宙的边缘——这个意思是，在此范围之外，我们无法再通过光线看到，但并不代表它不存在。
第二部分开始，让我们透过眼睛看到的宏大宇宙，去看看背后支配万物运行的理论。
这一部分，作者从引力到底是什么一直说到了大爆炸理论。
牛顿给出了万有引力公式，但是引力到底是什么呢？我们和地球之间既没有绳子连着，我们也不带电，引力不可能是电磁力。所以引力到底是什么呢？
爱因斯坦给出了一个大胆的答案：引力是宇宙构造被它所含的物体弯曲所引起的。
想象我们的宇宙是一张拉紧的橡皮膜，各个星球就是橡皮膜上的玻璃球，会造成橡皮膜的变形，在星球周围形成陡坡，这就是引力：我们都沿陡坡下滑。
而由引力的本质想开去，当恒星、行星以及其他一切东西在运动时，它们在宇宙构造中造成的弯曲就会随之改变，因此，宇宙不仅可能有形状，而且这个形状还会随时间变化，这也就意味着，宇宙有未来。如果某个东西有未来，那么它一定有过去，甚至有开端。
除了这个推论，红移现象的发现，也意味着远处的星系与我们的距离正在变大——宇宙膨胀。而如果宇宙现在在膨胀，那么说明它过去曾经非常小，甚至曾经完全没有大小。在时间和空间上都没有大小——这一理论被称为大爆炸理论。
从地球各方向看去，宇宙都在膨胀，那么难道地球是宇宙的中心、是大爆炸发生的地点？这太不可思议了。
这当然不可能。我们能看到的宇宙叫做“可见宇宙”。
任何地方都是当地可见宇宙的中心。在极大的尺度上，宇宙无论从哪个方向看都是一样的。生活在遥远星球上的外星人看到的宇宙与我们看到的完全相似，当然，细节不同，但在大尺度上是一样的。他们也一样被从他们的历史所传向他们的信息总和包围，他们在夜空中见到的是我们共同宇宙的另一个历史片段，他们也会有他们的临界最后散射面，只是可能与我们的并没有交集——相近两个地方的历史有很大重合，但相隔巨大空间距离的两处可能在历史上完全没有交集。
因此，住在整个宇宙里任何地方的人，他们所看到的可见宇宙应该也在膨胀。由此可知，大爆炸并没有发生于时空中的某个特殊点，而是在一切地方。
第三部分就讲了一个事情：时间。宇宙标准时间是不存在的，钟表的走动速度取决于你在哪里、你身边有什么（引力部分）以及你的速度。
作者以超高速运动来解释这个事情。
假设你以87%的光速向太空运动。你的手表和身体里的细胞依然以一秒就是一秒的速度流逝，但你身边的其他一切都开始发生奇特的扭曲。你回过头看地球时间：当你的手表每过一秒，地球时间却过了两秒。
除此之外，超高速旅行还会发生了另外连个违反常理的事情：
1、运动前方的距离缩短了。不仅是看起来变短了，而是千真万确变短了。
时间和空间是交织在一起的，如果时间发生了变化，距离也一定会改变。
2、你变得越来越重。没有带质量的东西能够达到光速运动，这是规律。因此，你获得的能量，按照E=mc2，就会转变成你的质量。
或许有一天你能走得与光一样快，但是你必须放弃你的质量，所有质量。光无法携带任何质量。
那么如果真的能把自己变成某种没有质量的东西，会发生什么呢？那个时候，时间会如何流逝呢？
答案是，时间停止流逝。在光速，时间停止了。
但是，不论你以怎样的高速运动，在你眼中，以及那些构成你身体的细胞来说，一秒钟永远是一秒钟，你自己的时间与衰老不会放慢脚步，你也不会活得更长，你的细胞依然会以相同的速度生长衰亡。只是，其他人可能会看到你活得比他们自己长。
第四部分作者带我们走入了极小的世界，而正是这些极小，组成了我们无限的宇宙。
这一部分作者介绍了宇宙中四种基本场中的三种：电磁场、强相互作用场、弱相互作用场。它们都充斥着整个宇宙。
电磁场的基本粒子是电子和光子。除了我们很熟悉的磁铁，电磁场的电子光子还作用在方方面面。
当你去观察电子的时候，一定要记得自己是在量子世界，不论发生什么好像不合常理的事情，在这个世界中都是合理的。比如量子隧穿效应——电子能够自顾自地随意跳跃，无视你，无视所有障碍；比如，如果你知道电子在哪里，你就不可能知道它移动的速度。等等等等。
如果说这些都离我们的生活太遥远，那么就看看下面这个例子：
当来自太阳的光线照到你的皮肤，皮肤上的原子及其电子们会捕获一些光子，从而进入激发状态。在激发状态下，电子们摇摆的更快了，于是产生了你身体所享受（或痛苦）的热量。这就是我们晒太阳会暖和的原因。
离开电子，作者带我们继续往原子的核心——原子核奔去。
原子核有质子和中子，而质子和中子由三个夸克组成，而将夸克牢牢捆绑在一起的力量就来自第二个充斥宇宙的基本场——强相互作用量子场。它的基本粒子是夸克和胶子。
胶子，就是将夸克束缚在一起的力的携带者。是这个夸克组合的守卫者。
这个和我们有什么关系呢？恒星之所以会发光发热就来自于此。
在恒星中，小的原子融合在一起形成更大的原子。恒星们将中子与质子聚拢在一起后，与分开时相比，就不需要那么多胶子来守卫他们的夸克。因此多余的胶子就会被释放出来。因为它们带有一定的能量，且能量就是质量，释放它们意味着聚合而成的新原子核质量会变小。而这些丢失的质量变成能量让恒星发光。
有合就有分。有核聚变必然存在核裂变——这样自然界才能保持平衡呀。
而控制这一过程的场是弱核力量子场。它的作用力携带者被称为W和Z玻色子，它能将一种夸克变成另一种，这会造成原子的电荷不平衡，原子核就会发生衰变，即原子的放射性。
当原子核发生衰变时，它会分裂并发出中微子、夸克组合、电子与光子。中微子会无视物质的存在，穿越而过，不会对我们造成危险。但后面三种都很危险。
其中的夸克组合被称为α粒子，实际上就是一个失去电子的氦原子。为了成为正常的原子，这个氦原子核就要想法设法偷到两个电子。它可能周围原子中抢两个电子，在这种情况下，那个被夺走电子的原子又会去寻找其他电子……皮肤上的原子失去电子后就会发生放射性灼伤。这就是α粒子危险的原因。
放射性衰变发射的第二种粒子是非常高能的电子，它能将远处正常的电子打飞，同样带来放射性灼伤。
第三种类型是高能光子，伽马射线。伽马射线能够在击中原子后将其电子带走，同样灼伤我们的皮肤。但是更危险的是，它们可以穿过皮肤，给身体内部造成局部混乱，不仅仅是赶走电子，还会破坏分子，例如DNA分子。
但是，无需太过担心，放射性是随时随地始终发生的一种自然现象，甚至在我们的体内也存在，只是水平非常低。除非经受了高水平的放射性辐射，否则没有什么大不了的。
事实上，我们应当感谢放射性的存在。的确，它能杀死你，但是没有它，你甚至不可能来到这个世界。地幔层是放射性的，当原子在那里衰变时，它们所释放出来的粒子撞击邻居，产生热量，保持了我们地球的温暖。如果没有放射性，地球表面就是一片冰冷，我们所知的生命都不会存在。
第五部分，带着我们在前两部分学到的时空与量子场的知识，作者带我们沿时间向回走，直到时空开始出现时起，再次重新审视之前提到过的大爆炸理论。
这期间我们看到了宇宙中一个个基本量子场，以及它们一个个合并成一个的样子，宇宙变成一锅基本粒子浓汤的样子，到处都是物质和反物质，他们相遇后湮灭，宇宙变成一锅能量浓汤。此时，到达了被称为“大爆炸”的时间：在这个时间，大统一场所储存的能量开始转化成粒子。
这个时间再往前，所有能量变成了另一个场，被称为“暴胀场”，从后往前看，整个宇宙以无法想象的速度坍缩到自身。到这里，由于引力对时空带来的弯曲过于强烈，时空没有了意义，我们也就无法再向回走。
时空旅行就此结束，起码到目前为止，时空旅行也只能在文学艺术作品里想一想，尚未真的实现。那我们那些曾经经历的人和事情呢？真的就永远的消失了吗？
物理终极就是哲学，一种人文关怀。
过去发生的事情、过去存在的人，他们已经成为一系列图像在时空中移动。从它们身上反射出来，或与他们发生了哪怕最微小作用的所有光及其他不带质量的粒子都形成了他们存在的记忆，这些影像成为一个圆壳以地球为中心以光速向远方的未知世界扩散，成为在那里虽不可见但却无处不在的场里面的小小涟漪，或许会被外星人设置的光线捕捉器收集，永远伴随着我们的宇宙。
继续回到我们的暴胀场。当我们到达暴胀时期的开端，你到达了另一道墙，这道墙被称为“量子引力墙”，或者“普朗克时期”。那时的宇宙如此之小，需要一个能将巨大变成极小的理论，能把量子规则用在宇宙本身上面的理论。这些我们都没有。
它和临界散射面不同：临界散射面挡住的是光，普朗克墙的挡住的是现代知识。
当科学家们说宇宙年龄是一百三十八亿年，他们指的是时间和空间这两个概念开始在宇宙中有意义以来，时间已经过去了一百三十八亿年，但并不意味着我们的宇宙从那里开始，也不意味着这是唯一存在着的宇宙，也不是曾经存在过的唯一一个宇宙。
第六部分我们不得不进入了一个纯理论的世界。没有实验可以证明或者证伪，科学家们只能通过计算进行推测。
比如，平行世界理论。我们现在知道，粒子在没有被观察前，具有所有的可能性，当被观察后，发生了坍缩，只留下了一种可能性。薛定谔的猫在我们打开箱子之前，既是死的又是活的，而在打开箱子之后，只能是死的或者是活的，二选一。
但这里存在一个问题：量子物理学规定，只要那里存在某些东西，它就能转化成一些别的什么，但绝对不能凭空消失。当你打开盒子，当活着的小猫跳出来的时候，你没见到的那个可能性去哪里了？既然它在某个阶段是真实的，那么那只死猫去哪里了？
平行世界理论对此进行了解释：没有什么坍缩发生，所有的可能性都依然存在，整个宇宙在每次做出选择时产生了分支，缘于实验或是其他观察。因此应该存在着无法想象之多的许多平行宇宙，其中每一种可能性，每一种可能的后果都以事实存在。
这真实一种疯狂的理论啊。目前这种平行世界理论还未得到实验上的证据支持或反驳。
再比如，暗物质。科学家们发现了暗物质的存在，但是没有人知道它到底是什么。任何地方只要有物质的存在，边上就有暗物质伴随。但是直到今天，我们依然对暗物质由什么构成一无所知。我们知道它存在，我们知道它在哪里，我们有它在我们整个宇宙的各个星系内部和星系周围分布的地图，我们甚至还知道它不是什么，但我们对它是什么却一无所知。
暗能量也一样。据推测，那是一个巨大的能量，是暗物质的量的三倍之多，是构成我们普通物质的量的十五倍。
今天，依据NASA卫星的估算，我们宇宙的能量构成如下：
暗能量：72%
暗物质：23%
我们已知的物质（包括光）：4.6%
所以我们今天能看到的东西，或许只是整个宇宙的极小极小的一部分。
除了暗物质暗能量，还有令科学家的哲学世界观崩塌的黑洞蒸发理论：黑洞在蒸发，粒子可以从它内部泄露出来，掉入其中的一切未必永远被禁锢其中。
为什么说这一理论对科学家们来说是一种哲学上的灾难呢？
根据霍金的计算，不同的材料进入黑洞，最终产生的粒子辐射，全都没有差别，不显示任何物质的信息，除了质量。这就是说，人类、几本书与石头在黑洞眼中都一样，对于我们所有人来说，黑洞只在乎我们的质量，其他都无关紧要。
我们以前一直认为，掉进黑洞的东西并没有丢失，只是储藏在其中，但现在，黑洞能够蒸发，只是剥夺了其中一切物质的信息，事物开始从现实中消失了，黑洞成为我们宇宙的记忆流失处。科学既然永远没办法重获这些在黑洞中失去的过去，那么去描述并理解我们宇宙整个过去的希望是不是就应该被放弃？
不过好消息是，黑洞蒸发至今尚未被任何实验证明，不管是直接的还是间接的。
最后一部分则完完全全进入了现代知识未知的领域，是科学家们的假想。
科学家们设想了大爆炸之前发生的事情：暴胀时期和泡泡宇宙。
暴胀时期发生在大爆炸之前。暴胀场将曾经非常微小的宇宙在一个短到无法想象的时间里变得非常巨大，暴胀场和它的基本粒子随后通过E=mc2衰变为纯能量，释放出非常巨大的能量，整个宇宙变得难以置信的炽热。暴胀场的物质变成了能量，将后来的一切场激发出来。
同时，根据理论，暴胀场不是那种“一次性”的场，不会只出现一次。因此，它应该不止一次触发了宇宙大爆炸，而且是很多次，无限次。早已存在的宇宙中又出现了新的宇宙气泡。
气泡宇宙中的气泡宇宙，里面还有气泡宇宙。你我或许就生活在一个气泡宇宙中。
而暴胀时期之前又发生了什么呢？
暴胀前是普朗克墙，这里是时间与空间不再具有意义的时刻与位置。
通过已有的现代知识和技术，普朗克尺度之外的世界是无法探测的。它的尺度是从一百个普朗克长度到一个普朗克长度之间。从实验上说，没有人知道在那里会有什么发生。设想你的视力只有一米的分辨率，想象一下你看到的世界会是什么样子。你甚至无法看到身边的婴儿，直到他们长到1米高时，才突然出现在你面前。
因此，我们不知道墙后的年轻宇宙是怎样的。
这有两方面意义：
1、这个宇宙本身就遵循量子世界的一条基本原则：只要没有人观察，所有的可能性都会——也的确——发生。也就是说，在普朗克墙后面，可能就是我们宇宙的全部全部所有的可能。
2、因为我们的无法探测，我们也就无法知道自然会把什么东西隐藏在那个尺度里。但是我们的现实正根植于非常微小世界的某个地方，这是构建我们世界的本质所在，也是构建我们自己的本质所在。
正是由于第二点原因，非常重要的原因，科学家们提出了弦理论：
在普朗克尺度，宇宙中最基本的元素是量子弦。这根弦并不由任何东西构成，但其中包含着许多种振动，相互叠加。
弦的振动产生的不是声音，而是光，一个光子，电磁作用的携带者。
除了像吉他一样的弦，还有闭合的环，也在振动，它的基本振动对应的是引力子，引力的携带者。
那些构成宇宙所有物质的基本粒子，都能用这些弦的振动来表示。
这些弦还能够自由出入你的宇宙。从你的宇宙中离开，进入另一个平行宇宙。
那些闭合的环状弦从一个宇宙移动到另一个宇宙，或许一些能量能够离开你所在的宇宙，或许黑洞通过扭曲变形的时空管道将两个临近的膜连在一起，或许两个宇宙的引力将它们相互吸引。
是不是有可能，在另外的膜中，有可能也有人类生活？黑洞会不会就是连接两个世界的通道？尚未到达的奇点是不是通向另一个现实？暗物质和暗能量的源头是不是也在这个场景中？
宇宙极大，我们还不能遍历；宇宙极小，我们还不能看清。
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