无中生有的宇宙——科学家探索宇宙诞生与未来的故事(改版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Lawrence M. Krauss

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认识宇宙的最佳入门着作
纽约时报畅销书，盘踞书榜20週
讲座影片YouTube大热门，全世界有超过150万人上过这堂课

 

宇宙如何诞生，又将如何结束？

宇宙诞生后长成什么形状？如何演变成现今这般大小？

我们的宇宙是不是独一无二？

本书针对这些问题提出启迪人心的解答，

并带你体验一场横跨时间与空间的知识大旅程。

 

我们的宇宙从何而来？在宇宙诞生之前「那里」有什么？

劳伦斯・克劳斯是国际知名的理论物理学家，为了解开宇宙奥祕，他在本书中提出新见解：万事万物不仅可以「从无到有」，而且总是会「无中生有」。并阐述一个突破性思考：宇宙在生成前为什么要有东西存在？他要证明「那里什么都没有」。

克劳斯针对这些问题提出启迪人心的解答，发表的演讲大受欢迎，这场演讲影片贴上了YouTube，点选观赏人次已超过一百五十万。
克劳斯道出一段启迪思想、引发求知精神的宇宙学故事，解释开创性科学的新进展，说明这些突破如何彻底颠覆最根本的哲学问题。

宇宙若真是「无中生有」，现今的万事万物又是从何而来？我们将出发去旅行，回到一切的开端，以最新近证据来论述宇宙如何演化，
并推想往后会如何终结。克劳斯以特有的诙谐幽默与明晰透彻的解释，带领我们回顾人类在宇宙学上的突破性发现，从勒梅特、爱因斯坦、哈伯到霍金。
这趟横跨时间与空间的旅程将挑战你的思维，激发你的想像力，激励你去寻找存在最根本的础石。

虚空之弦：跨越维度的编年史 一、 序曲：时空的涟漪 在人类文明的黎明之前，我们对“存在”的理解如同漂浮在迷雾中的孤舟，既充满好奇，又饱含敬畏。然而，随着科学的火炬被点燃，那些曾经被神话和哲学垄断的领域，逐渐被精确的数学和严谨的观测所揭示。《虚空之弦：跨越维度的编年史》并非仅仅是对宇宙诞生和终结的线性叙述，它更是一部宏大的交响乐章，探讨了宇宙法则背后的深层结构与信息本质。 本书的核心，在于挑战“万物皆有起源”的传统线性思维。它巧妙地将量子信息论、弦理论的前沿推测，以及超越标准模型的新物理学概念融为一体，构建了一个既宏大又精微的理论框架。我们不只是回顾“大爆炸”那一刻的奇点，而是深入追问：奇点之前是什么？ 物质和能量的极限状态下，时间与空间是否仍然是我们所理解的形态？ 二、 结构之谜：维度折叠与振动模式 《虚空之弦》将读者带入一个超越我们日常经验的数学空间。它以高维拓扑结构为基础，详细解析了为什么我们的宇宙会呈现出我们所感知的四维时空。 书中详尽描绘了卡拉比-丘流形（Calabi-Yau Manifolds）的复杂美学，并将其作为理解“额外维度”的钥匙。作者引入了一种创新的可视化方法，解释了这些微小卷曲的维度是如何通过其独特的几何形状，决定了基本粒子（如夸克和轻子）的质量和相互作用力。这不是简单的理论堆砌，而是对宇宙“出厂设置”的深度剖析。 核心章节深入探讨了M理论——一个被认为是统一所有基本力的“万有理论”的有力候选者。书中以极富启发性的图示和类比，阐述了弦（String）如何从一个简单的振动模式，演化为我们今天所见的所有基本粒子和力的载体。这些弦的振动频率和模式，构成了宇宙的“背景音乐”，而我们所感知的物质世界，不过是这交响乐中的一小段旋律。 三、 量子幽灵：信息与实在的边界 本书的引人入胜之处在于它对“信息”在宇宙构成中角色的颠覆性阐述。作者提出一个强有力的论点：信息是比物质和能量更基础的实在。 我们探讨了诸如“黑洞信息悖论”这样的世纪难题，但更进一步，本书构建了一个“全息宇宙”模型的数学推导。它展示了三维空间中的所有信息，如何可以被编码在一个低维度的边界上，如同一个巨型的、极其复杂的全息图。这种视角迫使读者重新思考“内部”与“外部”、“实在”与“表象”的界限。 在量子层面，作者详细剖析了量子纠缠的非定域性，并将其提升到宇宙尺度的视角。当两个粒子无论相隔多远都能瞬间关联时，这是否暗示着宇宙在更高维度上是完全相连的？书中通过对ER=EPR猜想（爱因斯坦-罗森桥等同于爱因斯坦-波多尔斯基-罗森纠缠）的深入解读，描绘了一幅时空结构本身由量子纠缠编织而成的图景。 四、 循环与重生：超越单次爆炸 《虚空之弦》对传统“宇宙从一个点开始，走向热寂”的叙事提出了强有力的挑战。作者引入了一系列前沿的循环宇宙模型，例如“对撞宇宙论”（Ekpyrotic Model）和“反弹宇宙学”（Big Bounce）。 书中详细解释了这些模型如何规避标准大爆炸理论中对“初始奇点”的依赖。通过引入一个宏观的、但处于极高张力下的“膜”（Brane）世界，本书描绘了两个或多个高维膜的周期性碰撞。每一次碰撞，都可能引发一次新的“大爆炸”，但这一次，它不是从虚无中诞生，而是前一个宇宙残余能量的重新组织和再启动。 这种循环的视角，为我们理解宇宙的“永恒性”提供了全新的框架。如果宇宙是不断循环的，那么某些基本常数是否会在每次循环中被微调？我们今天所测量的物理定律，是否只是当前这一轮“生命周期”中的特定配置？ 五、 哲思的余响：意识与终极问题 在物理学的严密论证之外，《虚空之弦》最终回归到人类自身——意识的地位。如果宇宙的结构是由信息和振动决定的，那么承载和观察这些信息的“意识”又扮演着怎样的角色？ 本书以一种审慎但引人深思的口吻，探讨了“观察者效应”在宇宙学尺度上的潜在含义。它没有提供简单的答案，而是将物理学的最新发现与人类最古老的形而上学问题并置：在无限的维度和无尽的循环中，个体的存在意义何在？ 《虚空之弦》是一部献给所有渴望理解宇宙深层逻辑的求知者的作品。它要求读者放下对线性叙事的依赖，准备好进入一个充满高维几何、量子纠缠以及结构性信息流动的奇妙世界。这是一次对实在本质的探索，一次对时空边界的勇敢触碰。

作者简介

劳伦斯．克劳斯Lawrence M. Krauss
知名的宇宙学家，也是亚利桑那州立大学的基金会教授暨起源计画主持人。他曾荣获《科学人杂志》称颂为少见的科学大众知识份子，着作包括三百多篇科学论文和八本书籍，包括畅销书《星舰系列的物理学》（The Physics of Star Trek），还获颁众多国际奖项，表彰他的研究和着述。
他是国际知名的理论物理学家，研究兴趣广泛，包括基本粒子物理学和宇宙学的接壤领域，他就这方面的研究包括早期宇宙、暗物质的本质、广义相对论和微中子天体物理学。他在一九八二年拿到麻州理工学院物理学博士学位，随后加入哈佛学者学会。一九八五年，他进入耶鲁大学任教，接着在一九九三年转往凯斯西储大学担任物理系系主任，随后才在二○○八年进入亚利桑那州立大学担任现职迄今。克劳斯经常为报纸和杂志撰写评论，也是电台和电视节目的常客。


相关着作:《无中生有的宇宙——科学家探索宇宙诞生与未来的故事》

译者简介

蔡承志
全职科普书译者。自一九九五年起担任Discovery频道字幕翻译两年，擅长动物、生物，生理、心理、科学新知等类型节目。一九九七年开始兼职翻译自然科学、管理行销类书，一九九九年转全职翻译，累计作品已出版者六十余本。近作包括《法医，尸体，解剖室：犯罪搜查216问》、《你的大脑是什么颜色？》、《躲在我脑中的陌生人》、《创新者的处方》、《未来总统的物理课》、《3D人体大透视》、《搞什么，又凸槌了？! ：如何拯救压力下的失常表现》、《一本就通：宇宙史》等。

 

绪论：宇宙是从哪里来的？宇宙是谁创造出来的？第一因的说法还要解决一个问题：是谁创造了造物者？现代科学能以什么方法来处理宇宙如何出现这问题？

第1章 宇宙的神祕故事：开端

根据以哈伯分析为本得出的估计值，大霹雳约发生在十五亿年前。不过在一九二九年，已经有证据清楚显示地球的年龄超过三十亿岁。于是科学家陷入尴尬处境，他们发现地球比宇宙还老。

第2章 宇宙的神祕故事：秤量宇宙

一旦确立宇宙有个起点，而且那个起始时间是在可以测定的有限过去，下一个问题自然就是，「宇宙会怎样结束？」宇宙终有一天必然再次塌缩，那种历程就像逆向的大霹雳，你也可以称之为「大崩坠」。

第3章 源自时间起点的光
宇宙微波背景辐射的起源相当简明。由于宇宙的年龄有限，而且当我们看向愈来愈遥远的天体，同时也逐步回溯到愈来愈遥远的过去，可以想见，只要向外看得够远，我们就能见到大霹雳。
 
第4章 无中生有，自滋纷扰
我说无可不是指什么都没有，在这里是指一般所称空无空间的无物状态。假使我把一片空间里面的东西全都清除，包括尘埃、气体、人类，甚至还有穿过空间的辐射，倘若留下的空无空间存有某些分量，那就相当于表示，爱因斯坦发明的宇宙学常数果真存在。
 

第5章 脱缰的宇宙
暗能量的源头和本质，毫无疑问是当今基本物理学最大的未解之谜。我们对于暗能量如何生成，为什么得到现有数值，都没有深刻的认识。我们自然会猜想，暗能量的本质和宇宙的起源或有某种基本的牵连。所有迹象全都指出，宇宙的未来同样取决于此。

第6章 宇宙尽头的免费午餐

思考宇宙时把重力作用考量在内，结果就变得很奇妙，因为物体除了「正」能量之外，也可以具有「负」能量。重力的这个向度让正能量事物能够以负能量构型来互补，并恰好把先前创造出的正能量事物所含能量完全抵销。

第7章 我们的悲惨未来
爱因斯坦不单嘲弄勒梅特提出大霹雳说，还发明了宇宙学常数，好让静态宇宙有可能成真。如今科学家大可以自鸣得意，因为我们发现了宇宙的基础膨胀现象、宇宙微波背景辐射、暗物质和暗能量。不过未来会带来什么状况呢？

 
第8章 一次壮阔的偶发事例？

暴胀是永恆的。某些区域会永远暴胀下去。退离暴胀的区域会与外界断绝因果关联，变成孤立宇宙。只要暴胀永远持续，多重宇宙就在所难免。倘若我们这处宇宙在暴胀过后有可能演变成许多不同状态，那么我们居住的这处宇宙，或许只是为数无穷的宇宙家族之一员。

第9章 空即是有

「为什么有东西存在，却不是什么都没有？」一向都有种说法，指称平坦、膨胀宇宙里面所有星系的牛顿重力总能量平均为零之说是种武断的陈述，而科学家把它界定为「零」点，只是为了反对上帝。

第10章 虚无并不安定
自然法则是唯一的吗？我们栖身的宇宙是唯一的吗？假使你改变一个层面、一个常数或一种力，不论变动多么微小，会不会引发全面崩盘？就生物学观点，生命的生物作用是不是唯一的？我们在宇宙中是不是唯一的？

第11章 处处美丽新世界

柏拉图式第一因概念本身就有瑕疵，特别是亚里斯多德还认为，所有因都必然有个前因──所以宇宙才以永恆为要件。倘若我们採信上帝是所有因的初因，并循此见解认定，就算我们所处宇宙并非永恆，上帝仍是永恆的，则反证论法（归谬法）的「为什么」接续问题确实可以就此终结。

尾声

后记：理查．道金斯专文推荐

 

 

我们经历了一场宇宙学革命，奇妙程度和哥白尼掀起的那场革命不相上下。一本引人入胜的精采必读指南。——伊恩．麦克伊旺（Ian McEwan），英国小说家，毛姆奖暨曼布克奖得主

或有可能是自达尔文以降，影响及于超自然论的最重要科学书籍。——理查・道金斯，英国演化生物学家，英国皇家学会会士
 

劳伦斯．克劳斯的《无中生有的宇宙》是一本令人振奋的宇宙学现况入门着作。宇宙学这个科学分支为我们讲述万物的悠远过往和更悠远的未来。结果发现，万物和无物非常有关——却与上帝全然无关。这是一本深得人心的精采书籍。——山姆．哈里斯（Sam Harris），着有《道德景观》（The Moral Landscape）

 

在深奥的知识水域中优雅穿行，克劳斯道出有关我们的宇宙和我们在宇宙间地位之本质的最新观点。这是本引人入胜的读物。——马里奥•利维奥（Mario Livio），着有《黄金比例》（The Golden Ratio）

 

近几年来，杰出洞见和惊人发现接踵而至撼动世界，这些发展劳伦斯．克劳斯一贯积极参与。他以特有文采，动用许多巧思，让这段出奇的故事出奇地平易近人。论述高潮是一个大胆的科学解答，回答有关存在的重大问题：为什么有东西存在，却不是什么都没有？——弗朗克．韦尔切克（Frank Wilczek），诺贝尔奖得主，着有《万物之轻》（The Lightness of Being）

 

在这本明晰、简练的书中，劳伦斯．克劳斯勾勒出种种令人信服的证据，论述我们的复杂宇宙是从一种炽热、致密状态演化而成，还有这种历程如何让理论学家有恃无恐，大胆发展饶富兴味的推测，描述万物究竟是如何开始。——马丁•里斯（Martin Rees），着有《我们的最后时刻》（Our Final Hour）

劳伦斯．克劳斯以他特有的巧思和流畅、清晰的笔调，写出一部烛照洞见的精采论述，阐明科学如何处理我们最重大的问题之一：宇宙怎么可能无中生有凭空生成。哲学和神学面对这个问题都困陷迷雾之中，不过诚如克劳斯的澄澈说明所示，科学却可以提出真正的解答。本书颂赞物理学胜过形上学，理性与求知胜过笼统与迷思，平铺直叙老妪能解：克劳斯为我们带来知识宴飨，还以迷人风格为我们上了一堂课。——A. C. 格雷林（A. C. Grayling），着有《良善之书》（The Good Book）

 

无物并非无物。无物是某物。宇宙有可能就是这样从空无中生成——这就是《无中生有的宇宙》要传达的观点，这个深奥的理念可以让某些人心神不宁，却也让另一些人获得开悟。在此同时，对物理学家劳伦斯．克劳斯来讲，这不过是习以为常的例行公事。——尼尔．泰森（Neil deGrasse Tyson），美国自然史博物馆天体物理学家

评分☆☆☆☆☆

我之前对宇宙学的了解仅限于一些非常基础的概念，而这本书则彻底改变了我对宇宙的认知。作者的叙述方式非常独特，他并非只是简单地堆砌科学事实，而是将科学发现的过程本身也讲得绘声绘色，充满了戏剧性。书中对于爱因斯坦、霍金等科学巨匠的描述，让我看到了他们的智慧和坚持，也感受到了他们作为普通人的挣扎和热爱。我尤其喜欢关于宇宙“热寂”和“大撕裂”等未来猜想的章节，虽然听起来有些悲观，但正是这些极端的设想，才让我们更加珍惜当下，更加敬畏宇宙。书中对于一些关键科学证据的介绍，比如引力波的探测，让我对现代科技的强大能力感到震惊。我感觉自己仿佛跟着作者一起，经历了一场穿越时空的科学探险。这本书的语言风格非常吸引人，让我忍不住一页接一页地读下去，即使是关于量子力学和宇宙学的复杂理论，也被描绘得生动有趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大感受，是一种深深的哲学思考。在了解了宇宙的浩瀚与漫长之后，我对人类在宇宙中的位置有了新的认识。作者在描述宇宙大爆炸之初的极端环境时，那种“无中生有”的神奇力量，让我不禁思考存在的本质。书中对于时间、空间、物质和能量的讨论，都触及了最根本的哲学问题。我喜欢书中关于“我们从哪里来，到哪里去”的探讨，虽然这本书的重点是科学探索，但它所引发的哲学思考是如此的深刻。看到书中提到，科学家们一直在试图寻找宇宙中的“规律”和“秩序”，这让我联想到人类社会也在不断追求和谐与平衡。也许，宇宙的奥秘，最终都与我们作为生命的存在息息相关。这本书不仅仅是关于科学，它更像是一把钥匙，开启了我对生命、对宇宙、对存在意义的更深层次的思考。我可能会在阅读完之后，花很多时间去消化和回味。

评分☆☆☆☆☆

我对本书的科学性感到非常满意，书中对于宇宙诞生和演化的描述，逻辑清晰，条理分明，引用的科学理论和数据都非常可靠。作者在阐述过程中，始终保持着严谨的态度，并且对于一些前沿的、尚未完全确定的理论，也能够清晰地给出科学的解释和存在的争议。这让我感觉非常安心，不会被一些未经证实的猜测所误导。书中对于不同理论流派的介绍，比如 inflación理论、弦理论等，都做了相对客观的分析，让读者能够了解科学界对于宇宙起源的不同看法和研究方向。我特别欣赏作者在解释复杂概念时所使用的类比和图示，这大大降低了理解的门槛。例如，在解释宇宙加速膨胀时，作者使用了一个非常生动的例子，让我瞬间明白了暗能量的作用。这本书不仅提升了我对宇宙学的认知，也让我对科学研究的方法和过程有了更深入的理解。它是一本值得反复阅读的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的震撼，远超我的预期。它不仅仅是一部关于宇宙诞生的故事，更是一部关于人类探索未知、挑战极限的精神赞歌。作者在讲述宇宙学知识的同时，巧妙地融入了物理学家、天文学家们为了探寻宇宙真相所付出的努力和智慧。我了解到，那些看似遥不可及的理论，背后是无数次的实验、计算和争论。比如，书中对宇宙微波背景辐射的研究过程的描绘，就让我对科学家们严谨细致的工作态度印象深刻。从最初的意外发现，到后来的精确测量和模型构建，每一步都凝聚着无数人的心血。更让我着迷的是，书中对宇宙未来命运的探讨。我们赖以生存的家园，最终会走向何方？是永恒的膨胀，还是最终的坍缩？这些问题，虽然目前还没有明确的答案，但科学家们提出的各种假说和模型，都足以引发我们对时间的深度思考。阅读的过程中，我常常会停下来，仰望星空，感受那份渺小与宏大。这本书让我意识到，我们所处的宇宙，比我们想象的要更加古老、更加复杂、也更加精彩。

评分☆☆☆☆☆

这是一本非常引人入胜的书，读完之后，我感觉自己对宇宙的了解上升到了一个新的高度。作者用生动形象的语言，将那些晦涩难懂的科学概念娓娓道来，让即使是没有任何物理学背景的读者也能轻松理解。从宇宙大爆炸的奇点，到早期宇宙的剧烈演化，再到星系、恒星的形成，书中都进行了详尽的描述。我特别喜欢关于宇宙膨胀和暗能量的部分，这让我对宇宙的未来充满了好奇和敬畏。作者并没有停留在解释“是什么”，而是深入探讨了“为什么”，让我们得以窥见科学家们是如何一步步揭开宇宙面纱的。其中关于观测手段的介绍，比如射电望远镜、太空望远镜如何捕捉遥远星系发出的微弱信号，更是让我惊叹于人类智慧的伟大。书中穿插着许多科学家们探索过程中的趣事和挑战，这些生动的故事让整个阅读过程更加轻松有趣，也让我感受到了科学研究的魅力和坚持。我常常在阅读时，仿佛置身于宇宙的洪荒之中，感受那份辽阔与神秘。这本书不仅仅是一本科普读物，更是一次关于生命、宇宙和我们自身存在的深刻思考。