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2025年《宇宙》读书笔记（整理篇）
篇1：《宇宙》读书笔记
作为一名理科生，高中时期，我们学习了牛顿万有引力，也学习了爱因斯坦的相对论。在我的印象中，万有引力定律是适用于宇宙中一切物体运行的规律，而相对论，我只记住了质能转换方程E=mc2以及老师口中说的时空变化（对于速度增大到一定程度，时间就会变慢这一现象，我一直不明其里），这两者之间，似乎并没有什么联系。
读了《极简宇宙史》后，我才发现，自己以前学的知识，全是一知半解，知其然而不知其所以然。
科学家们利用万有引力定律在太阳系八大行星上进行验证，结果发现，离太阳最近的水星，其运行轨道与计算有一点偏差，并不完美。
牛顿的公式给物体如何互相吸引定了量，但它没有解释引力到底是什么东西。（科学家的思维，和我们差别确实很大。上学时，我竟从来没有思考过引力的来源这一问题）。
有一个科学家提出了一个疯狂的想法：宇宙的构造是一张3D甚至4D不可见的膜，当一个人跌落时，并不是有一个往下拉的力让他跌落，而是他沿着宇宙构造中一个不可见的斜坡滑行而已。疯狂想象，仔细求证，在牛顿死后一百五十多年里，水星的轨道偏差问题，被他解决了，这个人就是爱因斯坦。那个将物质与宇宙的局部几何联系起来并用以解释本质的理论，被称为广义相对论。宇宙中所有的物体，行星、恒星、星系、星系群都会引起周围的时空弯曲，使附近的物质顺着时空斜坡滑下，这就是引力的来源。
现在，我们知道了，牛顿的万有引力定律有其局限性。同理，广义相对论也会有它的局限。时空在它所包含的物体周围弯曲和拉伸，那么，不停地将能量加入到某个空间，当弯曲变得越来越厉害时，最初形成弯曲的不管什么东西都会被进一步挤压，让那里的密度越来越高，形成一个恶性循环，直到无情地让时空崩塌，这种崩塌，超出了广义相对论所能应对的范围。黑洞即是如此。因此，我们需要一个更大的理论，哪怕是仅仅为了解释这些崩塌。而这，正是科学家们现在做的工作。
虽然牛顿没有发现自然的终极理论，虽然爱因斯坦的相对论也有其局限性，但这并不妨碍他们的理论成为伟大且正确的理论。正如作者后记中所说：为了找到正确，我们需要错误 ，这样我们才能向前进步。这句话，不仅仅适用于科学研究，也适用于我们社会生活的方方面面。
篇2：《宇宙》读书笔记
读完语文书上的那个选段,令我震撼,字里行间的言语发人深思,可能每个人看后收获到的东西各不相同,但至少我意识到了很多,之前思考的一些事情在这里被系统化,或者说由模糊的意识成了实刀真qiang..
已知的事物是有限的,未知的事物是无穷的;我站立在茫茫无边神秘莫测的汪洋中的一个小岛上,继续开拓是我们每一代人的职责. --------
好奇是人类的天性,理解是一种乐趣,知识是生存的先决条件.
我们的时代以知识为荣,,现在暂时居住在叫作球上,人类返回家园的长途旅行已经开始...
......
文中还有很多我喜欢的句段,,也可能是因为我自身修养不够以及学识浅薄经验不足,,但每每夜晚仰望星空,,我只是主观上以为,我们平时所做的一切都是愚昧的,政客间的勾心斗角,商业社会的尔虞我诈,这一切的一切是多么愚昧,本身人类作为宇宙的智慧尘埃光阴是宝贵的,?
我也经常会这样想,我们所学的经济学,政治常识,比起理科生所追逐的科学原理是不是显得更加愚昧?但理科生也只是单纯记忆一些现象和推导一些前人设计好的课题罢了,宝贵的光阴被浪费到这上面是否值得?浩瀚的宇宙如此之多的位置事物等着人类去探索,,兴许汲取所谓的应试知识真的能获得一种独特的逻辑方式,?还是一辈子被社会压力或者自身酝酿的鸟笼所禁锢?知识浅薄的我哪有资格评论这些,我做的只是一个天真的人所能行使的基本权力,可能今后我会认为现在的我很傻很天真,所考虑的事物根本是空想,,填饱自己的肚子才有力气闲扯吧...
宇宙事物的瞬息万变,人类对其的了解十分有限,如今的一切只是都是前人牺牲了光阴所保留下来的,我们后人能做些什么呢?单纯的继承?或是继续发扬?其中的结论是否完全正确我们也无从知晓,很多数据是今天的我们无法再次采集的,,,总有人会抑制不住好奇心向真理进发,或许是人类的天性,又或是人类回归原始的亲切感迫使...
想到自身存活于此事,很多事情只能无奈,我只是装帅地想到三个方针:自制,超越,探索...先克制自己,脱离现实目前是无法实现的,物质生活的追求仍然是主流,先让自己不被人性社会淘汰是首要任务,同时在有生之年,很多问号根本无法解决,作为这个时代的人所肩负的使命就是为后人高效率地储备更多知识吧,如果有一天能派得上用场,也不虚来世上走他一遭了...
篇3：《宇宙》读书笔记
本书的作者是克里斯托弗·加尔法德，剑桥大学理论物理学博士，史蒂芬·霍金的亲传弟子，从事有关黑洞信息悖论的研究。与史蒂芬·霍金及其女儿合著有儿童文学作品《乔治开启宇宙的秘密钥匙》，在全球45个国家出版发行。目前，加尔法德主要致力于向公众传播现代科学知识，并长期做客法国电视台和广播节目。
本书的主要内容是我们的存在的确让太阳系与众不同。夏夜，你躺在沙滩上，仰望夜空。一颗小小的流星安静滑过，还来不及许愿，不可思议的事情发生了：你一下子穿越五十亿年，走进时光的旅行……
作者带领我们踏上一场关于宇宙的过去、现在和未来的惊奇之旅。不需要图表和方程式，只需凭着奇诡的想象，我们就可走向衰亡的太阳表面，飞越遥远的星系，感受来自黑洞的死亡魅力……你可以轻松读懂时至今日的宇宙神奇，继续探究关于上帝的存在、时间的起源以及人类的未来。
作者首先以地球为中心，一层一层的向外辐射，直至人类目前能到达的宇宙最远处。地球之外，离我们最近的就是那颗不辞辛苦的绕着我们转的月球，月球有两面，见不到太阳的那面为黑暗面，没有蓝天、没有风，是因为月亮上没有大气层。月球是如何产生的呢？追溯到几亿年前，一次小行星碰撞到地球之后，扯下来了一块巨型物质，经过时间的雕磨，成了现在的月球。在往外看去，我们看到的是一颗红且大的太阳，太阳内部一直在发生着剧烈的热核聚变，遵循着爱因斯坦著名的方程式E=mc2，巨大的质量在慢慢转化为能量。也正因为这个反应的存在，太阳的表面充斥着强大能量的等离子气体。
紧接着视角转到了太阳内部——日核，有基本原子构成。在太阳的周围，有八大行星，加上小行星带围绕着太阳不停歇的转着，依次顺序是水星、金星、地球、火星、小行星带、木星、土星、天王星、海王星。在海王星最外层还有一个被称为柯伊伯带的环带，这是我们在地球上所见的慧星产地。其中被降级的冥王星也在其中，冥王星降级为矮行星，还有妊神星、鸟神星。以上所有的在宇宙中看去是一个圆盘，被称为奥尔特云，与太阳一起所有星球一起构成了太阳系。太阳系有个邻居—比邻星，也是另外一颗恒星，红矮星，因其表面红色，但是其体积远小于太阳而得名。另外还有一颗移动最快的天体S2，称为人马座A*，科学家猜想其旁边有个黑洞，才会造成其移动速度之快。所有这些，一起构成了整个银河系。众多的恒星系构成了银河系。银河系的邻居是仙女座系，还有许许多多的星系群、星系团、超星系团，一起构成了我们现在所见的宇宙。
沿着虚空一直向外延伸，直到达最深处，突然遇到一面墙，这面墙你无法穿透，阻碍你，用x光、伽马射线也无法探测的，这个墙被称为临界最后散射面，其与宇宙大爆炸有关。第二章以牛顿的万有引力开场，太阳系中的七大行星都遵循牛顿的万有引力定律，除了水星，这颗特殊的行星无论怎么计算，始终都有微小的误差存在，那么造成这个原因是什么呢？爱因斯坦提出的广义相对论，就回答了这个问题，把宇宙比作一个橡皮膜，行星都在沿着这一个不可见的斜坡滑行。这个理论就解决了水星运行误差的原因，水星每次的公转轨道都是不一样的，与上一次无法完全重合。
接下来讨论了宇宙的三大原则，宇宙第一原则是：在相似条件下，大自然在任何时间与空间都遵循着同样的定律。如果没有这一规则，拿宇宙中很多我们将不可知，不可计算。光具有波粒二象性，既具有波的特征，波长、频率、周期，也具有粒子的特征。光从太阳到地球的时间大约是8分20秒，也就意味着现在你感受到的太阳光是8分20秒之前的太阳所发射出来的光，而非现在。
原子是由原子核和绕其运行的电子构成，然而这种运行机制并不同于宇宙，其区别在于电子的跃迁，能量需要改变，从近处跃迁到远处，电子需要吸收能量；从远处跃迁到近处，电子需要释放能量。只有能量的改变，电子才可以跃迁。运用这种理论，我们可以通过光的粒子性来判断宇宙中天体的距离，通过其呈现的光谱，暗淡的部分被称为吸收线。不过，在观察宇宙中的天体的'时候，出现了一个问题，在光谱上所呈现的整体向红色偏移，距离与我们越远，他们的颜色偏移也就越明显。于是提出了一种设想，相互之间的距离在被拉远，星系间的空间在拉伸，宇宙在膨胀，哈勃在提出了，所以也称为哈勃宇宙膨胀定律。好了，现在谈谈宇宙第二原则：假定宇宙中没有一个特别的位置。宇宙第三原则：以在一点的观察者而言，任何方向看上去都是一样的远处的星系总是在远离他所在的观察点，同那些星系远离地球一样。这个理论只适用于一种非常大的尺度、极大的尺度。万物都处于宇宙的中心，整个宇宙在过去比现在小得多，宇宙一直处在膨胀之中。
宇宙中存在四种基本作用力，第一种也是大家广为熟知的是外有引力，密度大的物体永远在密度小的下面，如果你需要摆脱引力的作用的话，需要得到一个最低速度，E=。这个也是爱因斯坦的质能转换方程。此方程式是假想宇宙内，两个星体之间有个曲线和斜坡，也正是这个假想，推断出宇宙中时间和空间的弯曲，爱因斯坦的方程很好的解释了宇宙的这种现象。误差永远都是存在的，而且时间和空间都是不区分大小的。“热大爆炸”理论不发生于宇宙时空中某一个特定的点，而是在宇宙中任何地方，一切地方，在距地球一百三十八亿光年处的最后临近散射面。在这个最后临近散射面，的另一边，在那里是一切的混合，所有的理论将不再适用。一切都将不再常理之中，一切都已经无法描述。在最后临近散射面仍有残余热量，这种辐射被称为宇宙微波背景辐射。这个验证了宇宙诞生于“热大爆炸”。
现在，我们将要面对两种不同的穿越，一种是非常快速的世界，一种是非常微小的世界。钟表的时间并不以相同的速度运行，实际上，时间的流逝取决于物体间的相对速度，而这就是爱因斯坦提出的狭义相对论，当速度达到光速或者速度无限接近于光速的时候，时间会膨胀，物体长度会收缩。高速运动中会发生三种违法常理之事，（高速运动是指接近于光速的速度）：第一、时间的流逝与你在地球上的任何地方都不同；第二、你将变越来越重；第三、距离在你前进的方向上变小了，长度收缩。所以我们永远无法达到光速，因为没有东西是没有质量的，质量的存在会约束速度的增加。
当速度达到近光速的时候，时间将不再遵循地球上的时间规则，时间会膨胀，同时长度也会收缩，质量也会变大。速度越快，质量也会变大、时间的弯曲也会更显著。这就是时间膨胀效应。
所有的物质都是有原子构成，在这里我们将遇到宇宙中第二种基本作用力，电磁力。宇宙中任何两个物体之间，不管他们是不是有磁性，都存在着某些东西，这东西被称为电磁场。里面到处存在着相互作用虚光子可以出现在任何一个时刻。电磁场是一种激流，在这激流中会有光珠出现，但是你不能看到，转瞬即逝，称他为虚光珠。自然中只存在两种电磁荷，正电荷和负电荷，会让他们互相吸引或者排斥，虚拟光珠排斥同种电荷，吸引异种电荷。电磁场都弥漫在整个宇宙之中，又在带有电荷的物体周围及其之间变得活跃的不可见的迷雾，并非真实。
原子由原子核和电子构成，电子按其一定的轨道绕着原子核永不停息地运动着。然而电子跨越轨道运行，这叫做量子跃迁/隧穿，需要能量的转化。能量与时间、位置与速度，在量子世界的场中并不是互相独立概念，电子不由更小的例子组成，无法再切开、打破和分裂。是电磁场的产物，一种表现形式，是一种基本粒子。实光子和电子都是电磁场的基本表现，不由任何其他物质构成。虚拟粒子的作用只是为了携带电磁力，作用于带电荷或电磁的粒子之间。电子和光子相互作用，相互转化，我们所存在的一切都是物质与光的游戏。
接下来介绍了一个非常著名的原理：泡利不相容原理，波状的电子不会相互重叠。两个氢原子和一个氧原子构成了一个分子，在地球上就是水，在外太空就是星云。原子损失电子或者得到电子就会成为离子，离子是带电荷的，总是想和东西在一起，构成分子。咱看看原子核内的构造吧，原子核内有带电荷的质子，质子由三个夸克组成，犹如一座监狱。夸克在强相互作用量子场下的表现，将夸克粘在一起的是胶子。对于夸克来说，自由是越近越好。夸克既属于电磁场，又属于强相互作用场。他们能与两种不同的作用力携带者——光子和胶子相互作用，在短距离中胶子的力量比光子强许多。强相互作用场里有六种不同的夸克，但在原子核中只有六种中的两种，“上夸克”和“下夸克”，质子由两个上夸克和一个下夸克组成，向上的力就大于向下的力。而中子却相反，中子也是构成原子核的物质之一，但是其不带电，由一个下夸克和两个上夸克组成，电呈中性。两个胶子可以合在一起，变成两个夸克。
宇宙中最后一种基本作用力就是弱核力，可以把这个场看作毁灭的场，将另外两个场建造起来的东西拆除的场。只作用于组成原子核的构件上，比强核力弱很多，弱核力量子场有着属于其自己的基本粒子和作用力携带者，自发的核裂变过程被称为放射性，。W或Z玻色子击中夸克后可以将上夸克变为下夸克，将下夸克变为上夸克，将中子变为质子，中微子是人类想象的最小真实，只受到弱核力和引力影响，对枪相互作用和电磁场完全没有反应。可以射穿我们所知道的所有物质，几乎不被阻挡。放射性很危险，当原子核发生衰变的时候，会分裂出中微子、夸克、电子与光子。两个质子和中子结合在一起成为阿尔法粒子。这就是第一种损害；第二种是高能电子，可以将正常的光子打飞；第三种是高能光子，即伽马射线，放射性具有杀伤力。
电磁力和弱核力是早就存在的另一种作用力，另一种场的两种不同表现。，曾经是统一的“电弱场”。至此我们把视角转到真空，宇宙中所有的粒子都能变成另外的东西。量子微粒是难以捉摸的，当没有关注大自然的时候，一切可能发生的事搜发生了。可能性而非确定性的存在是对于极其微小的世界你不得不接受的客观性质。粒子出现需要从量子场中获得一些能量，因为这些场填满了所有时间与空间，粒子可以在任何空间和时间出现，宇宙在任何地方都不是真正真空。卡西米尔效应证实了真正的空无一物并不存在，我们的世界还存在不同种类的真空，还会产生真空之力。在整个宇宙中，所有的基本粒子，都诞生于同一个背景场中，也会在任何时候被同一个场景所吞噬湮灭：某个量子场的真空。
那么为什么宇宙中存在的是四种基本场呢？”希格斯粒子“的发现，”胶子浓汤理论“可以有效解释我们现在所不能理解的宇宙现象。一个电子从来不会被单独创造。它必须与另一个与它除了电荷之外一模一样的粒子一同被产生。那个所带电荷是正的，被称为“反电子“。当一个电子与反电子相遇时，他们发生湮灭消失不见，他们的质量变回能量，在一瞬间变成光。电子门与他们的相反自己产生于电磁场，当它们相遇湮灭后又变回到电磁场，反粒子就在我们身边，很少，因为每次一个反粒子出现，都只能存在非常短非常短的时间。任何反粒子与它对应的正常粒子遇到时就会立刻湮灭，依照爱因斯坦的E=变成一缕能量与光一起消失。这已经被应用到医学当中，PET就是这种技术。
接下来，我们的视角转换到宏观宇宙中，从宇宙最初的”暴胀场”宇宙暴胀开始。想了解宇宙需要两方面的信息：规则和出事条件。一开始这一切都是压缩在直径10米的球内，温度一直在持续上升最终暴胀。能量聚合，变成夸克，夸克又结合在一起，变成中子。接着围绕在你身边的物质与反物质对变成了光子。中子质子结合在一起形成了原子核，宇宙暴胀，能量密度下降，被密集的粒子浓汤所包围，那锅浓汤是量子场的各种激发态以及他们对应的基本粒子、作用力携带者混合而成。最后形成了我们现在所看到的临界最后散射面。