A Brief History of Time cố gắng giải thích nhiều chủ đề của Vũ trụ học, trong đó có lý thuyết Big Bang, Lỗ đen, Nón ánh sáng và Lý thuyết Siêu Dây, cho độc giả không chuyên sâu. Mục đích chính của nó là giúp cho người đọc có một cái nhìn tổng quát về chủ đề, nhưng khác với nhiều sách khoa học phổ thông khác, nó cũng cố giải thích một số ý niệm toán học phức tạp.
Gởi bạn đọc Với mục đích phục vụ nhu cầu giải trí bạn đọc, mọt sách public hàng nghìn truyện dài/ngắn thơ lên trang http://motsach.info Tất sách download miễn phí Trong trình chuyển đổi, đăng tải truyện, thơ, cố gắng biên tập kĩ lưỡng để có sách chất lượng cho bạn đọc Tuy nhiên, với số lượng truyện nhiều, không tránh khỏi sai sót Rất mong người đóng góp ý kiến để chất lượng sách ngày tốt Mọi ý kiến đóng góp, yêu cầu truyện, xin vui lòng gởi admin@motsach.info Xin chân thành cám ơn! Và bây giờ, mời bạn vào đọc LƯỢC SỬ THỜI GIAN Tác giả: Stephen Hawking Thể loại: Khoa Học Biên tập: Mọt Sách L Lời cảm ơn Stephen Hawking ời cảm ơn sau in lần xuất "Lược sử thời gian", nhà xuất Batam Books, 1987 Tôi định thử viết sách phổ thông không gian thời gian sau đọc loạt giảng Đại học Harvard năm 1982 Trước đó, có nhiều sách viết giai đoạn đầu vũ trụ lỗ đen, từ sách hay “Ba phút đầu tiên” Steven Weinberg (Bản dịch tiếng Việt Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật mắt năm 1982 VnExpress), tồi mà không muốn nhắc tên Tuy nhiên, cảm thấy chưa có đề cập đến vấn đề dẫn nghiên cứu vũ trụ học lý thuyết lượng tử như: Vũ trụ đời từ đâu? Nó bắt đầu lại vậy? Nó có kết thúc không, có kết thúc nào? Đó vấn đề mà tất quan tâm Nhưng khoa học đại trở nên chuyên sâu tới mức có số chuyên gia nắm vững công cụ toán học dùng để mô tả chúng hiểu chúng Tuy nhiên, ý tưởng nguồn gốc số phận vũ trụ trình bày dạng phổ thông cho người không thuộc giới khoa học hiểu mà không cần tới toán học Đó mục tiêu mà muốn thực sách Mục tiêu có đạt hay không, xin để bạn đọc phán xét Có nói với rằng, phương trình mà đưa vào sách làm giảm số lượng bán nửa Do đó, định hoàn toàn không dùng đến phương trình Tuy nhiên, cuối đành phải đưa vào phương trình, phương trình tiếng Einstein E =mc2 Tôi hy vọng không làm cho số bạn đọc tiềm tàng phải hoảng sợ Ngoại trừ bệnh ALS (bệnh liệt toàn thân), hay bệnh thần kinh chuyển động, hầu hết phương diện khác, người may mắn Nhờ giúp đỡ hỗ trợ Jane, vợ Robert, Lucy Timmy mà sống gần bình thường có nghiệp thành công Tôi may mắn điểm chọn vật lý lý thuyết, tất làm trí óc Do bệnh tật tàn phế nghiêm trọng Tất nhiên, đồng nghiệp giúp đỡ nhiều Trong giai đoạn đầu tiên, giai đoạn “cổ điển” đường nghiệp, người bạn cộng Roger Penrose, Robert Geroch, Brandon Carter George Elis Tôi biết ơn giúp đỡ mà họ dành cho tôi, công việc mà tiến hành với Giai đoạn đúc kết thành sách “Cấu trúc thang vĩ mô không - thời gian” Elis viết năm 1973 Tôi ý định khuyên độc giả tìm đọc sách để lấy thêm thông tin, chuyên sâu tương đối khó đọc Tôi hy vọng từ viết sách đến nay, học cách viết cho dễ hiểu Trong giai đoạn thứ hai, giai đoạn “lượng tử” đường nghiệp tôi, từ năm 1974, cộng Gary, Gibsons, Don Page Jim Hartle Tôi phải mang ơn họ nghiên cứu sinh nhiều giúp đỡ to lớn họ Sự tiếp xúc với sinh viên kích thích mạnh mẽ, hy vọng giúp tránh đường mòn Khi viết sách này, nhận giúp đỡ lớn Brian Whitt, sinh viên Tôi bị sưng phổi năm 1985, sau viết song thảo Tôi phải phẫu thuật mở khí quản Sau phẫu thuật, khả phát âm, đó, không khả giao tiếp Tôi nghĩ hoàn thành sách Nhưng Brian không giúp sửa lại thảo mà giúp sử dụng chương trình giao tiếp có tên Living Center Walt Woltosz thuộc World Plus Inc Sunnyvale, California tặng cho Với chương trình đó, vừa viết sách báo, vừa giao tiếp với người máy tổng hợp tiếng nói Speech Plus, Sunnyvale, California, tặng cho Máy tổng hợp tiếng nói máy vi tính David Manson lắp xe đẩy Hệ thống làm chuyện hoàn toàn bất ngờ: thực tế giao tiếp tốt so với chưa bị tiếng nói Tôi nhận nhiều đề nghị hoàn thiện sách từ nhiều người xem thảo sơ Đặc biệt, ông Peter Guzzardi, biên tập viên nhà xuất Bantam Books gửi cho nhiều trang nhận xét yêu cầu điểm ông cảm thấy giải thích chưa thật thỏa đáng Tôi phải thú nhận cảm thấy bực nhận liệt kê dài gồm điều cần phải sửa đổi, ông hoàn toàn có lý Tôi tin sách hay ông bắt phải làm việc cận lực Descartes thịnh hành Theo thuyết Descartes chuyển động vật thể không trung lốc mà Tất không gian tràn ngập “chất lỏng” nhiều nơi chất quay cuồng thành bão lốc Hệ thống mặt trời gồm 14 trung tâm bão lốc, trung tâm lớn có mặt trời Các hành tinh vật thể bị theo bão lốc miếng gỗ nhỏ xoáy nước Descartes dùng thuyết “báo lốc” để giải thích tượng hấp dẫn vũ trụ Trái với Descartes, Newton chứng minh thực nghiệm toán học rằng: “Thuyết bão lốc hoàn toàn mâu thuẫn với kiện thiên văn không giải thích chuyển động vật thể không gian” Quyển thứ ba đề là: “Vũ trụ hệ” phần quan trọng công trình Newton Trong phần Newton đề cập đến hệ thiên văn học định luật hấp dẫn, ông viết: “Trong trước xác định nguyên tắc khoa học, nguyên tắc triết lý mà toán học Những nguyên tắc định luật điều kiện số chuyển động, lực Tôi chứng minh nguyên tắc nhiều đoạn với giải thích rằng: kiện thông thường tạo vật trọng lượng sức cản ánh sáng, âm Bây giờ, từ nguyên tắc trình bày vũ trụ hệ” Giải thích ông không phổ thông hóa thuyết mình, Newton viết: “Phần thứ ba này, đầu dùng ngôn ngữ phổ thông để nhiều người hiểu Nhưng sau nghĩ lại, viết phần công thức toán học người nắm vững nguyên tắc trình bày trước hiểu Sở dĩ viết khó khăn vậy, để có nắm vững nguyên tắc ước lượng tầm quan trọng nó, gạt bỏ định kiến vũ trụ mà họ quen thuộc từ trước Tôi không khuyên người phải nghiên cứu nguyên tắc đề ra, độc giả có trình độ toán học cao phải nhiều công phu hiểu được” Vì lẽ đó, có người gọi Nguyên tắc toán học có giọng văn “xa vời, lạnh buốt, giọng văn giáo chủ nói nói” Ở đoạn mở đầu, Newton trình bày ý kiến mang tính cách mạng rằng: tượng mặt đất không khác tượng không gian “Những nguyên nhân cho kết nhau, loài người loài vật thở nhau, đá rơi châu Âu hay châu Mỹ thế, ánh sáng bếp lửa không khác ánh sáng mặt trời, phản chiếu ánh sáng mặt đất tương tự hành tinh” Với lời xác định Newton đả phá quan niệm cổ truyền cho có trái đất xấu xa giới khác hoàn mỹ Mac Muray bình luận: Những định luật lý “đem lại trật tự làm sáng sủa chốn xưa coi hỗn mang bí mật” Quyển thứ ba Nguyên tắc toán học đề cập đến vô số vấn đề Newton khẳng định chuyển động hành tinh vệ tinh, trình bày phương pháp đo khối lượng mặt trời hành tinh, tính tỷ trọng trái đất, tính sai biệt năm, trình bày lý thuyết thuỷ triều, quỹ đạo chổi, chuyển động mặt trăng vấn đề tương tự Trong lý thuyết “xáo trộn” không gian, Newton chứng minh: mặt trăng chịu sức hút trái đất lẫn mặt trời, quỹ đạo mặt trăng bị sức hút mặt trời xáo trộn sức hút trái đất mạnh Các hành tinh khác bị xáo trộn tương tự Mặt trời trung tâm đứng yên chỗ vũ trụ người tin tưởng từ trước tới Mặt trời chịu sức hút hành tinh hành tinh chịu sức hút mặt trời, chuyển động hành tinh Sau áp dụng thuyết “xáo trộn không gian” nên người ta khám phá hai hành tinh nữa: Hải vương Diêm vương Newton tính khối lượng hành tinh mặt trời tương khối lượng trái đất Ông ước lượng tỷ trọng trái đất gấp năm hay sáu lần tỷ trọng nước (con số nhà khoa học ngày 5,5) dựa vào ước lượng Newton tính khối lượng mặt trời, hành tinh vệ tinh, Adam Smith gọi tính Newton “vượt lên tầm lý trí kinh nghiệm người” Sau Newton giải thích trái đất dẹp hai đầu trái đất quay nó, ông tính trái đất dẹp đầu Căn vào trái đất dẹp hai đầu phình khoảng xích đạo, Newton suy diễn rằng: sức hút xích đạo mạnh hai đầu - tượng giải thích bí mật sai biệt niên lịch, giải thích chuyển động hình nón trục trái đất giống quay Hơn nghiên cứu nghiên cứu hình thù mặt đất, Newton áp dụng định luật vạn vật hấp dẫn để giải thích tượng thuỷ triều lên xuống Khi trăng tròn, nước mặt đất chịu sức hút mạnh nhất, thuỷ triều dâng cao Đến sức hút mặt trời mặt trăng tác động thuỷ triều dâng lên cao Một tượng khác thường thấy Newton giải thích, tượng chổi, Newton giải thích rằng: chuyển động sức hút mặt trời, chổi bay theo hình bầu dục vô rộng lớn phải nhiều năm bay vòng Giải thích vậy, chổi không điểm gở theo cách mê tín dị đoan, mà tượng thiên văn ngoạn mục vô hại Căn vào thuyết Newton chổi, Edmund Halley nhận rõ tiên đoán xuất 75 năm lần chổi gọi “Sao chổi Halley” Sao chổi quan sát được, người ta tiên đoán bước đường tương lại Một kỳ công Newton ông khám phá phương pháp đo khoảng cách định tinh, vào số lượng ánh sáng nhận từ hành tinh phản chiếu ánh sáng mặt trời Trong sách Nguyên tắc toán học Newton không trả lời câu hỏi: vũ trụ, mà trả lời câu hỏi: vũ trụ? Sau có dư luận lên án quan niệm ông vũ trụ có tính chất tuý máy móc không thừa nhận phần sáng tạo gian Chúa, nên Newton phải viết thêm lời tuyên ngôn tín ngưỡng Trong kỳ tái lần thứ hai, ông viết: “Cả hệ thống hùng vĩ vô ngoạn mục gồm mặt trời, hành tinh chổi xuất phát từ đấng toàn trí, toàn Giống người mù, đến mầu sắc, biết Thượng đế nhận thức vật sao” Newton tin tưởng rằng: sứ mạng khoa học tìm hiểu, hiểu biết sâu rộng tiến gần lý khởi đầu vật, khám phá định luật Khởi thuỷ tạo vật Nguyên tắc toán học Newton sách vĩ đại, nhiên nhà khoa học hâm mộ Newton nhìn nhận tác phẩm “vô tiền” Cohen viết: “Thành công lớn Newton có nhờ công trình nhà khoa học tiền bối Ngày trước Newton, Descartes Fernat phát minh khoa hình học giải tích, Oughtred, Harriot Wallis phát triển môn đại số, Kepler tìm định luật chuyển động, Galileo tìm định luật tốc độ xác định rằng: chuyển động chia nhiều thành phần độc lập (thí dụ trái đạn bay gồm có tốc độ tiến phía trước tốc độ rơi xuống tăng dần kiểu vật nặng rơi xuống vậy) Nhưng công trình vừa kể nhà bác học yếu tố chuẩn bị cho khối óc vĩ đại Newton thực “tổng hợp” để chứng minh dứt khoát rằng: vũ trụ chuyển vận theo định luật toán học” Viết Newton, Jean nhìn nhận rằng: “Thời giới cần người có khả hệ thống hoá, tổng hợp triển khai công trình toán học có tính toàn thể, người thiên tài Newton” Chính Newton nhìn nhận rằng: vũ trụ hệ ông tiếp tục công trình khởi đầu từ Corpernicus Tycho Brahe, Kepler Galileo phát triển thêm Ông viết: “nếu nhìn xa người khác, đứng vai vĩ nhân” Tất tranh luận diễn thời Newton thời hoạt động khoa học sôi Các lý thuyết đua đời, mở đường cho công nghiên cứu nhà khoa học tài Người ta không lấy làm lạ có hai nhà khoa học người nơi mà đồng thời có khám phá Đó trường hợp xảy tranh luận Newton với Leibniz với Hooke, đề thuyết vạn vật hấp dẫn Tuy thành công muộn Newton, Leibniz Hooke công bố công trình trước Newton, Newton vốn không thích phô trương Nước Anh Scotland tiếp nhận sách Nguyên tắc toán học Newton nồng nhiệt lục địa châu Âu, khắp nơi sách phổ biến chậm chạp Đúng Newton nói trước, muốn hiểu tư tưởng ông phải có trình độ toán học cao Tuy nhiên người hiểu đại khái phải nhìn nhận giá trị vĩ đại công trình Newton Dần dần, nhà khoa học khắp giới chấp nhận hệ thống Newton đến kỷ 18 hệ thống Newton chiếm chỗ đứng vững chãi giới khoa học Viết cho xuất xong sách Nguyên tắc toán học Newton sống bốn chục năm nữa, ông gần hết hứng thú công nghiên cứu khoa học Trong thời gian Newton cử làm Viện trưởng Viện sáng chế, Nữ hoàng Anne phong tước, bầu làm Chủ tịch Hội khoa học Hoàng gia Anh từ năm 1703 đến năm 1727 năm ông tạ thế, chứng kiến sách Nguyên tắc toán học tái lần thứ hai lần thứ ba người đời tôn sùng trọng vọng Những khám phá khoa học kỷ hai mươi chứng tỏ công trình Newton có nhiều thiếu sót phải sửa đổi lại, lĩnh vực thiên văn học Thí dụ, Einstein thuyết tương đối chứng minh rằng: không gian thời gian tuyệt đối theo quan niệm Newton Tuy nhiên nhiều nhà khoa học kỹ thuật nhận xét rằng: tượng thường thấy cách bố cục nhà trọc trời, an toàn vòm cầu xe hoả, chuyển động xe hơi, máy bay, tàu thuỷ vượt đại dương, cách đo thời gian nhiều thực khác văn minh khí, bắt nguồn từ định luật Newton khám phá James Jeans nhận định rằng: "Những nguyên tắc Newton lạc hậu phần nhỏ khoa học đại Khi nhà thiên văn học muốn viết thông thường vấn đề hàng không hay muốn thảo luận chuyển động hành tinh, họ cần sử dụng lý thuyết Newton Các kỹ sư xây cầu, đóng tàu thuỷ, đầu máy xe hoả sử dụng kiến thức xưa, lý thuyết Newton không thay đổi Trường hợp kỹ sư điện sửa chữa máy điện thoại hay vẽ thiết kế nhà máy phát điện tương tự Khoa học ứng dụng sống hàng ngày hoàn toàn khoa học vào công trình Newton Chính khối óc siêu việt ông đưa khoa học vào đường nó, am hiểu phương pháp Newton phải tin tưởng phương pháp chắn dẫn ta tìm thật khoa học” Những lời tán dương Newton Einstein dứt khoát đánh đổ hẳn lý lẽ phê phán Newton Einstein viết: “Đối với Newton, tạo vật sách mở ngỏ mà ông đọc cách dễ dàng Ở Newton người ta thấy kết hợp nhà thực nghiệm, nhà lý thuyết, nhà khí học ông nghệ sĩ ông phô diễn tư tưởng ông” Về cuối đời, Newton chứng tỏ ông người khiêm tốn ông nhận định đời sau: “Tôi người ta cho người nào? Nhưng riêng mình, thấy đứa trẻ chơi đùa bãi biển, phát sỏi nhẵn nhụi, vỏ sò xinh đẹp, trước mặt đại dương bao la đầy bí mật chưa khám phá” [...]... ánh sáng Mỗi tinh cầu chuyển động có một hệ thống thời gian riêng, khác hẳn hệ thống thời gian ở mọi tinh cầu khác Một ngày trên trái đất chỉ là thời gian đủ để trái đất quay một vòng trên trục của nó Sao Mộc mất nhiều thời giờ hơn trái đất để quay chung quanh mặt trời, vì vậy một năm trên sao Mộc dài hơn một năm trên trái đất Tốc độ càng nhanh, thời gian càng chậm Chúng ta đều quen chỉ nghĩ rằng mọi... càng chậm Chúng ta đều quen chỉ nghĩ rằng mọi vật thể đều có ba chiều, nhưng Einstein chủ trương thời gian cũng là một chiều của không gian Thời gian và không gian không thể tách rời nhau Mọi vật luôn luôn chuyển động, cho nên theo quan niệm của Einstein, chúng ta sống trong một vũ trụ bốn chiều mà thời gian là chiều thứ tư Nói tóm lại, tiền đề cơ bản của thuyết Einstein trình bày lần đầu tiên nửa thế... kỹ thuật, cũng như các Quỹ Leverhulme, Mcarthur, Nuffield và Ralph Smith Tôi xin tỏ lòng biết ơn đối với các cơ quan đó Stephen Hawking Ngày 20 tháng 10 năm 1987 T Albert Einstein và thuyết tương đối rong số những quan niệm của Einstein về vũ trụ, quan niệm về sự tương đối của thời gian đi ngược với quan niệm xưa nay, và khó hiểu hơn cả Einstein chủ trương rằng: những biến cố xảy ra ở nhiều nơi khác... động của hành tinh hay tia sáng Nếu chấp nhận thuyết không gian có hình cong, phải đương nhiên chấp nhận thuyết không gian hữu hạn Ví dụ, một tia sáng xuất phát ở một vì sao, sau hàng triệu năm ra đi, vẫn sẽ trở về nguồn sáng cũ, chẳng khác gì nhà du lịch đi một chuyến vòng quanh thế giới Vũ trụ không phải là diễn ra bất tận trong không gian, mà có những giới hạn tuy không thể xác định được những... chạy chỉ còn dài 600 bộ, những đối với người ngồi trên thì đoàn tàu vẫn dài đủ 1000 bộ Tương tự như đoàn tàu, mọi vật thể chuyển động trong không gian cũng đều co ngắn lại tùy theo tốc độ Một chiếc gậy dài 100 mã (mã (inch) = 0,025 mét), nếu phóng lên không gian với tốc độ 161.000 dặm/giây đồng hồ, sẽ co ngắn lại chỉ còn dài nửa mã Trái đất thì quay trục nên chu vi cũng co rút lại chừng sáu phân mét... công bố năm 1915, Einstein đề ra một quan niệm mới về sức hút, đảo lộn hẳn những quan điểm về trọng lực và ánh sáng đã được người ta chấp nhận từ thời Isaac Newton Newton cho trọng lực là một lực, nhưng khác với Newton, Einstein chứng minh rằng khoảng không gian chung quanh một hành tinh hay một thiên thể, là một trường hấp dẫn tương tự như từ trường chung quanh đá nam châm Những vật thể lớn như mặt... ở một vị trí chuyển động tương đối với người trước Thí dụ hai biến cố xảy ra cùng một lúc đối với người quan sát đứng trên mặt đất, có thể xảy ra khác lúc đối với người ngồi trên xe hỏa hay máy bay Thời gian không tuyệt đối, mà là tương đối với vị trí và tốc độ của người quan sát Áp dụng thuyết này để nhận định vũ trụ, người ta thấy rằng một biến cố, thí dụ một vụ nổ xảy ra không một lúc đối với người... nhỏ bé kia? Chúng ta đã biết gì về vũ trụ và bằng cách nào chúng ta biết về nó? Vũ trụ tới từ đâu và nó sẽ đi về đâu? Vũ trụ có điểm bắt đầu không và nếu có thì điều gì xảy ra trước đó? Bản chất của thời gian là gì? Nó có điểm tận cùng không? Những đột phá mới đây trong vật lý học - một phần nhờ những công nghệ mới tuyệt xảo - đã đưa ra câu trả lời cho một số câu hỏi tồn tại dai dẳng từ xa xưa vừa nêu... ngày nào đó, rất có thể những câu trả lời này sẽ trở nên hiển nhiên đối với chúng ta như chuyện trái đất quay xung quanh mặt trời hoặc cũng có thể trở nên nực cười như chuyện tháp những con rùa Chỉ có thời gian (dù cho có thế nào đi nữa) mới có thể phán quyết Từ rất xa xưa, khoảng năm 340 trước công nguyên, nhà triết học Hy Lạp Aristotle, trong cuốn sách của ông nhan đề “Về Bầu trời”, đã đưa ra hai luận... trời và mặt trăng Mà bóng của trái đất lên mặt trăng luôn luôn là tròn, điều này chỉ đúng nếu trái đất có dạng cầu Nếu trái đất là một cái đĩa phẳng thì bóng của nó phải dẹt như hình elip, nếu trong thời gian có nguyệt thực mặt trời không luôn luôn ở ngay dưới tâm của cái đĩa đó Thứ hai, từ những chuyến du hành của mình, người Hy Lạp biết rằng sao Bắc đẩu nhìn ở phương nam dường như thấp hơn khi nhìn ... giờ, mời bạn vào đọc LƯỢC SỬ THỜI GIAN Tác giả: Stephen Hawking Thể loại: Khoa Học Biên tập: Mọt Sách L Lời cảm ơn Stephen Hawking ời cảm ơn sau in lần xuất "Lược sử thời gian" , nhà xuất Batam... năm Mộc dài năm trái đất Tốc độ nhanh, thời gian chậm Chúng ta quen nghĩ vật thể có ba chiều, Einstein chủ trương thời gian chiều không gian Thời gian không gian tách rời Mọi vật luôn chuyển động,... tinh cầu chuyển động có hệ thống thời gian riêng, khác hẳn hệ thống thời gian tinh cầu khác Một ngày trái đất thời gian đủ để trái đất quay vòng trục Sao Mộc nhiều thời trái đất để quay chung quanh