1. 【吴忠超《中文版序》】霍金诞生于1942年1月8日，这天正是伽利略的300年忌日，而牛顿又恰巧诞生于伽利略逝世的那一年，这似乎暗示着霍金一生的使命。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，陈嘉珉辑）
2. 【吴忠超《中文版序》】如果说爱因斯坦的广义相对论提出引力由时空的弯曲来体现，那么霍金的黑洞蒸发理论发现了引力或时空的热性。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，陈嘉珉辑）
3. 【吴忠超《中文版序》，无中生有，自然规律】1980年代初，他和哈特尔提出了量子宇宙学的无边界设想：宇宙的边界条件是它没有边界。这就实现了宇宙从无中生有的量子创生场景，并一劳永逸地在原则上解决了困扰人类千年的第一推动问题。宇宙学从此才有了预见性：宇宙中的一切单凭物理定律就能被推出。从此，宇宙学不仅是自洽的，而且是自足的。上帝和造物主在他的理论中都无存身之处。而且他还认为，宇宙存在无非就是一族相互协调的并和观测一致的自然定律。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，陈嘉珉辑）
4. 【吴忠超《中文版序》，天坛】始建于1420年的天坛，是世界上最大的祭天建筑群，也是北京的城市标志。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，陈嘉珉辑）
5. 【控制】我以为这些游戏，还有火车、船舶和飞机都是来自要了解系统如何运行和如何控制它们的强烈愿望。从我开始攻读博士学位开始，我对宇宙学的探索满足了这个需求。如果你理解宇宙如何运行，在某种程度上，你就控制了它。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第20页，陈嘉珉辑）
6. 【影响力】在稳态宇宙中，所有物质的影响会使他的质量无限大。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第53页，陈嘉珉辑）
7. 【梦境，死亡】在我的病症还未得到诊断前，我对生活极其厌倦。似乎没有什么事情值得去做。我出院不久，就做了一个即将被处死的梦。我忽然意识到，如果我被缓刑的话，还有很多我能做而值得做的事情。另外一场我做了很多次的梦是，我要牺牲自己的生命去救别人。毕竟，如果我反正都要死，不妨做一些好事。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第56页，陈嘉珉辑）
8. 【科学家，妓女】某人一度说过科学家和妓女都为自己享受的工作得到报仇。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第56页，陈嘉珉辑）
9. 【理论家，实验家】我不断恶化的残疾会使我无望成为实验家。而且个人在实验课题上要留下一点痕迹非常困难。在做一个需要花费多年时间的实验时，个人通常不过是一个庞大团队中的一员。另一方面，一位理论家可以在一个下午，或者在我的情形下，上床之际突然得到一个想法，而独立地或者和一两位同事撰写论文，从而成名。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第65页，陈嘉珉辑）
10. 【空间，时间，奇点】彭罗斯证明了，频临死亡的恒星一旦收缩到一定的半径，就会不可避免地存在奇点，空间和时间在奇点处终结。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第70页，陈嘉珉辑）
11. 【第十一章：时间旅行】▲1990年基普'索恩提出，通过虫洞也许可能旅行到过去。因此，我认为值得研究：物理定律是否允许时间旅行。▲由于几个原因，公开思考时间旅行是微妙的。如果报界得知政府资助时间旅行的研究，那就会引起抗议，责备政府浪费公币，或者要求研究归类于军事用途。毕竟，如果其他国家已拥有时间旅行而我们却没有，那我们如何保护自己？在物理学圈子里，只有我们中间一些人足够蛮干，从事有人认为不严肃的'政治不正确课题'的研究。于是我们利用技术行话来隐藏我们的焦点，诸如用'闭合的粒子路径'暗指时间旅行。▲1689年，伊萨克'牛顿爵士首次对时间作出科学的描述。他在剑桥坐过我也曾坐在其上的卢卡斯教授座椅（尽管在他那时候不是用电力操纵的）。在牛顿的理论中，时间是绝对的，而且无情地前进。不可能折返并回到更早的年代。然而，当爱因斯坦阐述了广义相对论，在该理论中时空被宇宙中的物质和能量弯曲并畸变，这种情形就改变了。时间仍然局部地增加，但现在已存在可能性：时空被弯曲得这么厉害，人们可以沿着一条路径前进，该路径会将他带回到他出发之前。▲允许这种情形发生的一种可能性是虫洞，这是可以把空间和时间中不同区域相连接的假设的时空管子。意思是你迈进虫洞的一个开口，而从处于不同空间和时间的其他开口迈出。虫洞，如果它们存在的话，对于快速空间旅行来说是理想的。你可以通过一个虫洞到达这星系的另一面，然后及时赶回来吃晚餐。然而，人们可以证明，如果虫洞存在，你还能使用它们回到你出发之前。那么人们会想到，你能做诸如首先把你的太空飞船在它原先的发射台上摧毁，以防止你出发之类的事吗？这就是'祖父悖论'的变种：如果你回到过去，在你父亲被孕育之前就把你祖父杀死，将会发生什么？那么你在目前的状态下存在吗？如果答案是否定的话，那就表示你不存在，也不可能回到过去杀死你祖父。当然，如果你相信，当你在时间中回到过去时，拥有自由的意志去为所欲为并且改变历史'只有这样，才是悖论。▲真正的问题是，物理定律是否允许虫洞和时空弯曲到这种程度，使得诸如太空飞船这样的宏观物体能够回到它自己的过去。根据爱因斯坦的理论，一艘太空飞船必须以低于光的局部速度旅行，并且遵循所谓的'类时空路径'通过时空。这样，人们能够用专业术语将这问题表述为：时空允许闭合的类时曲线，也就是一次次回到它的出发点的类时曲线吗？▲我们可以试着在三种水平上回答这个问题。第一种水平是爱因斯坦的广义相对论。这是被称为经典理论的东西，也就是说，它假定宇宙有一个定义明确的历史，没有任何不确定性。对于经典广义相对论，我们对于时间旅行可能会如何运作有个相当完整的图像。然而，我们知道，经典理论不可能完全正确，因为我们观察到，宇宙中的物质受涨落支配，而它的行为不能被准确地预言。▲1920年代所谓量子论的范式得到发展，它被用来描述这些涨落并量化该不确定性。因此，人们可在这称为半经典理论的第二种水平上询问有关时间旅行的问题。人们在这种水平上考虑经典时空背景下的量子物质场。这里的图像较不完整，但至少我们拥有了某些如何前进的见解。▲最后，我们还有完全的量子引力论，无论它可能是什么样的。这里连如何提出'时间旅行可能吗？'的问题都不清楚。也许人们能做的最好的事情，是询问在无穷远处观察者会如何解释他们的测量。他们会认为时间旅行已在时空内部发生了吗？▲且返回经典理论：平坦时空不包含闭合的类时曲线，早先知道的爱因斯坦方程的其他解也不包含。所以，当1940年库尔特'哥德尔发现了表述充满旋转物质的宇宙的一个解，而且该解在时空每一点都有闭合类时曲线通过时，这对爱因斯坦是一个巨大的震动。哥德尔解需要一个宇宙常数，现已知道那个常数是存在的，虽然后来找到的其他解没有宇宙常数。▲两根高速运动并相互穿过的宇宙弦是说明这点的特别有趣的情形。正如它们的名字所暗示的，宇宙弦是具有长度但截面微小的物体，一些基本粒子理论预言它们会发生。一根单独的宇宙弦的引力场是平坦空间被切掉一个楔形，而弦位于其锐端。于是，如果有人围绕宇宙弦走一圈，其空间的距离比所预料的较短，但时间不受影响。这意味着围绕着单独宇宙弦的时空不包含任何闭合的类时曲线。▲然而，如果存在第二根相对于第一根运动的宇宙弦，被它切除的楔形会既缩短空间距离又缩短时间间隔。如果这两个宇宙弦以接近光速的速度做相对运动，围绕着两个弦行进的时间可节省到足以使人回到他出发之前。换言之，存在闭合的类时曲线，人们可以沿着它旅行到过去。▲宇宙弦时空包含具有正能量密度的物质，因此在物理上它是合理的。然而，产生闭合类时曲线的翘曲一直延续到无限远的地方而又回到无限远的过去。于是，这类时空是携带着时空旅行而创生的。我们没有理由相信，我们自己的宇宙以这种翘曲的方式创生，而且我们没有来自未来的访问者的可靠证据。（当然，我们在此不理会那种幽浮（UFO））阴谋说，按照那个说法，幽浮来自将来；政府知道那是阴谋并加以掩盖。但政府掩盖的记录并不那么好。）因此，人们应假定在某一常数时间的面S之前不存在闭合的类时曲线。▲那么，问题是某种先进文明能否建造时间机器。也就是说，能否修证S将来的时空，使在一个有限的区域出现闭合的类时曲线？我说'一个有限的区域'，是因为无论文明变得多先进，都可以设想它只能控制宇宙的有限部分。▲在科学中，寻找问题的正确表述经常是解决它的关键，而这就是一个好例子。为了定义一台有限时间机器是指什么，我要回到我早年的某些研究。我将S的未来柯西发展定义为时空的点集，这些点处的事件完全由发生在S上的东西所确定。换言之，它是这样的时空区域，上面的每一可能的以低于光速运动的路径都来自于S。然而，如果先进的文明要建造一台时间机器，在S的未来就会存在一根闭合的类时曲线C。C将会在S的未来不断地循环，但它不会回来与S相交。这意味着C不会在S的柯西发展中。这样S会有一个柯西视界，这视界是S的柯西发展的未来边界。▲在一些黑洞的内部或者在反德'西特空间中会出现柯西视界。然而，在这些情形中，形成柯西视界的光线从无限远或者奇点开始，为了创生这样的柯西视界，要么必须将时空一直翘曲到无限远，要么必须在时空中出现奇点。一直延伸到无限远的翘曲时空在理论上甚至超出最先进文明的能力范围，它的能力只能在有限区域翘曲时空。先进文明能够聚集足够物质去导致引力坍缩，至少根据经典广义相对论，由此产生时空奇点。但是爱因斯坦方程在奇点处无法定义，尤其不知道是否会有任何闭合类时曲线。▲因此，人们应将我称为有限生成的柯西视界作为时间机器存在与否的判据。这是都由一紧致区域出发的光线生成的柯西视界。换言之，它们不从无限远或一个奇点到来，而是由包含闭合类时曲线的一个有限区域起始，我们设想过我们的先进文明会创生这一类区域。▲采用这个定义当作时间机器的机制有一点便利之处，即人们可以利用彭罗斯和我为研究奇点和黑洞而发展出的因果结构方法。甚至不用爱因斯坦方程，我也能够证明，一般地讲，有限生成的柯西视界会包含一根闭合光线，或一根不断重复回到一点的光线。此外，光线每一次回转，都会越来越蓝移，于是影像会变得越来越蓝。光线每转一圈都会被足够散焦，使得光能量不会聚集成无限大。然而，蓝移意味着一颗光粒子只有有限的历史，该历史是由它自己的时间测度定义的，尽管它在有限的区域中不断绕行，并且不撞到一个曲率奇点上去。▲人们也许不在乎一颗光粒子在有限时间里是否完结它的历史。但我还能够证明会存在以低于光速运动的具有有限持续时间的路径。这些可以是在柯西视界之前被陷在有限区域中的观察者的历史，他们越来越快地循环运动并在有限时间内达到光速。▲所以，如果飞碟上的一位美艳的外星人邀你进入她的时间机器，小心慎入。你可能落入这些不可逃逸的只有有限持续时间的重复历史之一中。▲正如我说过的，这些结果不依赖于爱因斯坦方程，只依赖于时空在有限的区域内必须翘曲以产生闭合类时曲线的方式。然而现在人们可以质问：一种先进文明为了翘曲时空可以建造一台有限大小的时间机器需要哪种物质？它能到处都具有正的能量密度，正如在宇宙弦时空中一样吗？人们或许想象，可用宇宙弦的有限的圈建造一个有限的时间机器，并使处处的能量密度为正。我很遗憾让那些想返回过去的人们失望，利用处处正能量密度这一点就做不到。我证明了为了建造一台有限时间机器，你想要负能量。▲在经典理论中，所有物理上合理的场都服从弱能量条件，即对于任何观察者而言，能量密度总是大于或等于零。这样，在纯粹经典理论中有限尺度的时间机器被排除在外。然而，在考虑经典时空背景中的量子场的半经典理论中，情形又有所不同。量子论的不确定性原理意味着，场总是上下起伏，甚至在显然空虚的空间中也是这样。这些量子起伏使能量密度无限大。于是人们必须减去一个无限大的量以得到观察到的有限能量密度。这种减除会使得能量期望值至少在局部上为负。甚至在平坦空间里，人们也可找到其能量密度局部为负，尽管积分的总能量为正的量子态。▲人们也许纳闷，这些负的期望值是否真的能使时空以恰当的方式翘曲。但它似乎应该如此。量子论的不确定性原理允许粒子和辐射从黑洞中泄漏出来。这使黑洞损失质量，而缓慢地蒸发。由于黑洞视界缩小尺度，在视界的能量密度必然为负，并且弯曲时空以光线相互散开。如果能量密度总是正的而且弯曲时空，以使光线弯折相互收拢，黑洞视界面积就只能随时间增大。▲黑洞蒸发展示，物质的量子能量动量张量有时能在为创造时空机器需要的方向上弯曲时空。因此，人们也许会想象某种非常先进的文明能够做出安排，使能量密度的期望值负到足以形成能被宏观物体使用的时间机器。▲但是黑洞的视界跟时间机器中的视界有一个重要的差别。后者包含有不断绕圈走的闭合光线。这会使能量密度无限大，这意味着试图穿过视界进入时间机器的人或者太空船会被辐射的霹雳夺去性命。这也许是来自自然的警告：不要敢于过去。▲这样，时间旅行的未来似乎是黑暗的：或许我应该说令人炫目的白亮？然而，能量动量张量的期望值依赖于在背景中的场的量子态。人们也许猜测，可能存在其能量密度在视界上有限的量子态，并且存在这种情形的例子。你如何获得这样的量子态，或者它是否对物体穿越视界时稳定，我们不知道。但它可能在一个先进文明的能力之内。▲这是一个物理学家可自由讨论而不被嘲笑轻蔑的问题。即使最后结果是时间旅行不可能，我们理解为何它是不可能的也很重要。▲我们对完全的量子引力论所知不多。然而，人们可以预料，它只在十亿亿亿亿分之一厘米普朗克长度下与半经典理论不同。时空背景的量子涨落可在微观尺度上顺利创生虫洞和时间机器，但是根据广义相对论，宏观物体不能回到它的过去。▲即使在将来发现了某种不同理论，我认为时间旅行将永不可能。如果那是可能的，时到如今，我们早就该备受来自未来的旅客的蹂躏了。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第105-116页，陈嘉珉辑）
12. 【虚时间】根据欧氏方法，宇宙的量子行为由对在虚时间中某个种类的历史的费恩曼求和给出。因为虚时间正如空间的另一个方向那样行为，在虚时间中的历史可以是闭合的曲面，正如地球的表面，既没有开端，也没有终结。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第120页，陈嘉珉辑）
13. 【宇宙，无边界】詹姆斯和我判定这是最自然的历史集合选择，确实是仅有的自然选择。我们阐述了无边界设想：宇宙的边界条件是，它是闭合的、没有边界的。根据无边界设想，宇宙的开端正如地球的南极，纬度起着虚时间的作用。宇宙作为一个点起始于南极。随着往北移动，代表宇宙尺度的常数纬度的圈会膨胀。询问诸如宇宙起始之前发生什么因此就变成无意义的问题，因为在南极之南没有任何东西。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第120页，陈嘉珉辑）
14. 【时间，开端】时间，正如用纬度测量的，在南极会有一个起始，但是南极和地球上的任何其他点非常像。同样的自然定律，在南极也和在其他地方一样成立。这就排除了对宇宙有一个起始'它会是正常定律崩溃的地方'的古老的异议。这样，倒成了宇宙的开端由科学定律所制约。我们把时间变成空间中的一个方向，这就回避了'时间具有开端'这样一个科学和哲学的困难。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第120页，陈嘉珉辑）
15. 【无边界条件，无中生有】无边界条件意味着宇宙会从无中自发地创生。起初，无边界设想似乎没有预言到足够的暴胀，但我后来意识到，宇宙给定的位形的概率必须由位形的体积加权。最近，詹姆斯'哈特尔，托马斯'赫托格（另一位过去的学生）和我发现，在暴胀中的宇宙和具有负曲率的空间之间存在对偶性。这就允许我们以一种新方法来阐述无边界设想，并利用为这种空间而发展出来的相当专业的工具。无边界设想预言，宇宙会从几乎完全光滑、但具有微小的偏离起始。随着宇宙的膨胀，这些偏离会增长，并导致星系、恒星和宇宙中包括生物之内的所有其他结构的形成。无边界条件是创生的关键，是我们在此的原因。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第122页，陈嘉珉辑）
16. 【残疾】我相信残疾人应专注于障碍不能阻止他们做的事，而不必对他们不能做的事徒然懊丧。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第124页，陈嘉珉辑）
17. 【大爆炸，黑洞奇点】我早年的研究证明了经典广义相对论在大爆炸和黑洞奇点处崩溃。（斯蒂芬'霍金著《我的简史》，湖南科学技术出版社，2014年7月第1版，第128页，陈嘉珉辑）
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