第一天： 第一章：我们的宇宙的图像
第二章：空间和时间
此书晦涩难懂，我认为，但仍具吸引力，或许对于我这样缺少物理知识的人来说，读此类书并写个笔记是个科普的好方法。
开篇写到地球是一个圆球而非平板，在希腊哲学家亚里斯多德《论天》中两个论据：月食的成因及不同观测地点北极星位置的变化。第三个论据是船帆是最先露出地平线。亚里斯多德认为地球是不动的，其他日、月、行星皆围绕它而转。托勒密模型是建立在假定月亮轨道与地球的距离不完全一致的基础上的，哥白尼则认为太阳静止不动，地球及其他行星则围绕太阳做圆周运动，开普勒修正了哥白尼的理论，认为行星的运行轨迹是椭圆而非圆周，即便与观测点相吻合，但并没有将之与磁力的影响结合起来。牛顿的万有引力说明恒星之间是相互吸引的，有限颗恒星因为引力的作用是会一起落到某处去，但在无限的空间无限的恒星的假设下，相互的引力会被周边的斥力所抵消从而保持一种平衡。万有引力的存在使宇宙处于一种动态，德国哲学家奥勃斯从恒星的光被穿透的物质吸收这一方面来阐述了并没有无限静止的宇宙。宇宙的开端在神学上多是创生的思想，康德关于宇宙在时间上是否有开端、空间上是否有极限的问题是持二律背反的观点，“因为他感到存在同样令人信服的论据，来证明宇宙有开端的正命题，以及宇宙已经存在无限久的反命题。”哈勃观测到宇宙正在彭胀，而这一发现暗示了宇宙的开端是无穷小而且无限紧密的。
对于科学理论，假设性的物理理论是临时的，若理论预言与观测事实相符则这个假设性的理论可以幸存，实际的情况是原有幸存的理论推广出了新理论，在前人理论的基础上加以观测证实并更加完善。在描述宇宙方面的理论分成两个部分的问题：宇宙随时间的变化规律及宇宙的初始状态问题，即广义相对论与量子力学，从大小两个尺度来研究宇宙的理论目前来说并不是互相协调的。因此量子引力论应运而生。当然，基于自然选择的原理，作者认为人类的推理能力在探索完整统一理论方面仍有效并将因此得到正确的结论。
在时间与空间这一章节，从牛顿的运动定律，（无外力作用的物体以同样速度直线运动，物体被加速或改变速度，改变率与外力成比例，）引力定律（物体相互吸引的引力大小与物体的质量成正比，距离远则引力小）罗麦对光速的测量以及麦克斯韦对无线电波或光波的描述还有麦克尔逊、罗洛滋的研究引出了爱因斯坦的相对论。这一理论的基本假设是“不管观察者以任何速度作自由运动，相对于他们而言，科学定律都应该是一样的”，变革了我们对时间与空间的观念，终结了绝对时间的观念，“时间不能完全脱离和独立于空间，而必须与空间结合在一起形成所胃的时空的客体”。同时用图示对事件，四维空间等概念进行了很明了的讲解。狭义相对论很好的解释了不同观察者而言光速是恒定的。四维空间的直线飞行轨迹对于我们在三维空间来看的仍是一个圆周，广义相对论说明了这一点，弯曲的空间使光线看起来是一条曲线的运行，也与引力的影响相契合：事件影响了时间与空间的曲率，而狭义的相对论则持相反的观点：认为空间与时间是事件发生的固定舞台，时空并没有因此受事件的影响。在本章最后，作者指出了按照爱因斯坦的广义相对论来理解，宇宙有始有终。
2018.3.18
