第7章 黑洞不是這麼黑的
1、如果存在黑洞,帶有負能量的虛粒子落到黑洞裡可能變成實粒子或實反粒子。這種情形下,它不再需要和它的伴侶相互湮滅了。它被拋棄的伴侶也可以落到黑洞中去。或者由於它具有正能量,也可以作為實粒子或實反粒子從黑洞的鄰近逃走。黑洞越小,負能粒子在變成實粒子之前必須走的距離越短,這樣黑洞發射率和表觀溫度也就越大。
第8章 宇宙的起源和命運
1、所謂的混沌邊界條件即是這樣一種可能性。這些條件含蓄地假定,要麼宇宙是空間無限的,要麼存在無限多宇宙。在混沌邊界條件下,在剛剛大爆炸之後,尋求任何空間區域在任意給定的結構的機率,在某種意義上,和它在任何其他結構的機率是一樣的:宇宙初始態的選擇純粹是隨機的。
2、我們仍然沒有一套完備而協調的理論將量子力學和引力結合在一起。然而,我們相當清楚這樣一套統一理論所應該具備的某些特徵。其中一個就是它必須和費恩曼提出的按照對歷史求和的量子力學表述相合並。在這種方法裡,一個粒子不像在經典理論中那樣,不僅只有一個單獨的歷史。相反,它被認為透過時空裡的任何可能的路徑,這些歷史中的每一個都有一對相關的數,一個代表波的幅度,另一個代表它在迴圈中的位置(相位)。粒子透過某一特定點的機率是將透過此點的所有可能歷史的波疊加求得。
3、宇宙作為單獨一點從北極起始。隨著人們往南走,離開北極等距離的緯度圈變大,這和宇宙隨虛時間的膨脹相對應。宇宙在赤道處會達到最大的尺度,並且隨著虛時間的繼續增加而收縮,最後在南極收縮成一點。
4、不確定性原理意味著,早期宇宙不可能是完全均勻的,因為粒子的位置和速度必定存在一些不確定性或起伏。利用無邊界條件,我們發現,在事實上,宇宙必須恰好從由不確定性原理允許的最小可能的非均勻性開始。
5、在一個各處物質密度稍有變化的膨脹宇宙中,引力使得較緊密區域的膨脹減慢,並使之開始收縮。這就導致星系、恆星和最終甚至像我們自己這樣微不足道的生物的形成。這樣,宇宙無邊界條件和量子力學中的不確定性原理一道,可以解釋我們在宇宙中看到的所有複雜的結構。
第9章 時間箭頭
1、假設一個系統從這少數的有序狀態之一出發。隨著時間流逝,這個系統將按照科學定律演化,而且它的狀態將改變。到後來,因為存在著更多的無序狀態,它處於無序狀態的可能性比處於有序狀態更大。這樣,如果一個系統服從一個高度有序的初始條件,它的無序度就會隨著時間的增加而增大。
2、科學定律並不能區分前進和後退的時間方向。然而,至少存在三個時間箭頭,將過去和將來區分開來。它們是熱力學箭頭,這就是無序度增加的時間方向;心理學箭頭,即是在這個時間方向上,我們能記住過去而不是將來;還有宇宙學箭頭,也即宇宙膨脹的方向而不是收縮的方向。宇宙的無邊界設想預言了存在定義得很好的熱力學時間箭頭,因為宇宙必須從光滑的有序的狀態開始。並且我們看到,熱力學箭頭和宇宙學箭頭的一致,乃是由於智慧生命只能在膨脹相中存在。因為在收縮相那裡沒有強的熱力學時間箭頭,所以不適合智慧生命的存在。
第10章 蟲洞和時間旅行
第11章 物理學的統一
第12章 結論