时间简史中的主要理论有哪些( 二 ) _时间简史讲的是什么?

第三部分，霍金对黑洞的研究。
当一个大质量恒星的燃料耗尽之后，会发生猛烈的爆炸，没有了热量的支撑，核心处的物质会在自身引力的作用下发生坍塌，形成致密星体，这就是黑洞。因为这个坍塌处的引力非常大，连光线都无法逃脱，从外表看起来就是个黑窟窿，所以称为黑洞。
基于爱因斯坦天才的想象力和数学推理，在完全看不到黑洞的情况下，霍金等人推导出来关于黑洞的许多性质。
第一，黑洞奇点问题。
1960年代，霍金开始研究黑洞奇点问题。所谓奇点，就是我们在数学上把0放在分母上出现的无限大情况。霍金和另一位英国物理学家彭罗斯在研究中发现，根据广义相对论，黑洞里必然存在这样无限大密度的空间，这就是奇点。然而我们所有的物理学定律都处理不了无限大的情况，也就是说，人类已知的科学定律在奇点上是失效的。
第二，黑洞无毛定理。
1971年，霍金证明了旋转的黑洞必须是轴对称的，其他科学家把这个证明发展成“黑洞无毛定理” 。黑洞的性质仅仅由它的质量、角动量和电荷决定。不管形成黑洞的物质究竟是什么，黑洞究竟是什么形状，黑洞都没有复杂的性质。
第三，黑洞面积不减定理。
只要有东西掉进黑洞，面积就会增加；如果两个黑洞合成一个，那么合并而成的新黑洞面积，就会等于或者大于原来两个黑洞之和，也就是说，黑洞面积永远不会减少，这被称为黑洞面积不减定理。当两个黑洞合并成一个大的黑洞，亏损的质量会以引力波的形式释放到宇宙空间，传递到地球上，这就是引力波事件。
第四，黑洞不是黑的。
黑洞面积不减的性质，让我们联想到热力学里面熵增定律。在热力学上，一个系统，如果没有外力做功，它的混乱程度总是在增加的。这一类比意味着，黑洞如果具有熵，就会对应一定的温度，因此具有辐射。
从量子力学的角度来看，我们所谓的真空，其实并不是真的空无一物，而是随时会产生许多动态的正反粒子对，也就是量子力学允许存在一个过程，暂时从真空里借出部分能量。当然能量不能无中生有，所以这样的量子对，一个具有正能量，一个具有负的能量。而且它们只能暂时存在，从宏观上看，它们的能量总和仍然是零。
因此霍金提出，在黑洞附近产生的正反粒子对，也就是正负能量对，负能量粒子会落到黑洞里面去，正能量粒子会逃逸出来，在我们看来，就会等效于黑洞具有这种形式的辐射。从这个意义上，霍金提出“黑洞不是黑的” 。
在这本书的最后，霍金对科学与哲学的关系发出感慨。
科学领域的逐渐扩展，实际上侵夺了许多原本属于哲学讨论的命题。比如对宇宙的研究，在20世纪以前，哲学家们对这个话题发表的意见更多，但20世纪以后，在广义相对论的基础上，科学家们能够讨论整个宇宙的诞生和演化，它也就变成了一个科学问题。虽然哲学家和科学家分享了许多共同话题，但他们的共同语言似乎越来越少了，终于出现了人文和科学之间的隔阂。霍金指出，大部分科学家太忙于发展描述宇宙的理论，很少去问为什么；而哲学家们虽然想寻根问底，却无法跟上科学理论的脚步！
霍金认为，在为科学层出不穷的新发现而激动的同时，不能忘记去追问深层次的问题：宇宙为什么能够存在？这是全人类共同的问题。
人类天然的好奇心，决定了对宇宙的追问不会停止。我们正生活在新发现层出不穷、进展迅速的时代。《时间简史》这本书之所以如此迷人，因为它向公众提供了一个新的视野，让我们知道，宇宙正在以我们不可思议的方式运行着。
时间简史讲的是什么?《时间简史》是英国物理学家斯蒂芬·威廉·霍金创作的科普著作，首次出版于1988年。
全书共十二章，讲述了关于宇宙本性的最前沿知识，包括：我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙、不确定性原理、黑洞、宇宙的起源和命运等内容，深入浅出地介绍了遥远星系、黑洞、粒子、反物质等知识，并对宇宙的起源、空间和时间以及相对论等古老命题进行了阐述。
在该书里，霍金探究了已有宇宙理论中存在的未解决的冲突，并指出了把量子力学、热动力学和广义相对论统一起来存在的问题，该书的定位是让那些对宇宙学有兴趣的普通读者了解他的理论和其中的数学原理。
扩展资料：
从1992年霍金的《时间简史》中文简体字版在中国大陆首发，初版只印3000册，到2002年8月《时间简史》已印刷了27次，累计印数为40多万册。截至2014年，《时间简史》的发行量已经超过了2500万册，被译成近40种语言。