黑洞与时间弯曲

[美] 基普·S.索恩

出版时间

2018-03-04

ISBN

9787535794550

评分

★★★★★
书籍介绍

1915年,爱因斯坦提出一个理论,把时间和空间结合为一种叫“时空”的东西,它不是平直的,而是被其中的物质和能量弯曲(或卷曲)了。在我们邻近,时空几乎是平直的,在正常情况下不会出现曲率带来的差异。但在宇宙更远的地方,时空弯曲的某些结果比爱因斯坦认识的更加惊人。一个结果是,恒星可能在自身作用下坍缩,使周围空间弯曲从而将自己同宇宙其他部分分裂开来。如何证明这个结果,如何发现坍缩在空间下的黑洞的奇异性质,正是本书的主题。

作者花费15年时间写就了这本介绍宇宙研究历史和发展情况的科普著作,系统地介绍了宇宙物理学的发展历史、代表人物、理论的冲突和科研上的合作与竞争,还介绍了从光学望远镜、射电望远镜到引力波探测仪的不同探测手段的发展过程,以及在不同探测手段下宇宙所展现出来的激动人心的一面。

AI导读
核心看点
  • 诺奖得主索恩耗时15年,系统梳理黑洞理论发展史。
  • 以通俗语言解析广义相对论、时空弯曲及引力波探测。
  • 融合科学史与人物传记,展现科学家探索宇宙的艰辛历程。
适合谁读
  • 对黑洞、宇宙学及广义相对论感兴趣的科普爱好者。
  • 电影《星际穿越》观众,想深入了解其科学背景的读者。
  • 希望了解物理学发展脉络及科学家精神的文科生或学生。
读前提醒
  • 书中涉及较多物理概念,需耐心阅读以理解时空弯曲原理。
  • 内容截止至1993年,建议结合最新黑洞研究进展对照阅读。
  • 不必纠结于复杂公式,重点体会科学思想与探索过程的精彩。
读者共识
  • 被誉为科普经典,将深奥理论讲得通俗易懂且引人入胜。
  • 不仅是物理书,更是荡气回肠的科学史与人物传记佳作。
  • 虽出版较早,但对人类思想力量及科学精神的阐述历久弥新。

本导读基于书籍简介、目录、原文摘录、短评和书评生成,不等同于全文精读。

精彩摘录
  • "在高速参照系的空间里,星体在垂直于运动的方向上以某种方式被压扁了"
  • "尽管我追求公正,但一定存在偏见。"
  • "记忆是靠不住的。相同事件的不同经历者,对那些事件可能又不同的回忆和解释。"
  • "快写完时,我也在问自己跟约翰同样的问题:“你想让你的读者从书中学到的最重要的一样东西是什么?”我的回答是:人类思想那令人惊奇的力量——在迷途中往返,在思想里跳跃——去认识宇宙的复杂,发现主宰它的基本定律的终极的单纯、精妙和壮丽。"
  • "“人仅凭两只眼睛,不用更多,就能看出我们周围的世界是三维的。左眼看到一点儿物体的左面,右眼看到一点物体的右面。把头转到一个面上,可以看到一点物体的顶面和底面;如果眼睛离远些(结果就像两台相机照三维照片,会有些夸张),我们也多少能看的更多一些,然而,我们的三维图像不会因为脸上长满了眼睛而有多大的改进。眼睛多了,我们看东西会明亮得多(也就是有更高的灵敏度),但在三维分辨水平上,我们并不能获得什么。”"
  • "1972年8月,黑洞研究的黄金年代正活跃的时候,全世界的主要黑洞专家和约50名学生相聚在法国阿尔卑斯山上,紧张地做一个月的讲习和联合研究。地方还是9年前(1963)我学广义相对论的那个莱苏什暑期学校,还是面对勃朗峰那绿油油的山坡(第10章)。1963年我还是学生,现在,1972年,人家说我是专家了。早上,我们这些“专家们”互相交流,也向学生们讲过去5年的发现和我们现在努力的新方向。大多数下午的时间我们都在不断讨论新问题:诺维科夫和我关在小木屋里,想发现吸积到黑洞的气体发射X射线的规律第8章);而在学校休息室的长椅上,我的学生普雷斯和特奥科尔斯基在探讨旋转黑洞对小干扰是否稳定(第7章);在我们上"
  • "我第一次见韦伯是在法国阿尔卑斯山勃朗峰对面的山坡上,那是1963年的夏天,他着手探索引力波已经4年了。那时我还是刚开始研究相对论的研究生,和来自世界各地的其他35名学生一起到阿尔卑斯山来参加紧张的两个月的爱因斯坦广义相对论引力定律的暑期讲习班。老师都是世界上最伟大的专家——惠勒、彭罗斯、米斯纳、德维特(Bryce Dewitt)、韦伯等——我们在课堂上听他们讲,私下里与他们交谈。南山的雪闪着耀眼的光芒,勃朗峰直插我们头上的天空;在我们周围,牛群带着铃响在绿油油的牧场上吃草,山下离学校几百米的地方,是美丽如画的莱苏什的村庄。"
  • "这本书断断续续写了15年,快写完是,我也在问自己跟John同样的问题:“你想让你的读者从书中学到的最重要的一样东西是什么?” 我的回答是:人类思想那令人惊奇的力量——在迷途中往返,在思想上跳跃——最终从宇宙的纷纭复杂中发现主宰宇宙的基本定律的单纯、简洁和壮丽。"
作者简介
基普·索恩(Kip S.Thorne)加州理工学院费曼理论物理学教授,LIGO引力波探测器计划发起人之一。他写过很多书,包括大家欢迎的《黑洞与时间弯曲》,曾与J·惠勒合著《引力》。1994年获得美国物理学联合会(AIP)科学著作奖。2017年10月3日,荣获诺贝尔物理学奖。
目录
前言
导引
序幕:黑洞之旅
第一章 空间和时间的相对论

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用户评论
这是没有公式的黑洞综述。
一个物理博士推荐的科普书,基本只看得懂结论看不懂论证过程..不过很好看
在开篇虚构的故事中,类似银河系里的“地球”是星际探索者在远离家乡的地方利用黑洞辐射的能量,选取适当的引力区间重建的家园,“太阳”在其中或许只是起到能量站的作用。人的视觉是二维认知,大脑是三维认知,而爱因斯坦的广义相对论,宇宙中以不同方式运动的参照系所测量的时间流是不同的,人类准确描述是加上时间维的四维生物。离引力近的地方会出现时间膨胀,“桃花源记”奇妙到就像真实发生的故事!
书的确是非常棒的,主要是我不行,看着看着就回到了中学课堂被物理课支配的感觉
多年前买过四本第一推动的书,像回到童年时候看《十万个为什么》的心情。 科学的尽头是什么?想到了"轮回",此处湮灭,他处重生,想到三年前看到僧肇的《注维摩诘所说经》中:"应度者乃见须弥入芥子中;十方众生供养诸佛之具,菩萨于一毛孔,皆令得见",像极了引力透镜的感觉。 数学真是探寻规律的工具,不可见,不可知之物,可以通过数学一窥真实。 原始的神话故事,可能包含着朴素的理解,盘古开天地也好,混沌也好,莫不如此。
对黑洞发现历史及相关理论进行系统梳理,虽然只更新到1993年,但其中不少理论现在读来依然令人印象深刻:闵可夫斯基的绝对时空统一理论,潮汐引力与时空曲率,白矮星与1.4太阳的钱德拉塞卡边界,中子星曲线,黑洞的质量角动量电荷三要素、显视界与绝对时界,吸积盘与磁化喷流,现象在不同规范体系下的等价解释,真空涨落虚光子被黑洞能量增大后变实光子辐射逃逸产生黑洞蒸发,量子力学与广义相对论结合解释奇点处的无时间弱空间量子泡沫,虫洞与负能量奇异物质的关系…
对广义相对论的解释非常通俗易懂,困难在于三维生物如何想象超空间。物理学的传承故事更是荡气回肠。
读到最后,我和作者一起疯了……时间机器和量子泡沫非常有趣,关于时空的问题也能有一个全新的,更全面的了解。但还是不能满足我的求知欲。如果说人类繁衍的意义是什么,或许某种程度上就是求知欲在奋力吧,渴望知道更多,对知识的沉迷是一种幸福。然而没有n代人的努力,我们没有办法了解神秘的真相,每个人都应该认真学习天文物理,了解我们所面临的困境。
“我们还有许多未知的事情。例如,落进黑洞的物体和信息会发生什么?它们会在宇宙其他地方或在另一个宇宙重新出现吗?我们能让空间和时间充分卷曲而回到过去吗?这些是我们为了认识宇宙而正在追寻的一部分问题,也许真有人能从未来回到现在,把答案告诉我们。” 了解越多关于宇宙的无穷无尽的奥妙,越发觉得自己的渺小,越发谦卑。
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