黑洞与时间弯曲-Vol.71-科普读物-少儿童书-太极之巅书单号

书刊介绍

黑洞与时间弯曲-Vol.71 内容简介

《周读书系71：黑洞与时间弯曲》讲述了我们在空间和时间上的革命及其重要结果，它也是一个迷人的故事，作者曾亲历过为认识黑洞这一也许是宇宙间*神秘事物的奋斗和成功。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，它本是平直的，而是被其中的物质和能量弯曲了。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《周读书系71：黑洞与时间弯曲》的主题。

黑洞与时间弯曲-Vol.71 本书特色

基普·S.索恩著的《黑洞与时间弯曲》是在严格的物理学原理基础上编写而成的，并结合了高度的想象，作者试图超越人们目前的牢固知识而进入一个与我们地球的日常生活全然不同的物理世界。本书打开了历史的画卷，描绘了物理学的奇迹和激动人心的发现，更难得的是让我们看到了一个亲历者对科学风格和气质的洞察。

黑洞与时间弯曲-Vol.71 目录

序001
前言001
导引001
这本书讲什么，怎么读？
序幕：黑洞之旅005
读者在一个科幻故事里遭遇黑洞，和我们在90年代所能认识的关于它们的一切奇异性质
第1章空间和时间的相对论050
爱因斯坦推翻了牛顿的JUE对空间和JUE对时间的概念
第2章空间和时间的卷曲090
赫尔曼·闵可夫斯基统一了空间和时间，而爱因斯坦令它们发生卷曲
第3章黑洞，发现与拒绝136
爱因斯坦的卷曲时空定律预言了黑洞，爱因斯坦拒绝了这个预言
第4章白矮星之谜159
爱丁顿和钱德拉塞卡为大质量星体的死亡而争论；它们死亡时一定会收缩而产生黑洞吗？量子力学能拯救它们吗？
第5章坍缩是必然的190
……

黑洞与时间弯曲-Vol.71 节选

《周读书系71：黑洞与时间弯曲》：根据地球的转动和行星的运行来测量时间。全人类、太阳、所有行星和恒星，都共同经历着时间的流逝。依照牛顿的观点，不论如何运动，关于某个衍星轨道的周期，或者某个政治家演说的时间，我们会得到一致的结果，只要我们都用足够精确的钟来测量。如果牛顿的绝对空间和绝对时间的概念崩溃了，牛顿物理学定律的整个大厦就会倾覆。幸运的是，几年过去了，几十年过去了，两百年过去了，牛顿的概念基础依然牢固地屹立着。从行星天地到电的王国到热的世界，它赢得了一个又一个科学胜利。这个基础没有露出丝毫破裂的迹象——不过，到了1881年，情况不同了。这一年，迈克尔逊（AlbertMichelson）开始测量光的传播。如果我们测量光（或者别的什么东西）的速度，那么显然，测量结果似乎一定会依赖于我们的运动方式，而牛顿定律也是这么要求的。如果我们在绝对空间中静止，那么我们会看到光在各个方向上的速度是一样的。反过来，如果我们在绝对空间中运动，比如说向东运动，那么我们将发现向东传播的光会慢下来而向西传播的光会快起来，正如人们在向东行驶的列车上看到的那样，东飞的鸟慢了而西飞的鸟却快了。对鸟来说，决定它们飞行速度的是空气。鸟在空气中扇动翅膀，不管朝哪个方向，它们都以相同的*大速度飞行。类似地，根据牛顿的物理学定律，决定光的传播速度的是一种被称为以太的物质。光在以太中振荡它的电场和磁场，不论沿什么方向，它总是以一个普适的速度在以太中传播。由于（照牛顿的观点）以太在绝对空间中是静止的，所以任何静止的人在所有方向上将测得相同的光速，而运动者会测得不同的光速。现在来看地球，它在绝对空间中穿行。不管别的，我们只考虑它环绕太阳的运动。1月，它沿某个方向运动，6个月以后（7月），它又运动到相反的方向。对应于这种运动，我们在地球上应该测到不同方向的不同光速，它们的差异应随季节而变化——尽管这个变化很小（大约只有万分之一），因为相对于光来说，地球的速度太慢了。对实验物理学家来说，验证这一预言是一个很有吸引力的挑战。1881年，28岁的美国青年阿尔伯特·迈克尔逊用他自己发明的灵巧而精确的实验技术（现在叫“迈克尔逊干涉度量法”）迎接了挑战。迈克尔逊尽了*大努力，也没能发现任何有关光速随方向变化的证据。他在1881年的初次实验证明了光速在所有方向和任何季节都是相同的。1887年，迈克尔逊与化学家莫雷（EdwardMorley）合作，在俄亥俄克里夫兰又进行了实验，以更高的精度证实了同样的结果。迈克尔逊很矛盾，既为他的发现高兴，也为结果感到失望。韦伯同19世纪90年代的其他大多数物理学家一样，对结果表示怀疑。……