黑洞与弯曲的时空 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:山西科学技术出版社

作者:赵峥

出品人:

页数:309

译者:

出版时间:2000.1

价格:13.80

装帧:平装

isbn号码:9787537716529

丛书系列:现代科学理论丛书

图书标签:

• 物理
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《星海寻踪：宇宙大爆炸的余晖与新生恒星的摇篮》 内容简介： 本书带领读者进行一场跨越时空的宏伟旅程，深入探索宇宙演化的奥秘，从那个不可思议的“奇点”开始，直至我们今天所观测到的浩瀚星系图景。我们不讨论黑洞这一特定天体的内部结构或事件视界，而是将焦点置于驱动整个宇宙膨胀和结构形成的根本动力与早期物质的演化历程。 第一部分：创世之初的混沌与秩序——宇宙的黎明 第一章：太初之火——大爆炸模型的建立与证据链 本书的开篇，我们将聚焦于现代宇宙学最核心的理论——大爆炸模型。我们不会着墨于引力坍缩形成的极端天体，而是详细阐述宇宙如何从一个极热、极密的状态迅速膨胀。 暴胀理论的必要性： 探讨暴胀时期（Inflationary Epoch）如何解决了视界问题和磁单极子问题。这段极短时间内的指数级膨胀，为宇宙后来的平坦性和均匀性奠定了基础。我们将分析各种暴胀模型的数学描述及其对宇宙微波背景辐射（CMB）的预测。 宇宙微波背景辐射（CMB）的深层解读： CMB是宇宙诞生后约38万年，光子与物质解耦时留下的“婴儿照片”。我们细致剖析CMB的各项参数——温度的均匀性、各项异性（如温度涨落的幅度与尺度谱），这些微小的温度差异，正是后来所有星系团形成的“种子”。我们将深入讨论COBE、WMAP和Planck等探测任务如何精确描绘出这些早期涨落的特征。 轻元素丰度与核合成： 宇宙诞生后的前几分钟，温度和压力恰好允许质子和中子结合形成轻元素。本书详细计算了早期宇宙核合成（Big Bang Nucleosynthesis, BBN）的物理过程，并展示了观测到的氦-4、氘和锂的丰度与理论模型的惊人吻合，这是大爆炸理论最坚实的定量证据之一。 第二章：暗物质的谜团——构筑宇宙骨架的隐形力量 在理解了早期宇宙的能量密度后，我们必须面对宇宙中绝大部分的物质——暗物质。本书将详尽介绍我们如何“发现”了暗物质，尽管我们尚未直接观测到它的粒子本体。 星系旋转曲线的异常： 阐述弗里茨·兹威基（Fritz Zwicky）在后发座星系团的观测，以及后来的维拉·鲁宾（Vera Rubin）对旋涡星系旋转曲线的测量，这些观测清晰表明星系外围的物质速度远超基于可见光的预期，证明了大量不可见的物质存在。 暗物质的宇宙学作用： 暗物质是星系和星系团得以形成的引力“脚手架”。我们探讨冷暗物质（CDM）模型如何解释大尺度结构形成的层次性，即从小尺度结构（矮星系）开始，逐步并合形成更大的结构。 候选粒子与实验探索： 尽管不深入研究黑洞的形成机制，但我们关注暗物质粒子本身的性质。详细介绍WIMPs（弱相互作用大质量粒子）、轴子（Axions）等主要候选者，以及地下实验室（如XENON、PandaX）和对撞机（如LHC）正在进行的直接和间接探测实验的原理和最新进展。 第二部分：恒星的诞生与元素的熔炉——从气体云到主序星 第三章：星际介质的引力坍缩——恒星形成的门户 本部分将视角从宏观的宇宙尺度转向微观的星际云团，探讨气体如何克服热压力、湍流和磁场，最终凝聚成恒星。 分子云的性质与稳定性： 描述星际介质（ISM）中的巨大分子云的温度、密度和化学成分。引入Jeans不稳定判据，解释何时何地引力能够胜过内部压力，触发局部坍缩。 原恒星的形成与吸积盘： 详细分析坍缩过程的动态演化。当气体核心收缩时，角动量守恒导致物质形成扁平的吸积盘。我们讨论吸积盘如何将角动量输运出去，并如何为新生恒星提供物质。这一阶段的能量释放机制主要依赖引力势能的转化，而非核聚变。 喷流与双极流的清除机制： 解释年轻恒星（T Tauri星）喷射出高速双极流的重要性。这些喷流如何清除原恒星周围残留的气体和尘埃包层，最终使恒星的核心暴露出来，进入主序阶段。 第四章：核聚变的引擎——主序星的平衡与能量来源 一旦核心温度和压力达到特定阈值，氢核聚变开始，恒星便进入其生命中最漫长的阶段——主序期。 质子-质子链与CNO循环： 深入分析恒星内部的能量产生机制。对于太阳质量以下的恒星，我们侧重于pp链反应的详细步骤；对于大质量恒星，则详述CNO循环如何成为更高效的碳氮氧催化剂。这些反应的速率决定了恒星的寿命和光度。 流体静力平衡的精妙： 详细阐述恒星内部的结构——从对流区到辐射区，以及压力与温度梯度如何精确地平衡恒星自身的巨大引力。这种动态平衡是恒星保持稳定数十亿年的关键。 恒星群的演化轨迹： 利用Hertzsprung-Russell（H-R）图，我们追踪不同质量恒星在主序带上的位置、寿命和最终的命运走向（区别于恒星死亡后的产物）。 第三部分：星系的塑造与宇宙的未来——结构与命运 第五章：星系演化的宏观图景——从暗物质晕到旋涡与椭圆 本书的最后部分将目光重新投向宇宙的大尺度结构，考察恒星群落如何组织成星系，以及星系如何相互作用并塑造其形态。 暗物质晕与星系形成： 论证星系并非孤立存在，而是嵌入在巨大的暗物质晕中。我们将探讨分层合并模型（Hierarchical Merging），解释小的暗物质结构如何不断合并，最终形成我们今天观测到的银河系级别的巨大晕。 星系的形态分类与形成： 详述哈勃序列（Hubble Sequence）的物理意义。解释旋涡星系（Spiral Galaxies）是如何通过盘面的冷却和恒星形成来维持其结构的；同时，分析椭圆星系（Elliptical Galaxies）通常是如何通过剧烈的星系并合事件中“加热”气体的，从而抑制后续的恒星形成。 星系团与大尺度网状结构： 描述星系如何聚集在星系团和超星系团中，形成宇宙中最大的已知结构——宇宙网（Cosmic Web）。我们将讨论星系团内部的热气体（星系团介质）对周围星系演化的影响，例如“宇宙网的饥饿效应”。 第六章：宇宙膨胀的最终谜团——暗能量与遥远未来 在考察完物质的形成和结构演化后，我们必须面对驱动宇宙加速膨胀的神秘力量——暗能量。 加速膨胀的发现： 回顾Ia型超新星观测如何颠覆了人们对宇宙减速膨胀的预期，并引出了暗能量的概念。 暗能量的宇宙学常数模型： 详细阐述标准Lambda-CDM模型中，暗能量被视为宇宙学常数（Vacuum Energy）时的性质。讨论其密度如何保持不变，并最终超越物质和辐射的密度，主导宇宙的演化。 宇宙的终极命运展望： 基于当前对暗能量密度的测量，推演宇宙在未来数十亿年、数万亿年后的可能命运，探讨“大冻结”（Big Freeze/Heat Death）的可能性，即宇宙持续膨胀直至所有恒星燃尽、温度趋于均匀的寂静状态。 本书旨在提供一个关于宇宙从诞生到结构的完整图景，聚焦于从极早期物理到恒星核合成，再到星系形成的连续物理过程，而非关注时空几何的局部扭曲现象。

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在阅读这本书的过程中，我常常会思考宇宙的终极命运，以及人类在浩瀚宇宙中的位置。作者并没有给出明确的答案，而是提出了许多发人深省的问题。他探讨了宇宙的膨胀、可能的“大撕裂”或“大挤压”，以及黑洞在宇宙演化中的作用。这些宏大的宇宙图景，让我感到自身的渺小，但也让我对生命的意义有了更深刻的思考。我们是否是宇宙偶然的产物？我们又将走向何方？这些问题，虽然没有明确的答案，但正是这种探索和思考的过程，才让我们的生命更具意义。作者用一种哲学的视角，引导我思考这些宏大的问题，让我不仅仅满足于对科学知识的了解，更引发了我对自身存在价值的思考。

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我尤其欣赏作者在书中对历史的回顾。他详细介绍了爱因斯坦提出相对论的过程，以及牛顿等人对引力理论的贡献。通过对这些科学巨匠的生平事迹和思想演变的回顾，我不仅了解了科学理论是如何一步步发展和完善的，更感受到了科学家们在追求真理过程中所经历的艰辛和智慧。作者的叙述，将科学史变成了一部引人入胜的冒险故事，让我对科学发展充满了敬意。他巧妙地将科学概念的演变，与人物的命运紧密结合，使得枯燥的科学史也变得生动有趣。这种对科学发展脉络的梳理，让我能够更全面地理解现代物理学的基石。

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读完这本书的序言，我就被作者的文字功底深深折服了。他用一种极其生动、形象的比喻，将那些抽象的物理概念，比如时空的扭曲，描绘得如同我们日常生活中所能理解的场景一般。我尤其喜欢他将时空比作一张被拉伸的橡皮膜，而质量巨大的物体就像是放在上面的一颗保龄球，它会引起橡皮膜的凹陷，而这种凹陷，正是我们所说的引力。这样的类比，瞬间化解了我对爱因斯坦场方程的畏惧感，让原本遥不可及的理论变得触手可及。他并没有止步于简单的比喻，而是进一步深入，探讨了质量如何影响时空的几何结构，以及这种几何结构又如何反过来支配物质的运动。我脑海中浮现出各种行星围绕恒星运转的画面，那不再是简单的“吸引力”，而是时空本身的“倾斜”和“弯曲”所导致的必然结果。这种对因果关系的深刻剖析，让我对宇宙的运行机制有了更宏观、更本质的理解。作者的叙述方式，就像一位耐心的老师，循序渐进地引导着我，让我能够毫不费力地跟随他的思路，一步步揭开宇宙的面纱。

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这本书最大的魅力之一，在于作者对于那些前沿科学概念的清晰阐释。例如，他对于“虫洞”和“时间旅行”等概念的探讨，虽然充满了 speculative 的色彩，但却建立在严谨的物理学理论基础之上。他解释了虫洞是如何可能存在的，以及时间旅行可能面临的悖论。作者并没有将这些概念描绘成遥不可及的幻想，而是将其置于相对论的框架下进行讨论，让读者能够理解其可能性与局限性。这种严谨与想象力的结合，让我对宇宙的未来充满了期待，也让我对科学突破的可能性有了更深的认识。他成功地将那些看似只存在于科幻小说中的概念，拉回到了科学探讨的范畴。

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总而言之，《黑洞与弯曲的时空》这本书，是一次令人难忘的宇宙探索之旅。它不仅仅是一本科普读物，更是一本引导我思考生命、宇宙和真理的哲学启示录。作者以其渊博的学识和卓越的文笔，为我打开了一扇通往宇宙深处的大门，让我得以窥见那些令人惊叹的奥秘。我感谢作者带给我的知识和启发，这本书无疑将成为我书架上的一颗璀璨明珠，我会反复阅读，从中汲取更多的智慧和力量。它所激发的我对宇宙的好奇心，将促使我继续探索，永不停歇。这不仅仅是一次阅读体验，更是一次心灵的洗礼，让我对这个世界有了全新的认识。

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在阅读过程中，我常常会停下来，反复咀嚼作者提出的每一个观点。他对“弯曲的时空”这一概念的解读，不仅仅停留在理论层面，还巧妙地联系到了我们日常生活中一些看似微不足道的现象。例如，他解释了GPS导航系统为何需要考虑相对论效应，否则就会出现巨大的定位误差。这让我意识到，那些深奥的物理理论，并非只存在于遥远的宇宙深处，它们早已渗透到我们生活的方方面面，影响着我们的世界。作者通过这些贴近生活的例子，让我深刻体会到科学的实用性和重要性。他成功地将复杂的科学知识，转化为易于理解的语言，让我这个非专业读者，也能从中获得宝贵的启示。这种将理论与实践相结合的叙述方式，让我对科学探索产生了更加浓厚的兴趣。

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《黑洞与弯曲的时空》这本书，最让我印象深刻的，是作者在描述引力透镜效应时的生动描绘。他通过一个形象的比喻，将遥远星系的光线，比作被一个巨大的、看不见的“碗”所扭曲和放大。这个“碗”，正是星系团中巨大质量所产生的引力，它如同一个天然的透镜，将原本模糊不清的遥远天体，清晰地呈现在我们的眼前。作者详细解释了引力透镜是如何工作的，以及科学家们如何利用这一现象，来研究那些极度遥远、甚至是我们肉眼无法直接观测到的宇宙深处的奥秘。他甚至提及了引力透镜现象在寻找暗物质和暗能量方面的关键作用，这让我惊叹于宇宙的精妙设计，以及人类智慧的无限可能。这种对天文学观测手段的深入剖析，让我对宇宙的认知，又向前迈进了一大步。

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这本书并没有止步于对黑洞和时空弯曲的理论介绍，它更是向我们展示了科学家们是如何通过各种先进的观测手段，来验证这些理论的。从射电望远镜到空间望远镜，再到引力波探测器，作者详细介绍了这些“宇宙的眼睛”是如何工作的，以及它们为我们揭示的那些令人难以置信的宇宙景象。他甚至提及了最近几年引力波的探测成功，这被誉为开启了“引力波天文学”的新时代。作者的描述，让我感受到了科学家们在探索未知世界时付出的艰辛努力和不懈追求。这种对科学探索过程的深入展现，不仅仅是知识的传授，更是一种精神的激励，让我对科学研究充满了敬意。

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一直以来，我对宇宙的奥秘都充满了好奇，尤其是那些听起来就如同科幻小说般不可思议的概念。黑洞，这个吞噬一切的宇宙怪物，更是我脑海中挥之不去的存在。当我在书店的架子上看到《黑洞与弯曲的时空》这本书时，我的心立刻被它吸引住了。封面上的图案，深邃的黑色背景中，仿佛隐藏着无数星辰的残骸，还有那扭曲的、难以捉摸的光线，无不暗示着这本书将带我进入一个怎样令人着迷的未知领域。我迫不及待地翻开它，想要探寻那些关于引力、时间、空间以及它们之间错综复杂关系的终极答案。这本书不仅仅是一本科普读物，在我看来，它更像是一把钥匙，能够打开我通往宇宙深处的那扇门，让我得以一窥那些宏大叙事背后隐藏的精妙绝伦的物理规律。我期待着，这本书能够像一位睿智的向导，带领我在广阔的宇宙图景中，理解那些我们常常挂在嘴边却又知之甚少的概念。它是否能够在我心中种下对科学探索更深层次的敬畏？它是否能让我从一个全新的视角去审视我们所处的这个宇宙？带着这些疑问和期待，我踏上了这本书的阅读旅程。

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这本书中最让我着迷的部分，莫过于对黑洞形成的详细阐述。从一颗恒星的生命周期，到它最终走向死亡的壮丽而又悲壮的旅程，作者用流畅的笔触，勾勒出一幅幅震撼人心的画面。他详细描述了超新星爆发的能量是如何释放的，以及在这种极端条件下，物质是如何被压缩到极致，最终坍缩成一个密度无限大、体积无限小的奇点。而围绕着这个奇点，便是那个令人闻风丧胆的事件视界。作者的描述，让我仿佛亲眼目睹了这一切的发生，那滚滚的尘埃、耀眼的光芒，以及最终寂静的黑暗，都深深地烙印在我的脑海中。他并没有回避那些令人困惑的悖论，比如信息丢失问题，而是以一种开放的态度，呈现了科学家们对这些问题的思考和探索。这种对未知的好奇和求索精神，正是这本书最宝贵的财富之一。我惊叹于宇宙的残酷与美丽并存，也为人类探索未知世界的勇气和智慧而感动。

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初中读的忘记讲什么内容了，只知道里面有很多很过瘾的公式=。=

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热力学的四条定律都与时间的本性有关：第零定律表明，明间是可以定义的；第一定律表明，时间是均匀的；第二定律表明，时间是有方向的；第三定律表明，时间是无穷无尽的，既没有开始，又没有结束。——赵峥《黑洞与弯曲的时空》

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无需多言，好书。

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这才想起，这本原来是当年高三借启姐的书，呵呵，忘记还了。。。。直到刚刚学完电磁波才看的懂

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无需多言，好书。