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出版者:辽宁少年儿童出版社

作者:张洋

出品人:

页数:72

译者:

出版时间:2003-2-1

价格:9.80

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787531534723

丛书系列:

图书标签:

• 童谣
• 儿歌
• 启蒙
• 亲子
• 早教
• 儿童文学
• 韵律
• 益智
• 趣味
• 阅读

宇宙的低语：黑洞与引力波的终极探索 一、 序章：寂静中的回响 宇宙，这个浩瀚无垠的舞台，充斥着我们肉眼无法企及的奇迹与暴行。从星系的诞生到恒星的毁灭，其间的一切都遵循着一套深邃而优雅的物理法则。然而，在这些法则的最极端体现中，隐藏着两个最为神秘、最能挑战人类认知极限的实体——黑洞与引力波。 本书并非一本传统意义上的天文学普及读物，它是一次深入时空结构最深处的精神漫游。我们将抛开教科书上的冗长定义，直接潜入爱因斯坦广义相对论的漩涡中心，去触摸那被时间遗忘、被光线摒弃的奇异点。这是一场关于“绝对引力”如何扭曲我们所感知的一切的探险。 二、 恒星的谢幕与黑洞的诞生：坍缩的艺术 恒星的一生，是宇宙中最宏伟的戏剧。它们燃烧氢与氦，用核聚变提供的巨大能量抵抗着自身的引力。但当燃料耗尽，生命的终点便成为宇宙中最具毁灭性的新生。本书将详细剖析恒星演化的几个关键阶段：红巨星的膨胀、白矮星的微弱余晖、中子星的极端致密，以及最终，当质量跨越奥本海默-沃尔科夫极限时，引力取得的最终胜利——黑洞的形成。 我们将细致描绘黑洞的“三要素”：质量、角动量和电荷，以及它们如何定义了时空周围的几何形状。重点解析“事件视界”——那不归点，它是黑洞的边界，也是信息逃逸的终结。我们不满足于“黑洞是吞噬一切的怪物”这一简单描述，而是深入探讨视界内部的结构：奇点处的物理学危机，以及潮汐力如何将靠近的物质拉伸成“意大利面条”般的景象。 此外，我们还将探讨不同类型的黑洞：恒星级黑洞、超大质量黑洞（它们潜伏于几乎所有星系的中心，如银河系中心的“人马座A”），以及理论上存在的、由早期宇宙波动产生的原初黑洞。 三、 弯曲的时空：广义相对论的直观体验 要真正理解黑洞，必须先理解引力。本书将采用一种高度视觉化的叙述方式，来解释爱因斯坦革命性的洞见：引力不是一种力，而是质量对时空结构造成的弯曲。想象一张被压弯的蹦床，行星围绕太阳运动，并非被“拉动”，而是沿着弯曲时空中的“测地线”前行。 我们将深入研究黑洞周围的时空几何： 1. 光线扭曲与引力透镜效应： 描述遥远星光如何被黑洞附近的引力场弯曲，形成扭曲的光环、爱因斯坦环，甚至多重图像。这是我们观测遥远宇宙的“天然放大镜”。 2. 时间膨胀的极端表现： 探讨在事件视界附近，时间流逝得多么缓慢。对于一个在视界外观测的观察者而言，坠入黑洞的物体似乎永远静止在边缘，其信号逐渐红移至不可见。 3. 能层与吸积盘： 探讨物质如何被捕获，螺旋式地落入黑洞。在高速摩擦和磁场作用下，吸积盘会释放出X射线和伽马射线，成为宇宙中最亮的天体之一——活动星系核（AGN）。 四、 涟漪的出现：引力波的诞生与探测 如果说黑洞是宇宙中的“静止雕塑”，那么引力波就是它们发出的“宇宙颤音”。引力波是时空自身的涟漪，由宇宙中最剧烈、最极端的事件产生，例如两个黑洞或中子星的并合。 本书的后半部分将聚焦于引力波天文学的“新纪元”： 1. 理论的预言与挑战： 回顾爱因斯坦在百年前的预言，以及当时因技术限制而无法直接探测的窘境。 2. LIGO/Virgo的工程奇迹： 详细介绍激光干涉引力波天文台（LIGO）等地面探测器的复杂原理。理解如何通过测量臂长微小的变化（比原子核直径还小）来捕捉穿越地球的时空涟漪。 3. 多信使天文学的曙光： 2017年GW170817事件——首次同时观测到引力波和电磁波信号的事件。这一里程碑式的发现不仅证实了引力波的存在，更揭示了千新星（Kilonova）是宇宙中重元素（如黄金和铂）的主要制造工厂。 五、 未解之谜与前沿思考 探索黑洞与引力波的旅程并未结束，科学的边界正不断被推向更深处。本书将以对未来方向的探讨作结： 信息悖论的挣扎： 物质落入黑洞后，其携带的信息是否真的永远消失了？量子力学与广义相对论在此交汇，构成了现代物理学最大的难题之一。 量子引力之路： 人们正试图寻找一种能够统一引力和量子力学的理论（如弦论或圈量子引力），黑洞或许是通往这一终极理论的钥匙。 下一代探测器： 展望LISA（空间激光干涉天文台）等计划，它们将帮助我们探测早期宇宙中更古老、质量更大的黑洞并合事件。 本书旨在激发读者对宇宙终极奥秘的敬畏之心，认识到我们对“真实”的理解，可能仅仅是宇宙宏大交响乐中的一个微小音符。每一次对黑洞的凝视，都是对物理学极限的一次大胆试探。

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