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內(nèi)容簡介

　　人類對宇宙的想象始于神話而不限于神話。如今，廣義相對論和大量的天文觀測資料，已經(jīng)構(gòu)成現(xiàn)代宇宙學(xué)理論及實(shí)驗(yàn)的牢固基石。特別是根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展出來并先后發(fā)射運(yùn)行的天文探測衛(wèi)星：COBE、WMAP、普朗克衛(wèi)星等，使人類對宇宙奧秘的探索手段如虎添翼。人類觀測宇宙的眼界大開。如果我們“巡天遙看”，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是“一千河”的境界，而是已經(jīng)有了上千億個(gè)“河外星系”供我們觀測研究。中國這方面的發(fā)展也指日可待，2015年底，中國成功地發(fā)射了一顆暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”，便是一個(gè)例證。那么，如此浩瀚的茫茫宇宙，遵循怎樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？宇宙如何隨時(shí)間演化？宇宙之未來與人類有何關(guān)系？本書之目的便是以通俗的語言，向大眾介紹現(xiàn)代高科技探測手段背后的科學(xué)知識(shí)，為讀者解讀若干“宇宙之謎”。從太陽系開始，在第一章中介紹了行星、恒星、星系等天體物理的一些基本知識(shí)。第二章介紹牛頓的宇宙圖景。第三章介紹無窮的概念引起的數(shù)學(xué)和物理中的佯謬，激發(fā)讀者對物理理論的哲學(xué)思考。第四章則用*少的篇幅讓讀者認(rèn)識(shí)兩個(gè)相對論的基本思想。第五章的目的是使讀者更深刻地理解2016年初探測到的引力波。作者從天文學(xué)中的距離測量談起，使讀者了解天文學(xué)中測量技術(shù)之困難，然后，介紹引力波強(qiáng)度之微弱，進(jìn)一步將它的各種性質(zhì)與電磁波相比較，使大家認(rèn)識(shí)到探測引力波的困難和重大意義。第六章則對黑洞的基本物理性質(zhì)及分類進(jìn)行探討。第七章到第九章，將對現(xiàn)代宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的基本原理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、大爆炸理論、重要結(jié)論和疑難、暗物質(zhì)暗能量、宇宙未來等有趣的問題略作探討。第十章簡單介紹作為標(biāo)準(zhǔn)模型補(bǔ)充的宇宙早期暴脹理論。

作者簡介

　　張?zhí)烊兀?，科普作家。美國得州奧斯汀大學(xué)理論物理博士。研究課題包括廣義相對論、黑洞輻射、費(fèi)曼路徑積分、飛秒激光、激光探測晶體性質(zhì)、高頻及微波通訊、EDA集成電路軟件等。發(fā)表專業(yè)論文三十余篇。2012年開始，出版了一系列科普著作，其文風(fēng)深入淺出，趣味盎然，亦保持科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，深得讀者喜愛。代表書籍有：《蝴蝶效應(yīng)之謎：走近分形與混沌》《世紀(jì)幽靈：走近量子糾纏》《上帝如何設(shè)計(jì)世界：愛因斯坦的困惑》《愛因斯坦與萬物之理：統(tǒng)一路上人和事》等。

圖書目錄

引言　宇宙深處泛漣漪———從引力波談?dòng)钪鎸W(xué)/ / 1
Chapter 1　去宇宙逍遙/ / 8
1. 從地球出發(fā)/ / 9
2. 太陽的生命周期/ / 16
3. 群星燦爛也不燦爛/ / 22
4. 錢德拉塞卡極限/ / 28
5. 天上有個(gè)好萊塢/ / 34
6. 河外星系知多少/ / 43
Chapter 2　牛頓的宇宙/ / 50
1. 永恒而穩(wěn)定的宇宙圖景/ / 51
2. 夜空為什么黑暗/ / 54
3. 引力佯繆/ / 61
4. 熱寂說佯謬/ / 64
Chapter 3　有關(guān)無限的數(shù)學(xué)悖論/ / 68
1. 悖論、佯謬知多少？ / / 69
2. 芝諾帶你走向無窮小/ / 74
3. 希爾伯特旅館悖論/ / 77
4. 缸中之腦/ / 82
5. 無限猴子定理/ / 87
Chapter 4　學(xué)點(diǎn)相對論/ / 89
1. 狹義相對論/ / 90
2. 廣義相對論/ / 95
3. 引力場方程/ / 98
4. 相對論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和應(yīng)用/ / 101
5. 不同的內(nèi)蘊(yùn)幾何/ / 104
Chapter 5　探測引力波/ / 107
1. 宇宙學(xué)中的基本測量/ / 108
2. 探測引力波——時(shí)空的漣漪/ / 112
3. 電磁波和引力波/ / 115
4. 引力波速度為何等于光速/ / 123
5. 韋伯——探測引力波的先驅(qū)/ / 126
Chapter 6　黑洞物理/ / 132
1. 史瓦西解和黑洞/ / 134
2. 黑洞無毛/ / 137
3. 霍金輻射/ / 141
4. 宇宙中的恒星黑洞/ / 144
5. 超大黑洞和極小黑洞/ / 147
6. 雙黑洞和引力波/ / 150
Chapter 7　哈勃定律/ / 156
1. 欲上九霄攬銀河，浩瀚星海任遨游/ / 157
2. 光——探索宇宙的利器/ / 163
3. 膨脹的宇宙/ / 171
4. 超光速的困惑/ / 177
5. 宇宙的形狀/ / 183
Chapter 8　大爆炸模型/ / 190
1. 為宇宙膨脹建造模型/ / 191
2. 渾沌開竅宇宙誕生/ / 196
3. 霍伊爾的堅(jiān)持/ / 201
4. 微觀世界的秘密/ / 204
5. 從夸克到宇宙/ / 209
6. 宇宙如何演化/ / 214
7. 探尋宇宙的第一束光/ / 223
8. 隱藏宇宙奧秘的古老之光/ / 230
Chapter 9　大爆炸的迷團(tuán)和疑難/ / 237
1. 對大爆炸的誤解/ / 238
2. 視界疑難/ / 245
3. 平坦性疑難/ / 251
4. 磁單極子疑難/ / 258
5. 上窮碧落下黃泉，暗物詭異不露面/ / 263
6. 宇宙常數(shù)解疑難，捕風(fēng)捉影論真空/ / 268
Chapter 10　暴脹的宇宙/ / 274
1. 超級暴脹補(bǔ)缺陷/ / 275
2. 對稱破缺，真空相變/ / 280
3. 平行宇宙似科幻/ / 284
參考文獻(xiàn)/ / 288