永恒的诱惑

内容概要

张天蓉，美国理论物理博士，科普作家。研究课题包括广义相对论、黑洞辐射、费曼路径积分、飞秒激光、激光探测晶体性质、高频及微波通讯、EDA集成电路软件等。发表专业论文三十余篇。出版了一系列科普著作，其文风深入浅出，趣味盎然，亦保持科学的严谨性，深得读者喜爱。代表书籍有：《蝴蝶效应之谜：走近分形与混沌》《世纪幽灵：走近量子纠缠》《上帝如何设计世界：爱因斯坦的困惑》《爱因斯坦与万物之理：统一路上人和事》等。

书籍目录

引言　宇宙深处泛涟漪———从引力波谈宇宙学/ / 1

Chapter 1　去宇宙逍遥/ / 8

1. 从地球出发/ / 9

2. 太阳的生命周期/ / 16

3. 群星灿烂也不灿烂/ / 22

4. 钱德拉塞卡极限/ / 28

5. 天上有个好莱坞/ / 34

6. 河外星系知多少/ / 43

Chapter 2　牛顿的宇宙/ / 50

1. 永恒而稳定的宇宙图景/ / 51

2. 夜空为什么黑暗/ / 54

3. 引力佯缪/ / 61

4. 热寂说佯谬/ / 64

Chapter 3　有关无限的数学悖论/ / 68

1. 悖论、佯谬知多少？ / / 69

2. 芝诺带你走向无穷小/ / 74

3. 希尔伯特旅馆悖论/ / 77

4. 缸中之脑/ / 82

5. 无限猴子定理/ / 87

Chapter 4　学点相对论/ / 89

1. 狭义相对论/ / 90

2. 广义相对论/ / 95

3. 引力场方程/ / 98

4. 相对论的实验验证和应用/ / 101

5. 不同的内蕴几何/ / 104

Chapter 5　探测引力波/ / 107

1. 宇宙学中的基本测量/ / 108

2. 探测引力波——时空的涟漪/ / 112

3. 电磁波和引力波/ / 115

4. 引力波速度为何等于光速/ / 123

5. 韦伯——探测引力波的先驱/ / 126

Chapter 6　黑洞物理/ / 132

1. 史瓦西解和黑洞/ / 134

2. 黑洞无毛/ / 137

3. 霍金辐射/ / 141

4. 宇宙中的恒星黑洞/ / 144

5. 超大黑洞和极小黑洞/ / 147

6. 双黑洞和引力波/ / 150

Chapter 7　哈勃定律/ / 156

1. 欲上九霄揽银河，浩瀚星海任遨游/ / 157

2. 光——探索宇宙的利器/ / 163

3. 膨胀的宇宙/ / 171

4. 超光速的困惑/ / 177

5. 宇宙的形状/ / 183

Chapter 8　大爆炸模型/ / 190

1. 为宇宙膨胀建造模型/ / 191

2. 浑沌开窍宇宙诞生/ / 196

3. 霍伊尔的坚持/ / 201

4. 微观世界的秘密/ / 204

5. 从夸克到宇宙/ / 209

6. 宇宙如何演化/ / 214

7. 探寻宇宙的第一束光/ / 223

8. 隐藏宇宙奥秘的古老之光/ / 230

Chapter 9　大爆炸的迷团和疑难/ / 237

1. 对大爆炸的误解/ / 238

2. 视界疑难/ / 245

3. 平坦性疑难/ / 251

4. 磁单极子疑难/ / 258

5. 上穷碧落下黄泉，暗物诡异不露面/ / 263

6. 宇宙常数解疑难，捕风捉影论真空/ / 268

Chapter 10　暴胀的宇宙/ / 274

1. 超级暴胀补缺陷/ / 275

2. 对称破缺，真空相变/ / 280

3. 平行宇宙似科幻/ / 284

参考文献/ / 288

作者简介

人类对宇宙的想象始于神话而不限于神话。如今，广义相对论和大量的天文观测资料，已经构成现代宇宙学理论及实验的牢固基石。特别是根据现代科学技术发展出来并先后发射运行的天文探测卫星：COBE、WMAP、普朗克卫星等，使人类对宇宙奥秘的探索手段如虎添翼。人类观测宇宙的眼界大开。如果我们“巡天遥看”，已经远远不是“一千河”的境界，而是已经有了上千亿个“河外星系”供我们观测研究。中国这方面的发展也指日可待，2015年底，中国成功地发射了一颗暗物质粒子探测卫星“悟空”，便是一个例证。那么，如此浩瀚的茫茫宇宙，遵循怎样的运动规律？宇宙如何随时间演化？宇宙之未来与人类有何关系？本书之目的便是以通俗的语言，向大众介绍现代高科技探测手段背后的科学知识，为读者解读若干“宇宙之谜”。

从太阳系开始，在第一章中介绍了行星、恒星、星系等天体物理的一些基本知识。第二章介绍牛顿的宇宙图景。第三章介绍无穷的概念引起的数学和物理中的佯谬，激发读者对物理理论的哲学思考。第四章则用最少的篇幅让读者认识两个相对论的基本思想。第五章的目的是使读者更深刻地理解2016年初探测到的引力波。作者从天文学中的距离测量谈起，使读者了解天文学中测量技术之困难，然后，介绍引力波强度之微弱，进一步将它的各种性质与电磁波相比较，使大家认识到探测引力波的困难和重大意义。第六章则对黑洞的基本物理性质及分类进行探讨。第七章到第九章，将对现代宇宙学标准模型的基本原理、数学基础、大爆炸理论、重要结论和疑难、暗物质暗能量、宇宙未来等有趣的问题略作探讨。第十章简单介绍作为标准模型补充的宇宙早期暴胀理论。

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