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永恒的诱惑:宇宙之谜电子书

入围2016中国好书

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作       者:张天蓉

出  版  社:清华大学出版社

出版时间:2016-12-01

字       数:98.0万

所属分类: 科技 > 科普读物 > 科学知识

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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*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*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。 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。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”。 从太阳系始,在*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*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,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。
【推荐语】
◆围2016中国好书。 ◆中国作者关于宇宙学的原创科普大作,带你真正迷人的宇宙学的世界。 ◆生动流畅的语言远非那些译著所能比。让那些著名译作错误百出、味同嚼蜡的翻译见鬼去吧。 ◆善用生动巧妙的类比,将艰深的理论用幽默的语言向读者介绍有关宇宙学的诸多话题:宇宙起源、引力波、相对论、黑洞、霍金辐射、红移、大爆炸、量子力学、对称破缺、暗物质、暗能量、平行宇宙、星系、标准模型和思想实验等。 ◆探索时间本质和空间*前沿核心秘密,清晰记述大事件背后的科学历程,洞见科学的深刻与美丽。
【作者】
张天蓉,女,科普作家。美国得州奥斯汀大学理论物理博士。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。2012年始,出版了一系列科普著作,其文风深浅出,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。
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作者简介

引言 宇宙深处泛涟漪——从引力波谈宇宙学

第一章 去宇宙逍遥

1.从地球出发

2.太阳的生命周期

3.群星灿烂也不灿烂

4.钱德拉塞卡极限

5.天上有个好莱坞

6.河外星系知多少

第二章 牛顿的宇宙

1.永恒而稳定的宇宙图景

2.夜空为什么黑暗

3.引力佯谬

4.热寂说佯谬

第三章 有关无限的数学悖论

1.悖论、佯谬知多少

2.芝诺带你走向无穷小

3.希尔伯特旅馆悖论

4.缸中之脑

5.无限猴子定理

第四章 学点相对论

1.狭义相对论

2.广义相对论

3.引力场方程

4.相对论的实验验证和应用

5.不同的内蕴几何

第五章 探测引力波

1.宇宙学中的基本测量

2.探测引力波——时空的涟漪

3.电磁波和引力波

4.引力波速度为何等于光速

5.韦伯——探测引力波的先驱

第六章 黑洞物理

1.史瓦西解和黑洞

2.黑洞无毛

3.霍金辐射

4.宇宙中的恒星黑洞

5.超大黑洞和极小黑洞

6.双黑洞和引力波

第七章 哈勃定律

1.欲上九霄揽银河,浩瀚星海任遨游

2.光——探索宇宙的利器

3.膨胀的宇宙

4.超光速的困惑

5.宇宙的形状

第八章 大爆炸模型

1.为宇宙膨胀建造模型

2.浑沌开窍宇宙诞生

3.霍伊尔的坚持

4.微观世界的秘密

5.从夸克到宇宙

6.宇宙如何演化

7.探寻宇宙的第一束光

8.隐藏宇宙奥秘的古老之光

第九章 大爆炸的谜团和疑难

1.对大爆炸的误解

2.视界疑难

3.平坦性疑难

4.磁单极子疑难

5.上穷碧落下黄泉,暗物诡异难露面

6.宇宙常数解疑难,捕风捉影论真空

第十章 暴胀的宇宙

1.超级暴胀补缺陷

2.对称破缺,真空相变

3.平行宇宙似科幻

参考文献

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