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黑洞简史 封面

黑洞简史

[美]玛西亚·芭楚莎

2886人在读
11.8万字总字数
¥26.99定价

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内容简介

《时间简史》以来最动人心弦的宇宙之书,诠释恒星的终极演变如何改写宇宙格局。黑洞是一种怎样的天体?既然光都无法逃逸,为何会有“霍金辐射”?黑洞内部究竟有什么?相对论为何无法解释?量子力学如何描述微观视角下的黑洞?时空凹陷如何制造奇点?白矮星、中子星、类星体的相继发现对黑洞理论的发展和人类寻找黑洞带来怎样的启示?“宇宙头号黑洞嫌疑犯”天鹅座X-1真的是黑洞吗?你听说过“面条效应”吗?想不想来一场奇妙的黑洞之旅?从诞生之日起,黑洞理论便饱受非议,但这并不妨碍它成为天体物理学研究的焦点和人们对它的广泛喜爱。玛西亚·芭楚莎的《黑洞简史》以时间为序,全面阐述了这项伟大理论的诞生和发展如何与基础物理理论的演进紧密缠结、相互促进,而对黑洞本质的研究将为我们带来一个爱因斯坦梦寐以求的大一统理论,从而解决物理学上的终极问题。作者还以生动的笔法,清晰地描述了黑洞的神秘成因、奇特属性以及其在宇宙中的统治地位和对宇宙未来的深刻影响,还原了爱因斯坦、霍金等顶级物理学家在这项最令世人困惑的科学探索中表现出的思维碰撞与无畏创新,是一部恢宏的黑洞理论发展史及发现史。

读者书评

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玛西亚·芭楚莎(Marcia Bartusiak)是当代科学传播领域的标杆人物,身为美国著名科学作家与麻省理工学院教授,她兼具新闻学与物理学的双重学科背景,既拥有扎实的科学严谨性,又具备娴熟的通俗表达能力,在物理和天文领域深耕三十余年,始终专注于科学写作与科普传播事业。她的职业经历丰富且亮眼:曾担任NASA专职记者,深度参与航天领域的报道工作;历任《发现》杂志主编,主导科学内容的创作与传播方向;同时还是《自然历史》杂志的专栏作家,持续为读者输出优质科普内容。凭借卓越的专业素养与叙事能力,芭楚莎斩获多项重磅荣誉——她是首位且两度获得美国物理学会科学写作奖的女性(该奖项被誉为科学写作领域的最高荣誉之一),还曾荣获太平洋天文学会克里普克罗伯茨奖,以表彰其在天文科普领域的杰出贡献。其代表作品《黑洞简史》以时间线为脉络梳理黑洞理论发展史,巧妙融合科学史与前沿物理知识;《爱因斯坦的未完成交响曲》聚焦引力波研究,获得科学传播领域的高度评价。她的写作始终坚持科学与人文的深度结合,通过爱因斯坦、霍金等物理学家的趣闻轶事与理论演进历程,让冰冷的科学探索变得生动鲜活;同时擅长用日常化的比喻解释“霍金辐射”“奇点”等复杂概念,在兼顾专业性的同时保障了通俗可读性,成为无数读者走进宇宙奥秘的引路人。 《黑洞简史》作为玛西亚·芭楚莎的代表作,堪称兼具可读性与知识深度的科学史佳作,既适合零基础读者快速入门,也能满足对宇宙学有兴趣的进阶读者的需求。全书以清晰的时间为主线,从18世纪对“暗星”的大胆设想,讲到20世纪黑洞概念的逐步成熟,再延伸至当下量子引力研究的前沿领域,读者得以沿着连贯的历史脉络,见证黑洞理论如何在一代代科学家的探索中一步步完善。作者始终坚持科学与人文并重,以生动幽默的笔触串联起爱因斯坦、霍金、彭罗斯等物理学巨匠的逸事,让复杂深奥的物理学知识充满人情味,阅读体验轻松愉悦却不失科学严谨性。在内容呈现上,本书完美平衡了通俗与深度,既用贴近生活的比喻拆解“霍金辐射”“奇点”“白矮星”等核心概念,降低读者理解门槛,又不刻意回避理论争议,真实展现了科学探索中不断试错、逐步逼近真相的本来面貌。视角的全面性更是本书的一大亮点,作者在讲述黑洞本身的同时,还巧妙穿插射电天文学、光学光谱学等观测技术的突破历程,帮助读者清晰理解抽象理论如何通过实证研究逐步得到证实。此外,书中还着重强调了黑洞研究对统一量子力学与广义相对论的重要启示,让读者在探寻黑洞“奇点”极限的过程中,一同展望物理学未来的发展方向,引发对宇宙本质的深层思考。

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《黑洞简史》以丰富的史料向我们展现了一幅黑洞研究历程的全景图,为我们提供了在黑洞研究方面颇有贡献的一百多位著名科学家“群英会”式的图谱,以白描手法勾勒出这些科学家除科学成就外不易为人所知的精神世界:苦与乐、悲与喜、痴与妄,以及面临挑战与机遇时的进与退、传承与创新。其中艾萨克·牛顿爵士、阿尔伯特·爱因斯坦、约翰·惠勒和史蒂芬·霍金,令我们印象尤为深刻。

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本书作者玛西亚·芭楚莎是麻省理工学院教授,在物理学和天文学领域工作超过30年。 书中描述了黑洞(曾用名:暗星、黑星、冻结星、坍缩星)的发现史和相关科学原理不断发展的过程,讲述了黑洞从概念到发现这一百多年里经历的戏剧性变化以及同时代很多著名物理学家的趣闻逸事。文笔简洁优美,内容深入浅出,读来轻松愉悦。 整理了一下书中的黑洞发现过程: -米歇尔在1784首次暗示黑洞存在的可能; -19世纪末贝塞尔预测天狼星暗淡伴星的存在,被小克拉克的观测发现证实; -罗素质疑恒星越热就越明亮规则(最亮的恒星呈白色、蓝白色或蓝色); -奥皮克计算高密度小体积的白矮星的存在; -1935年钱德拉用狭义相对论计算出小质量恒星演化极限的精确值; -20世纪初随着量子力学的发展,广义相对论与量子力学开始结合,给天体物理学家们提供了全新的视角; -1933年兹威基和巴德提出半径极小而密度极大的中子星的存在(1967年乔丝琳·贝尔通过持续的射电脉冲发现了第一颗真正的中子星); -奥本海默与沃尔科夫联手用广义相对论推算出完整的中子核形成路径,并提出中子星并非致密星体的终结点,一旦超过某一质量,中子核会继续收缩,限制地收缩下去; -1939奥本海默与斯奈德合作计算出在理性状态下(既未考虑恒星的旋转,也未考虑压力或冲击波的存在)恒星最终会坍缩为一个密度无限大、体积无限小的奇点(时空弯曲,光消失,只有引力场持续存在); -20世纪60年代中期,惠勒领导的广义相对论研究团队成员科尔盖特怀特采用研制核武器所用的同样先进的计算机和数学技术,成功模拟出恒星濒临死亡时向内聚爆形成黑洞的过程; -射电天文望远镜观测到类星体巨大能量; -克尔找到用爱因斯坦广义相对论方程描述旋转恒星的完整答案,论证了类星体巨大能源源自超大质量黑洞的旋转; -1971年X射线探测卫星发现天鹅座X-1可能存在黑洞; -1990年,索恩基本确定天鹅座X-1有一个黑洞存在; -2016年2月11日,LIGO(激光干涉引力波天文台)科学合作组织的专家向全世界宣布,LIGO首次直接探测到了引力波; -霍金的黑洞学说:这些关于黑洞的所有描述中,量子力学并未被考虑在内。从原子角度看,黑洞会是什么样子?黑洞的本质究竟是什么?关于黑洞仍有许多疑团,等待着一个“大一统理论”给出终极答案。 据估计,仅在银河系,就有一亿个黑洞存在,而在银河系中心黑洞的质量约为太阳的400万倍(与其他星系中动辄数十亿倍太阳质量的黑洞相比,它还是太小了),现正在低档怠速运转。 其实,20世纪初,史瓦西提出了爱因斯坦广义相对论方程问题的解决方案(球面坐标),计算得出像太阳这样的恒星,当其所有物质被挤压于一个非常小的点的内部时,会出现一块区域,任何东西,无论是信号、一丝光线还是一丁点儿物质,都不能从中逃逸。这个区域被称为“史瓦西球体”,也就是“奇点”。爱因斯坦(有不紧跟科学文献的不良名声)并没不相信“奇点”的存在,就像他不相信量子纠缠的存在一样(上帝不掷骰子)。他认为,史瓦西天方夜谭般的球体只能表明一点:广义相对论仍不完善。而只要他确立一个能将引力和量子力学统一起来的理论,这样一个危险的事物就将不复存在。他耗尽余生致力于这个理论,但却没有成功。 正是之后的科学家们前赴后继的研究和观测发现证明了,黑洞不仅仅是爱因斯坦的引力理论结出的奇特果实,而且也是真实存在的,并在宇宙的演化中扮演着至关重要的角色。 所有真理的成长都要经历三个阶段,首先是遭到无情的嘲笑,然后是承受激烈的反对,最终被当成理所当然欣然接受。黑洞理论的发展无意间成为这三个阶段的最好诠释。

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科学无止境,人类在追求真理的过程中充满曲折与惊喜。惊叹于科学家异于常人的智慧和严谨论证的精神,才使得人类在宇宙、自然面前显得多么幸运与渺小。

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有别于一闪一闪的星星, 这种极端又迷人的天体, 终于在人类智慧的积羽中被识别。 然而广漠的光年尺度下, 冰冷空寂, 还藏着更多的未知…… 头上的星空和内心的道德, 康德说, 越是对它们思考得深沉而持久, 越是激起内心常新而日增的惊奇与敬畏。 康德接着也说, 他将二者与自我存在的意识相结合。 且慢且深, 在热爱里继续遨游。

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感觉本书还是很简单的,建议和天体物理类书籍一起阅读。总的来讲比较适合思考型读者,本身思维量并不太高。

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这本书非常启迪思维,天文现象如何猜想如何推理,是这本书不同于百科全书的特色之处。可以和天文学和天体物理的书籍一同阅读,需要广义相对论的一定基础。阅读速度会慢一点,但无比享受!

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不是特别难懂 如果是初中其实也能看懂很多 因为里面讲的并不枯燥 也不高深莫测 很有趣 一些名人的小故事也讲出来了 是我天文学的启蒙书籍吧 不是爱好者看了估计也会有所感触吧 反正对我来说就是很推荐嘞

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由浅入深地介绍了科学家对黑洞的探索过程,以及各个科学家对黑洞研究的贡献和作用 但是对于黑洞的主要成因,研究分析,黑洞的各种性质介绍的寥寥甚少 本书更像是科学家对黑洞的贡献大汇总 其中这些科学家的研究,以及研究分析,结果披露,却没看到什么!

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迄今为止读到关于黑洞最好的科普读物,介绍了黑洞研究的整个发展历史,配得上这个名字!

书籍信息

作者[美]玛西亚·芭楚莎
译者杨泓,孙红贵
出版社湖南科技出版社
出版时间2020-06-01
ISBN9787535789853
分类科学技术-自然科学
格式EPUB
完结状态连载中
章节数80