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主编推荐语

本书是中国作者关于宇宙学的原创科普大作,带你真正进入迷人的宇宙学的世界。

内容简介

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,在首章中介绍了行星、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。

目录

  • 版权信息
  • 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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评分及书评

5.0
3个评分
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    给这本书评了
    5.0
    虽公式较多,但仍值得一读

    本书数学公式较多有些读者感到困惑,不喜欢公式,但是数学是一切自然科学的基础,经济学等社会科学都很大程度数学化了。数学语言表达的准确性是自然语言无可替代的,1687 年牛顿出版了《自然哲学的数学原理》把物理学这门学科数学化了,在物理学中微积分是牛顿力学的基础,黎曼几何是广义相对论的基础,微分几何是弦论的基础。我仔细研究🧐了爱因斯坦的场方程才终于明白了为什么加入宇宙常数 Λ(Lambda)得到一个静态宇宙,数学语言表达的简洁性令人叹为观止。本书作者张天蓉毕业于德克萨斯大学奥斯汀分校,理论物理博士。本书用相对专业的角度串讲了相对论、宇宙大爆炸💥等,我以前从相对通俗易懂的书中也有所学习,如今再次学习令人耳目一新。所以对于外行的读者来说要了解一个领域可以先读通俗的书再读专业的书,由简单到复杂、循序渐进式的学习。2016 年 2 月 11 日,星期四,上午 10 点 30 分,是一个在物理学界值得纪念的日子,美国的激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational wave ObservatoryLIGO)与加州理工学院、麻省理工学院等各处的专家们,在华盛顿召开了新闻发布会,向全世界宣布于 2015 年 9 月 14 日首次直接探测到了引力波的消息。简单来说引力波就是曲率波,根据广义相对论引力会使时空弯曲,就像在水中扔一个石子产生的涟漪向周围扩散。电磁波是由电荷运动产生的,而物质运动、扩散、收缩等都会产生引力波。在 13 亿年前两个超大质量黑洞合并产生了巨大的引力波,在 5 万年前到达银河系,100 年前人类中的佼佼者爱因斯坦预测了引力波的存在,2015 年 9 月 14 日被人类探测到。钱德拉塞卡极限,当恒星小于 1.44 倍太阳🌞质量才能稳定的成为白矮星,大于或者等于 1.44 倍太阳质量会发生引力坍缩,内部核反应加速发生超新星爆发,如果恒星质量较大会形成中子星或者黑洞。在恒星生命周期中总有一种力来对抗引力坍缩,由电子对抗引力称为白矮星,中子对抗引力称为中子星,同时其原子核提供了大质量和高密度。电子属于费米子遵循泡利不相容原理,通过电子简并压强来对抗引力。

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    出版方

    清华大学出版社

    清华大学出版社成立于1980年6月,是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府,秉承清华人“自强不息,厚德载物”的人文精神,清华大学出版社在短短二十多年的时间里,迅速成长起来。清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向,把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务,并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金,逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色,在教育出版领域树立了强势品牌。