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出版者:高等教育出版社

作者:刘延柱 杨海兴等

出品人:

页数:452

译者:

出版时间:2001-7

价格:27.50元

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isbn号码:9787040094107

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《引力波的奇妙宇宙：从理论到观测的宏大叙事》 一部穿越时空隧道，揭示宇宙最隐秘运动的科普巨著。 你是否曾仰望星空，对那些遥远而神秘的天体充满了好奇？是否曾惊叹于黑洞吞噬一切的威力，或对宇宙大爆炸的起源感到震撼？《引力波的奇妙宇宙》将带你踏上一场前所未有的探索之旅，以最直观、最生动的方式，深入浅出地剖析引力波这一理解宇宙运作的关键窗口。 本书并非仅仅罗列枯燥的公式和理论，而是将复杂深奥的物理概念，转化为一幅幅引人入胜的画面。我们从爱因斯坦那个划时代的预言——引力波——讲起。回溯到二十世纪初，当阿尔伯特·爱因斯坦提出广义相对论时，他预言了时空的涟漪，如同石头投入平静的湖面，能够传播宇宙中的剧烈事件。这些涟漪，便是引力波。然而，这些微弱的信号，却需要极为精密的仪器才能捕捉。 作者将引领你走进引力波探测的传奇故事。你将了解到，人类为了捕捉这些来自宇宙深处的微弱信号，付出了怎样的努力和智慧。从地面上庞大而精密的激光干涉仪，如LIGO（激光干涉引力波天文台）和Virgo，它们如何通过测量极其微小的长度变化来探测引力波，其精度甚至达到了原子核直径的百分之一；到未来可能部署在太空中的探测器，如LISA（激光干涉空间天线），它们又将如何开启对低频引力波的观测，触及更广阔的宇宙。你会惊叹于科学家们为克服地球噪声、仪器抖动等重重困难所设计的巧妙绝伦的方案，以及他们为了这个共同目标而进行的国际合作。 本书最精彩的部分，在于它将引力波观测与宇宙中的各种极端事件紧密相连。你将“亲眼”目睹： 双黑洞的致命舞蹈与合并：想象两个质量巨大的黑洞，在引力作用下相互绕转，速度越来越快，最终以惊天动地的碰撞融为一体。在这个过程中，它们会激荡出强大的引力波，将合并的能量以波的形式向外辐射。本书将详细解析这些合并事件的光谱特征，以及如何通过观测到的引力波信号，精确计算出黑洞的质量、自旋等关键信息。你甚至会了解到，引力波的探测，首次证实了黑洞的存在，并将它们从理论的猜想推向了观测的现实。 中子星的生死边缘：中子星，是宇宙中最致密的恒星残骸，它们的合并更是宇宙中最具戏剧性的事件之一。当两颗中子星相互碰撞，会产生怎样的景象？本书将揭示，这种合并不仅会产生强烈的引力波，更是宇宙中许多重元素，如金、铂等，形成的关键场所。你将了解引力波与电磁波（如伽马射线暴、可见光闪光）的联合观测（多信使天文学），如何以前所未有的精度揭示了中子星合并的物理过程，并解决了关于宇宙中贵金属来源的古老谜团。 宇宙的诞生之声：除了近距离的天体合并，引力波更像是宇宙诞生之初的“回声”。科学家们期待着能够探测到宇宙微波背景辐射之外的更早期的引力波信号，这些信号将直接携带大爆炸时期宇宙演化的信息，为我们揭示宇宙起源的终极奥秘。本书将探讨，未来的引力波探测器，将如何帮助我们窥探宇宙“婴儿期”的模样，了解宇宙暴胀理论的证据。 检验广义相对论的终极试金石：引力波的发现，是爱因斯坦广义相对论的又一个伟大胜利。本书将深入浅出地讲解，如何通过观测到的引力波信号，来检验广义相对论在极端引力条件下的适用性，并寻找可能存在的修正理论。你将了解到，每一次引力波的探测，都是对爱因斯坦理论的一次严苛的检验，也可能为我们打开探索更深层物理规律的大门。 《引力波的奇妙宇宙》不仅聚焦于观测和理论，更描绘了引力波天文学的未来图景。从更灵敏的地面探测器，到覆盖更广频率范围的太空探测器，再到可能出现的引力波望远镜网络，作者将展望这个令人兴奋的新兴领域将如何继续拓展我们对宇宙的认知边界。你将了解到，引力波天文学不仅仅是一个科学分支，更是一种全新的“听”宇宙的方式，它让我们能够感知那些无法被光看到，却在宇宙中留下深刻印记的事件。 本书的语言通俗易懂，即使没有深厚的物理学背景，也能轻松遨游于引力波的奇妙世界。作者善于运用生动的比喻和形象的描绘，将抽象的概念具象化，让你在阅读过程中，仿佛置身于宇宙深处，亲历那些波澜壮阔的物理过程。 如果你渴望理解宇宙的宏大叙事，渴望探索那些隐藏在时空涟漪背后的真相，渴望站在科学探索的最前沿，那么，《引力波的奇妙宇宙》将是你不可错过的选择。它将为你打开一扇通往未知宇宙的大门，让你对我们所处的世界，产生全新的、更深刻的认识。 这本书，将带你： 理解引力波的本质：从时空弯曲到引力波的传播，全面解析这一宇宙信使的物理原理。 走进探测的尖端科技：了解LIGO、Virgo等引力波探测器的运作原理和技术挑战。 “亲历”宇宙中的极端事件：通过引力波信号，感受黑洞合并、中子星碰撞的震撼。 探索宇宙的起源与演化：了解引力波如何帮助我们回溯宇宙大爆炸的瞬间。 展望未来的宇宙观测：认识引力波天文学如何重塑我们对宇宙的理解。 准备好，踏上这场智识与想象力的奇幻旅程吧！《引力波的奇妙宇宙》，等你来发现。

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这本书的结构编排实在是巧妙得令人拍案叫绝，它不像某些经典著作那样，将理论堆砌得让人望而生畏。相反，作者似乎深谙读者的心理，总能在关键的理论节点设置“思想锚点”，引导读者平稳过渡到下一个复杂的概念。我印象最深的是关于能量守恒的那一部分，作者没有急于展示复杂的积分形式，而是通过一系列富有启发性的思想实验，层层递进地构建起整个能量框架的逻辑大厦。这种渐进式的教学方法，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，让即便是初次接触这些概念的读者，也能跟随作者的思路，构建起扎实的知识体系。文字的流畅度堪称一绝，行文间充满了对物理美学的赞叹，读起来酣畅淋漓，完全没有传统理工科书籍的枯燥感，更像是在阅读一篇精心打磨的学术散文。

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对于那些追求极致严谨度的专业人士来说，这本书或许会显得“过于轻盈”，但对于我这样一个希望构建全面、直观理解的探索者而言，它简直是量身定做。作者对于概念的“去数学化”处理，虽然可能牺牲了一定的计算细节，但却极大地提升了对物理图像的把握能力。例如，书中对刚体运动的描述，完全是通过向量场的直观旋转和漂移来构建，而不是一开始就陷入张量分析的泥沼。这提供了一种极佳的“全局视角”，使得后续如果需要深入钻研数学工具时，基础概念的理解已然坚固如磐石。可以说，这本书成功地搭建了一座坚实的“概念桥梁”，让我们可以自信地迈向更深层次的分析。

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我必须指出，这本书在历史背景的融入方面做得非常出色，这使得原本冰冷的物理定律带上了人文色彩。作者并未将物理学视为一个孤立的知识体系，而是将其置于人类认知发展的长河中进行考察，阐述了关键人物的思考脉络与时代局限性。特别是对那些奠基性理论的“诞生记”的描绘，充满了戏剧张力，让你看到伟大的思想是如何在无数次的失败与质疑中挣扎、最终绽放光芒的。这种“带着温度”的讲解，极大地激发了我对科学史的兴趣，我不再仅仅关注“是什么”，更开始探究“为什么会是这样”。书中引用的那些古老文献片段和早期科学家的通信摘录，更是锦上添花，让人仿佛置身于那个思想碰撞的黄金时代，感受思想的力量。

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这本书的装帧设计和印刷质量也令人印象深刻，这在学术著作中并不常见。纸张的触感温润，字体的排版疏密得当，即便长时间阅读也不会产生强烈的视觉疲劳。更值得称赞的是，书中穿插的那些示意图和插画，绝非随意的填充物，每一张图都经过深思熟虑，精准地捕捉了理论中最微妙的几何关系或力学平衡状态。它们以一种近乎艺术品的方式，辅助着文字的解释，有时候，一张恰到好处的示意图胜过千言万语的公式推导。这种对阅读体验的尊重和对细节的苛求，体现了出版方对知识传播的严肃态度，让每一次翻阅都成为一种享受。

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这部作品，初翻时便被其深邃的哲学思辨所吸引，它并非那种直白的教科书式叙述，更像是一场关于宇宙运行规律的冥想之旅。作者以一种近乎诗意的语言，勾勒出那些支配我们世界运转的宏大图景，那些力与运动的本质，仿佛被剥去了所有繁复的数学外衣，直抵核心的纯粹。我尤其欣赏作者在阐述过程中所展现出的那种严谨而不失灵动的笔触，它没有将物理定律束之高阁，而是将其融入到对日常现象的细致观察中，让人在惊叹于自然之精妙的同时，也感到知识的触手可及。读完后，我感觉自己对“惯性”和“作用力”的理解不再停留在公式的层面，而是上升到了一种对存在状态的深刻体悟，那种从宏观到微观的视角转换，极大地拓宽了我的思维边界，让人忍不住想拿起身边的物件，重新审视它们在空间中的安宁与潜在的运动。

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