Exploring Black Holes

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出版者:Addison Wesley Longman
作者:Edwin F. Taylor
出品人:
页数:352
译者:
出版时间:2000-7-22
价格:USD 79.60
装帧:Hardcover
isbn号码:9780201384239
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 科普
  • 天文
  • Physics
  • 相对论
  • 黑洞
  • 广义相对论
  • 宇宙学
  • 黑洞
  • 物理
  • 天体物理
  • 宇宙
  • 广义相对论
  • 科学
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具体描述

The goal of this unique book is to provide the tools for readers to become active participants in carrying out their own investigations about curved spacetime near Earth and black holes. To that end, the book uses calculus and algebra, rather than tensors, to make general relativity accessible. Five chapters introduce basic theory and seven projects guide readers in the analysis of major applications. To facilitate study and review, each section begins with a summary of the key idea. Marginal notes highlight other important points.

穿越时空的旅行:宇宙深处的奥秘与人类的求索 图书名称:《星辰的低语:宇宙演化与文明的未来》 图书简介: 本书并非聚焦于某一特定天体现象的深入剖析,而是将视野投向更为宏大、更为根本的宇宙图景及其对人类文明可能产生的深远影响。它是一部关于时间、空间、物质、能量以及生命在宇宙尺度上如何交织演化的史诗性叙事。 第一部分:宇宙的黎明与结构的诞生 本书开篇追溯了宇宙的起源——那场宏伟的“大爆炸”,而非仅仅关注其后期的某个阶段。我们探讨了暴胀理论的微妙之处,以及宇宙微波背景辐射(CMB)如何成为我们解读早期宇宙状态的最重要窗口。作者深入浅出地解析了早期宇宙中夸克、轻子到原子核的形成过程,强调了物质与反物质在湮灭后,留下微小物质盈余的偶然性,正是这种不对称性,才有了我们今天所见的一切。 接下来的章节将重点描绘宇宙结构的形成——从最初的量子涨落如何被引力放大,逐渐凝聚成星系、星系团乃至超星系团的“宇宙网”。我们将细致审视暗物质和暗能量在这一过程中的支配性作用。暗物质的引力骨架如何构建了我们能观测到的星系形态,而暗能量又如何驱动着宇宙加速膨胀,将这些结构推向更远的虚空。我们不会深入探讨某一类天体的细节,而是侧重于它们在整体宇宙演化中扮演的“结构建筑师”的角色,分析不同尺度下物质密度的分布模型,以及这些模型与观测数据之间惊人的吻合度。 第二部分:恒星的生与死:元素炼金术的工厂 恒星是宇宙中的核心驱动力,是所有重元素得以存在的熔炉。本书的这一部分将探讨恒星生命周期的全貌,但重点在于“元素起源”这一主题。我们将详细阐述主序星如何通过核聚变(如质子-质子链和CNO循环)将氢转化为氦,并将能量辐射到太空中。 随后,我们转向恒星生命终结时的壮观场景。我们考察了不同质量恒星的演化终点:红巨星分支、渐近巨星分支(AGB)阶段的慢速热脉冲如何合成碳、氧等元素,以及它们如何通过行星状星云的形式将这些物质回馈给星际介质。对于大质量恒星,本书将集中讨论它们在核心坍缩前经历的复杂核合成过程——从碳燃烧到硅燃烧,最终形成铁核。本书将强调,正是超新星爆发——这种宇宙中最剧烈的爆炸事件——才得以提供必要的能量和中子通量,合成比铁更重的元素,如金、银和铀。这些元素在宇宙中撒播,为下一代恒星、行星乃至生命所需的化学基石的出现奠定了物质基础。我们关注的是这种元素在整个宇宙中的循环和丰度变化趋势,而非单一爆炸的物理细节。 第三部分:行星的形成与宜居性的哲学探讨 在恒星系统诞生之后,行星的形成成为宇宙叙事的新篇章。本书将描绘原行星盘的演化过程,重点讨论从微米级尘埃到公里级星子,再到最终的行星胚胎的吸积过程。我们会比较岩石行星和气态巨行星形成理论的异同,但核心在于探讨“宜居带”的概念如何超越传统的水存在温度范围。 我们深入探讨了行星大气层的演化、磁场的保护作用,以及板块构造在维持长期气候稳定方面的关键作用。本书提出了一个更具哲学性的“宜居性指标”框架,这个框架不仅考虑化学和物理条件,还引入了时间维度——一个系统维持复杂化学反应环境的持续时间。我们会讨论系外行星观测中发现的各种极端世界,并以此来反思地球的独特性或普遍性,思考生命存在的条件是否是宇宙中罕见的特例,还是一系列概率事件的必然结果。 第四部分:时空的几何与宇宙的未来命运 本书的最后一部分将把读者的思绪从物质本身,提升到支配物质的“时空”结构。我们将回顾爱因斯坦的广义相对论,将其视为理解宇宙宏观几何的基石,而非纯粹的数学工具。本书将讨论时空如何被物质和能量弯曲,以及这种弯曲如何定义了宇宙的演化轨迹。 关于宇宙的终极命运,本书不会局限于单一的预测,而是全面分析当前主流的几种可能性:如果暗能量持续占主导,宇宙最终可能走向“大冻结”(Heat Death),所有活动趋于停止;如果暗能量性质发生变化,或许会出现“大撕裂”(Big Rip),撕碎一切结构。我们分析了这些场景的物理基础,强调这些预测的依据是当前对暗能量密度的观测,并探讨了理论物理学如何试图统一引力与量子力学,以期更精确地预测时空的最终归宿。 总结:人类在无限中的位置 《星辰的低语》旨在提供一个全景式的、动态的宇宙观。它将宇宙视为一个不断变化、充满创造与毁灭的巨大系统。本书的核心思想是:人类对宇宙的理解,无论多么深刻,都只是漫长宇宙时间尺度中的一个瞬间。我们的科学发现、哲学思辨和对未来的憧憬,都是这宏大宇宙演化链条中极小但极其珍贵的一环。全书的基调是敬畏与求知欲的结合,鼓励读者以更广阔的视角,审视我们自身文明在时间和空间中的真实位置。

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读后感

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用户评价

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在阅读《Exploring Black Holes》的过程中,我被作者对黑洞的深刻洞察力所折服。这本书不仅仅是一本关于天体物理学的科普读物,更是一次哲学层面的思考。作者从历史的角度梳理了人类对黑洞认识的演变,从早期对“暗星”的猜想,到爱因斯坦提出广义相对论,再到后来的观测证实,每一步都充满了智慧的火花。我尤其喜欢作者对“黑洞合并”现象的描述,以及引力波探测是如何证实了这些宇宙中的“史诗级事件”。这些来自遥远宇宙深处的“涟漪”,以前所未有的方式揭示了黑洞的真相。书中还探讨了黑洞在宇宙学中的重要性,例如它们在塑造星系结构和宇宙大尺度结构中所扮演的角色。作者的语言风格非常具有感染力,他用一种充满敬畏和惊叹的语气,来描绘黑洞的强大和神秘,让我不禁对宇宙的奥秘产生了更深的敬畏之心。读完这本书,我感觉自己对宇宙的理解又上升了一个层次,黑洞不再是遥不可及的存在,而是宇宙宏大交响曲中一个至关重要的音符。

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《Exploring Black Holes》这本书,让我对宇宙的理解有了一个巨大的飞跃。作者以一种极其生动和引人入胜的方式,为我揭示了黑洞的奥秘。我尤其喜欢作者对“潮汐力”的描述,那种将物体撕裂的强大力量,在作者的笔下变得无比清晰,让我对黑洞的恐怖有了直观的感受。书中还详细介绍了不同类型的黑洞,从恒星级黑洞到超大质量黑洞,再到可能存在的微型黑洞,作者都一一进行了详尽的论述,并提供了相应的观测证据。作者的叙述风格非常个人化,充满了热情和求知欲,他将自己对黑洞的探索过程中的困惑、惊喜和顿悟都展现在书中,让我感觉就像在与一位博学的朋友进行一场思想的交流。读完这本书,我不再害怕黑洞,反而对它充满了好奇和敬意,它是我通往宇宙奥秘的一扇重要的窗户,让我看到了宇宙的壮丽与神秘。

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《Exploring Black Holes》这本书,是我近期读到过最令人印象深刻的一本书之一。作者的叙述方式非常独特,他仿佛是一位经验丰富的向导,带领我深入黑洞的腹地,探索那些未知的领域。我特别欣赏作者在解释“霍金辐射”时所做的努力,虽然这是一个非常抽象和前沿的理论,但作者通过生动的比喻和清晰的逻辑,让我对黑洞并非完全“黑”的这一观点有了初步的认识。书中还详细介绍了我们如何利用望远镜观测黑洞,例如对X射线源的分析,以及通过监测恒星在黑洞周围的运动来推断黑洞的存在。这些观测手段的介绍,让我体会到了天文学家们为了揭示宇宙真相所付出的艰辛努力。作者的写作风格非常流畅,语言充满诗意,同时也充满了科学的严谨。他将复杂的物理概念巧妙地融入到引人入胜的故事中,让我在阅读的过程中,不仅获得了知识,更感受到了一种探索未知的乐趣。这本书彻底改变了我对黑洞的看法,它们不再是单纯的“黑暗”区域,而是宇宙中充满活力和奥秘的动态系统。

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《Exploring Black Holes》这本书,彻底满足了我对宇宙最深层奥秘的好奇心。作者以一种极其清晰且引人入胜的方式,为我揭示了黑洞的神秘面纱。我非常喜欢作者对“视界”的解释,它不仅仅是一个界限,更是信息无法逃逸的“时空之墙”,这种深刻的理解让我对黑洞的本质有了更清晰的认识。书中还详细介绍了我们如何通过引力波探测来“聆听”黑洞合并的“回响”,这是一种全新的宇宙观测方式,让我看到了科学探索的无限可能。作者的语言风格非常具有感染力,他用一种充满敬畏和惊叹的语气,来描绘黑洞的强大和神秘,让我不禁对宇宙的浩瀚产生了更深的敬畏之心。读完这本书,我感觉自己对宇宙的理解又上升了一个层次,黑洞不再是遥不可及的存在,而是宇宙宏大交响曲中一个至关重要的音符,它们影响着星系的形成和演化。

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这本《Exploring Black Holes》绝对是一次思维的盛宴。刚拿到这本书,我就被它厚重的纸质和精美的封面所吸引。然而,真正让我沉醉其中的,是作者那如行云流水般的文字,以及对黑洞这一宇宙中最神秘、最令人着迷的现象之一所展现出的深度理解。我本身对天体物理学只是略知皮毛,但这本书用一种极其易懂且引人入胜的方式,将那些抽象的概念具象化。从牛顿的万有引力到爱因斯坦的广义相对论,作者娓娓道来,让我仿佛亲身经历了科学思想的演进。我尤其欣赏作者在解释视界、奇点、潮汐力等复杂概念时所使用的类比。例如,将视界比作一个不归点,一旦越过,就连光也无法逃脱,这种生动的描绘让我瞬间抓住了核心。更让我惊叹的是,作者并没有止步于理论的阐述,而是深入探讨了我们如何通过观测来研究黑洞,例如X射线双星、引力波探测等。这些现代观测手段的介绍,让我体会到人类探索宇宙的智慧和勇气。书中的插图也非常精美,那些模拟黑洞附近时空扭曲的图像,简直就是艺术品,它们不仅美化了书籍,更直观地帮助我理解了那些难以想象的物理景象。整本书读下来,我感觉自己的宇宙观得到了极大的拓展,对黑洞的敬畏之心油然而生。

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《Exploring Black Holes》这本书,让我彻底颠覆了我之前对黑洞的一些模糊认知。一直以来,我对黑洞的印象仅仅停留在科幻电影里那种吞噬一切的“怪兽”形象,但这本书却为我打开了一个全新的视角。作者以一种近乎诗意的语言,将黑洞描绘成宇宙中最精妙的“引力之网”的节点,是时空本身跌宕起伏的体现。他详细阐述了黑洞的形成过程,从恒星死亡坍缩到超大质量黑洞的成长,每一步都充满了科学的严谨和逻辑的魅力。我特别喜欢作者对“事件视界”的描述,它不是一个实体边界,而是一个信息无法逃逸的阈值,这种对“无形”概念的精辟解读,让我对物理学的抽象性有了更深的体会。书中还探讨了黑洞吞噬物质时产生的吸积盘和喷流,这些壮观的宇宙现象,在作者的笔下变得栩栩如生,仿佛我正置身于遥远的星系,亲眼目睹着黑洞的“进食”。更让我着迷的是,作者还提及了黑洞蒸发理论,即霍金辐射,虽然这个概念非常前沿且难以理解,但作者通过一系列恰当的比喻,让我对其有了初步的认识,仿佛瞥见了宇宙深处隐藏的某种“秘密”。读完这本书,我不再害怕黑洞,反而对它充满了好奇和敬意,它是我通往宇宙奥秘的一扇重要的窗户。

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这本书《Exploring Black Holes》的质量超出了我的预期。作者不仅拥有扎实的科学知识,更具备将复杂概念转化为通俗易懂语言的能力。我特别欣赏作者在书中关于“黑洞蒸发”的论述,虽然这是一个非常前沿且难以证明的理论,但作者通过类比和逻辑推演,让我对其有了初步的认识,也激发了我对物理学更深层次的思考。书中还详细介绍了我们如何通过观测黑洞周围恒星的运动来推测黑洞的存在,这让我看到了科学家们运用智慧和耐心来揭示宇宙真相的过程。作者的写作风格非常流畅,语言充满诗意,同时也充满了科学的严谨。他将复杂的物理概念巧妙地融入到引人入胜的故事中,让我在阅读的过程中,不仅获得了知识,更感受到了一种探索未知的乐趣。这本书彻底改变了我对黑洞的看法,它们不再是单纯的“黑暗”区域,而是宇宙中充满活力和奥秘的动态系统,深刻影响着宇宙的演化。

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从这本书《Exploring Black Holes》中,我获得了一种前所未有的阅读体验。作者似乎有一种魔力,能够将最深奥的物理定律转化成最清晰、最引人入胜的故事。他对黑洞的描绘,不仅仅是科学事实的罗列,更像是对宇宙深邃之美的探索。我尤其欣赏他如何将量子力学和广义相对论这两个看似矛盾的理论,巧妙地结合起来,试图解释黑洞内部的奥秘。虽然我不是物理学专业出身,但作者对“信息悖论”的讨论,以及关于黑洞信息是否会丢失的各种理论模型,让我脑洞大开。他深入浅出地介绍了“虫洞”和“白洞”等理论上存在的可能性,这些概念本身就充满了科幻色彩,但作者却能用严谨的科学推演来支撑它们,让我不禁感叹宇宙的广袤与不可思议。书中对“人马座A*”(银河系中心黑洞)的最新观测进展的介绍,让我对我们身处的银河系有了更深刻的认识,原来我们所在的星系中心,就隐藏着这样一个巨大的引力源。作者的叙述风格非常个人化,充满了热情和求知欲,读起来就像是在和一位博学的朋友聊天,共同探索宇宙的未解之谜。

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这是一本让我爱不释手的《Exploring Black Holes》。作者的笔触细腻而有力,他以一种近乎艺术家的视角,描绘了黑洞这一宇宙中最极端的天体。我尤其欣赏作者对黑洞“奇点”的讨论,那个理论上密度无限大、体积无限小的点,是物理学定律失效的地方,作者将它比作宇宙深处的“终极谜团”,让我对科学的边界产生了深深的思考。书中还详细介绍了黑洞的“吸积盘”和“喷流”,这些宇宙中最壮观的现象,在作者的笔下变得无比生动,仿佛我正身临其境,感受着黑洞的磅礴力量。作者的叙述风格非常个人化,充满了热情和好奇心,他将自己对黑洞的探索过程中的困惑、惊喜和顿悟都展现在书中,让我感觉就像在与一位充满智慧的朋友进行一场思想的交流。读完这本书,我不再把黑洞看作是宇宙中的“危险分子”,而是将其视为宇宙演化过程中不可或缺的重要组成部分。

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《Exploring Black Holes》这本书,为我打开了一扇通往宇宙最神秘角落的大门。作者不仅仅是一位知识的传递者,更是一位引路人,他带领我穿越浩瀚的星海,深入了解那些隐藏在黑暗中的巨大天体。我特别喜欢书中对黑洞“潮汐力”的解释,它形象地描绘了物体在靠近黑洞时被拉伸、撕裂的过程,这种“意大利面化”的比喻,让我对黑洞的强大引力有了直观的感受。书中还详细介绍了不同类型的黑洞,从恒星级黑洞到超大质量黑洞,再到可能存在的微型黑洞,作者都一一进行了详尽的论述,并提供了相应的观测证据。对我而言,最令人震撼的部分莫过于作者对黑洞“吸积盘”的描述,那些高速旋转、炽热发光的物质,在黑洞强大的引力下发出耀眼的光芒,构成了宇宙中最壮丽的景象之一。作者还探讨了黑洞在星系演化中的作用,它们不仅仅是宇宙的“吞噬者”,更是星系形成和发展的关键驱动力。这本书让我意识到,黑洞并非只是一个孤立的天体,它们与整个宇宙的命运息息相关。

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