Space-Time, Relativity, and Cosmology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Wudka, Jose

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2006-7

价格:497.20元

装帧:HRD

isbn号码:9780521822800

丛书系列:

图书标签:

• 时空、宇宙与相对论
• 物理学
• 相对论
• 宇宙学
• 时空
• 广义相对论
• 狭义相对论
• 引力
• 天体物理学
• 宇宙论
• 现代物理学

探索宇宙的宏伟织锦：一部关于时空、相对性与宇宙学的入门指南 在人类对宇宙的无尽探索中，一些最深刻的洞见来自于对时间和空间的重新理解，以及对宇宙宏观结构的认知。本书，《时空、相对性与宇宙学》，正是引领读者踏上一场穿越这三大核心概念的知识之旅。它旨在为任何对宇宙奥秘心生好奇的人们提供一个清晰、引人入胜且易于理解的入门框架，帮助读者构建起对我们所处宇宙的基本认知图景。 本书并非一本艰涩的学术专著，而是精心设计成一本面向广大读者的科普读物。我们摒弃了繁复的数学推导和高度专业化的术语，转而专注于那些能够激发想象力、启迪思维的物理学原理和宇宙学思想。每一章都力求以生动的语言、恰当的比喻和贴切的例子，将抽象的概念具象化，让读者能够直观地感受到这些宏大理论的魅力。 第一部分：时空的奥秘与相对性的革命 我们将从最基础的“时空”概念入手。在日常经验中，我们习惯于将时间和空间视为独立且绝对的背景，时间如同一条永恒不变的河流，空间则是一个固定不变的舞台。然而，20世纪初，阿尔伯特·爱因斯坦的相对性理论彻底颠覆了这一传统观念。 在第一章“时间的相对性：从牛顿的钟到爱因斯坦的节拍器”中，我们将首先回顾牛顿力学对时间和空间的绝对性描述，并介绍与之相关的经典物理学基础。随后，我们将引入狭义相对性理论的核心概念——光速不变原理。通过一系列思想实验，例如著名的“火车上的闪电”实验，我们将揭示时间并非绝对公平，而是会因为观察者的运动状态而发生改变。时间膨胀效应将不再是科幻小说的情节，而是可以通过实验验证的物理现实。我们将探讨高速运动如何使时间变慢，以及长度收缩如何影响物体的尺寸。同时，我们还将深入理解质量与能量之间的深刻联系，即著名的质能方程 $E=mc^2$ 的由来及其在宇宙中的广泛意义。 第二章“空间的弯曲：引力不再是神秘的力量”将继续深入探讨相对性理论的另一个里程碑——广义相对性理论。本书将以通俗易懂的方式解释，引力并非一种作用于远处的“力”，而是由物质和能量造成的时空本身的几何形变的表现。想象一个弹力布，上面放置一个重球，布面会发生凹陷，这就是时空弯曲的形象比喻。其他物体在靠近这个重球时，并非受到一股“拉力”，而是沿着被弯曲的时空路径运动。我们将借助生动的插图和类比，来阐释质量如何“告诉”时空如何弯曲，以及时空如何“告诉”物质如何运动。本书还将触及广义相对性理论的一些重要预言，例如光线在引力场中的偏折，以及引力时间膨胀效应（在强引力场中，时间流逝得更慢）。 第三章“时空旅行的可能性与悖论：穿越时间的迷思”将把读者的目光引向一个既引人遐想又充满科学挑战的领域：时空旅行。我们将审视相对性理论是否为时空旅行提供了理论上的可能性，例如通过虫洞或超光速旅行。然而，本书并不会止步于浪漫的想象，而是会严肃地探讨伴随时空旅行而来的各种逻辑悖论，例如著名的“祖父悖论”。我们将解释物理学家们如何尝试通过不同的理论框架来解决这些悖论，例如时间线的多元性或因果律的保护机制。虽然本书不提供实际的时空旅行指南，但它将帮助读者理解我们在探索这一终极梦想时所面临的科学边界和理论挑战。 第二部分：宇宙的宏伟画卷与演化史 在理解了时空的本质和引力的运作方式之后，我们将视角转向更宏大的宇宙尺度，探索宇宙的结构、起源和演化。 第四章“星辰大海的布局：宇宙的结构与尺度”将带领读者认识我们所处的宇宙空间。我们将从熟悉的太阳系出发，逐步拓展到我们所在的银河系，然后是本星系群，以及更宏大的超星系团和宇宙网。本书将通过对比不同尺度下的天体数量和距离，让读者深刻体会宇宙的浩瀚无垠。我们将介绍各种类型的星系，例如旋涡星系、椭圆星系和不规则星系，并解释它们形成和演化的基本过程。同时，我们还将探讨宇宙中各种天体现象，例如黑洞、中子星和超新星爆发，以及它们在宇宙演化中所扮演的角色。 第五章“宇宙的诞生：从大爆炸到今日的宇宙”是本书的重头戏之一，我们将深入探讨目前最被广泛接受的宇宙学模型——大爆炸理论。本书将以清晰的逻辑线索，回顾大爆炸理论的起源和发展，并介绍支持该理论的关键证据，例如宇宙微波背景辐射（CMB）和宇宙的膨胀。我们将描绘宇宙在最初的几秒钟、几分钟、几十万年以及数十亿年来的演化历程，解释原子核的形成、元素的合成以及早期宇宙的结构形成。本书将帮助读者理解，我们所见的星辰大海，并非永恒不变，而是经历了一个漫长而复杂的演化过程。 第六章“宇宙的命运：膨胀、收缩还是永恒？”将引导读者思考宇宙的终极命运。我们将介绍宇宙膨胀的证据，例如哈勃定律，并讨论暗能量的发现及其对宇宙膨胀加速的关键作用。本书将探讨宇宙可能面临的几种未来情景，例如“大撕裂”、“大挤压”或“大冻结”。我们将审视科学家们如何通过观测星系分布、宇宙微波背景辐射等数据来推断宇宙的组成成分，以及其中暗物质和暗能量所占的比重。通过对不同模型和观测结果的介绍，本书将激发读者对宇宙未来走向的深入思考。 第三部分：我们与宇宙的联系 在掌握了时空、相对性以及宇宙学的基础知识后，本书的最后一部分将把焦点拉回到我们自身，探索人类在浩瀚宇宙中的位置，以及我们对宇宙的认知如何塑造我们对自身的理解。 第七章“探索的工具：望远镜、探测器与宇宙学方程”将简要介绍人类探索宇宙所依赖的科学工具和方法。我们将介绍各种类型的望远镜，从地面光学望远镜到空间望远镜（如哈勃和詹姆斯·韦伯），以及射电望远镜和引力波探测器。本书还将简要介绍粒子加速器和宇宙射线探测器，它们如何帮助我们了解宇宙的组成物质和基本粒子。我们还会提及一些基础的宇宙学方程（以概念形式），例如弗里德曼方程，并说明它们是如何帮助科学家们建立和检验宇宙模型的。 第八章“生命在宇宙中的位置：从地球到地外生命的可能性”将进一步探讨人类在宇宙中的独特性和普遍性。我们将回顾地球生命的起源和演化，并讨论我们在宇宙中的渺小。本书将引出现今宇宙学和天体生物学中最令人兴奋的议题之一：地外生命存在的可能性。我们将讨论宜居带的概念，以及搜索地外生命（SETI）的项目。本书不会给出确凿的答案，而是会展示科学家们如何通过科学方法来探索这个可能改变我们对生命本质认识的重大问题。 第九章“宇宙的哲学启示：敬畏、谦卑与求知”将尝试从更深层次上引导读者思考宇宙学研究带来的哲学意义。当我们认识到宇宙的浩瀚、时间的漫长以及我们自身存在的偶然性时，一种深深的敬畏之情油然而生。本书将探讨宇宙学研究如何培养我们的谦卑感，让我们理解自身的局限性，同时又激发我们永不满足的求知欲。我们将反思科学理论如何不断修正和完善，以及人类文明在宇宙尺度下的意义。 《时空、相对性与宇宙学》是一次关于科学、思想和宇宙的盛大聚会。它不仅仅是一本书，更是一扇通往理解宇宙奥秘的窗户。无论您是学生、教师，还是仅仅对头顶的星空充满好奇的普通读者，本书都将为您提供一段充实而愉快的学习体验。希望通过这本书，您能更深刻地感受到宇宙的壮丽，理解人类智慧的伟大，并最终发现自己在这个宏伟织锦中独特而不可或缺的位置。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

如果你说，人类的最后，人类的逃生，它无疑是关键的一步

评分☆☆☆☆☆

如果你说，人类的最后，人类的逃生，它无疑是关键的一步

评分☆☆☆☆☆

如果你说，人类的最后，人类的逃生，它无疑是关键的一步

评分☆☆☆☆☆

如果你说，人类的最后，人类的逃生，它无疑是关键的一步

评分☆☆☆☆☆

如果你说，人类的最后，人类的逃生，它无疑是关键的一步