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出版者:Berkley Trade

作者:Johnson, Susan

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:2003-7

价格:$ 22.60

装帧:平装

isbn号码:9780425190104

丛书系列:

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蓝移之谜：深空探测与引力波的世纪交响 作者： [此处留空，或填写一个虚构的、符合主题的作者名] 出版社： 星际之光出版社 页数： 680 页 装帧： 精装，附带高分辨率星图插页 --- 内容简介： 《蓝移之谜》并非一本关于色彩或个人情感的叙事，而是一部深刻探究当代天体物理学前沿，特别是引力波天文学与深空探测历史的宏大史诗。本书以严谨的科学视角和引人入胜的叙事手法，带领读者穿越过去半个世纪的科学探索历程，聚焦于人类如何从最初的理论猜想到最终捕捉到宇宙中最微弱的涟漪——引力波，以及这些发现如何彻底重塑了我们对时空本质的理解。 第一部分：理论的基石与寂静的等待 (1960s - 2000s) 本书伊始，追溯了爱因斯坦广义相对论的诞生及其对引力波的预言。作者详细梳理了这一理论在早期物理学界受到的质疑与挑战，重点描绘了以维恩·巴恩斯（一个虚构的早期理论物理学家）为代表的一批先驱者，他们如何在缺乏实验验证的情况下，坚守着对时空弯曲的信念。 叙事随后转向早期实验的艰难起步。我们见证了从激光干涉仪的雏形设计，到地下实验室的选址与建设，这是一段充满技术瓶颈和资金压力的时期。书中详尽描述了早期的“巴顿棒”（Weber Bar）实验，剖析了其局限性，以及这些失败如何促使科学家们转向更精密的、基于激光干涉技术的解决方案——LIGO（激光干涉引力波天文台）的诞生背景。 这一部分不仅是科学史的回顾，更是一部关于人类坚持不懈精神的写照。书中穿插了早期参与者的访谈（通过历史资料重构），展现了在漫长“寂静期”中，科研人员如何克服仪器噪声、地震活动和量子涨落的干扰，始终相信宇宙中存在着引力波的证据。 第二部分：探测的突破与数据的洪流 (2000s - 2015) 随着LIGO和Virgo等干涉仪的升级，特别是“增强型”探测器的部署，本书进入了技术革新的黄金时代。作者以极其细腻的笔触，描述了复杂工程学的胜利：真空管道的建造、数千个光学元件的精确对准，以及如何将探测器的灵敏度提升到超越质子直径万分之一的级别。 关键的转折点聚焦于2015年9月14日，GW150914——人类首次直接探测到双黑洞并合产生的引力波事件。本书没有简单地罗列数据，而是将读者带入数据分析室的紧张气氛中。作者模拟了“信号出现”到“排除误报”的数周过程，描述了科学家们如何小心翼翼地排除地球物理噪声、RFI（射频干扰）和其他可能的系统误差。这部分深入解析了匹配滤波算法和后验概率分析在确认信号真实性中所起的作用。 随后，本书系统地梳理了最初几年发现的数十个黑洞和中子星并合事件，解释了这些事件如何帮助我们校准宇宙膨胀率（哈勃常数），并首次提供了对极端质量黑洞（例如，超出先前预期的“中等质量黑洞”）存在的直接证据。 第三部分：多信使天文学的黎明 (2017 至今) 《蓝移之谜》的第三部分是关于“多信使天文学”的革命性进展。这一部分的核心是2017年8月17日探测到的双中子星并合事件GW170817。作者以如同侦探小说般的节奏，描述了引力波信号被探测后，全球电磁波望远镜网络（从伽马射线到射电波段）如何迅速地将目光锁定在南天的特定区域。 本书详细还原了“千禧年后的最大天文发现”背后的协作机制：引力波信号如何触发了对“千新星”（Kilonova）的观测，以及这些观测如何首次证实了重元素（如金、铂）主要是在中子星碰撞中产生的理论。这一成就标志着人类观测宇宙进入了一个全新维度——我们不再仅仅依赖光子，而是能够“聆听”时空本身的震动。 第四部分：未知的远方与未来的挑战 最后一部分将视野投向未来。作者探讨了当前面临的重大科学难题： 1. 超大质量黑洞的并合： 如何利用如Pulsar Timing Array (PTA) 这样的低频引力波探测网络，来捕捉星系中心超大质量黑洞的低频“轰鸣”。 2. 早期宇宙的引力波背景： 探讨下一代探测器（如LISA空间任务）如何有望探测到宇宙大爆炸后瞬间产生的原始引力波，从而窥见暴胀时期的物理图景。 3. 暗物质与暗能量的线索： 评估引力波天文学在约束暗物质模型、解释宇宙加速膨胀方面的潜力。 《蓝移之谜》的独特之处在于，它超越了单纯的科普，通过对科学辩论、技术瓶颈和跨学科合作的深度刻画，揭示了当代物理学探索的真实面貌。本书适合所有对宇宙学、基础物理学、以及人类突破性工程成就感兴趣的读者。它是一份对“看不见的世界”进行的最全面、最鼓舞人心的探索报告。 --- 推荐语摘录： “本书以无可匹敌的细节，构建了从爱因斯坦的黑板到激光干涉仪的宏伟桥梁。它不仅解释了引力波是什么，更解释了我们是如何学会去聆听宇宙的。”—— [著名天文学家，虚构] “一部关于精密科学的史诗，读来令人热血沸腾。”—— 《科学观察月刊》

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