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出版者:Oxford Paperbacks

作者:Michio Kaku

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:1998-6

价格:USD 8.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780192861962

丛书系列:

图书标签:

物理学
相对论
宇宙学
科学史
爱因斯坦
引力
时空
黑洞
量子力学
科学普及

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具体描述

What is superstring theory and why is it important? Can superstrings offer the fulfilment of Einstein's lifelong dream of a Theory of Everything? Co-authored by Michio Kaku, one of the leading pioneers of superstrings, this is a thrilling account of the discoveries that have led scientists to the brightest new prospect in theoretical physics today. With all the excitement of a detective story, this book contains the newest ground-breaking research in physics, and offers a fascinating look at the scientific research that may make the impossible possible.

《超越爱因斯坦：探索宇宙的未知疆域》在人类对宇宙的探索史上，爱因斯坦的名字无疑是一个耀眼的里程碑。他的相对论，以其革命性的视角，彻底颠覆了我们对时间、空间、引力以及宇宙本身的理解，为我们揭开了宏伟的宇宙图景。然而，正如每一项伟大的科学突破都仅仅是通往更深邃知识的起点一样，爱因斯坦的理论也并非终点，它更是开启了探索宇宙未知疆域的全新篇章。《超越爱因斯坦：探索宇宙的未知疆域》并非一本聚焦于爱因斯坦本人生平或其理论细节的传记或科普读物。相反，它将目光投向了在爱因斯坦理论的基石之上，人类科学界所进行的更加前沿、更加大胆的探索。本书旨在带领读者深入了解那些在相对论框架下依然存在的未解之谜，以及科学家们正如何运用全新的思维方式、创新的实验方法和先进的观测技术，试图揭开宇宙更深层次的奥秘。本书将从几个关键领域展开：一、量子力学与引力的融合：时空的最终谜题爱因斯坦的广义相对论在描述宏观世界的引力现象时取得了辉煌的成功，但当我们将目光转向微观粒子世界时，量子力学则展现出其独特的规律。这两个被誉为现代物理学两大支柱的理论，在描述宇宙的最基本层面时，却出现了难以调和的矛盾。例如，在黑洞奇点或宇宙大爆炸之初的极端环境下，广义相对论的方程失效，而量子效应则变得至关重要。《超越爱因斯坦》将详细探讨当前物理学界为实现量子力学与引力理论的统一所做的各种尝试。我们将深入了解弦理论、圈量子引力等不同的理论框架，它们试图以一种全新的方式来描述时空的本质，甚至提出时空可能并非连续而是由离散的“弦”或“圈”组成的。本书将解释这些理论的核心思想，它们试图解决的问题，以及目前实验观测上支持或限制它们的证据。我们将探讨量子纠缠、量子隧道效应等量子现象，以及它们如何可能与引力产生深层次的联系。二、暗物质与暗能量：宇宙的隐形主宰我们通过望远镜观察到的星系、恒星和行星，仅仅构成了宇宙全部物质和能量的极小一部分。大量的观测证据表明，宇宙中存在着我们无法直接看见、也无法用已知粒子来解释的“暗物质”和“暗能量”。暗物质提供了星系旋转所需的额外引力，使得星系不会因为自转而解体；而暗能量则驱动着宇宙的加速膨胀，将遥远的星系推向更远。《超越爱因斯坦》将深入剖析暗物质和暗能量的观测证据，从星系动力学、宇宙微波背景辐射、引力透镜效应到超新星的红移观测，全方位展示这些“隐形”成分对宇宙结构和演化的决定性作用。本书将介绍当前科学家们正在进行的各种实验，例如地下实验室中的暗物质探测器，太空望远镜对宇宙结构的精细测量，以及对基础物理定律的进一步检验，以期揭示暗物质和暗能量的真实性质。我们还将讨论对这些概念的各种理论解释，包括修改引力理论、引入新的基本粒子等。三、黑洞的真相与时空弯曲的极限爱因斯坦的广义相对论预言了黑洞的存在，并将其描述为时空极度弯曲的区域，连光都无法逃脱。然而，黑洞内部的奇点以及事件视界之外的物理现象，至今仍是科学研究的前沿。霍金辐射理论为我们揭示了黑洞并非完全“黑”的，它们会缓慢地蒸发，这其中蕴含着量子力学与广义相对论深刻的联系。《超越爱因斯坦》将带您走进黑洞的神秘世界。我们将探讨黑洞的形成机制，它们如何影响周围的时空，以及观测到的黑洞证据，如引力波探测器对双黑洞合并事件的捕捉。本书将深入分析黑洞信息悖论，探讨信息是否真的在黑洞中丢失，以及这对于我们理解物理定律的完备性意味着什么。我们还将讨论科学家们如何利用先进的射电望远镜（如事件视线望远镜）拍摄黑洞的“照片”，以及这些图像为我们提供的关于强引力场下时空性质的宝贵线索。四、宇宙的起源与命运： beyond Big Bang 虽然我们目前普遍接受大爆炸模型来描述宇宙的早期演化，但关于大爆炸“之前”是什么，以及宇宙最终的命运，依然是未解之谜。奇点问题、宇宙暴胀理论的细节，以及关于多重宇宙的可能性，都将是本书探讨的重点。《超越爱因斯坦》将审视当前的宇宙学模型，并指出它们存在的局限性。我们将介绍宇宙暴胀理论，解释它如何解决大爆炸模型的视界问题和视平线问题，并探讨寻找早期宇宙引力波信号以验证暴胀理论的努力。本书还将触及关于宇宙终极命运的各种猜想，例如热寂、大撕裂或大挤压，以及这些猜想与暗能量性质之间的关联。我们还会探讨一些更具思辨性的概念，例如宇宙的循环性，以及是否存在超越我们当前物理学框架的全新理论，能够解释宇宙的终极来源和去向。五、探索未知：新的观测手段与理论突破科学的进步离不开观测手段的革新和理论框架的突破。《超越爱因斯坦》将展望未来，介绍科学家们正在开发的新一代观测设备，例如更灵敏的引力波探测器、新一代太空望远镜以及地下粒子探测器。这些设备将能够探测到更微弱的信号，观测到更遥远的宇宙，从而为我们提供前所未有的数据。同时，本书也将探讨可能促成下一场物理学革命的理论方向。这可能涉及到对基本常数的重新审视，对时空几何本质的更深层次理解，甚至可能发现全新的基本相互作用或维度。我们鼓励读者以开放的心态，拥抱科学探索的未知性，理解每一项新的发现都可能是对现有认知的一次挑战，也是对宇宙奥秘的一次更深刻的触摸。《超越爱因斯坦：探索宇宙的未知疆域》是一次智识的旅程，它将引导您走出熟悉的科学疆域，进入那些充满挑战和惊喜的未知领域。本书并非提供简单的答案，而是激发您对宇宙的无限好奇，鼓励您一同思考那些最深邃的问题。它证明了，即使在爱因斯坦的辉煌成就之后，人类探索宇宙的脚步从未停止，而每一次前进，都可能带来对我们自身和我们所处宇宙的全新认识。