引力波
海滩上的爱因斯坦 豆瓣
Einstein à la plage: La relativité dans un transat(2e éd.)
作者: [法国] 马克·拉谢兹-雷伊 译者: 龚蕾 出版社: 理想国 | 广西师范大学出版社 2017 - 11
★物理学家、法国国家科学研究中心(CNRS)研究主任马克·拉谢兹-雷伊写给大家的相对论普及读本
★中科院国家天文台星云计划研究员、《星际穿越》译者李然(狐狸先生)作序推荐
★丢掉数学公式,文科生也读得懂的相对论
★20幅精美插画呈现相对论关键概念和实验,助你轻松脱离日常 的时间和空间观,踏入爱因斯坦的弯曲时空
★直接引进法文2017年修订版,新增内容专门介绍引力波的探测过程,帮你快速理解2017诺贝尔物理学奖的价值和意义
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我们在谈论时间的时候,习惯把它当像“一台最新款的iPhone手机”、“卧室里靠墙摆放的一张书桌”这样客观存在、每个人接受起来差不多的东西。
但1915年爱因斯坦提出广义相对论以来,这种客观的“时间”消失了,时间对于每个人而言可以完全不一样!
同样的,如果在宇宙不同位置发生两件事情,我们无法有意义地谈论它们哪个发生在前哪个发生在后。
相对论的神奇还不止于此。当物理学家们把广义相对论的原理投入到宇宙学的研究中,原本备受同行质疑的黑洞理论忽然间变得十分合理。
相对论预言的引力波,是近几年物理学界的热门话题,三位物理学家也因观测引力波过程中作出的贡献摘得诺贝尔物理学奖。
翻开本书,你可以一一了解爱因斯坦提出相对论的来龙去脉、回顾相对论对宇宙学产生的革命性影响,揭开宇宙的面纱并得到属于你自己的时间版本。
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※内容简介※
《海滩上的爱因斯坦》将带领我们回到20世纪的物理学界,讲述以爱因斯坦为首的物理学家们提出、完善和验证相对论的历史,还原物理学家们在发现既有的牛顿物理学、伽利略运动学无法解释一些物理现象时,如何提出种种新的解释,最后怎样不可避免地跨出革命性的一步,走向更加精妙、简洁的相对论。人类对于时间、空间、速度以及引力等基本概念的认知就此改写。
从狭义相对论到广义相对论,相对论开创了全新的宇宙学,本书会在超过一半的篇幅里介绍相对论和宇宙学是如何变得越来越不可分割的:爱因斯坦是怎样给宇宙学定下基本研究框架的,爱因斯坦之后的科学家们如何结合观测实验数据推翻其中的关键假设并得到了新的结论:宇宙从未停止膨胀,宇宙始于一次大爆炸……神奇的是这些新的观点非但没有把爱因斯坦和他的理论一起埋进故纸堆,反而进一步证明了广义相对论的有效性!
最后的章节里,作者讲述了物理学家们观测中子星(脉冲星)、发现引力透镜和引力波的故事,解释了物理学家们如何利用相对论来探测和研究黑洞。
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※媒体评价※
“爱因斯坦整天懒洋洋地在海滩上无所事事?……精彩!相对论和宇宙史在这本小书各个章节逐步展开,两者经作者调教之后都变得十分好懂了。” ——Sciences et avenir(《科学与未来》杂志)
“马克·拉谢兹-雷伊决定带你从相对论漫游到黑洞,整个过程你只要保持躺在帆布椅上的姿势就好。” ——Valeurs Actuelles(《现实价值》杂志)
“空间与时间是全部人类经验中无法分割的两个最基本的概念,而相对论迫使我们彻底改变我们以往看待它们的眼光。” ——Les Echos du week-end(《回声报》周末版)
“作者生动又清晰地带我们回顾了相对论提出以来的一个世纪发生的事情,我们能看到期间宇宙学所发生的巨大进步如何为当前的宇宙学研究添砖加瓦。” ——L'astronomie(《天文学》杂志)
“(本书采取了)一种专业又易懂的方式(来解读相对论)。” ——La Recherche(《探索》杂志)
引力波 豆瓣
作者: 珍娜·莱文 译者: 胡小锐 / 万慧 出版社: 中信出版集团股份有限公司 2017 - 8
十几亿年前,在浩瀚宇宙的某个时空,两个黑洞发生了碰撞。其中一个黑洞的质量是太阳的29倍,另一个是太阳的36倍,它们碰撞后合并成一个大黑洞,质量达到太阳的60倍。黑洞碰撞是宇宙起源以来威力最大的天文事件之一,释放出的能量超过1021个太阳。黑洞合并时,无数能量以引力波的形式,不停地向外传播,在时空中荡起层层涟漪。
1916年,阿尔伯特·爱因斯坦在一篇关于广义相对论的论文中预言了引力波的存在。2015年9月,引力波经过长达14亿光年的星际旅行来到了地球。
从伽利略用一架简陋的望远镜观察太阳开始,人类利用400多年来所拍摄的一系列静止的太空照片,汇编成一部讲述宇宙历史的无声电影。然而,所有望远镜都无法记录黑洞碰撞的过程,人类能够捕捉到的唯一线索可能就是时空振荡发出的声音。
半个世纪之前,一股记录宇宙声音的热潮悄然掀起。为了“在相当于地球周长1000亿倍的距离上测量出比人的头发丝直径还要小的长度变化”,为了给宇宙历史这部无声电影配上一张原声大碟,许多科研人员全身心地投入到引力波探测实验当中。
2015年9月和2016年2月,激光干涉引力波天文台(LIGO)两次成功探测到引力波,证实了100年前爱因斯坦的预言。
在书中,作者珍娜·莱文再现了50多年来,LIGO科学合作组织的科研人员在此过程中面临的困难、经受的考验和付出的艰辛。引力波探测本来只是一个有意思的思想实验,但引起了雷纳·韦斯、基普·索恩和罗纳德·德雷弗的注意。为了把梦想变成现实,他们组建了一支规模达数百人的国际性研究团队,建造了两台灵敏度非常高的巨型探测器。他们一直在跟时间赛跑,希望在爱因斯坦提出引力波概念100周年纪念日到来之前,能聆听到来自遥远太空的“引力波蓝调”。
珍娜·莱文将这个精彩程度不亚于《星际穿越》的故事娓娓道来,以引人入胜的笔触为我们描述了其间的惊奇、失望、成就、风险和人性。
这是一部关于引力波的编年史,有情节,有声音,更有温度。
迄今为止最权威、最一手、最受LIGO项目官方认可的“引力波”读物。一手的翔实资料,烧脑的科学知识,精彩的人性故事,坚毅的科学精神,生动呈现引力波长达14亿光年的星际之旅。
李淼、张双南、基普·索恩、曹军威国内外最华丽的物理学与天文学大咖阵容联袂力荐。
“能够穿越星际的,唯有引力波和爱” ,这是一部关于引力波的编年史和科普大片,也是一个有情节、有声音、有温度的“巨星”故事和一部划时代的使命宣言。
引力波的发现,补全了爱因斯坦广义相对论缺失的“最后一块拼图”,是过去100年最重要的宇宙学发现,LIGO项目组成员将是未来诺贝尔物理学奖的有力角逐者。
这部文笔优美的著作引领读者透过“引力波的窗口”了解宇宙探索的奥秘,认知黑洞碰撞与时空弯曲引发的天文现象。作为引力波探索活动的参与者,我发现珍娜·莱文把我们的愿景、奋斗过程,以及在成功道路上克服一切艰难险阻的精神都表现得淋漓尽致。我认为这是一部非常棒的作品。
——基普·索恩,著名理论物理学家、《星际穿越》作者
爱因斯坦的梦想---相对论、量子力学和引力波 豆瓣
作者: 张戟 2016 - 1
本书以通俗易懂的预言,讲述相对论、量子力学、暗物质、时间空间等深奥的物理学问题,以及顶尖科学家们在追寻终极智慧中所做的努力。
牛顿的经典力学适用于宏观低速的物体,但是在最小量子单位和巨大的宇宙论范围内都站不住脚。
狭义相对论给出了物体在高速运动下的运动规律,并提示了质量与能量相当,给出了质能关系式。
广义相对论主要是研究物体(主要是天体)在万有引力场中的运动。
量子力学研究的是微观粒子的运动规律比如原子、分子、原子核和基本粒子。
描述超大尺度空间规律的相对论和描述超级小空间的规律量子力学,构成了现代物理学的理论基础,但是二者之间却存在相互矛盾的地方,一百年来始终无法用某个理论统一解释。爱因斯坦后半生花费了大量心血,试图找到一个方法将广义相对论与量子力学统一起来,能够用同一组方程式描述全部粒子和力的物理性质。这是一个无所不包的定律,它能使整个物理界统一起来,用场的概念来解释物质结构,包括量子现象。这便是爱因斯坦的梦想,人类的终极智慧-----统一场论。
迄今人类所知的各种物理现象所表现的相互作用,都可归结为4种基本相互作用,即强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。科学家们已经研究出前三种相互作用的量子理论,仅剩引力始终令人迷惑不解。当人们弄懂引力的量子理论,便有可能将所有理论整合统一,实现爱因斯坦的梦想。
2016年2月11日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)正式宣布,人类第一次直接观测到了引力波,相对论中最后一块未被证实的拼图被发现了,我们距离爱因斯坦的梦想又接近了一步。
本书详细介绍了LIGO的设计思想、结构原理和实验过程,最后作者预言:两位科学家的努力可能会很快就能改变世人对存在了300年的重力概念的定义。其中包含的大量视频、图片和文字均为一手资料。