引力世纪 从爱因斯坦的日食到黑洞照片 (美)罗恩·考恩 上海科技教育出版社 【新华书店正版图书书籍】 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

阿尔伯特·爱因斯坦在1919年5月29日这一天名垂青史，尽管他当天并未做过什么引人注意的事情。天文学家阿瑟·爱丁顿和他的研究团队在那天完成了一次日食观测，并获得了惊人的发现：正如爱因斯坦预测的情况一样

引言

章 开端

深入讨论：空间和时间，一个完美的统一体

深入讨论：爱因斯坦的前人对等效原理的检验

第二章 从混乱到胜利

深入讨论：黎曼的工作和度规张量

深入讨论：爱因斯坦方程的含义

第三章 爱丁

罗恩•考恩（Ron Cowen），《国家地理》《自然》《纽约时报》《科学》《科学美国人》等报刊的撰稿人，美国国家公共电台《科学星期五》特邀评论员，曾分别两度获得美国物理联合会科学写作奖、美国天文学会太阳物理学部大众写作奖。

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100年前，就在爱因斯坦创立广义相对论的时候，宇宙看上去像是仅由一个星系所构成；而今天，我们已经知道，宇宙不仅包含有至少1000亿个星系，并且还在以越来越快的速率持续膨胀。与此同时，在过去的这个世纪里，天文学也在快速发展，开始时研究对象还只是在单独的望远镜中观测到的电磁波谱的狭窄光学波段，而现在已经覆盖了从微波到γ射线的全波段的电磁波谱。21世纪初，天文学的研究领域甚至拓展到了电磁波谱之外：我们现在已经知晓，暗物质和暗能量这样神秘而无形的存在，竟占据了宇宙总质量的96%。任何想要理解这些发现的人，都应感谢广义相对论。爱因斯坦的理论一经提出，一些理论物理学家立刻意识到，黑洞这个概念是广义相对论自然的推导结果。然而，黑洞可以说是最违反直觉的一种现象了。如果一个物体的质量和密度足够大，难道时空不会变得极度扭曲以至于无限制地收束吗？接近这个物体的光线不仅会被弯曲，如果它靠得太近，甚至会落入引力阱中无法逃脱。爱因斯坦一直很反感黑洞这一概念；它毁掉了他那些优雅的方程式，抹去了它们的全部意义。几十年来，爱因斯坦和其他物理学家都在尽可能地忽略黑洞概念的存在。

编辑推荐

语言清新通俗，内容扣人心弦。从爱因斯坦关于光线弯曲的颠覆性预言说起，一直到如今致力于拍摄黑洞图像的宏伟工程，带你领略人类探索引力奥秘的一个世纪，重温一个在科学目前少见的时代。

书籍介绍

【编辑推荐】

2020年的诺贝尔物理学奖颁发给了三位获奖者，因为“他们发现了宇宙中最奇异的现象之一——黑洞”。如今，我们都认为黑洞的存在毋庸置疑，但少有人知道的是，事实上，为证明黑洞的存在，科学家们付出了长达一个世纪的努力。

1916年，爱因斯坦预言了引力波的存在；2015年，人类第一次真实地观测到引力波；2019年，事件视界望远镜合作组织获得了有史以来的第一张黑洞照片……就这样，为了验证爱因斯坦的理论，为了揭开黑洞的神秘面纱，人类的探索脚步足足跨越了一个世纪。

本书用短短的篇幅和浅显易懂的文字，从爱因斯坦关于星光弯曲的伟大预言说起，一直谈到如今致力于拍摄黑洞照片的宏伟工程，在扣人心弦的故事中，带我们领略人类探索引力和黑洞奥秘的一个世纪，重温一个在科学史上绝无仅有的时代。这既是认识黑洞的入门，也可能是我们理解宇宙的开始。不论你是被《星际穿越》所震撼的天文学小白，或是对浩瀚宇宙心怀好奇的科幻迷，还是对种种宇宙奥秘如数家珍的天文爱好者，都能在本书中找到属于自己的乐趣。

【内容提要】

阿尔伯特•爱因斯坦在1919年5月29日这一天名垂青史，尽管他当天并未做过什么引人注意的事情。天文学家阿瑟•爱丁顿和他的研究团队在那天完成了一次日食观测，并获得了惊人的发现：正如爱因斯坦预测的情况一样，引力可以使光线弯曲。这一发现证实了广义相对论，也从根本上改变了我们对空间和时间的认识。

一个世纪后，另一个研究小组的天文学家在更大的尺度上进行了一场与之相似的实验。他们使用的事件视界望远镜是一个覆盖全球的射电天线阵，观测目标是银河系中心的超大质量黑洞——人马座A*——附近的区域。作者罗恩•考恩表示，这次实验的首要目标是确定爱因斯坦的理论在细节上是否正确。我们对于量子力学中与引力相结合的关键部分一无所知，但黑洞或许可以帮助我们更深刻地理解这方面的内容。通过事件视界望远镜对人马座A*附近的星光实施的观测，科学家不仅可以首次直接观察到事件视界—— 一个只允许黑洞外部物质和辐射进入而不允许物质和辐射从中逃离的边界，还可以在最极端的情形下对爱因斯坦的理论进行检验。

本书向我们展示了从至关重要的1919年日食观测，一直到事件视界望远镜建成的整个探索历程，以及目前这一领域的研究热点。考恩用清晰易懂的语言讲解了相关的物理知识，并生动地表达了自己的观点：我们对引力的研究热情，其实就是一种对理解宇宙的渴望。

【对本书评价】

考恩是一名才华出众的科普作家，很擅长讲故事。他笔下的故事十分精彩！

——约翰•马瑟（John Mather），诺贝尔物理学奖得主

本书语言清晰易懂，内容扣人心弦，展现了我们对引力和宇宙的认知在爱因斯坦及其支持者推动下的发展历程。考恩将导致这场变革的重大历史事件和各种人物的经历串联在一起，并介绍了科学界当前最新的观点和猜想，而这些想法可能在将来使我们对世界的本质产生更新颖、更深入的理解。

——乔治•斯穆特（George Smoot），诺贝尔物理学奖得主

爱因斯坦的广义相对论彻底改变了我们对空间、引力和时间的理解。《引力世纪》一书带领我们从爱因斯坦创建引力理论的艰难过程开始，一直到当前的研究热点——探测黑洞产生的引力波从而证实广义相对论最大胆的预言，以及将引力理论与20世纪物理学的另一个重要领域（量子力学）相结合的尝试。

——戴维•斯佩格（David Spergel），普林斯顿大学