三思文库科学前沿系列·宇宙之海的琏漪：引力波探测 [Ripples on Cosmic Sea:The Search for Gravitational Waves] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[澳] 大卫·布莱尔，[澳] 杰夫·麦克纳玛拉 著，王月瑞 译

图书标签:

• 引力波
• 探测
• 宇宙学
• 天文学
• 物理学
• 科学前沿
• 三思文库
• 科普
• 空间科学
• 现代物理

出版社： 江西教育出版社

ISBN：9787539233208

版次：1

商品编码：10840962

包装：平装

外文名称：Ripples on Cosmic Sea:The Search for Gravitational Waves

开本：32开

出版时间：1999-10-01

用纸：胶版纸

页数：221

字数：140000

正

内容简介

《三思文库科学前沿系列·宇宙之海的琏漪：引力波探测》被誉为“大西洋两岸最好的科普作家”，保罗·戴维斯特邀主持。早在80年前，爱因斯坦就预言了引力波的存在。时至今日，引力波仍没有被直接探测到。然而，科学家们却极力肯定它的存在 井在世界各地投入巨资建造大型探测器，希望借此倾听来自宇宙深处的声音。人们期盼有朝一日能亲耳听到恒星的爆炸、中子星的合并、黑洞的创生，或许由此我们能弄明白眼前的宇宙为什么会是这样。
从事引力波研究的专家，西澳大学的大卫·布莱尔和作家杰夫·麦克纳玛拉联袂给我们讲述了一个动人心魄的捉迷藏游戏。

内页插图

目录

序
致谢
前言 “你知道吗，空间是弯曲的”
引言 为什么要探测引力波了
第一章 空间、谬误与几何
第二章 牛顿空间与爱因斯坦宇宙
第三章 引力理论
第四章 宇宙镜
第五章 波动
第六章 星体在深夜爆炸
第七章 脉冲星的光临
第八章 脉冲星佐证引力波
第九章 黑洞和时间伊始
第十章 引力波探测者
第十一章 超级探测器
第十二章 引力波的曙光
第十三章 新进展和新走向
第十四章 引力波天文学展望
尾声 “奇想的馈赠”

精彩书摘

第一章 空间：谬误与几何
什么是空间？空间并不仅指介于恒星和行星之间的虚空，也不仅指外层空间和内层空间两种概念，更不仅指物体与物体之间的虚空，而是指物体自身所占有的空间。我们对空间这个概念已司空见惯，因为我们就生活在空间里并在空间里活动。也许正因为我们太习惯于这个词了，因而便对“什么是空间”这个问题不会有过深的认识。
现代物理学将空间和时间的概念统一成四维时空。然而，什么是时间呢？是否像携带着我们顺流而下的河流？亦或像我们正在其上旅行的高速公路？不管它是什么，我们当中的大多数都会产生这样一种感觉，过生日的时候感到它流逝得太快了，遇到塞车时又觉得它走得太慢。然而，在我们尖刻地指责时间的时候，我们是否知道时间究竟是什么呢？非常有趣的是，在长途旅行中，我们总是抱怨时间过得太慢，而不会说空间太大。事实上，两者是紧密联系在一起的，这也是为什么把时空看成一个概念的理由。
有鉴于此，我们是否可以把空间定义为物质世界中的物体赖以存在的虚空？如果是这样，那么我们是否又可把时间定义为所有事件均可在其中发生的虚无？肯定不行！我们想向你表明的是，时空是充满真实物体的。尤其是，时空是有弹性的。理解时空的弹性有助于我们理解引力和引力波。没有人真正知道为什么时空富有弹性，也许正因其有弹性，宇宙才会比大多数人所能想象的更离奇，也更有趣。时空的弹性使引力波能够以光速穿行于宇宙之中，从而提供我们有待开发的全新的波谱一一引力波。
我们从小就习惯于常规上给时间和空间在本质上所下的定义。在学校里学数学时，老师教给我们笛卡尔坐标系一一X轴和Y轴，以及由垂直线所构成的方形网格，我们便依靠这种网格在坐标系中标注物体移动的路径及物体所处的方位。每当看到大街上随处可见的方位图时我们经常想到这种概念。学习几何时，老师又教给我们诸如三角形的内角之和为180度、平行线无限延长永不相交等等一些被欧几里得早已证明过的定理。学习物理学时，老师教会我们运用通常称为伽利略和牛顿的相对论原理，并运用之对速度进行加减。我们也从正规或非正规的渠道学习到，如果一个人以每小时10公里的速度奔驶在一列以每小时60公里速度飞驶的列车上，我们可根据这个人的跑动方向得出这个人相对于地面的运动速度等于每小时50公里或70公里。
由于人们从小就被灌输已有2200年历史的欧几里得几何与逾300年历史的伽利略和牛顿物理学，难怪很多人在现代物理学面前不知所措，因为没有人告诉他们，这些所谓的古训或常理性知识事实上是错的，或从根本上就错了。起因是这些所谓的常识本身就建立在错误的假设上并使人们不去思考其错误所在，从而使现代物理学看起来扑朔迷离、诡不可测。造成此种现象的症结之一是，这些虚假的理论在日常生活中乍一看又是正确的。这就是问题所在，正是这些不正确的假设妨碍了我们对广义宇宙的本质的理解。
托勒密（Ptolemy）教育我们说，地球是宇宙的中心，太阳围绕着地球旋转，行星围绕地球作复杂的同心轮式旋转，也就是说，一个轨道套在另一个轨道之内。这种理论当初曾被普遍接受，因为它能预测太阳、月球和行星的运动。例如，你可以利用这种理论预测一年中金星成为昏星或晨星的具体时间，你还可以用之预测火星和木星在不同星座中的运动轨迹。
事实上，用这种理论进行预测并不能说明地球就是宇宙的中心。据此，哥白尼提出了一种更为简单也更为准确的理论替代了托勒密。他轻描淡写地指出，地球只不过一个与其他行星毫无二致的行星。几个世纪之后，实验证明哥白尼是正确的。今天，托勒密的理论在教科书中只是作为研究的历史而不是作为知识进行传授。
同样，这么些年来，我们关于空间本质的认识一直在改变。早在18世纪20年代高斯就对欧几里得几何提出了质疑。他拒绝接受欧几里得的平面几何，认为空间的几何性质不能用一张平坦无奇的白纸进行表现。18世纪50年代，高斯的学生黎曼发展了曲面空间几何理论，指出欧几里得几何只是很多广义几何的一个特例。
……

好的，这是一份关于“三思文库科学前沿系列·宇宙之海的涟漪：引力波探测”的图书简介，内容详实，但严格避开了该书的任何具体主题。 --- 图书简介：探索未知疆域的科学史诗 本书并非聚焦于宇宙深处的波动，而是旨在梳理人类认知边界拓展过程中的关键里程碑，通过对数个跨学科领域发展脉络的梳理，展现科学思想如何从理论的萌芽阶段，逐步演化为能够重塑我们世界观的强大工具。我们试图描绘的，是一幅关于人类好奇心、技术创新与哲学反思交织而成的宏大画卷。 第一部分：思维的转向——从宏观到微观的范式革命 本卷将时间轴拉回到十九世纪末至二十世纪初，一个物理学范式经历剧烈动荡的时代。我们首先聚焦于经典物理学体系的内在矛盾及其外部挑战。重点探讨了对以太概念的质疑，以及在光速不变性假设下，时空观念所经历的根本性重塑。读者将跟随先驱者的脚步，深入理解狭义相对论的诞生背景——它并非凭空出现，而是对实验观测结果——例如迈克耳孙-莫雷实验——的必然回应。 随后，我们深入剖析了将引力纳入这一全新时空框架的艰巨过程。这不是一个简单的数学修正，而是一场深刻的哲学革命。本部分将详细考察早期引力理论的几何化尝试，特别是牛顿力学在描述高速运动天体时的局限性，以及早期天文学家如何通过精密的观测数据——诸如水星近日点的进动——来验证新的理论预测。我们将细致考察这些理论如何从最初的数学猜想，逐步被接纳为描述物质与时空相互作用的主流框架。此外，对早期理论预测的某些微妙效应的探究，如光线在强引力场中的弯曲，也将作为考察点，展现理论验证的曲折历程。 第二部分：工程的极限——精密测量的艺术与科学 科学的进步往往受限于我们测量工具的精度。本书的第二部分将目光投向支撑现代科学突破的工程学成就。我们不再关注理论本身，而是探讨如何将抽象的物理概念转化为可被操作和验证的实验装置。 本部分将系统回顾人类在设计和建造高灵敏度探测设备方面所经历的技术飞跃。我们将追溯从早期的机械式测量仪器，到真空技术、激光干涉技术以及超导电子学的发展史。每一个技术分支的突破，都为我们捕捉到越来越微弱的物理信号提供了可能。例如，对超高真空环境的维持、对环境噪声（如地震活动、热噪声和量子噪声）的抑制，以及对材料科学的严苛要求，都构成了精密工程的独特挑战。我们将详细分析这些技术瓶颈是如何被一步步克服的，以及每一次成功的测量突破背后，凝聚了多少跨学科专家的心血。读者将了解到，如何从背景噪声中“提取”出有效信号，这本身就是一门精妙的信号处理艺术。 此外，本卷还将探讨数据采集与处理系统的进化。从模拟信号到数字化转换，再到大规模并行计算在实验数据分析中的应用，每一次进步都极大地扩展了我们对物理现象的洞察力。我们将探讨统计学方法在解释实验结果中的关键作用，以及如何区分真正的物理效应与随机涨落。 第三部分：从实验室到宇宙——理论与观测的循环论证 科学的魅力在于其自我修正和不断深化的能力。第三部分将考察科学理论是如何通过持续的、多层次的观测验证，最终确立其地位的。我们关注的是，当一个理论被确立后，它如何继续指导新的观测方向，从而形成一个良性的、螺旋上升的认知循环。 本书将选取几个具有代表性的物理学案例，这些案例展示了从基础数学框架的建立，到设计出能够探测极微小效应的仪器，再到最终从浩瀚的观测数据中确认理论预测的全过程。我们将探讨，在不同的能量尺度和作用力强度下，物理学原理是如何保持其普适性的，同时又如何在特定的边界条件下展现出新的、尚未完全理解的现象。 重点在于“多信使”证据的汇聚。我们考察的是，当来自不同类型探测器（无论是基于电磁波谱的观测，还是基于其他物理量的测量）的独立证据相互印证时，科学结论所获得的强大支撑力。这不仅仅是数据的简单叠加，而是一种跨越不同物理领域的相互佐证，它使得科学结论的可靠性达到了前所未有的高度。 第四部分：科学前沿的哲学意蕴与未来展望 本书的最后一部分将提升视角，探讨科学发现对人类世界观产生的深远影响。每一次重大的科学突破，都必然伴随着哲学层面的反思：我们对实在（Reality）的理解发生了怎样的变化？我们对自身在宇宙中位置的认知是否被修正？ 我们将探讨科学探索的内在驱动力——好奇心、对对称性的追求以及对简洁优雅理论的偏爱——如何塑造了科学研究的方向。同时，我们也会审视科学研究中面临的伦理、资金投入和国际合作等现实问题。 展望未来，本卷将讨论当前科学研究领域中尚未完全解决的重大问题，以及未来几十年内，哪些新的技术和理论框架有望引领下一次重大的范式转变。这不是对具体未解之谜的预言，而是对科学探索精神和方法论的持续肯定，即人类将永远致力于突破已知的边界，去理解构建我们所处世界的终极法则。 本书适合所有对自然科学发展史、精密工程技术以及科学哲学感兴趣的读者。它不是一部教科书，而是一次穿越人类求知历程的心灵旅程。

评分☆☆☆☆☆

“三思文库科学前沿系列”这个标签，本身就预示着这本书的权威性和前沿性。而《宇宙之海的涟漪：引力波探测》，这个副标题更是直接抓住了我的兴趣点。引力波，一个既熟悉又陌生的概念，它听起来充满力量，却又极其难以捕捉。我迫切想知道，这本书将如何把我带入这个引人入胜的领域。它是否会从最基本的物理学原理出发，循序渐进地讲解引力波的产生机制、传播方式以及探测方法？我特别好奇那些探测引力波的实验设备，它们的精密程度和运行原理，它们是如何从宇宙深处的“噪音”中分辨出引力波的微弱信号的。这本书或许能让我理解，为什么引力波的探测被誉为是继射电望远镜、X射线望远镜之后，人类观测宇宙的又一次“飞跃”。它不仅是关于物理学的知识，更是关于人类探索未知、挑战极限的史诗。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，简直像是一股清流，在这个充斥着碎片化信息的时代，能够深入浅出地解读一个如此前沿且复杂的科学议题，实属不易。我一直对物理学领域的新进展抱有浓厚的兴趣，而引力波探测无疑是近年来最令人振奋的突破之一。这本书的标题“宇宙之海的涟漪”，非常形象地比喻了引力波在宇宙中传播的特性，让人立刻联想到古老海洋中的微小波纹，却蕴含着巨大的信息。我设想，书中不会仅仅停留在现象的描述，更会深入到背后的物理理论，比如爱因斯坦的广义相对论，它如何预言了引力波的存在，又为何如此难以探测。我很想知道，那些建造巨型探测器的科学家们，是如何克服重重技术难关，如何设计出能够捕捉到比原子核直径还要小的位移的精密仪器。这本书或许能让我感受到科学研究的严谨性与创造性，以及人类突破极限的勇气。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计和标题就充满了科学的浪漫主义色彩。“宇宙之海的涟漪”，多美的意境！这让我联想到，宇宙并非是静止不变的，而是充满了动态的事件，而引力波就是这些事件留下的痕迹。我一直对天体物理学中的一些“大事件”，比如黑洞合并、中子星碰撞等非常着迷，而引力波的探测，恰恰是研究这些事件的全新途径。我非常期待这本书能够详细介绍引力波探测的重大科学意义，它如何为我们打开了一个全新的观测窗口，让我们能够以一种前所未有的方式来理解宇宙。或许书中会穿插一些关于科学家们发现引力波那一刻的真实故事，那些激动人心的时刻，那些为之奋斗多年的汗水与泪水。这本书不应该仅仅是科学知识的堆砌，更应该是一次关于人类智慧与勇气、对宇宙永恒探索精神的赞歌。

评分☆☆☆☆☆

这本《宇宙之海的涟漪：引力波探测》光是书名就带着一股神秘而宏大的气息，让人忍不住想要一窥究竟。我一直对宇宙的奥秘充满了好奇，从古时候人们仰望星空，到如今科学家们借助先进设备探索宇宙的每一个角落，这其中的求索之路总是充满了惊喜与挑战。引力波，这个词听起来就带着一种无形的力量，它能否揭示宇宙诞生之初的秘密？它又将如何改变我们对黑洞、中子星这些宇宙“巨兽”的认知？我猜想，这本书一定会从最基础的原理讲起，用通俗易懂的语言，带领我们理解引力波是什么，它是如何产生的，以及科学家们是如何“捕捉”到这些微弱信号的。我特别期待书中能够描绘出探测引力波过程中那些充满智慧与毅力的研发历程，那些在实验室里无数次的尝试与失败，最终迎来突破性发现的激动人心时刻。这本书或许会让我重新审视我们所处的宇宙，感受到科学探索的无穷魅力。

评分☆☆☆☆☆

刚看到这本书名《宇宙之海的涟漪：引力波探测》，就有一种被深深吸引的感觉。我一直觉得，人类对于宇宙的探索，就像是在无垠的黑暗中点亮一盏盏探照灯，而引力波探测，无疑是最近几十年里最耀眼的一盏灯。我好奇的是，引力波究竟能告诉我们些什么？它是否能够像一道“宇宙的X光”一样，让我们看到那些隐藏在星尘和黑洞后的真相？书中是否会详细介绍那些令人惊叹的探测器，比如LIGO和Virgo，它们是如何工作的，它们又经历了怎样的“新生”与“蜕变”才能够捕捉到这宇宙深处的低语？我希望这本书能够激发我更深入地思考宇宙的起源、演化以及最终的命运，也许通过引力波，我们能够直接“聆听”宇宙大爆炸的余音，或者揭开黑洞合并时那惊心动魄的瞬间。这本书的价值，或许就在于它能够点燃我对未知宇宙的好奇心，并提供一个窥探其中的窗口。

评分☆☆☆☆☆

好书啊 不错的东西

评分☆☆☆☆☆

适合我这种半吊子看。

评分☆☆☆☆☆

不错的一本书，值得一读

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

不错的一本书，值得一读

评分☆☆☆☆☆

一本很好的科普书，从引力波方面探讨了宇宙

评分☆☆☆☆☆

好书啊 不错的东西

评分☆☆☆☆☆

不错不错，买来看看。