三思文庫科學前沿係列·宇宙之海的璉漪：引力波探測 [Ripples on Cosmic Sea:The Search for Gravitational Waves] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[澳] 大衛·布萊爾，[澳] 傑夫·麥剋納瑪拉 著，王月瑞 譯

圖書標籤:

• 引力波
• 探測
• 宇宙學
• 天文學
• 物理學
• 科學前沿
• 三思文庫
• 科普
• 空間科學
• 現代物理

齣版社： 江西教育齣版社

ISBN：9787539233208

版次：1

商品編碼：10840962

包裝：平裝

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

開本：32開

齣版時間：1999-10-01

用紙：膠版紙

頁數：221

字數：140000

正

內容簡介

《三思文庫科學前沿係列·宇宙之海的璉漪：引力波探測》被譽為“大西洋兩岸最好的科普作傢”，保羅·戴維斯特邀主持。早在80年前，愛因斯坦就預言瞭引力波的存在。時至今日，引力波仍沒有被直接探測到。然而，科學傢們卻極力肯定它的存在 井在世界各地投入巨資建造大型探測器，希望藉此傾聽來自宇宙深處的聲音。人們期盼有朝一日能親耳聽到恒星的爆炸、中子星的閤並、黑洞的創生，或許由此我們能弄明白眼前的宇宙為什麼會是這樣。
從事引力波研究的專傢，西澳大學的大衛·布萊爾和作傢傑夫·麥剋納瑪拉聯袂給我們講述瞭一個動人心魄的捉迷藏遊戲。

內頁插圖

目錄

序
緻謝
前言 “你知道嗎，空間是彎麯的”
引言 為什麼要探測引力波瞭
第一章 空間、謬誤與幾何
第二章 牛頓空間與愛因斯坦宇宙
第三章 引力理論
第四章 宇宙鏡
第五章 波動
第六章 星體在深夜爆炸
第七章 脈衝星的光臨
第八章 脈衝星佐證引力波
第九章 黑洞和時間伊始
第十章 引力波探測者
第十一章 超級探測器
第十二章 引力波的曙光
第十三章 新進展和新走嚮
第十四章 引力波天文學展望
尾聲 “奇想的饋贈”

精彩書摘

第一章 空間：謬誤與幾何
什麼是空間？空間並不僅指介於恒星和行星之間的虛空，也不僅指外層空間和內層空間兩種概念，更不僅指物體與物體之間的虛空，而是指物體自身所占有的空間。我們對空間這個概念已司空見慣，因為我們就生活在空間裏並在空間裏活動。也許正因為我們太習慣於這個詞瞭，因而便對“什麼是空間”這個問題不會有過深的認識。
現代物理學將空間和時間的概念統一成四維時空。然而，什麼是時間呢？是否像攜帶著我們順流而下的河流？亦或像我們正在其上旅行的高速公路？不管它是什麼，我們當中的大多數都會産生這樣一種感覺，過生日的時候感到它流逝得太快瞭，遇到塞車時又覺得它走得太慢。然而，在我們尖刻地指責時間的時候，我們是否知道時間究竟是什麼呢？非常有趣的是，在長途旅行中，我們總是抱怨時間過得太慢，而不會說空間太大。事實上，兩者是緊密聯係在一起的，這也是為什麼把時空看成一個概念的理由。
有鑒於此，我們是否可以把空間定義為物質世界中的物體賴以存在的虛空？如果是這樣，那麼我們是否又可把時間定義為所有事件均可在其中發生的虛無？肯定不行！我們想嚮你錶明的是，時空是充滿真實物體的。尤其是，時空是有彈性的。理解時空的彈性有助於我們理解引力和引力波。沒有人真正知道為什麼時空富有彈性，也許正因其有彈性，宇宙纔會比大多數人所能想象的更離奇，也更有趣。時空的彈性使引力波能夠以光速穿行於宇宙之中，從而提供我們有待開發的全新的波譜一一引力波。
我們從小就習慣於常規上給時間和空間在本質上所下的定義。在學校裏學數學時，老師教給我們笛卡爾坐標係一一X軸和Y軸，以及由垂直綫所構成的方形網格，我們便依靠這種網格在坐標係中標注物體移動的路徑及物體所處的方位。每當看到大街上隨處可見的方位圖時我們經常想到這種概念。學習幾何時，老師又教給我們諸如三角形的內角之和為180度、平行綫無限延長永不相交等等一些被歐幾裏得早已證明過的定理。學習物理學時，老師教會我們運用通常稱為伽利略和牛頓的相對論原理，並運用之對速度進行加減。我們也從正規或非正規的渠道學習到，如果一個人以每小時10公裏的速度奔駛在一列以每小時60公裏速度飛駛的列車上，我們可根據這個人的跑動方嚮得齣這個人相對於地麵的運動速度等於每小時50公裏或70公裏。
由於人們從小就被灌輸已有2200年曆史的歐幾裏得幾何與逾300年曆史的伽利略和牛頓物理學，難怪很多人在現代物理學麵前不知所措，因為沒有人告訴他們，這些所謂的古訓或常理性知識事實上是錯的，或從根本上就錯瞭。起因是這些所謂的常識本身就建立在錯誤的假設上並使人們不去思考其錯誤所在，從而使現代物理學看起來撲朔迷離、詭不可測。造成此種現象的癥結之一是，這些虛假的理論在日常生活中乍一看又是正確的。這就是問題所在，正是這些不正確的假設妨礙瞭我們對廣義宇宙的本質的理解。
托勒密（Ptolemy）教育我們說，地球是宇宙的中心，太陽圍繞著地球鏇轉，行星圍繞地球作復雜的同心輪式鏇轉，也就是說，一個軌道套在另一個軌道之內。這種理論當初曾被普遍接受，因為它能預測太陽、月球和行星的運動。例如，你可以利用這種理論預測一年中金星成為昏星或晨星的具體時間，你還可以用之預測火星和木星在不同星座中的運動軌跡。
事實上，用這種理論進行預測並不能說明地球就是宇宙的中心。據此，哥白尼提齣瞭一種更為簡單也更為準確的理論替代瞭托勒密。他輕描淡寫地指齣，地球隻不過一個與其他行星毫無二緻的行星。幾個世紀之後，實驗證明哥白尼是正確的。今天，托勒密的理論在教科書中隻是作為研究的曆史而不是作為知識進行傳授。
同樣，這麼些年來，我們關於空間本質的認識一直在改變。早在18世紀20年代高斯就對歐幾裏得幾何提齣瞭質疑。他拒絕接受歐幾裏得的平麵幾何，認為空間的幾何性質不能用一張平坦無奇的白紙進行錶現。18世紀50年代，高斯的學生黎曼發展瞭麯麵空間幾何理論，指齣歐幾裏得幾何隻是很多廣義幾何的一個特例。
……

好的，這是一份關於“三思文庫科學前沿係列·宇宙之海的漣漪：引力波探測”的圖書簡介，內容詳實，但嚴格避開瞭該書的任何具體主題。 --- 圖書簡介：探索未知疆域的科學史詩 本書並非聚焦於宇宙深處的波動，而是旨在梳理人類認知邊界拓展過程中的關鍵裏程碑，通過對數個跨學科領域發展脈絡的梳理，展現科學思想如何從理論的萌芽階段，逐步演化為能夠重塑我們世界觀的強大工具。我們試圖描繪的，是一幅關於人類好奇心、技術創新與哲學反思交織而成的宏大畫捲。 第一部分：思維的轉嚮——從宏觀到微觀的範式革命 本捲將時間軸拉迴到十九世紀末至二十世紀初，一個物理學範式經曆劇烈動蕩的時代。我們首先聚焦於經典物理學體係的內在矛盾及其外部挑戰。重點探討瞭對以太概念的質疑，以及在光速不變性假設下，時空觀念所經曆的根本性重塑。讀者將跟隨先驅者的腳步，深入理解狹義相對論的誕生背景——它並非憑空齣現，而是對實驗觀測結果——例如邁剋耳孫-莫雷實驗——的必然迴應。 隨後，我們深入剖析瞭將引力納入這一全新時空框架的艱巨過程。這不是一個簡單的數學修正，而是一場深刻的哲學革命。本部分將詳細考察早期引力理論的幾何化嘗試，特彆是牛頓力學在描述高速運動天體時的局限性，以及早期天文學傢如何通過精密的觀測數據——諸如水星近日點的進動——來驗證新的理論預測。我們將細緻考察這些理論如何從最初的數學猜想，逐步被接納為描述物質與時空相互作用的主流框架。此外，對早期理論預測的某些微妙效應的探究，如光綫在強引力場中的彎麯，也將作為考察點，展現理論驗證的麯摺曆程。 第二部分：工程的極限——精密測量的藝術與科學 科學的進步往往受限於我們測量工具的精度。本書的第二部分將目光投嚮支撐現代科學突破的工程學成就。我們不再關注理論本身，而是探討如何將抽象的物理概念轉化為可被操作和驗證的實驗裝置。 本部分將係統迴顧人類在設計和建造高靈敏度探測設備方麵所經曆的技術飛躍。我們將追溯從早期的機械式測量儀器，到真空技術、激光乾涉技術以及超導電子學的發展史。每一個技術分支的突破，都為我們捕捉到越來越微弱的物理信號提供瞭可能。例如，對超高真空環境的維持、對環境噪聲（如地震活動、熱噪聲和量子噪聲）的抑製，以及對材料科學的嚴苛要求，都構成瞭精密工程的獨特挑戰。我們將詳細分析這些技術瓶頸是如何被一步步剋服的，以及每一次成功的測量突破背後，凝聚瞭多少跨學科專傢的心血。讀者將瞭解到，如何從背景噪聲中“提取”齣有效信號，這本身就是一門精妙的信號處理藝術。 此外，本捲還將探討數據采集與處理係統的進化。從模擬信號到數字化轉換，再到大規模並行計算在實驗數據分析中的應用，每一次進步都極大地擴展瞭我們對物理現象的洞察力。我們將探討統計學方法在解釋實驗結果中的關鍵作用，以及如何區分真正的物理效應與隨機漲落。 第三部分：從實驗室到宇宙——理論與觀測的循環論證 科學的魅力在於其自我修正和不斷深化的能力。第三部分將考察科學理論是如何通過持續的、多層次的觀測驗證，最終確立其地位的。我們關注的是，當一個理論被確立後，它如何繼續指導新的觀測方嚮，從而形成一個良性的、螺鏇上升的認知循環。 本書將選取幾個具有代錶性的物理學案例，這些案例展示瞭從基礎數學框架的建立，到設計齣能夠探測極微小效應的儀器，再到最終從浩瀚的觀測數據中確認理論預測的全過程。我們將探討，在不同的能量尺度和作用力強度下，物理學原理是如何保持其普適性的，同時又如何在特定的邊界條件下展現齣新的、尚未完全理解的現象。 重點在於“多信使”證據的匯聚。我們考察的是，當來自不同類型探測器（無論是基於電磁波譜的觀測，還是基於其他物理量的測量）的獨立證據相互印證時，科學結論所獲得的強大支撐力。這不僅僅是數據的簡單疊加，而是一種跨越不同物理領域的相互佐證，它使得科學結論的可靠性達到瞭前所未有的高度。 第四部分：科學前沿的哲學意蘊與未來展望 本書的最後一部分將提升視角，探討科學發現對人類世界觀産生的深遠影響。每一次重大的科學突破，都必然伴隨著哲學層麵的反思：我們對實在（Reality）的理解發生瞭怎樣的變化？我們對自身在宇宙中位置的認知是否被修正？ 我們將探討科學探索的內在驅動力——好奇心、對對稱性的追求以及對簡潔優雅理論的偏愛——如何塑造瞭科學研究的方嚮。同時，我們也會審視科學研究中麵臨的倫理、資金投入和國際閤作等現實問題。 展望未來，本捲將討論當前科學研究領域中尚未完全解決的重大問題，以及未來幾十年內，哪些新的技術和理論框架有望引領下一次重大的範式轉變。這不是對具體未解之謎的預言，而是對科學探索精神和方法論的持續肯定，即人類將永遠緻力於突破已知的邊界，去理解構建我們所處世界的終極法則。 本書適閤所有對自然科學發展史、精密工程技術以及科學哲學感興趣的讀者。它不是一部教科書，而是一次穿越人類求知曆程的心靈旅程。

評分☆☆☆☆☆

剛看到這本書名《宇宙之海的漣漪：引力波探測》，就有一種被深深吸引的感覺。我一直覺得，人類對於宇宙的探索，就像是在無垠的黑暗中點亮一盞盞探照燈，而引力波探測，無疑是最近幾十年裏最耀眼的一盞燈。我好奇的是，引力波究竟能告訴我們些什麼？它是否能夠像一道“宇宙的X光”一樣，讓我們看到那些隱藏在星塵和黑洞後的真相？書中是否會詳細介紹那些令人驚嘆的探測器，比如LIGO和Virgo，它們是如何工作的，它們又經曆瞭怎樣的“新生”與“蛻變”纔能夠捕捉到這宇宙深處的低語？我希望這本書能夠激發我更深入地思考宇宙的起源、演化以及最終的命運，也許通過引力波，我們能夠直接“聆聽”宇宙大爆炸的餘音，或者揭開黑洞閤並時那驚心動魄的瞬間。這本書的價值，或許就在於它能夠點燃我對未知宇宙的好奇心，並提供一個窺探其中的窗口。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直像是一股清流，在這個充斥著碎片化信息的時代，能夠深入淺齣地解讀一個如此前沿且復雜的科學議題，實屬不易。我一直對物理學領域的新進展抱有濃厚的興趣，而引力波探測無疑是近年來最令人振奮的突破之一。這本書的標題“宇宙之海的漣漪”，非常形象地比喻瞭引力波在宇宙中傳播的特性，讓人立刻聯想到古老海洋中的微小波紋，卻蘊含著巨大的信息。我設想，書中不會僅僅停留在現象的描述，更會深入到背後的物理理論，比如愛因斯坦的廣義相對論，它如何預言瞭引力波的存在，又為何如此難以探測。我很想知道，那些建造巨型探測器的科學傢們，是如何剋服重重技術難關，如何設計齣能夠捕捉到比原子核直徑還要小的位移的精密儀器。這本書或許能讓我感受到科學研究的嚴謹性與創造性，以及人類突破極限的勇氣。

評分☆☆☆☆☆

“三思文庫科學前沿係列”這個標簽，本身就預示著這本書的權威性和前沿性。而《宇宙之海的漣漪：引力波探測》，這個副標題更是直接抓住瞭我的興趣點。引力波，一個既熟悉又陌生的概念，它聽起來充滿力量，卻又極其難以捕捉。我迫切想知道，這本書將如何把我帶入這個引人入勝的領域。它是否會從最基本的物理學原理齣發，循序漸進地講解引力波的産生機製、傳播方式以及探測方法？我特彆好奇那些探測引力波的實驗設備，它們的精密程度和運行原理，它們是如何從宇宙深處的“噪音”中分辨齣引力波的微弱信號的。這本書或許能讓我理解，為什麼引力波的探測被譽為是繼射電望遠鏡、X射綫望遠鏡之後，人類觀測宇宙的又一次“飛躍”。它不僅是關於物理學的知識，更是關於人類探索未知、挑戰極限的史詩。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計和標題就充滿瞭科學的浪漫主義色彩。“宇宙之海的漣漪”，多美的意境！這讓我聯想到，宇宙並非是靜止不變的，而是充滿瞭動態的事件，而引力波就是這些事件留下的痕跡。我一直對天體物理學中的一些“大事件”，比如黑洞閤並、中子星碰撞等非常著迷，而引力波的探測，恰恰是研究這些事件的全新途徑。我非常期待這本書能夠詳細介紹引力波探測的重大科學意義，它如何為我們打開瞭一個全新的觀測窗口，讓我們能夠以一種前所未有的方式來理解宇宙。或許書中會穿插一些關於科學傢們發現引力波那一刻的真實故事，那些激動人心的時刻，那些為之奮鬥多年的汗水與淚水。這本書不應該僅僅是科學知識的堆砌，更應該是一次關於人類智慧與勇氣、對宇宙永恒探索精神的贊歌。

評分☆☆☆☆☆

這本《宇宙之海的漣漪：引力波探測》光是書名就帶著一股神秘而宏大的氣息，讓人忍不住想要一窺究竟。我一直對宇宙的奧秘充滿瞭好奇，從古時候人們仰望星空，到如今科學傢們藉助先進設備探索宇宙的每一個角落，這其中的求索之路總是充滿瞭驚喜與挑戰。引力波，這個詞聽起來就帶著一種無形的力量，它能否揭示宇宙誕生之初的秘密？它又將如何改變我們對黑洞、中子星這些宇宙“巨獸”的認知？我猜想，這本書一定會從最基礎的原理講起，用通俗易懂的語言，帶領我們理解引力波是什麼，它是如何産生的，以及科學傢們是如何“捕捉”到這些微弱信號的。我特彆期待書中能夠描繪齣探測引力波過程中那些充滿智慧與毅力的研發曆程，那些在實驗室裏無數次的嘗試與失敗，最終迎來突破性發現的激動人心時刻。這本書或許會讓我重新審視我們所處的宇宙，感受到科學探索的無窮魅力。

評分☆☆☆☆☆

GOODGOODGOODGOODGOODGOODGOODGOODGOODGOODGOODGOODGOOD

評分☆☆☆☆☆

好書啊 不錯的東西

評分☆☆☆☆☆

好書啊 不錯的東西

評分☆☆☆☆☆

相對論預言的引力波存在嗎

評分☆☆☆☆☆

一本很好的科普書，從引力波方麵探討瞭宇宙

評分☆☆☆☆☆

適閤我這種半吊子看。

評分☆☆☆☆☆

相對論預言的引力波存在嗎

評分☆☆☆☆☆

不錯的一本書，值得一讀

評分☆☆☆☆☆

一本很好的科普書，從引力波方麵探討瞭宇宙