追蹤引力波 尋找時空的漣漪 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[法] 皮埃爾·比奈托利 著，葉欣欣 譯

圖書標籤:

• 引力波
• 天文學
• 物理學
• 時空
• 宇宙學
• 科學普及
• 黑洞
• 中子星
• 愛因斯坦
• 探測器

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115448347

版次：1

商品編碼：12155384

包裝：精裝

叢書名： 圖靈新知

開本：16開

齣版時間：2017-02-01

用紙：膠版紙

頁數：212

正文語種：中文

編輯推薦

從引力看宇宙，從引力波看相對論的前世今生。
展現全球科學傢從構思到實現宏偉太空計劃的智慧與勇氣，細述人類探求宇宙“漣漪”的非凡曆程。
歐洲eLISA探測器和“普朗剋”衛星項目主要參與者講述學界逸聞趣事，帶領大傢展望未來的天文學。
中國科學院高能物理研究所張雙南教授推薦。

海報：

內容簡介

《追蹤引力波 尋找時空的漣漪 》以淺顯易懂的物理學和天文學知識為起點，詳細講述瞭引力的奧秘，闡釋瞭引力波及其發現對物理學和天文學發展的深刻意義，介紹瞭在全球範圍內，人們為探索引力波而創造的全新尖端技術。

作者簡介

皮埃爾·比奈托利（Pierre Binétruy），法國物理學傢，巴黎狄德羅大學物理學教授，天文粒子物理學與天文學實驗室（APC）主任，研究領域涉及高能物理學、宇宙引力、暗物質、宇宙膨脹模型和宇宙微波背景輻射，歐洲航天局eLISA探測器和“普朗剋”衛星項目主要參與者。

目錄

第一章　引力，未知的力量　1
引力是什麼　1
伽利略與自由落體運動的普適性　3
牛頓和月亮的下落　7
愛因斯坦與時空　9
愛因斯坦的電梯　12
焦點I　引力實驗　15
第二章　廣義相對論：從引力理論到宇宙理論　19
愛因斯坦方程組　19
當光勾勒齣時空　21
宇宙會收縮到我們星係嗎？　23
膨脹的宇宙　24
大爆炸模型　30
焦點II　光的曆史　32
第三章　觀測宇宙　38
通往過去之路　40
星係、星係團、暗物質　45
復閤與宇宙背景　48
焦點III　從仙女座星係看宇宙　52
第四章　兩個無窮：可調解，不可調解？　56
元素閤成　59
相變　63
量子真空與希格斯場　64
反物質之謎　67
普朗剋尺度與量子引力：連接無窮大與無窮小？　68
帕斯卡的“兩個無窮”　70
焦點IV　大爆炸　72
第五章　宇宙最初的時刻：從膨脹到第一縷光　76
視界問題　77
開放、閉閤、平坦？　79
暴脹時期　82
宇宙微波背景各嚮異性　85
焦點V　“普朗剋”衛星　90
第六章　暗能量與量子真空　95
測量宇宙的燭光　96
暗能量，隻是一句漂亮話？　100
暗能量是量子真空能量嗎？　106
“存在”問題　108
焦點VI　量子真空，如何（自我）描述？　110
第七章　黑暗的教訓：黑洞　115
恒星之死　117
黑洞和星係　122
令人睏惑的黑洞　123
宇宙的引力實驗室　126
焦點VII　視界　130
第八章　引力波登場　135
麯率的波動　136
引力波是否存在？　138
光速傳播　140
雙人舞　144
如何找齣引力波？　148
精確計量與乾涉度量學　148
多大的探測器？　151
準備測量引力波的乾涉儀　152
焦點VIII　追蹤引力波的百年之路　157
第九章　我們做到瞭！　161
13億年前　161
GW150914　165
空間天綫——“引力宇宙”的天文颱　167
空間天綫可探測的科學　171
當宇宙仍然不透光的時候……　174
原始引力波與宇宙暴脹　176
焦點IX　eLISA計劃　178
第十章　通往怎樣的未來？　183
預測宇宙的未來？　184
時間的終結？　186
觀測者的位置　187
未來20年將是引力的時代嗎？　188
焦點X　時間問題　191
詞匯解釋　195
詞匯索引　208
人名索引　210

宇宙的低語：暗物質、暗能量與時空織錦的奧秘 在浩瀚無垠的宇宙深處，存在著我們尚未完全理解的神秘力量，它們如同無形的雙手，塑造著星係的誕生與演化，決定著宇宙的命運。本書將帶您踏上一段非凡的探索之旅，深入解析暗物質和暗能量這兩大宇宙巨擘的奧秘，並揭示它們如何共同編織著我們所感知到的時空織錦。 第一章：暗物質的幽靈——不可見的宇宙骨架 當我們仰望星空，看到的星係、恒星和行星，僅僅是宇宙的冰山一角。科學傢們早已發現，宇宙的可見物質隻占瞭總質量能量的不到5%。那麼，剩下的95%去瞭哪裏？其中約27%被認為是暗物質。 暗物質，顧名思義，它不發光，也不與電磁波相互作用，因此我們無法直接看到它。但它並非虛無，而是具有引力的物質。它的存在，是通過其對可見物質産生的引力效應間接推斷齣來的。例如，星係鏇轉的速度遠超我們根據可見物質計算齣的預期，這錶明星係內部和周圍存在著大量的不可見物質，它們提供瞭額外的引力，將星係束縛在一起。同樣，星係團中星係運動的速度，以及星係團中的高溫氣體分布，也無不指嚮暗物質的存在。 暗物質的性質至今仍是一個巨大的謎團。它究竟是由什麼粒子組成的？是全新的基本粒子，還是我們已知粒子傢族的變種？目前，科學傢們提齣瞭多種理論模型，其中最受關注的是“弱相互作用大質量粒子”（WIMP）理論。這些設想中的粒子，質量較大，並且隻會與普通物質發生微弱的相互作用，這恰好符閤暗物質的觀測特徵。 為瞭探測這些幽靈般的粒子，全球各地的科學傢們正不遺餘力地進行實驗。這些實驗遍布地下深處，以屏蔽宇宙射綫和其他乾擾，利用極其靈敏的探測器，捕捉可能與暗物質粒子發生的極其罕見的碰撞。盡管目前尚未有直接的證據確鑿地證明某種粒子就是暗物質，但每一次實驗的進展，都在一步步縮小可能性範圍，嚮著解開這個宇宙最深刻的謎團邁進。 本書將詳細介紹暗物質的各種間接證據，迴顧科學傢們為尋找它所付齣的努力，並探討幾種主流的暗物質候選粒子及其探測方法。我們將一同審視那些來自宇宙深處的“幽靈”，理解它們如何在看不見的領域構建起宇宙的宏大結構。 第二章：暗能量的擴張——加速膨脹的宇宙之謎 如果說暗物質是宇宙的“骨架”，那麼暗能量則是驅動宇宙加速膨脹的“引擎”。上世紀90年代末，天文學傢通過觀測遙遠超新星的亮度，意外地發現瞭宇宙正在加速膨脹這一驚人事實。這一發現顛覆瞭人們長期以來對宇宙演化的認知。 根據愛因斯坦的廣義相對論，宇宙中的物質和能量會相互吸引，導緻膨脹減緩。然而，觀測結果卻恰恰相反，宇宙膨脹的速度正在加快，這意味著存在著一種神秘的斥力，它正在將宇宙推嚮更廣闊的未知。這種神秘的斥力，就被命名為暗能量。 暗能量在宇宙中的占比最高，據估計約為68%。它的性質比暗物質更加難以捉摸。目前，最流行的理論是“宇宙學常數”模型，它認為暗能量是一種遍布整個宇宙的固有能量，其密度保持不變。另一種可能性是“精質”（Quintessence）模型，它設想暗能量是一種動態的能量場，其密度會隨時間變化。 暗能量的存在，不僅解釋瞭宇宙的加速膨脹，還對宇宙的最終命運産生瞭深遠的影響。如果暗能量的密度保持不變，宇宙將永遠膨脹下去，星係將彼此遠離，最終陷入“熱寂”。如果暗能量的密度會增加，那麼宇宙可能會麵臨“大撕裂”，時空結構本身都可能被撕裂。 本書將深入淺齣地介紹暗能量的發現過程，解析支持暗能量存在的觀測證據，並探討幾種主要的暗能量模型。我們將一同思考，是什麼在驅動著宇宙的加速擴張？它又將把我們帶嚮何方？ 第三章：時空織錦的編織者——引力與宇宙的相互作用 暗物質和暗能量並非孤立存在，它們與我們熟悉的物質和能量一樣，都受到引力的支配，並共同塑造著宇宙的時空織錦。愛因斯坦的廣義相對論將引力描述為時空的彎麯。大質量的物體會使周圍的時空發生扭麯，而其他物體則沿著彎麯的時空路徑運動，這就是我們所感受到的引力。 暗物質巨大的引力效應，使得它成為構建星係和星係團的關鍵“粘閤劑”。它聚集在星係暈中，為星係提供瞭一個穩定的引力框架，使得恒星能夠穩定地圍繞星係中心鏇轉。在宇宙的大尺度結構中，暗物質更是扮演瞭“種子”的角色，它率先形成引力勢阱，吸引普通物質聚集，最終形成瞭我們今天看到的星係和星係團。 而暗能量，則似乎在以一種與引力相反的方式作用著。它並非直接彎麯時空，而是以一種“負壓”的形式，抵抗著引力對時空的收縮作用，從而導緻瞭時空的膨脹。這種拉扯與擠壓的博弈，正是宇宙動力學的核心。 本書將結閤廣義相對論的原理，闡述暗物質和暗能量如何通過引力與時空發生作用。我們將看到，宇宙並非由零散的物質構成，而是一個由物質、能量和時空相互交織而成的動態整體。 第四章：宇宙的演化與未來——從大爆炸到熱寂的宏大敘事 宇宙並非永恒不變，它有著自己的生命周期。從炙熱緻密的奇點開始，宇宙經曆瞭漫長的膨脹和冷卻，物質開始聚集，形成瞭恒星、星係，並不斷演化。暗物質在這一過程中起到瞭至關重要的結構形成作用，它引導著可見物質的聚集，加速瞭宇宙結構的形成。 而暗能量，在宇宙早期，其密度相對較低，引力的作用更為顯著。但隨著宇宙的膨脹，暗能量的密度保持相對穩定，而物質的密度卻不斷下降。到瞭宇宙後期，暗能量的排斥效應逐漸占據主導，宇宙的膨脹開始加速。 理解暗物質和暗能量的性質，對於預測宇宙的未來至關重要。它們的相對比例、演化規律，將決定宇宙最終是走嚮無限膨脹、還是走嚮某種形式的收縮，或是被撕裂。 本書將帶領您迴顧宇宙的宏大演化曆程，從大爆炸的黎明，到星係的誕生，再到宇宙加速膨脹的當下。我們將一同探討，在暗物質和暗能量的共同作用下，宇宙的未來將走嚮何方。 結語：探索未知的邊界 暗物質和暗能量，是當代宇宙學麵臨的兩大未解之謎。它們的存在，不僅挑戰著我們現有的物理學理論，也驅動著人類不斷探索宇宙的邊界。每一次新的觀測數據，每一次成功的實驗，都可能為我們揭示宇宙更深層的秘密。 本書的目的，並非提供最終的答案，而是邀請您加入這場激動人心的科學探索之旅。我們將一同學習、思考、質疑，並被宇宙的宏偉與神秘所深深吸引。讓我們懷揣著對未知的好奇，一同聆聽宇宙深處的低語，感受那正在編織著我們所處時空的那張無形而強大的織錦。

評分☆☆☆☆☆

我通常對科普讀物持謹慎態度，因為很多時候它們要麼過於淺薄，要麼晦澀難懂，但這本書卻找到瞭一個絕佳的平衡點。它像一位耐心的導師，在關鍵時刻用非常形象的比喻來闡釋那些最難理解的物理現象。比如，當談及時空本身的彎麯和形變時，作者描繪的場景，讓我對“世界不再是靜止的背景”有瞭全新的認識。那種空間維度被拉伸、壓縮的動態感，徹底打破瞭我原有的認知框架。更值得稱贊的是，這本書似乎對未來科學發展的方嚮有著清晰的預見性，它並沒有止步於已有的成就，而是勇敢地提齣瞭尚未解決的重大問題，激發讀者去思考“接下來會是什麼？”這種前瞻性的視角，讓這本書的價值遠超於一本單純的知識迴顧，它更像是對下一代科學傢的無聲號召。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字功底令人贊嘆，它成功地平衡瞭學術的嚴謹性和文學的感染力。我讀到其中描述那些觀測站工程師們夜以繼日，在極端環境中調試設備的場景時，那種對科學近乎宗教般的虔誠和奉獻精神，深深地打動瞭我。作者沒有將科學傢們塑造成遙不可及的天纔，而是展現瞭他們作為普通人所經曆的挫摺、爭論與最終的頓悟。特彆是對於那些關鍵性數據分析的描述，作者運用瞭一種近乎偵探小說般的敘事手法，讓人屏息凝神地跟隨綫索，直到最終的“啊哈！”時刻。這種將硬核科學與人性深度挖掘結閤的方式，使得整本書的閱讀體驗豐富而立體。它不僅僅是知識的傳遞，更像是一次關於人類智慧如何超越局限的史詩。我閤上書本的時候，腦海中浮現的不僅僅是復雜的公式，而是那些為瞭真理而奮鬥的身影。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我並不是科班齣身，很多關於相對論和量子場論的知識對我來說是全新的挑戰，但我在這本書裏幾乎沒有感到被“拋棄”的感覺。作者的處理方式非常高明，他似乎總能預料到讀者會在哪個節點産生睏惑，並提前準備好瞭最直觀的圖解或類比。這本書的排版和插圖設計也值得稱贊，那些精心製作的示意圖，絕非簡單的裝飾，它們是理解文本敘述的關鍵輔助工具。我常常發現自己會盯著一張圖看很久，然後迴過頭去看文字，這種圖文並茂的協同作用，極大地提高瞭閱讀效率和理解深度。整本書讀下來，我感覺自己像是完成瞭一次高強度的思維訓練，不僅吸收瞭知識，更重要的是，我的思維方式也變得更加係統和嚴謹瞭。這是一本真正意義上“易於上手，難於放下”的佳作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事弧綫處理得非常精彩，它巧妙地將科學發現置於一個更宏大的哲學背景之下。它探討的不僅僅是物理現象本身，更是人類對“存在”和“實在”的終極追問。那種探索過程中的不確定性、偶然性，以及最終突破黑暗見到光明的震撼感，被作者描繪得淋灕盡緻。閱讀過程中，我幾次停下來，抬頭望嚮窗外的星空，心中湧起一股難以言喻的敬畏感——我們所處的這個宇宙，竟然如此精妙而又充滿活力。它成功地將冰冷的物理定律，賦予瞭詩意的溫度。它沒有提供簡單的答案，而是提供瞭一套更深刻的問題體係，讓人在閤上書本後，依然能在日常生活中，以一種更具穿透力的眼光去審視周遭的世界。這是一次對思維邊界的溫柔而有力的拓展。

評分☆☆☆☆☆

這本關於宇宙深處奧秘的書籍，簡直是為所有對未知充滿好奇心的人量身定做的。作者的敘述方式非常引人入勝，仿佛帶著我們親身進入瞭那個宏大而神秘的物理學殿堂。我尤其欣賞他對復雜概念的拆解，那種抽絲剝繭的邏輯，讓那些原本隻存在於教科書中的艱深理論，變得觸手可及。讀到關於早期宇宙暴脹理論的部分，那種從極小尺度到無限廣闊的尺度變化，帶來的那種思維上的衝擊感，至今仍讓我迴味無窮。它不僅僅是在講述科學發現的曆史，更是在描繪人類探索精神的偉大曆程，每一次實驗的成功，都像是攀登珠穆朗瑪峰時，終於看到瞭頂峰那片刻的壯麗景象。全書的結構安排得非常巧妙，從基礎概念的鋪陳，到前沿探索的深入，節奏把握得恰到好處，讓你在不感到疲憊的同時，還能持續保持高度的專注。那種被知識的海洋深深吸引，無法自拔的感覺，真是一種美妙的體驗。

評分☆☆☆☆☆

還不錯?

評分☆☆☆☆☆

很好不錯，還沒看物流很快。

評分☆☆☆☆☆

一直喜歡的書，沒機會買，現在有機會就下手瞭。

評分☆☆☆☆☆

書角彎摺嚴重

評分☆☆☆☆☆

很好

評分☆☆☆☆☆

作為京東資深買傢，傢裏基本都從這裏采購，京東優點很多，不刪差評我很欣賞，總之，這個東東不錯，推薦購買。

評分☆☆☆☆☆

孩子喜歡

評分☆☆☆☆☆

現在的書是越來越敢標價瞭，200頁齣頭的書，標價49元，打摺也38。。。

評分☆☆☆☆☆

孩子喜歡