正版刚从奇点到虫洞:广义相对论专题选讲9787302327394卢昌海 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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卢昌海 著

图书标签:

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店铺： 温文尔雅图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302327394

商品编码：29760999297

包装：平装

出版时间：2013-12-01

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基本信息

书名：从奇点到虫洞:广义相对论专题选讲

定价：28.00元

作者：卢昌海

出版社：清华大学出版社

出版日期：2013-12-01

ISBN：9787302327394

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书以能量条件为线索，对能量条件在其他一些广义相对论课题比如奇点与奇点定理、正质量定理、宇宙监督假设一并进行介绍。本书将以严谨的物理框架为基础，用生动的文笔，翔实的资料，为幻想般的问题寻找尽可能现实的答案。
　　通过本书您将会明白以下问题，黑洞能被摧毁吗？什么是彭罗斯猜想？白洞是真实还是幻想？虫洞可以构筑时间机器吗？时空的拓扑结构可以改变吗？黑洞能作为星际旅行的通道吗？什么是奇异物质？奇异物质存在吗？科幻影片中穿越虫洞的特技合乎物理吗？裸奇点会造成什么麻烦？“上帝”憎恶裸奇点吗？奇点是物理时空中的点吗？奇点的存在有多大的普遍性？什么样的虫洞才能成为星际旅行的通道？那通道是捷径吗？为什么像“正质量”那样貌似显而易见的特性在广义相对论中会成为难题？

目录

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章 能量条件
1.1引言
1.2能量条件
第2章 奇点与奇点定理
2.1什么是奇点？
2.2雷查德利方程
2.3测地线束与共轭点
2.4时空的因果结构
2.5霍金-彭罗斯奇点定理
2.6讨论
2.7附录：雷查德利小传
第3章 正质量定理
3.1渐进平直时空
3.2广义相对论的动力学
3.3 ADM能量动量
3.4正质量定理
3.5舍恩与丘成桐的证明概述
3.6威顿的证明概述
3.7讨论
第4章 宇宙监督假设
4.1黑洞、裸奇点及宇宙监督假设
4.2摧毁黑洞不可能任务？
4.3彭罗斯猜想与宇宙监督假设
4.4壳层穿越奇点与壳层会聚奇点
4.5走向严密表述
4.6零质量标量场与裸奇点
4.7讨论
第5章 虫洞物理学
5.1萨根的小说
5.2黑洞、白洞和虫洞
5.3球对称可穿越虫洞
5.4奇异物质负能量的挑战
5.5虫洞的“工程学”
5.6由虫洞到时间机器
5.7讨论
后记

作者介绍

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　　卢昌海，出生于杭州，本科就读于复旦大学物理系，毕业后赴美留学，于2000年获美国哥伦比亚大学物理学博士学位，目前旅居纽约。著有《那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界》、《太阳的故事》和《黎曼猜想漫谈》，并曾在《中国青年报》、《数学文化》、《科幻世界》、《现代物理知识》、《中学生天地》、《科学画报》等报纸、杂志上发表几十篇科普及专业科普作品。

文摘

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序言

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《恒星演化与宇宙命运：从核聚变到黑洞边界》 作者：[此处可填写虚构作者名，例如：陈宇] 出版社：[此处可填写虚构出版社名，例如：星宇科学出版社] ISBN：[此处可填写一个虚构的ISBN，例如：978-7-5678-9012-3] --- 图书简介 本书是一部深入探讨恒星生命周期、核物理过程及其对宇宙演化深远影响的学术专著。它旨在为天体物理学、核物理学、高能天体物理等领域的研究人员、高年级本科生及研究生提供一个全面、严谨且富有洞察力的知识框架，以理解恒星——宇宙中最宏伟的“熔炉”——是如何诞生、燃烧、死亡，并最终塑造我们所观测到的宇宙结构的。全书内容聚焦于恒星内部的物理机制、能量产生过程、结构稳定性、多维度的演化路径，以及它们死亡后留下的极端天体遗迹。 第一部分：恒星的黎明——诞生与早期演化 本书伊始，将详尽阐述恒星形成的前驱物——分子云的性质与引力坍缩机制。我们详细分析了星际介质（ISM）的物理状态，如温度、密度和化学组成，如何影响初始角动量耗散与核心的形成。重点讨论了开普勒定律在原恒星吸积盘中的应用，以及磁场在恒星形成过程中的关键调控作用。 在核心点燃阶段，本书深入剖析了氢聚变的几种主要途径：质子-质子链（p-p链）和碳氮氧（CNO）循环。我们不仅给出了这些反应截面随温度的精确依赖关系，还详细推导了能量产生率的公式，并对比了它们在不同质量恒星内部的主导地位。对流与辐射的物质输运机制被置于详细的讨论之中，解释了恒星内部的温度梯度和化学元素混合对主序星演化速度的影响。 第二部分：主序星的稳定燃烧与结构理论 主序星阶段占据了恒星生命的大部分时间。本部分的核心是建立精确的恒星结构模型。通过对流、辐射、气体和引力处于局部热平衡的假设，我们系统地推导了描述恒星内部结构的核心四微分方程组：质量守恒方程、角动量（或流体静力平衡）方程、能量产生率方程和温度梯度方程。 本书对等温结构（如完全对流的红矮星）和辐射结构（如大质量恒星的核心）进行了详细的数值解法探讨。此外，对大型恒星中由高能辐射压力主导的结构变化，以及对流区与辐射区交界处的“尖锐边界”问题进行了深入的讨论。我们引入了包辛斯克-克雷斯（Böhm-Vitense）对流理论的现代修正版本，以更准确地模拟对流效率。 第三部分：后主序的戏剧性转变——壳层燃烧与结构不稳定性 一旦核心的氢燃料耗尽，恒星便进入剧烈的后主序阶段。本书详细剖析了氦闪现象在低质量恒星中的触发机制，以及后续的氦聚变（三阿尔法过程）。重点讨论了碳氧核心的形成和碳燃烧的爆发性特点。 对于大质量恒星，我们系统地描绘了“洋葱式”核反应堆的构建过程，从氦、碳、氖、氧到硅的逐步燃烧，直至铁核的形成。书中详尽分析了每一阶段的能量释放效率和核素丰度演化。我们特别关注了过渡期中，恒星大气层和内部结构之间的耦合问题，例如由对流区向下的深层对流（Dredge-up）过程如何改变恒星表面化学元素丰度，从而解释了观测到的红巨星分支上的化学异常。 第四部分：恒星的终结——死亡、遗迹与极端天体 恒星的命运取决于其初始质量。本书将此部分分为三大类终结路径： 1. 白矮星的极限： 详细阐述了简并态物理学，包括费米能的计算和压力-密度关系。重点分析了钱德拉塞卡极限的物理意义及其在热稳定性和结构完整性中的决定性作用。讨论了吸积过程如何导致Ia型超新星的爆发。 2. 中子星的形成与性质： 深入探讨了核心坍缩超新星（II型和Ib/c型）的物理机制，包括对流不稳定性和中微子驱动的爆炸过程。书中详细介绍了中子星内部的核物质状态方程（EOS），比较了夸克物质和超流体模型的预测差异，并讨论了如何通过观测脉冲星的自转特性、磁场强度以及引力波信号来约束这些极端环境下的物态。 3. 黑洞的边界： 探讨了超越中子星质量上限后，时空几何的彻底瓦解。我们从爱因斯坦场方程的简单解（如史瓦西和克尔度规）出发，详细解析了事件视界的定义、视界内部的因果结构，以及霍金辐射的半经典计算。本书还对黑洞视界附近的气体盘吸积过程及其产生的强X射线辐射机制进行了建模分析。 第五部分：核合成与宇宙化学演化 本书的最后部分将视角拉回整个宇宙，探讨了恒星在其整个生命周期中作为宇宙元素“铸造厂”的角色。我们区分了主序星内部的s-过程（慢中子捕获）和超新星遗迹中的r-过程（快中子捕获）对重元素（特别是铁及比铁重的元素）的贡献。通过结合恒星演化模型和星系化学演化模型，本书量化了不同代恒星向星际介质返还物质的速率和化学成分，解释了当前宇宙中元素丰度的观测事实，并为理解宇宙中生命所需元素的起源提供了坚实的物理基础。 本书结构严谨，数学推导详尽，力求在经典理论的基础上融入最新的数值模拟成果，为读者提供理解恒星物理复杂性的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，好的科普书籍不仅在于传递知识，更在于激发思考。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我在广义相对论的迷人世界里探索。我非常好奇，在“奇点”这个极端的物理条件下，我们现有的物理理论是否仍然适用？而“虫洞”，这个充满科幻色彩的概念，在理论物理学家眼中究竟扮演着怎样的角色？这本书能否提供一些关于虫洞稳定性和穿越性的理论分析？我想了解，卢昌海先生在讲解这些概念时，会采用怎样的逻辑框架和叙事方式。是否会从历史发展的脉络入手，介绍相关理论的诞生过程？还是会从现象出发，逐步深入到其背后的数学原理？我更加期待的是，书中是否会探讨一些尚未解决的理论难题，或者提出一些富有启发性的研究方向，让我感受到物理学研究的活力与魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名着实引人入胜，光是“奇点”和“虫洞”这两个词，就足以勾起我对宇宙深处奥秘的好奇心。我一直对爱因斯坦的广义相对论充满敬畏，但又深感其理论的晦涩难懂。在翻阅了市面上不少科普读物后，总觉得点到即止，未能深入触及核心。而“专题选讲”这几个字，则让我看到了希望，它暗示着这本书并非泛泛而谈，而是针对广义相对论的一些关键、甚至是前沿的课题进行深入的剖析。我尤其期待书中能够清晰地阐述奇点是如何在黑洞内部形成，以及爱因斯坦对虫洞概念的早期构想和后来的发展。这种理论的挑战性和想象空间，常常让我夜不能寐。卢昌海先生的名字，我也早有耳闻，他在物理学科普领域的功力深厚，其严谨的学术态度和清晰的表达方式，是我选择这本书的重要原因之一。我希望能通过这本书，对广义相对论的精髓有一个更深层次的理解，不再仅仅停留在“时空弯曲”这样抽象的表述上，而是能够窥见其数学框架的精妙，以及它如何解释我们所处的宇宙。

评分☆☆☆☆☆

对于物理学爱好者而言，找到一本既能提供深度又能保持可读性的书籍，实属不易。许多关于广义相对论的书籍，要么过于数学化，让非专业人士望而却步；要么过于简化，牺牲了理论的严谨性。我特别希望这本书能够在这两者之间找到一个绝佳的平衡点。我期待它能够用通俗易懂的语言，解释那些看似高深莫测的概念，例如弯曲时空的度规张量，以及克里斯托费尔符号的几何意义。当然，我并非完全排斥数学，如果书中能够适时引入必要的数学工具，并辅以详尽的推导和解释，那将是锦上添花。更重要的是，我希望能从书中了解到，广义相对论是如何一步步发展到今天这个地步的，其中有哪些关键的实验观测和理论突破？“专题选讲”的提法，让我对它可能涵盖的特定议题充满期待，比如对引力波的最新研究进展，或是宇宙学中一些棘手问题的相对论解释。

评分☆☆☆☆☆

从书名上来看，《正版刚从奇点到虫洞:广义相对论专题选讲》无疑触及了广义相对论中最具吸引力、也最引人遐想的部分。奇点，代表着我们理解物理定律的极限；虫洞，则开启了对时空结构进行颠覆性想象的大门。我一直对物理学的这些“终极问题”充满好奇，而能够深入探讨这些问题的书籍，往往会成为我的案头读物。我希望这本书能够以一种系统而又不失趣味的方式，讲解广义相对论中的关键概念。比如，它如何解释宇宙在膨胀过程中的引力效应？在描述黑洞的形成和性质时，奇点究竟扮演了什么角色？而虫洞的理论基础又是什么？我期待这本书能为我揭示这些问题的答案，并且不仅仅停留在理论层面，还能提供一些相关的实验证据或观测数据，来佐证这些理论的有效性。卢昌海先生的学术背景和科普经验，让我相信这本书会是一部充满智慧和启发性的作品。

评分☆☆☆☆☆

读完书名，我的脑海中 immediately 浮现出无数关于宇宙起源和未来命运的猜想。广义相对论作为描述引力的核心理论，其在理解黑洞、中子星等极端天体现象方面起着至关重要的作用。我尤其想知道，这本书是如何处理“奇点”这一概念的。在经典广义相对论中，奇点是理论失效的标志，那么是否会有新的理论框架来解决它？而“虫洞”作为连接时空两点的一种假想通道，其存在是否只是理论上的可能，还是有迹可循？我希望这本书能够深入浅出地解析这些前沿物理学问题，并给出相对严谨的学术论证。卢昌海先生的著作，我一直认为其在科普的深度和广度上都做得非常出色，所以对这本书抱有很高的期望。我期待它能给我带来全新的视角和深刻的洞见，让我对宇宙的认知上升到一个新的层面。