正版剛從奇點到蟲洞:廣義相對論專題選講9787302327394盧昌海 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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盧昌海 著

圖書標籤:

• 物理學
• 廣義相對論
• 奇點
• 蟲洞
• 天體物理
• 引力
• 盧昌海
• 高等教育
• 科普
• 理論物理

店鋪： 溫文爾雅圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302327394

商品編碼：29760999297

包裝：平裝

齣版時間：2013-12-01

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基本信息

書名：從奇點到蟲洞:廣義相對論專題選講

定價：28.00元

作者：盧昌海

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2013-12-01

ISBN：9787302327394

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.259kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書以能量條件為綫索，對能量條件在其他一些廣義相對論課題比如奇點與奇點定理、正質量定理、宇宙監督假設一並進行介紹。本書將以嚴謹的物理框架為基礎，用生動的文筆，翔實的資料，為幻想般的問題尋找盡可能現實的答案。
　　通過本書您將會明白以下問題，黑洞能被摧毀嗎？什麼是彭羅斯猜想？白洞是真實還是幻想？蟲洞可以構築時間機器嗎？時空的拓撲結構可以改變嗎？黑洞能作為星際旅行的通道嗎？什麼是奇異物質？奇異物質存在嗎？科幻影片中穿越蟲洞的特技閤乎物理嗎？裸奇點會造成什麼麻煩？“上帝”憎惡裸奇點嗎？奇點是物理時空中的點嗎？奇點的存在有多大的普遍性？什麼樣的蟲洞纔能成為星際旅行的通道？那通道是捷徑嗎？為什麼像“正質量”那樣貌似顯而易見的特性在廣義相對論中會成為難題？

目錄

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章 能量條件
1.1引言
1.2能量條件
第2章 奇點與奇點定理
2.1什麼是奇點？
2.2雷查德利方程
2.3測地綫束與共軛點
2.4時空的因果結構
2.5霍金-彭羅斯奇點定理
2.6討論
2.7附錄：雷查德利小傳
第3章 正質量定理
3.1漸進平直時空
3.2廣義相對論的動力學
3.3 ADM能量動量
3.4正質量定理
3.5捨恩與丘成桐的證明概述
3.6威頓的證明概述
3.7討論
第4章 宇宙監督假設
4.1黑洞、裸奇點及宇宙監督假設
4.2摧毀黑洞不可能任務？
4.3彭羅斯猜想與宇宙監督假設
4.4殼層穿越奇點與殼層會聚奇點
4.5走嚮嚴密錶述
4.6零質量標量場與裸奇點
4.7討論
第5章 蟲洞物理學
5.1薩根的小說
5.2黑洞、白洞和蟲洞
5.3球對稱可穿越蟲洞
5.4奇異物質負能量的挑戰
5.5蟲洞的“工程學”
5.6由蟲洞到時間機器
5.7討論
後記

作者介紹

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　　盧昌海，齣生於杭州，本科就讀於復旦大學物理係，畢業後赴美留學，於2000年獲美國哥倫比亞大學物理學博士學位，目前旅居紐約。著有《那顆星星不在星圖上：尋找太陽係的疆界》、《太陽的故事》和《黎曼猜想漫談》，並曾在《中國青年報》、《數學文化》、《科幻世界》、《現代物理知識》、《中學生天地》、《科學畫報》等報紙、雜誌上發錶幾十篇科普及專業科普作品。

文摘

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序言

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《恒星演化與宇宙命運：從核聚變到黑洞邊界》 作者：[此處可填寫虛構作者名，例如：陳宇] 齣版社：[此處可填寫虛構齣版社名，例如：星宇科學齣版社] ISBN：[此處可填寫一個虛構的ISBN，例如：978-7-5678-9012-3] --- 圖書簡介 本書是一部深入探討恒星生命周期、核物理過程及其對宇宙演化深遠影響的學術專著。它旨在為天體物理學、核物理學、高能天體物理等領域的研究人員、高年級本科生及研究生提供一個全麵、嚴謹且富有洞察力的知識框架，以理解恒星——宇宙中最宏偉的“熔爐”——是如何誕生、燃燒、死亡，並最終塑造我們所觀測到的宇宙結構的。全書內容聚焦於恒星內部的物理機製、能量産生過程、結構穩定性、多維度的演化路徑，以及它們死亡後留下的極端天體遺跡。 第一部分：恒星的黎明——誕生與早期演化 本書伊始，將詳盡闡述恒星形成的前驅物——分子雲的性質與引力坍縮機製。我們詳細分析瞭星際介質（ISM）的物理狀態，如溫度、密度和化學組成，如何影響初始角動量耗散與核心的形成。重點討論瞭開普勒定律在原恒星吸積盤中的應用，以及磁場在恒星形成過程中的關鍵調控作用。 在核心點燃階段，本書深入剖析瞭氫聚變的幾種主要途徑：質子-質子鏈（p-p鏈）和碳氮氧（CNO）循環。我們不僅給齣瞭這些反應截麵隨溫度的精確依賴關係，還詳細推導瞭能量産生率的公式，並對比瞭它們在不同質量恒星內部的主導地位。對流與輻射的物質輸運機製被置於詳細的討論之中，解釋瞭恒星內部的溫度梯度和化學元素混閤對主序星演化速度的影響。 第二部分：主序星的穩定燃燒與結構理論 主序星階段占據瞭恒星生命的大部分時間。本部分的核心是建立精確的恒星結構模型。通過對流、輻射、氣體和引力處於局部熱平衡的假設，我們係統地推導瞭描述恒星內部結構的核心四微分方程組：質量守恒方程、角動量（或流體靜力平衡）方程、能量産生率方程和溫度梯度方程。 本書對等溫結構（如完全對流的紅矮星）和輻射結構（如大質量恒星的核心）進行瞭詳細的數值解法探討。此外，對大型恒星中由高能輻射壓力主導的結構變化，以及對流區與輻射區交界處的“尖銳邊界”問題進行瞭深入的討論。我們引入瞭包辛斯剋-剋雷斯（Böhm-Vitense）對流理論的現代修正版本，以更準確地模擬對流效率。 第三部分：後主序的戲劇性轉變——殼層燃燒與結構不穩定性 一旦核心的氫燃料耗盡，恒星便進入劇烈的後主序階段。本書詳細剖析瞭氦閃現象在低質量恒星中的觸發機製，以及後續的氦聚變（三阿爾法過程）。重點討論瞭碳氧核心的形成和碳燃燒的爆發性特點。 對於大質量恒星，我們係統地描繪瞭“洋蔥式”核反應堆的構建過程，從氦、碳、氖、氧到矽的逐步燃燒，直至鐵核的形成。書中詳盡分析瞭每一階段的能量釋放效率和核素豐度演化。我們特彆關注瞭過渡期中，恒星大氣層和內部結構之間的耦閤問題，例如由對流區嚮下的深層對流（Dredge-up）過程如何改變恒星錶麵化學元素豐度，從而解釋瞭觀測到的紅巨星分支上的化學異常。 第四部分：恒星的終結——死亡、遺跡與極端天體 恒星的命運取決於其初始質量。本書將此部分分為三大類終結路徑： 1. 白矮星的極限： 詳細闡述瞭簡並態物理學，包括費米能的計算和壓力-密度關係。重點分析瞭錢德拉塞卡極限的物理意義及其在熱穩定性和結構完整性中的決定性作用。討論瞭吸積過程如何導緻Ia型超新星的爆發。 2. 中子星的形成與性質： 深入探討瞭核心坍縮超新星（II型和Ib/c型）的物理機製，包括對流不穩定性和中微子驅動的爆炸過程。書中詳細介紹瞭中子星內部的核物質狀態方程（EOS），比較瞭誇剋物質和超流體模型的預測差異，並討論瞭如何通過觀測脈衝星的自轉特性、磁場強度以及引力波信號來約束這些極端環境下的物態。 3. 黑洞的邊界： 探討瞭超越中子星質量上限後，時空幾何的徹底瓦解。我們從愛因斯坦場方程的簡單解（如史瓦西和剋爾度規）齣發，詳細解析瞭事件視界的定義、視界內部的因果結構，以及霍金輻射的半經典計算。本書還對黑洞視界附近的氣體盤吸積過程及其産生的強X射綫輻射機製進行瞭建模分析。 第五部分：核閤成與宇宙化學演化 本書的最後部分將視角拉迴整個宇宙，探討瞭恒星在其整個生命周期中作為宇宙元素“鑄造廠”的角色。我們區分瞭主序星內部的s-過程（慢中子捕獲）和超新星遺跡中的r-過程（快中子捕獲）對重元素（特彆是鐵及比鐵重的元素）的貢獻。通過結閤恒星演化模型和星係化學演化模型，本書量化瞭不同代恒星嚮星際介質返還物質的速率和化學成分，解釋瞭當前宇宙中元素豐度的觀測事實，並為理解宇宙中生命所需元素的起源提供瞭堅實的物理基礎。 本書結構嚴謹，數學推導詳盡，力求在經典理論的基礎上融入最新的數值模擬成果，為讀者提供理解恒星物理復雜性的鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名著實引人入勝，光是“奇點”和“蟲洞”這兩個詞，就足以勾起我對宇宙深處奧秘的好奇心。我一直對愛因斯坦的廣義相對論充滿敬畏，但又深感其理論的晦澀難懂。在翻閱瞭市麵上不少科普讀物後，總覺得點到即止，未能深入觸及核心。而“專題選講”這幾個字，則讓我看到瞭希望，它暗示著這本書並非泛泛而談，而是針對廣義相對論的一些關鍵、甚至是前沿的課題進行深入的剖析。我尤其期待書中能夠清晰地闡述奇點是如何在黑洞內部形成，以及愛因斯坦對蟲洞概念的早期構想和後來的發展。這種理論的挑戰性和想象空間，常常讓我夜不能寐。盧昌海先生的名字，我也早有耳聞，他在物理學科普領域的功力深厚，其嚴謹的學術態度和清晰的錶達方式，是我選擇這本書的重要原因之一。我希望能通過這本書，對廣義相對論的精髓有一個更深層次的理解，不再僅僅停留在“時空彎麯”這樣抽象的錶述上，而是能夠窺見其數學框架的精妙，以及它如何解釋我們所處的宇宙。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，好的科普書籍不僅在於傳遞知識，更在於激發思考。我希望這本書能夠像一位經驗豐富的嚮導，帶領我在廣義相對論的迷人世界裏探索。我非常好奇，在“奇點”這個極端的物理條件下，我們現有的物理理論是否仍然適用？而“蟲洞”，這個充滿科幻色彩的概念，在理論物理學傢眼中究竟扮演著怎樣的角色？這本書能否提供一些關於蟲洞穩定性和穿越性的理論分析？我想瞭解，盧昌海先生在講解這些概念時，會采用怎樣的邏輯框架和敘事方式。是否會從曆史發展的脈絡入手，介紹相關理論的誕生過程？還是會從現象齣發，逐步深入到其背後的數學原理？我更加期待的是，書中是否會探討一些尚未解決的理論難題，或者提齣一些富有啓發性的研究方嚮，讓我感受到物理學研究的活力與魅力。

評分☆☆☆☆☆

從書名上來看，《正版剛從奇點到蟲洞:廣義相對論專題選講》無疑觸及瞭廣義相對論中最具吸引力、也最引人遐想的部分。奇點，代錶著我們理解物理定律的極限；蟲洞，則開啓瞭對時空結構進行顛覆性想象的大門。我一直對物理學的這些“終極問題”充滿好奇，而能夠深入探討這些問題的書籍，往往會成為我的案頭讀物。我希望這本書能夠以一種係統而又不失趣味的方式，講解廣義相對論中的關鍵概念。比如，它如何解釋宇宙在膨脹過程中的引力效應？在描述黑洞的形成和性質時，奇點究竟扮演瞭什麼角色？而蟲洞的理論基礎又是什麼？我期待這本書能為我揭示這些問題的答案，並且不僅僅停留在理論層麵，還能提供一些相關的實驗證據或觀測數據，來佐證這些理論的有效性。盧昌海先生的學術背景和科普經驗，讓我相信這本書會是一部充滿智慧和啓發性的作品。

評分☆☆☆☆☆

讀完書名，我的腦海中 immediately 浮現齣無數關於宇宙起源和未來命運的猜想。廣義相對論作為描述引力的核心理論，其在理解黑洞、中子星等極端天體現象方麵起著至關重要的作用。我尤其想知道，這本書是如何處理“奇點”這一概念的。在經典廣義相對論中，奇點是理論失效的標誌，那麼是否會有新的理論框架來解決它？而“蟲洞”作為連接時空兩點的一種假想通道，其存在是否隻是理論上的可能，還是有跡可循？我希望這本書能夠深入淺齣地解析這些前沿物理學問題，並給齣相對嚴謹的學術論證。盧昌海先生的著作，我一直認為其在科普的深度和廣度上都做得非常齣色，所以對這本書抱有很高的期望。我期待它能給我帶來全新的視角和深刻的洞見，讓我對宇宙的認知上升到一個新的層麵。

評分☆☆☆☆☆

對於物理學愛好者而言，找到一本既能提供深度又能保持可讀性的書籍，實屬不易。許多關於廣義相對論的書籍，要麼過於數學化，讓非專業人士望而卻步；要麼過於簡化，犧牲瞭理論的嚴謹性。我特彆希望這本書能夠在這兩者之間找到一個絕佳的平衡點。我期待它能夠用通俗易懂的語言，解釋那些看似高深莫測的概念，例如彎麯時空的度規張量，以及剋裏斯托費爾符號的幾何意義。當然，我並非完全排斥數學，如果書中能夠適時引入必要的數學工具，並輔以詳盡的推導和解釋，那將是錦上添花。更重要的是，我希望能從書中瞭解到，廣義相對論是如何一步步發展到今天這個地步的，其中有哪些關鍵的實驗觀測和理論突破？“專題選講”的提法，讓我對它可能涵蓋的特定議題充滿期待，比如對引力波的最新研究進展，或是宇宙學中一些棘手問題的相對論解釋。