给好奇者的暗黑物理学(精)
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作者(法)罗兰·勒乌克//文森特·博滕斯|译者:张芳
出版社北京联合
ISBN9787559626165
出版时间2018-09
装帧其他
开本其他
定价49.8元
货号30311131
上书时间2024-06-03
商品详情
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导语摘要
聚焦宇宙科普中五个最吸引人的主题：黑夜、黑体、黑洞、暗物质、暗能量，讲述它们的发现史和引发的科学革命，如黑夜之于宇宙膨胀、黑体之于量子革命、黑洞之于大统一理论……罗兰·勒乌克和文森特·博滕斯著的《给好奇者的暗黑物理学(精)》以艺术的姿态呈现宇宙“暗黑”之美。硬壳精装，工艺考究，法国先锋插画家斯科特独具风格的插画极具感染力，阅读科学也可以充满美感和诗意。随书附赠超酷【暗黑物理学】主题明信片。
目录
前言 物理学中的黑概念
Part 1
A 黑色的夜空
膨胀的宇宙
最古老的光是何时发出的？
我们能看到宇宙视界之外的地方吗？
B 为什么夜空是黑色的
黑色的透明性：半透明介质
彩色的夜空
星座的黑色盒子
黑的选择
Part 2
A 黑体
黑体之谜
黑体是真实存在的吗？
最冷的黑体
B 黑体辐射
物体的暗黑性
黑色射线
潜意识的黑暗意识
Part 3
A 黑洞
黑洞是什么？
在黑洞视界的边缘
在怪物的肠道中
一个不是那么黑的洞……
宇宙旋涡
B 黑洞引力
宇宙坍缩
忧郁的星体
黑洞的光辉
Part 4
A 暗物质
暗物质的发现
星系中的暗物质
星系团中的暗物质
宇宙幻象
宇宙中的暗物质
原始核聚变
一个新的定律？
暗物质的属性可能是什么？
B 暗物质的炼金术
一种比黑色更黑暗的黑色
苦炼
宇宙的阿尼玛
宏观宇宙和微观宇宙的结合
Part 5
A 暗能量
令人惊奇的观测结果
解释的过剩
内容摘要
黑色的夜空，几百年来让天体物理学家们魂牵梦萦；黑体辐射的研究孕育了随后的量子革命；黑洞一直是宇宙中最富魅力的独特存在；暗物质与暗能量则是当代宇宙学里最神秘的假说……黑体、黑洞、暗物质、暗能量——为什么物理学家喜欢用“黑暗”一词来形容这些晦涩的科学发现呢？这个问题引导我们回顾物理学历史，思考其中的一些关键点。
罗兰·勒乌克和文森特·博滕斯著的《给好奇者的暗黑物理学(精)》通过追溯这些物理概念的发展演变史，深入探究“黑/暗”在不同的领域分别代表了什么，试图在物理的复杂性中驱散黑暗，让人能够从物理学的“黑概念”里得到收获与启发。
精彩内容
黑洞是什么？
我们都知道，一个被抛向高空的球在达到最大高度后会最终落地，抛球的力气越大，球的高度就越高。这是地球重力的一个表现，因为地球的重力会将所有的东西向地心拉去。球的高度会随着初始速度的平方增加：抛球的速度快两倍，球的高度就是原来的四倍。如果抛球的速度足够快，超过每秒11.2千米（约每小时4万千米），球就不会再落到地球上，而是会彻底摆脱地球的引力。只有行星际探测器的发射器才能达到这个足以摆脱地球引力的速
度，让我们可以看到我们身处的太阳系。这个逃逸速度与行星的质量和半径的商的平方根成正比，一
个比地球大4倍或小4倍的行星的逃逸速度会是地球的两倍。光的速度约为每秒30万千米，拉普拉斯算出，为了让光线无法逃逸，一个与地球密度相同的恒星的半径应为：太阳半径的250倍。显然，拉普拉斯公式只适用于经典物理学中的物质抛射体，不能先验地适用于粒子——即光子-——质量为零的光线。
关于引力对光产生影响的缜密研究必须在爱因斯坦于1915年发表的广义相对论的框架内进行。这个理论指出，引力的作用实际上是时空的几何表现，它本身是建立在物质和能量分配之上，时空因它而变形、弯曲了。自由运动的粒子必须沿着新几何中较短的线，也就是短程线来运动。因此，与经典理论相反，光虽然没有质量，也会受引力影响，或者更准确地说，是受时空的弯曲影响，它的轨迹在一个巨大的物体附近会偏转。英国天文学家亚瑟？
爱丁顿（1882—1944）在1919年的日全食期间首次验证了这一效应。在日全食期间观测到的接近太阳方向的恒星的位置与在一段时间后测量到的这颗恒星的位置之间存在着微小差异，这和爱因斯坦的计算完全相符。这是对于他的万有引力新理论的一个有力证明。今天我们知道，爱丁顿使用的实验器具太不精确了，以至于这个观察结果并不是真正有说服力的，但是，除了这个幸运的巧合之外，科学家又多次重复了这个实验，都明确证实了爱因斯坦的预言。
如果时空的弯曲会影响光线，那么在广义相对论的框架下，我们就有可能再次计算在何种条件下，星体能够限制光线的逃逸。爱因斯坦的理论证实了一个临界半径的存在，当星体的半径低于临界半径时，光线就无法从星体中逃逸。让我们出乎意料的是，计算这个临界半径的公式与由经典理论推导
出的拉普拉斯公式完全相同。这个临界半径被命名为史瓦西半径，以纪念在1915年计算出这个半径的德国物理学家卡尔·史瓦西（1873—1916），这个半径和物体的质量成正比，例如，根据史瓦西的公式，要将太阳转化为黑洞，必须将它的全部质量压缩成一个半径仅为3千米的球体！
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