理论/推动丛书物理系列 文教科普读物 (英)佩雷罗？g.费雷拉 新华正版
推动？物理系列 理论（爱因斯坦之后，广义相对论的全景图。烧脑程度：3星。《推动丛书》25年经典作品。随书附赠价值39.6元由汪洁、吴京联袂主讲的《经典科普解读课》6折券）
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作者(英)佩雷罗？g.费雷拉
出版社湖南科学技术出版社
ISBN9787535795168
出版时间2018-01
版次1
装帧其他
开本其他
页数367页
字数261千字
定价59元
货号xhwx_1201672358
上书时间2023-12-17
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主编：
爱因斯坦提出广义相对论已经过去100多年，这100年多年来，它一直被许多人认为是的理论，它被用来对宇宙的运行进行预言，而且这些预言均已得到观察的证实，包括如今炙手可热的引力波。作者用优美而又生动的笔触向我们描述了了爱因斯坦之后，广义相对论探索的波澜壮阔图景，一群格迥异的人物正陆续登场理论是推动丛书物理系列其中之一，这是一本广义相对论的传记，没有科学背景也能畅读。2018年新版的推动丛书全新设计了版式、封面，提升了阅读体验，让读科普不再艰难。随书附赠价值39.6元由汪洁、吴京联袂解读的经典科普解读课6折券。
目录：
章 如果一个人自由下落
第2章 有价值的发现
第3章 正确的数学，可憎的物理
第4章 坍缩的恒星
第s章 鹦鹉学舌
第6章 无线电时代
第7章 惠勒叫
第8章 奇点
第9章 统一的困境
0章 看见引力
1章 暗宇宙
2章 时空的终点
3章 惊人的外推
4章 待要发生的事情
致谢
注释
参文献
名词索引
内容简介：
自从阿尔伯特？爱因斯坦1915年提出广义相对论以来，物理学家们一直在探索和质疑这一理论。广义相对论为我们对时间的起源和宇宙中所有恒星和星系的演化的理解提供了关键的理论。这一理论的坚定支持者不仅揭示了宇宙极大尺度的物质属．而且为小尺度上的存在研究开辟了道路，并解释了实在的结构是如何突现的。佩雷罗？g.费雷拉著的理论揭示了广义相对论的更广阔的相关，向我们展示了宇宙从哪里开始、它的现状以及它还将带领我们奔向何方。
作者简介：
王文浩，现执教于清华大学工程物理系，早年于学技术大学近代物理系。译著有时空的大尺度结构(史蒂芬？霍金等著)和通向实在之路(罗杰？彭罗斯著)等。
精彩内容：
引言1919年11月6，在英国皇家学会暨皇家天文学会的联席会议上，亚瑟？爱丁顿站起身来走上讲台，公布了他的探险队在非洲西海岸的一个郁郁葱葱的小岛——普林西比——的天文观测结果，引力物理学的传统研究模式此被颠覆。这位剑桥天文学家以庄严的语调描述了他的探险队是如何在那里建立起一个天文望远镜观测站，并对全食天象进行非常细心地拍摄，以捕捉途经太阳的星光所发生的微弱偏折信号的。他们的观测表明，由英国科学的守护神——艾萨克？牛顿——发明的、被当作事实接受了两个多世纪的引力理论是错误的。他声称，观测结果与阿尔伯特？爱因斯坦提出的被称为“广义相对论”的新的正确理论所作的预言一致。当时，人们已经知道爱因斯坦理论具有解释宇宙的潜力，同时也知道要验证这种预言存在着难以置信的困难。会议结束后，在听众和发言者一同离开会议厅，将要消失在伦敦的夜中的当儿，一个名叫路德维克？西尔伯斯坦的波兰物理学家缓步走向爱丁顿。西尔伯斯坦曾写过一本介绍爱因斯坦的“狭义相对论”的书，现在他对爱丁顿所作的有关广义相对论的发言很感兴趣。他对爱丁顿说道：“爱丁顿教授，你肯定是这世界上理解广义相对论的三个人之一。”在爱丁顿正迟疑该怎么回答时，他接着补充说：“别谦虚了，爱丁顿。”爱丁顿看着他正道：“哦不是，我正在想这第三个人是谁。”当我次知道爱因斯坦的广义相对论的时候，西尔伯斯坦给出的人数估计很可能要向上调整了。那是在1980年代初，我在电视系列节目《宇宙》里看到卡尔？萨根谈论空间和时间如何能够收缩或伸展。我当即要我爸给我解释这个理论。但他能告诉我的只是这个理论非常非常的难懂。“几乎没有人能搞懂广义相对论，”他说。我不是那么容易却步的人。这个奇怪的理论里有某种深深吸引人的东西，只是它被扭曲的时空网络包裹得那么紧，以至于很难看得清。我在《星际迷航》中可以看到广义相对论的影子。影片中，当“企业号”飞船被“暗星”踢回到过去，或者当柯克船长在不同的时空维之间来回挣扎时，都用到广义相对论来解释。但这个理论真的这么令人费解？几年后，我在里斯本上大学，学的是土木工程。这所由石头、钢铁和玻璃构成的庞大建筑群落堪称萨拉查政权时期 西斯建筑美学的典范。大学的课程设置里包含了无穷无尽的讲座，我们被灌输各种有用的东西：如何搭建计算机、桥梁和机器。我们几个对现代物理学感兴趣的同学便在课余时间阅读现代物理来逃避这种苦差事。我们都想成为爱因斯坦。不论是当时还是现在，他的一些概念不经意间会出现在我们的讲座里。我们懂得了能量是如何与质量相联系的，以及为什么说光实际上是由粒子构成的。正是在学电磁波的知识时，我们开始了解爱因斯坦的狭义相对论。他想出这套理论是在1905年，一个26岁的青年，比当时的我们年长不了多少。我们的一位比较开明的导师鼓励我们去阅读爱因斯坦的原始。与课业布置的繁琐练相比，这些真好比是玲珑剔透的小宝石。但爱因斯坦的广义相对论是关于时空的宏大理论，不是阅读书目的一部分。我决定自学广义相对论。我搜遍大学图书馆，找到了一些由20世纪的物理学家和数学家编撰的专著和教材。这些作者里有剑桥皇家天文学家亚瑟？爱丁顿、哥廷根几何学家赫尔曼？外尔，量子物理学之父埃尔温？薛定谔和沃尔夫冈？泡利等。所有这些大家都用自己的独特方式讲述了该如何教授爱因斯坦的这门理论。有一本大部头著作看起来像一厚本电话簿，有一千多页，里面还有三位美国相对论专家的赞词和。而另外一本由量子物理学家保罗？狄拉克所撰的小书则薄得勉强凑够了70页。我觉得我进入了一个由富魅力的物理学大家所构筑的全新的概念世界。理解他们的思想不是很容易。我不得不学着用一种全新的方式——一种在初阶段需要用难以捉摸的几何学和深奥的数学的方式——来思。解码爱因斯坦理论需要掌握不熟悉的数学语言。当时我还不知道当年爱因斯坦自己也是做足了同样的功课才建立起他的这一理论。一旦掌握了这种语言的词汇和语，阅读起来变得得心应手了，同时也由此开始了我一生的对广义相对论的迷恋。这听起来好像过于夸张，但我实在找不出其他语言来形容：学爱因斯坦广义相对论的优选的回报是能够准确理解宇宙的历史、时间的起源，以及宇宙中所有恒星和星系的演化。广义相对论能够告诉我们在宇宙远的地方是什么样的状态，它能够解释这些知识是如何影响到我们在此时此地的存在。爱因斯坦的这一理论还揭示了存在的小尺度，在这种尺度下，能量优选的粒子可以无中生有地应运而生。它可以解释实在、空间和时间的结构是如何出现的并成为大自然的框架。在紧张学的这几个月里，我所学到的是，广义相对论将空间和时间变活了。空间不再仅仅是事物存在的地方，时间也不再是滴答作响的时钟所显现的保持事物运行的标签。根据爱因斯坦相对论，空间和时间是一曲交织在一起的宇宙之舞，它们对你可以想象的任何一丁点东西——从粒子到星系——做出响应。它们将自身编织成能够产生离奇效果的复杂图案。从他次提出之后，这一理论被用于探索自然世界，揭示出宇宙是一个充满活力的地方，它以极快的速度扩张，充满了黑洞，空间和时间遭到毁灭的穿刺，到处是巨大的能量波，每一波浪涌所携带的能量几乎同整个星系的能量一样多。广义相对论已经让我们走得比我们曾经想象的更远。当我次学广义相对论时，让我震惊的还不止这些。虽然爱因斯坦发展这一理论花了差不多10年时间，但它一经建立便保持至今不曾再变。近一个世纪来，它一直被许多人认为是的理论，任何一位有幸了解它的人都对它深表钦佩。广义相对论，作为现代思想的核心，作为与西斯廷教堂、巴赫大提琴组曲或安东尼奥尼电影比肩的一项巨大的成，已经以其放之四海而皆准的普适成为一个标志。广义相对论可以浓缩成一组很容易归结并写下来的方程组和则。它们不仅优美，而且能够对现实世界给出一些说。它们被用来对宇宙的运行进行预言，而且这些预言均已得到观察的证实。广义相对论里埋有这样一个坚定的信念：宇宙中藏着有待探索的更深层秘密。我还想得到什么？近25年来，广义相对论一直是我生活的一部分。它一直是我的很多项研究的核心，为我和我的合作者试图理解的东西提供支撑。我初学爱因斯坦理论的经历远远谈不上有多独特。世界各地都有迷上爱因斯坦理论的人，有些人为了揭开它的奥秘付出了自己的一生。这些事情真的发生在世界各地——从金沙萨到克拉科夫，从坎特伯雷到圣地亚哥。我经常要寄送研究，它们的作者都试图找到广义相对论方程的新的解，甚至想修正这一理论。爱因斯坦的理论也许难以把握，但它十分。它的困难和棘手只是表明，在它的意义被发掘出来之前仍有许多东西值得探讨。任何人，只要有笔和纸，再加上耐心，都有机会在此一展身手。我经常听到博士生导师告诉他们的，如果你害怕后找不到工作，不要去碰广义相对论。对许多人来说，这一理论实在是太深奥了。那些一生致力于广义相对论的人是出于热爱，这是一项几乎得不到回报的事业。但是，你一旦发现了其中的一个问题，你不可能再离开相对论。近，我遇到一位搞气候变化建模的领物。他是这个领域的先驱，是英国皇家学会会员，是天气和气候预报这一靠前困难研究领域的专家。但他从没有打算在这一领域干一生。事实上，作为20世纪70年代的年轻人，他研究的是广义相对论。这差不多是40年前的事儿了，但当我们次见面时，他苦笑着告诉我：“其实我是个相对论学者。”我的一个朋友很早以前离开了学术界，此前他曾研究爱因斯坦理论将近20年。现在他在一家软件公司工作，研发大数据的存储方。他每周都要在世界各地飞来飞去，为银行、企业和去设立这些高度复杂昂贵的系统。然而，当我们见面时，他是想问我一些有关爱因斯坦理论的问题，或与我分享他对广义相对论的近期新想。他离不开它。关于广义相对论，有一件事一直困扰着我：尽管过去了近一个世纪，这一理论是怎么不断产生新结果的？我本来以为，鉴于有那么多精英致力于发展这一理论，它早在几十年前该被发掘殆尽了。这个理论可能是困难的，但我们从中汲取的营养难道没有个上限？难道黑洞和宇宙膨胀还不够丰富？但当我不断深入研究由爱因斯坦理论导出的许多思想，不断与从事这一理论的杰出人才交流接触，我越发意识到广义相对论的故事是一部迷人的、宏大的作品，它的发展也许和这一理论本身一样复杂。理解为什么这一理论还如此鲜活的关键是追踪其百年来的艰辛历程。本书是关于广义相对论的传记。爱因斯坦关于空间和时间如何交织在一起的思想有它自身的生命发展逻辑。整个20世纪里，它既给那些聪明的大脑带来喜悦，也让他们深受挫败的痛苦。广义相对论是这样一种理论，它时不时会扔出一些有关自然世界的令人惊喜的古怪见解，尽管这些见解连爱因斯坦本人也难以接受。随着这一理论的不断传播，各种新颖的和意想不到的发现以奇特的情形冒出来。黑洞的初设想是在次世界大战的战场上，后来又同时递交到美国和苏联的开拓者的手中。宇宙膨胀的想早是由一位比利时神父和一位俄国数学家兼气象学家提出的。对于广义相对论的建立起到至关重要作用的新奇的天体是偶然被发现的。乔斯琳？贝尔是在剑桥用木头、铁丝和钉子搭建的摇摇晃晃的铁架上发现的中子星。广义相对也是20世纪几场重大思想战役的核心。它是希特勒德国迫害的目标，是斯大林的俄国追逐的对象，在1950年代又被美国打入冷宫。它挑起了物理学界和天文学界的各路大腕为争夺宇宙的理论而互相攻击。在探求宇宙是否由一声巨响开始，或宇宙是否会永恒存在，以及时间和空间的基本结构到底是什么等问题上，他们时不时会将广义相对论抖落出来。这一理论还将遥远的社区连接在一起：在冷战中，苏联、英国和美国的科学家曾解决黑洞的起源问题坐在了一起。广义相对论的故事并不是只关于过去。在过去的10年里，这一点已经很明显：如果广义相对论是正确的，那么大部分宇宙将是暗的。宇宙中充满了这样一种东西，它不仅，而且甚至不反光也不吸收光。观测证据是压倒的。宇宙中近三分之一的物质似乎是由暗物质构成的，这是一种重的、看不见的东西，它们像一群愤怒的蜜蜂涌在星系的周围。另外三分之二的虚无缥缈的物质则以暗能量形式存在，它们将空间推离开。只有4％的宇宙是由我们所熟悉的东西——原子——构成的。我们是微不足道的。也是说，如果爱因斯坦的理论是正确的，那么可能——当然仅仅是可能——我们正趋近广义相对论的极限，爱因斯坦理论已经开始被破解。爱因斯坦理论也是那些整天挂在理论物理学家嘴上的关于自然的新的基本理论的基本要素。弦理论，一种试图比牛顿和爱因斯坦走得更远，大有要统一自然界的之势的理论，依赖于具有更高维上奇特的几何质的复杂时空。有些人将这种比爱因斯坦理论远更深奥的理论赞誉为理论，而另一些人则将它抨击为浪漫小说，甚至不是科学。像一种出格的，如果不是有广义相对论在前，弦理论也不会存在，但许多相对论学者却拿怀疑的眼光来看待它。暗物质、暗能量、黑洞和弦理论都是爱因斯坦理论的后代，它们主宰着物理学和天文学。在给各大学做讲座，参加研讨会，出席欧洲航天局会议，负责一些重要的科学卫星节目的过程中，我认识到，我们正处在现代物理学的一项重大变革之中。有才华的年轻科学家已能够用一个世纪里积累起来的专业知识来看待广义相对论。他们正在用无与伦比的计算能力来发掘爱因斯坦理论，探索有可能废黜爱因斯坦理论的引力替代理论，在茫茫宇宙中寻找可以证实或证伪广义相对论基本的古怪天体。更广泛的科学家社区正被同时调动起来积极参与到建设庞大的观测设备的事业中来。这些设备可以比我们以往任何时候都看得更远、更清楚，卫星将被发用来搜寻广义相对论提出的某些古怪的预言。广义相对论的故事叙事宏大，目标高远，值得传颂。因为进入21世纪后，我们正面临它的许多重大发现和悬而未决的问题。一些重要的事情很可能真的会在未来几年里发生，我们需要了解这从何而来。我认为，如果说20世纪是量子物理学的世纪，那么21世纪将是爱因斯坦的广义相对论充分展示其魅力的舞台。
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