描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787557875053
图文并茂、易读易懂:内含350余幅手绘图片和表格,以图解的手法清晰明了地展现当今理论物理学*活跃的研究领域中的*成果,逻辑清晰、有趣有料,帮助您更好地解读宇宙的前世、今生与未来。
★内容全面,详实细致:从验证爱因斯坦”百年猜想”的引力波,到人类*次”看见”宇宙的黑洞,带领读者探索当代前沿科学热点,科学化图解,让您更好地理解宇宙科学新思想,是一部值得随时翻阅的天文学知识读本。
时间和空间有形状吗?黑洞究竟是不是黑的?时间旅行存在哪些问题?到底有没有星际来客?这些看似小小的疑惑,恰恰蕴含着深奥的前沿科学理论。从验证爱因斯坦”百年猜想”的引力波,到人类*次”看见”宇宙黑洞,太多的前沿科技需要我们去快速了解,宇宙也在逐渐展现出真面目。
《图解果壳中的宇宙》从爱因斯坦的相对论出发,结合费曼的多重宇宙论,以350多幅手绘图片、思维导图及通俗易懂的文字,详细解读了霍金的果壳理论等当代理论物理学的*成果,带领读者探索引力波、黑洞等当代科学热点,思索宇宙的发展、生命的意义以及人类的未来。
第一章 相对论简史
1. 天才之路:阿尔伯特·爱因斯坦的学业/ 002
2. 19世纪的科学:充满空间的”以太”介质/ 008
3. 狭义相对论:重构科学界的爱因斯坦论文/ 012
4. E=mc2的应用:震惊世界的原子弹/ 016
5. 广义相对论:弯曲的时空几何/ 020
6. 宇宙常数:爱因斯坦的滑铁卢/ 026
7. 相对论预言:时间结束在黑洞尽头/ 030
8. 量子力学:”上帝不掷骰子”/ 032
第二章 时间的形状
1. 科学漫谈:时间到底为何物/ 036
2. 牛顿模型:时间是一根无限长的线/ 038
3. 广义相对论模型:一个崭新的时空观/ 042
4. 神秘的奇点:时间在这里开始或终结/ 046
5. 光锥回溯:我们的过去是梨子形状的/ 050
6. 量子引力场:解释宇宙区域的边界/ 054
7. 超对称理论:四维之外的格拉斯曼维/ 056
8. 超弦理论:将引力和量子理论合并的试探/ 058
第三章 果壳中的宇宙
1. 无限大的宇宙:我们只是浩瀚星辰中的一点/ 062
2. 宇宙中的行星:寻找太阳系内的行星/ 066
3. 静态宇宙:有关宇宙起源的讨论/ 074
4. 发现宇宙膨胀:几乎所有星系都运动离去/ 078
5. 宇宙大爆炸:时间和空间从这里创生/ 082
6. 量子宇宙:宇宙可能拥有多重历史/ 088
7. 人存原理:宇宙必须像我们看到的样子/ 092
8. 宇宙尺度加倍:能量暴胀创造更多的物质/ 096
第四章 预言未来
1. 占星术:人类预言未来的最初尝试/ 102
2. 上帝说,让牛顿去吧:牛顿定律及其预言能力/ 104
3. 用科学预言:拉普拉斯决定论/ 108
4. 连光都逃不出去:吞噬一切的”暗星”/ 110
5. 坍缩:恒星的终局/ 112
6. 煤库里找黑猫:我们如何发现黑洞/ 120
7. 黑洞真的”黑”吗:从”黑洞无毛”到”霍金辐射”/ 126
第五章 护卫过去
1. 时间机器:时间旅行仅仅是科幻吗/ 134
2. 飞向未来:沿着时间箭头前进/ 136
3. 闭合的时间圆环:建造回到过去的时间机器/ 142
4. 虫洞:最便捷的时空隧道/ 146
5. 负能量物质:建造可穿越虫洞的材料/ 150
6. 时序保护:我们很难回到过去/ 156
第六章 人类历史和星系探索
1. 人类演化理论:回顾人类演化的历史/ 164
2. 神秘的DNA:地球上智慧生命的基础/ 168
3. 生物进化:非生物手段助力人类成长/ 172
4. 人类计划:遗传工程在人类身体实验/ 174
5. 人工智能:计算机系统的进化极限/ 180
6. 指数增长:公元2600年的地球危机/ 184
7. 星系探索:寻找地外生命活动的痕迹/ 188
8. 外星文明:为什么没有星际来客/ 192
第七章 膜的新奇世界
1. 新理论兴起:被弦理论学家忽略的膜/ 198
2. 对膜的研究:p膜产生了新粒子/ 202
3. 弦理论的融合:膜在对偶性里的重要作用/ 204
4. 寻找万物理论:像拼图游戏一样的M理论/ 208
5. 膜的重要特征:粒子和力被束缚在膜上/ 210
6. 膜宇宙图景:我们可能生活在一张巨大的膜上/ 214
了解物理学的前沿理论,探索宇宙学的浩渺源流
似果壳般的宇宙
在天文物理学领域,无数科学家投身到宇宙学研究中,试图揭开宇宙的神秘面纱,解释宇宙的终极真理。在这其中,霍金是现代宇宙学的先驱代表性人物。这位享誉全球的物理学家认为,现代量子宇宙学揭示了宇宙的真实面貌–整个宇宙是由一个果壳状的瞬子演化而来,果壳上的量子皱纹包含着宇宙中所有结构的密码。
这就是说,我们曾经认为无边无际、浩瀚无垠的宇宙,在某种程度上可以将其理解为类似坚果硬壳之类的形状。而我们人类、银河系、恒星、地球等一切已知的物质,都存在于果壳的皱纹之上。这对宇宙学研究来说,是一个重要的里程碑。
霍金和众多宇宙学理论的新成果
本书在霍金宇宙学理论的基础上,结合了众多宇宙学理论,从多个方面、不同角度试图将宇宙学的新发现分享给读者,与读者共飨宇宙盛宴。
20世纪以来,天文物理学家建立起多种宇宙模型。概括起来主要有两大派别:一类是稳恒态宇宙模型,它认为宇宙在大尺度上的物质分布和物理性质是不随时间变化的,稳恒不变;另一类是演化态模型,它认为宇宙在大尺度上的物质分布和物理性质是随时间在变化的。
在众多的宇宙模型中,影响较大的是热大爆炸宇宙学说。这场爆炸后,形成迅速的膨胀,逐渐形成了我们今日可见的宇宙。这就是说,不仅宇宙间的万物在演化,大尺度的宇宙本身也是演化的主体。
从爱因斯坦说起
《图解果壳中的宇宙》从爱因斯坦讲起。这位发现相对论的伟大物理学家,是物理学永远绕不开的人物。无论是量子论、时空弯曲,还是宇宙常数,都离不开爱因斯坦的贡献,后人正是在爱因斯坦理论的基础上,才对宇宙学有了更为深入的研究。
爱因斯坦的一生经历丰富,若写出一本小说,一定会非常畅销。他一生中,曾数次搬家,结过两次婚;他为人风趣幽默,对生活充满敬畏和热爱。人们都知道他最大的成就是创立相对论,却鲜有人知道爱因斯坦花了更多的精力去研究量子力学。这些在本书中都可以看到。
宇宙学理论的大集合
本书是一本内容广博的科普著作,里面不仅对相对论、量子论、超弦理论、模理论等进行了深入浅出的解释,同时对宇宙大爆炸、暴胀、黑洞、虫洞、时间旅行等进行了直观的图解展示。
在阅读《图解果壳中的宇宙》的过程中,你一定会感受到科学探索的无限趣味。在人们通常的认知中,科学探索是一件枯燥的事情。但正因为人类拥有无尽的想象力与探索精神,让我们知道了浩渺宇宙的各种秘密–尽管科学家还没有探索出宇宙的终极真理,但庆幸的是,我们正走在一条通往光明的道路上。
人人都能读懂的图解系列
《图解果壳中的宇宙》是一本大图解加文字讲解的图书,对一些抽象的物理学理论,以图片解说的形式呈现出来。本书所选用的图解,均结合了最新的科学探索图片和知识。读者可借助图解,在脑海中构建出宇宙图景,准确理解霍金和一些物理学家的精妙理论。
限于编者的水平,书中难免有疏漏不妥之处。我们欢迎读者朋友批评指正,从而让更多人热爱上物理学,探索宇宙的奥秘。
编者谨识
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