宇宙之海的漣漪：引力波探測

內(nèi)容概要

　　《三思文庫科學(xué)前沿系列·宇宙之海的璉漪：引力波探測》被譽(yù)為“大西洋兩岸最好的科普作家”，保羅·戴維斯特邀主持。早在80年前，愛因斯坦就預(yù)言了引力波的存在。時至今日，引力波仍沒有被直接探測到。然而，科學(xué)家們卻極力肯定它的存在 井在世界各地投入巨資建造大型探測器，希望借此傾聽來自宇宙深處的聲音。人們期盼有朝一日能親耳聽到恒星的爆炸、中子星的合并、黑洞的創(chuàng)生，或許由此我們能弄明白眼前的宇宙為什么會是這樣?！　氖乱Σㄑ芯康膶＜?，西澳大學(xué)的大衛(wèi)·布萊爾和作家杰夫·麥克納瑪拉聯(lián)袂給我們講述了一個動人心魄的捉迷藏游戲。

作者簡介

作者：(澳大利亞)大衛(wèi)·布萊爾 杰夫·麥克納瑪拉 譯者：王月瑞

書籍目錄

序致謝前言 “你知道嗎，空間是彎曲的”引言 為什么要探測引力波了第一章 空間、謬誤與幾何第二章 牛頓空間與愛因斯坦宇宙第三章 引力理論第四章 宇宙鏡第五章 波動第六章 星體在深夜爆炸第七章 脈沖星的光臨第八章 脈沖星佐證引力波第九章 黑洞和時間伊始第十章 引力波探測者第十一章 超級探測器第十二章 引力波的曙光第十三章 新進(jìn)展和新走向第十四章 引力波天文學(xué)展望尾聲 “奇想的饋贈”

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：什么是空間？空間并不僅指介于恒星和行星之間的虛空，也不僅指外層空間和內(nèi)層空間兩種概念，更不僅指物體與物體之間的虛空，而是指物體自身所占有的空間。我們對空間這個概念已司空見慣，因?yàn)槲覀兙蜕钤诳臻g里并在空間里活動。也許正因?yàn)槲覀兲?xí)慣于這個詞了，因而便對“什么是空間”這個問題不會有過深的認(rèn)識?，F(xiàn)代物理學(xué)將空間和時間的概念統(tǒng)一成四維時空。然而，什么是時間呢？是否像攜帶著我們順流而下的河流？亦或像我們正在其上旅行的高速公路？不管它是什么，我們當(dāng)中的大多數(shù)都會產(chǎn)生這樣一種感覺，過生日的時候感到它流逝得太快了，遇到塞車時又覺得它走得太慢。然而，在我們尖刻地指責(zé)時間的時候，我們是否知道時間究竟是什么呢？非常有趣的是，在長途旅行中，我們總是抱怨時間過得太慢，而不會說空間太大。事實(shí)上，兩者是緊密聯(lián)系在一起的，這也是為什么把時空看成一個概念的理由。有鑒于此，我們是否可以把空間定義為物質(zhì)世界中的物體賴以存在的虛空？如果是這樣，那么我們是否又可把時間定義為所有事件均可在其中發(fā)生的虛無？肯定不行！我們想向你表明的是，時空是充滿真實(shí)物體的。尤其是，時空是有彈性的。理解時空的彈性有助于我們理解引力和引力波。沒有人真正知道為什么時空富有彈性，也許正因其有彈性，宇宙才會比大多數(shù)人所能想象的更離奇，也更有趣。時空的彈性使引力波能夠以光速穿行于宇宙之中，從而提供我們有待開發(fā)的全新的波譜一一引力波。我們從小就習(xí)慣于常規(guī)上給時間和空間在本質(zhì)上所下的定義。在學(xué)校里學(xué)數(shù)學(xué)時，老師教給我們笛卡爾坐標(biāo)系一一X軸和Y軸，以及由垂直線所構(gòu)成的方形網(wǎng)格，我們便依靠這種網(wǎng)格在坐標(biāo)系中標(biāo)注物體移動的路徑及物體所處的方位。每當(dāng)看到大街上隨處可見的方位圖時我們經(jīng)常想到這種概念。學(xué)習(xí)幾何時，老師又教給我們諸如三角形的內(nèi)角之和為180度、平行線無限延長永不相交等等一些被歐幾里得早已證明過的定理。學(xué)習(xí)物理學(xué)時，老師教會我們運(yùn)用通常稱為伽利略和牛頓的相對論原理，并運(yùn)用之對速度進(jìn)行加減。我們也從正規(guī)或非正規(guī)的渠道學(xué)習(xí)到，如果一個人以每小時10公里的速度奔駛在一列以每小時60公里速度飛駛的列車上，我們可根據(jù)這個人的跑動方向得出這個人相對于地面的運(yùn)動速度等于每小時50公里或70公里。由于人們從小就被灌輸已有2200年歷史的歐幾里得幾何與逾300年歷史的伽利略和牛頓物理學(xué)，難怪很多人在現(xiàn)代物理學(xué)面前不知所措，因?yàn)闆]有人告訴他們，這些所謂的古訓(xùn)或常理性知識事實(shí)上是錯的，或從根本上就錯了。起因是這些所謂的常識本身就建立在錯誤的假設(shè)上并使人們不去思考其錯誤所在，從而使現(xiàn)代物理學(xué)看起來撲朔迷離、詭不可測。造成此種現(xiàn)象的癥結(jié)之一是，這些虛假的理論在日常生活中乍一看又是正確的。這就是問題所在，正是這些不正確的假設(shè)妨礙了我們對廣義宇宙的本質(zhì)的理解。托勒密（Ptolemy）教育我們說，地球是宇宙的中心，太陽圍繞著地球旋轉(zhuǎn)，行星圍繞地球作復(fù)雜的同心輪式旋轉(zhuǎn)，也就是說，一個軌道套在另一個軌道之內(nèi)。這種理論當(dāng)初曾被普遍接受，因?yàn)樗茴A(yù)測太陽、月球和行星的運(yùn)動。例如，你可以利用這種理論預(yù)測一年中金星成為昏星或晨星的具體時間，你還可以用之預(yù)測火星和木星在不同星座中的運(yùn)動軌跡。事實(shí)上，用這種理論進(jìn)行預(yù)測并不能說明地球就是宇宙的中心。據(jù)此，哥白尼提出了一種更為簡單也更為準(zhǔn)確的理論替代了托勒密。他輕描淡寫地指出，地球只不過一個與其他行星毫無二致的行星。幾個世紀(jì)之后，實(shí)驗(yàn)證明哥白尼是正確的。今天，托勒密的理論在教科書中只是作為研究的歷史而不是作為知識進(jìn)行傳授。

編輯推薦

《宇宙之海的璉漪引力波探測》編輯推薦：主持人：保羅·戴維斯.系澳大利亞阿德萊德大學(xué)物理系教授，同時也是一位能用生動簡潔的語言解釋深奧科學(xué)概念的大師，他是20多本科普暢銷書的作者，涉硬的領(lǐng)域有宇宙學(xué)和理學(xué)，代表作：The Mind of God：The Cosmic Blueprint：The Last Threet,Minutes。《華盛頓時報》稱他為“大西洋兩岸最好的科普作家”。

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