傳播，以思想的速度

內容概要

自愛因斯坦近一個世紀前第一次描述引力波以來，引力波問題遭遇了可能是物理學史上最持久的爭議。到目前為止，尚未探測到這些由愛因斯坦的廣義相對論首先預言的時空波動，只是在21世紀初的今天，我們才終于快有可能觀測它們。
愛因斯坦的理論發(fā)表后，理論論戰(zhàn)和棘手的辯論一直伴隨著引力波這一課題，肯尼菲克這部劃時代的著作將帶領讀者了解這?歷史。那些鮮為人知的關于我們如何獲得引力波定論的故事，涉及一系列20世紀物理學的一流人物，包括費恩曼、邦迪、惠勒、索恩和愛因斯坦本人，愛因斯坦曾兩次宣稱引力波不存在。但又兩次改變了自己的想法。
《傳播以思想的速度(愛因斯坦與引力波)》(作者丹尼爾·肯尼菲克)的書名來自愛丁頓在1922年作出的一個著名的懷疑論的評論——“引力波以思想的速度傳播”?？夏岱瓶艘赃@個書名，來隱喻每一個物理學家設法解決引力波問題時所表現(xiàn)出來的個人的卓越才華，同這個領域那令人沮喪的整體進步遲緩所形成的鮮明對?。
《傳播以思想的速度(愛因斯坦與引力波)》以新的眼光看待與引力波故事有關的種種麻煩與沖突，通過直接確證引力波的存在而第一次為其畫上了一個圓滿的句號。

作者簡介

丹尼爾·肯尼菲克，1997年于加州理工學院獲物理學博士學位，現(xiàn)任美國阿肯色大學物理系助教，主要研究引力波物理學以及現(xiàn)代物理學史?？夏岱瓶瞬┦窟€是LISA國際科學小組的成員，LISA是美國宇航局的一個項目。目標是在太空運行引力波探測器，國際科學小組為該項目提供理論指導。肯尼菲克博士也是《愛因斯坦全集》(普林斯頓)的一名編輯。該項目致力于出版愛因斯坦的全部文稿并對其20世紀20、30?代的研究論文進行分析。

書籍目錄

致謝
第一章引力波類比
第二章愛因斯坦之前的引力波
第三章引力波的起源
第四章思想的速度
第五章引力波存在嗎?
第六章引力波及廣義相對論的復興
第七章類比法辯論
第八章運動問題
第九章懷疑論者的肖像
第十章接近探測的邊緣
第十一章四極公式爭議
第十二章跟上思想的速度
附錄A審稿人的評審報告
附錄B采訪及其他新的資料
注釋

章節(jié)摘錄

　　值得一提的是，在愛因斯坦發(fā)現(xiàn)廣義相對論場方程組的過程中，與電磁學的類比是個強有力的工具。愛因斯坦創(chuàng)立這個理論所經(jīng)歷的歷程是漫長而艱辛的，近年已經(jīng)有人對此進行了詳盡的研究?！　￡P于類比和它在科學領域中的運用，已經(jīng)有了很多描述[特別見赫西（Hesse）1966年文章]，但對于科學的類比究竟是什么，顯然還沒有一個簡單易懂的定義。大多數(shù)類比，比如像引力波與電磁波這樣的類比，也可以說成是一種模型化的方法。很顯然，物理學家提到引力波和電磁波類似時，他們實際上是把后者想成了前者的一個模型。模型的使用是物理學的一個突出的特征，在此情況下，我還是選擇用類比這個詞，因為在這個領域工作的物理學家最常用的就是這個詞。而且我認為，它有助于準確地澄清我們所談論的是什么類型的模型。有一些模型，物理學家認為它們是對被模型化了的事物的真正描述，例如氣體的動理論模型，該模型把氣體形象化地描述為由許多微小的分子所組成。如今，物理學家們確信氣體就是這樣組成的。一個模型也可以由很多部分組成，每一部分都是虛構的，但整體卻形成了對研究對象的有效的等效描述（即我們提到“模型構建”時大腦里所出現(xiàn)的東西）。這種例子就包括麥克斯韋曾嘗試將光以太構建成齒輪的力學系統(tǒng)模型。我們面臨的情況是，物理學家并不相信引力波就是電磁波（雖然當這種類比第一次出現(xiàn)時，似乎真有這種可能），也沒有通過簡單地堆砌磚塊來構建模型。他們只是說，引力波的行為像電磁波，并且還常常要對它們各自的支配方程進行一一類比。這使得類比成為描述所發(fā)生的事情的非常恰當?shù)挠迷~，因為當我們提到類比這個詞時，我們常常就能明白在兩個系統(tǒng)間有一系列的相似性，一個系統(tǒng)的特點對應著另一個系統(tǒng)的某個特點。研究引力波時，物理學家所說的類比指的是相當正式的、基于數(shù)學的類比，它確定了在支配引力波的方程及其中出現(xiàn)的量與支配電磁輻射的方程間存在相似?？墒菍ξ覀儊碚f，在自然界中還存在其他更具描述性的、非正式的有趣類比，例如聲稱引力波可被看作“時空彎曲中的漣漪”，猶如在池塘的水面上被激起的水波。為清楚起見，我將用比喻一詞來描述這種相似，而將類比一詞用在更正式的情形——對核心內容的論述上。　　為了我們的目的，我們將集中在類比的兩個主要應用上。第一個應用是作為探索或發(fā)現(xiàn)的方法。在這種情況下，無須保證類比中的每一點都相互對應，因為我們并不假定兩個實體真的是相同的東西。庫恩（Thomas Kuhn）在他的物理學實踐中討論了這種類比的重要性，強調了在物理學家最大可能地使用現(xiàn)有工具方面，類比思維起了多么重要的作用?！　　?/pre>








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