1919年5月29日,一次跨越半個地球的日食觀測發(fā)現(xiàn),引力可以使光線彎曲,這一驚人的發(fā)現(xiàn)證實了愛因斯坦的廣義相對論,從根本上改變了我們對空間和時間的認識。一個世紀后,另一群科學(xué)家使用事件視界望遠鏡記錄下了黑洞事件視界附近的星光彎曲效應(yīng),讓人們*次看到了黑洞的真實模樣,在**的情形下對愛因斯坦的理論進行了檢驗。本書用清新的語言,帶領(lǐng)讀者重溫這一個世紀里科學(xué)家探索引力奧秘的艱辛歷程。
語言清新通俗,
內(nèi)容扣人心弦。
從愛因斯坦關(guān)于光線彎曲的顛覆性預(yù)言說起,
一直到如今致力于拍攝黑洞圖像的宏偉工程,
帶你領(lǐng)略人類探索引力奧秘的一個世紀,
重溫一個在科學(xué)史上*的時代。
阿爾伯特·愛因斯坦在1919年5月29日這一天名垂青史,盡管他當天并未做過什么引人注意的事情。天文學(xué)家阿瑟·愛丁頓和他的研究團隊在那天完成了一次日食觀測,并獲得了驚人的發(fā)現(xiàn):正如愛因斯坦預(yù)測的情況一樣,引力可以使光線彎曲。這一發(fā)現(xiàn)證實了廣義相對
論,也從根本上改變了我們對空間和時間的認識。
一個世紀后,另一個研究小組的天文學(xué)家在更大的尺度上進行了一場與之相似的實驗。他們使用的事件視界望遠鏡是一個覆蓋全球的射電天線陣,觀測目標是銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞人馬座 A*附近的區(qū)域。作者羅恩·考恩表示,這次實驗的首要目標是確定愛因斯坦的理論在細節(jié)上是否正確。我們對于量子力學(xué)中與引力相結(jié)合的關(guān)鍵部分一無所知,但黑洞或許可以幫助我們更深刻地理解這方面的內(nèi)容。通過事件視界望遠鏡對人馬座A*附近的星光實施的觀測,科學(xué)家不僅可以首次直接觀察到事件視界 一個只允許黑洞外部物質(zhì)和輻射進入而不允許物質(zhì)和輻射從中逃離的邊界,還可以在的情形下對愛因斯坦的理論進行檢驗。
本書向我們展示了從至關(guān)重要的1919年日食觀測,一直到事件視界望遠鏡建成的整個探索歷程,以及目前這一領(lǐng)域的研究熱點?级饔们逦锥恼Z言講解了相關(guān)的物理知識,并生動地表達了自己的觀點:我們對引力的研究熱情,其實就是一種對理解宇宙的渴望。
羅恩考恩(Ron Cowen),《國家地理》《自然》《紐約時報》《科學(xué)》《科學(xué)美國人》等報刊的撰稿人,美國國家公共電臺《科學(xué)星期五》特邀評論員,曾分別兩度獲得美國物理聯(lián)合會科學(xué)寫作獎、美國天文學(xué)會太陽物理學(xué)部大眾寫作獎。
001 引言
005 章 開端
015 深入討論:空間和時間,一個完美的統(tǒng)一體
017 深入討論:愛因斯坦的前人對等效原理的檢驗
020 第二章 從混亂到勝利
037 深入討論:黎曼的工作和度規(guī)張量
038 深入討論:愛因斯坦方程的含義
040 第三章 愛丁頓的使命
057 深入討論:研究彎曲光線的歷史
059 深入討論:一次發(fā)生于當代的日食
061 第四章 宇宙在膨脹
073 第五章 黑洞和對廣義相對論的檢驗
080 深入討論:對愛因斯坦理論的全新檢驗
087 第六章 量子引力
099 深入討論:黑洞和信息悖論
105 第七章 傾聽黑洞的聲音
117 深入討論:LIGO以及其他探測器
122 深入討論:引力波的失而復(fù)得
126 第八章 拍攝黑洞的圖像
136 深入討論:黑洞成像的歷史
140 引文出處
144 延伸閱讀
149 致謝