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牛津通识课:黑洞、光、行星、引力(套装全4册)
三小时打造专业级知识框架,牛津大学出版社镇社之宝
三小时打造专业级知识框架,牛津大学出版社镇社之宝。《牛津通识课》是一套可读性强且包罗万千的百科全书,物理专业推荐的通识读物,完整了解宇宙极具吸引力的四大形象:黑洞、引力、光、行星!
◆带领你三小时打造一个学科的专业级知识框架。
◆牛津通识课系列是一个可读性强且包罗万千的工具书图书馆。
◆每本讲透一个学科(黑洞、光、行星、引力),看完一本,就把对应话题了解得明明白白。
◆牛津大学出版社自年开始出版的一套系列丛书,堪称镇社之宝。
◆由牛津大学牵头,邀各领域闻名世界的专家书写的通识读物。全球销量超万册,多本被选为大学入门教材。
◆集中于宇宙物理领域,一本书讲透光,引力,黑洞和行星的方方面面。
◆由点及面的网状知识图谱,按需阅读,帮助读者足不出户了解关于世界的种种真相。
◆牛津通识课系列是横跨四大知识板块(物理/生物/历史/文化)的大型通识读物。
《牛津通识课》系列丛书,是牛津大学出版社镇社之宝。自年出版以来,该系列已经涉及数十种学科,包含近本读物,全球销量过万册。《牛津通识课》的特点在于,每一本书对应一个主题,每个主题都由该领域的权威专家撰写。确保读者能在三小时内读完一本,并在读完之后搭建起一门关于该主题的专业级知识框架。目前,该丛书中的大部分已被世界各大知名高校选为专业入门教材。牛津出版社曾这样描述他们的野心:“《牛津通识课》将会涵盖所有主要学科,为所有读者提供一个可读性强且包罗万千的工具书图书馆。”
《引力》是支配宇宙的四大基本力之一。在本书中你会读到那些*伟大的科学家——牛顿、爱因斯坦、霍金的工作真正是什么,了解他们所取得的成就,开始从专业角度真正认识这个宇宙的“主宰者”——引力,了解20世界“*伟大的”发现——引力波。
《黑洞》是宇宙学*热门的的话题,但黑洞究竟是什么?是时空瓦解之地?是所有恒星都无法避免的终极命运吗?将科学事实与科幻小说分开,将黑洞的知识全面、系统地呈现在读者面前,向读者展示黑洞在宇宙中扮演的真正角色。用看似矛盾、神秘且有趣的黑洞现象,概述黑洞的性质和特征,讲述了包括大恒星的壮观崩溃和星系中心发现的巨大黑洞等天文现象。
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凯瑟琳·玛丽·布伦德尔(KatherineMaryBlundell),英国牛津大学天体物理学教授,牛津圣约翰学院高级研究员。
伊恩·沃尔姆斯利(IanWalmsley),伦敦帝国理工学院教务长,也是该学院实验物理系主任,曾担任牛津大学副校长和胡克大学实验物理学教授。
戴维·罗瑟里(DavidA.Rothery),英国开放大学的行星地质学教授,曾担任欧洲航天局/JAXA联合水星探测任务MIXS的英国首席科学家。
蒂莫西·克利夫顿(TimothyClifton)博士,毕业于剑桥大学,现任英国伦敦大学玛丽女王学院的讲师
《黑洞是什么
WhatIsaBlackHole?》
黑洞就是一个引力很强的空间区域。任何东西——甚至连光——都因为不够快,不能从其内部逃离。虽然这一概念最初是在理论物理学家丰富的想象中被构思出来的,但现在我们已经在宇宙中发现了数百个黑洞,并且它们以百万计。尽管这些黑洞是不可见的,但它们以一种很容易被探测到的方式与周围环境相互作用,并对其产生影响。确切地说,这种相互作用的性质取决于相对黑洞的距离:太近的话是不能逃脱的,但更远的地方就会出现一些戏剧性的壮观现象。年,安·尤因(AnnEwing)在一篇报道年于得克萨斯州举办的一个研讨会的文章中首次提到了“黑洞”一词,然而她从未说明是谁发明了这个词。
年,美国物理学家约翰·惠勒(JohnWheeler)需要一个词作为“引力坍缩彻底的恒星”的简写,于是开始推广这个术语——不过坍缩的恒星这一概念早在年就由他的美国同事罗伯特·奥本海默(RobertOppenheimer)和哈特兰·斯奈德(HartlandSnyder)提出来了。事实上,关于现代黑洞概念的数学基础在年就已经诞生了。德国物理学家卡尔·史瓦西(KarlSchwarzschild)在空间中有孤立无转动的质量的条件下解出了爱因斯坦的重要方程(在他的广义相对论中被称为场方程)。
在此之后过了20年,印度物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡(SubrahmanyanChandrasekhar)研究了恒星死亡时会发生什么。以此为基础,英国的亚瑟·爱丁顿爵士(SirArthurEddington)解决了一些相关的数学问题——比奥本海默和斯奈德的工作稍早一点。爱丁顿的计算表明,当大质量恒星耗尽所有燃料时会坍缩形成黑洞,不过爱丁顿自己在年向皇家天文学会宣称其物理含义是“荒谬的”。尽管这个概念看起来荒谬,但黑洞无疑是我们的银河系乃至整个宇宙物理现实的重要组成部分。
年,美国的大卫·芬克尔斯坦(DavidFinkelstein)取得了更进一步的进展,他明确了黑洞周围存在一个单向表面。这对于我们将在下一章中讨论的内容具有重要的意义。这个表面的存在不允许光从黑洞内部强大的引力中脱离,而这也是黑洞是黑色的原因。要理解这种现象是如何产生的,我们首先要理解物理世界的一个深刻的特性:任何运动的粒子或物体都存在一个最大速度。
快是有多快
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