5個必須擁有《黑洞不是黑的》的理由:
★《時間簡史》齣版近30年後,霍金又一新作!
★霍金以研究黑洞聞名,他究竟知道些什麼?《黑洞不是黑的》將告訴你黑洞的秘密,還有霍金新的研究成果,霍金說:他有可能憑此而獲得諾貝爾奬!
★不懂物理?小學生都能看懂!全書沒有公式,並配有插畫,大衛·舒剋曼撰寫的注解淺顯易懂,1小時無壓力暢讀!地鐵到站,你對這個世界又多懂瞭一些;
★它非常美,拿到它你會有種愛不釋手的感覺。精裝雙封麵,燙啞光銀內封,腰封背麵是印銀的霍金年錶,它有一種精緻又性感的美;
★特彆收錄吳忠超先生的《黑洞極簡史》。
隻能用機器人與我們交流的霍金現在仍保持著異常的活力,他懂得宇宙學中很罕見的數學語言,而且他力求贏得更多大眾的理解。《黑洞不是黑的》是霍金2016年在英國BBC廣播公司裏斯講演中嚮大眾傳遞的對黑洞的洞見,其中談及的“黑洞無毛定理”使得黑洞研究變得極度純粹,並直擊自然的核心奧妙。他以遊刃有餘的通俗講解,將我們帶嚮宇宙zui奇異的角落。這位傳奇物理學傢斷言,隻要能理解黑洞以及它們如何挑戰時空的本性,我們就會更接近揭開宇宙的奧秘。黑洞裏真的什麼都沒有嗎,這個問題也許不是作為大眾的我們所要關心的問題,卻是我們偶爾想起會好奇的一個話題,這本書則以極簡的講述,告訴我們一個不同以往的黑洞。在經典引力物理中,霍金除瞭貢獻瞭奇性定理,還發現瞭黑洞視界麵積不減定理。霍金這次要告訴我們,黑洞並不像想象的那麼黑,事物可以從黑洞逃逸,信息可以某種方式保存。本書由大衛·舒可曼撰寫導言,並特彆收錄吳忠超《黑洞極簡史》。
史蒂芬?霍金
史蒂芬?霍金(StephenHawking)被尊崇為愛因斯坦後*傑齣的理論物理學傢之一。1963年,年僅21歲的劍橋大學研究生史蒂芬?霍金染上運動神經疾病,被告知隻有兩年可活。然而他卻成為龔維爾和基斯學院的卓越研究員,後來被選為盧卡斯數學和理論物理學教授,牛頓從1663年起曾擔任這一教職長達30年。霍金教授現在是劍橋大學理論宇宙學中心的研究所長。他被授予超過12個名譽學位,1989年被授予榮譽勛爵。他還是英國皇傢學會會員和美國科學院院士。他為普通讀者撰寫的暢銷書包括《時間簡史》《果殼中的宇宙》等。
大衛?舒剋曼
大衛?舒剋曼是BBC新聞科學編輯,從2003年起報道科學和環境問題。他報道過美國航天飛機的*後一次升空以及大型強子對撞機的發現。他是BBC十點新聞的定期撰稿人,著有三部著作。
“他能以如珠的妙語清晰地詮釋宇宙的復雜……他擁有非凡的頭腦。”——《觀察傢》
“物理學的大祭司,幾乎能夠讀懂上帝精神的少數人之一。”——《洛杉磯時報》
“跟隨這樣傑齣的頭腦去揭示這麼偉大的問題真是激動人心。”——《星期日泰晤士報》
“愛因斯坦之後*卓越的科學頭腦之一。”——《每日快報》
“自從愛因斯坦後,在使大爆炸和宇宙創生的思想融會貫通方麵,他無疑比任何物理學傢貢獻都大。”——《新聞日報》
“天纔、唯*、悲慘和勝利……霍金引導我們領略現代宇宙學觀念的演化,從亞裏士多德和哥白尼,經伽利略和牛頓,到愛因斯坦以及霍金本人。”——《悉尼晨報》
011導言:大衛?舒剋曼
018黑洞沒有毛嗎?
044黑洞並不像想象的那麼黑
067黑洞上的軟毛(摘要)
附錄:黑洞極簡史/吳忠超
附錄:閱讀史蒂芬?霍金
導言/大衛·舒剋曼
有關史蒂芬·霍金的一切都是迷人的:他在絕境中的病體下深藏的天纔;他那隻有一塊肌肉活動的臉上露齣的意味深長的微笑;還有他那機器人的聲音,這種特彆的聲音邀請大傢分享他的發現的快樂,與他的思想一同去漫遊宇宙z奇異的角落。
這位非凡的人物剋服韆難萬險,chao越瞭尋常的科學邊界。他的著作《時間簡史》影響驚人,售齣瞭超過1000萬冊。從他本人齣演流行喜劇中的角色,到白宮對他的邀請以及廣受歡迎的霍金傳記片,都肯定瞭他的名望。霍金已經名副其實地成為瞭世界上z著名的科學傢。
20世紀60年代,當他被診斷患瞭運動神經元病時,醫生斷言他隻有兩年的壽命瞭。但半個多世紀後,他仍然在研究、寫作、旅行,並且還經常在新聞媒體上露麵。他的女兒露西用“極度倔強”來解釋他這種異常的活力。
不管是由於個人遭受的痛苦,還是由於他的熱情,霍金都令人浮想聯翩。他z近告誡人們,人類正麵臨著一係列自己製造的災難——從全球溫化到人工改造的病毒——一篇報道他的這些觀點的文章獲得瞭那天BBC網站上z多的點擊量。
極其諷刺的是,如此傑齣的一位交流者卻不能正常地與人對話。進行采訪前,人們必須預先提供訪談問題。若乾年前,為霍金工作的職員提醒我在采訪過程中不要與他閑談,因為他即便是迴答z簡短的問題,都要花很長時間去遣詞造句。然而,當終於和他會麵時,我激動得忍不住脫口而齣:“你好嗎?”——於是隻能內疚地等待他迴答。他很好。
在他位於劍橋的辦公室裏,有一塊寫滿瞭方程的黑闆。宇宙學當中需要使用很多非常罕見的數學語言。不過,霍金對科學研究的特殊貢獻恰恰就是駕馭一些顯然是屬於不同專業領域的方法:其中z為人所知的是,他是z早將原本設計用來探索原子內微小粒子的科學手段應用於研究廣袤太空的人。
在這個極端復雜的研究領域,霍金的同事們也許會擔心,大眾永遠無法理解他們的研究。不過,霍金的一個明顯特徵恰是力爭贏得更廣泛的受眾。在2016年的BBC裏斯講座中,他遊刃有餘地將畢生對黑洞的洞見凝縮在兩次15分鍾的講演中。對於那些好奇卻同時感到睏惑,或者著迷於這思想卻害怕科學的讀者,我在關鍵點上都附加瞭注解,希望能有助於理解。
節選/黑洞沒有毛嗎?
有人說,事實有時比小說更不可思議,沒有什麼比黑洞的情形更體現這點瞭。黑洞比科幻作傢的任何異想天開都更怪異,但它們卻是已經被科學證明瞭的存在。科學界不僅較晚纔意識到大質量恒星可在自己的引力作用下往恒星中心坍縮,而且在對坍塌後留下的天體和物質的行為的相關思考也很遲緩。1939年阿爾伯特·愛因斯坦甚至寫瞭一篇論文斷言,因為物質隻能有限度地被壓縮,所以恒星不能在自身引力作用下坍縮。許多科學傢都贊同愛因斯坦的這個直覺判斷。而在反對者當中,z主要的大概要數美國科學傢約翰·惠勒瞭。他在諸多方麵都是曆史上推動黑洞理論的英雄。他在20世紀50年代和60年代的研究中強調,許多恒星z終會坍縮,並指齣瞭這種可能性給理論物理學帶來的問題。他還預見到坍縮的恒星轉變成的天體,也就是黑洞的許多性質。
DS:“黑洞”這個詞字麵意思很簡單,但是要想象在太空中某處一個真實存在的黑洞則比較睏難。試著想象有一個巨大的下水口,水盤鏇著流入其中。任何東西一旦滑過這個下水口開始下傾的邊緣—對應黑洞當中所謂的“事件視界”—就無法返迴。因為黑洞是如此強有力,甚至連光都會被它們吞沒,所以我們實際上看不到它們。不過科學傢知道它們的確存在,因為黑洞會將靠其太近的恒星撕裂開來,與此同時嚮太空中發齣振蕩波。z近一項有重大意義的科學成果就是探測到瞭正是超過十億年前兩個黑洞碰撞産生的所謂的“引力波”。
在一顆正常恒星的幾十億年壽命的大部分時間裏,支持恒星對抗自身引力的力量來自於恒星內部的熱壓力,而熱壓力産生於將氫轉變成氦的核反應過程中。
DS:美國航空航天局用高壓鍋來比喻恒星。恒星內部的核聚變的爆炸力産生瞭嚮外的壓力,將一切都往內拉的恒星自身引力把這壓力約束在恒星內部。
然而,恒星z終必將耗盡它的核燃料,失去與自身引力對抗的熱壓力。這時候恒星就會收縮。在某些情形下,它可能變成一顆“白矮星”而支持自身。然而,1930年薩拉瑪尼安·錢德拉塞卡證明,白矮星的質量大小是有上限的,其z大質量是太陽質量的1.4倍。蘇聯物理學傢列夫·朗道對全部由中子構成的恒星計算齣類似的z大質量。
DS:白矮星和中子星都曾是像太陽那樣的恒星,而其內部的核燃料已經燃燒殆盡。由於失去瞭使之脹大的力量,無法阻止自身引力拉力將其縮小,於是它們就變成瞭宇宙中的某些z緻密的天體。不過在恒星的大小排名錶上,這些恒星卻是相對較小的,這意味著它們的自身引力大小不足以使恒星完全坍縮。因此,史蒂芬·霍金和其他人z感興趣的問題是,z大的恒星在到達其生命終點時會發生什麼?
那麼,當那無數擁有比白矮星或中子星更大質量的恒星耗盡它們的核燃料時,它們的命運又如何呢?羅伯特·奧本海默,後來的原子彈之父,研究瞭這個問題。1939年,在和喬治·沃爾科夫、哈特朗德·斯奈德閤作的兩篇論文中,他證明瞭,這樣大質量的恒星,其內部嚮外的壓力不足以支持自己;而且如果你在計算中忽略壓力,那麼一顆均勻的球麵對稱的恒星就會收縮到具有無限密度的單獨的一點。這樣的一點被稱為奇點。
……
閱讀這本書,就像是一場穿越時空的奇妙旅行。霍金用他那富有穿透力的文字,將我帶入瞭宇宙的深處,讓我得以窺探那些最神秘的角落。他對於“黑洞”的重新定義,讓我徹底顛覆瞭原有的認知。原來,黑洞並非是黑暗的終結,而是信息保存和物質交換的某種奇特場所。這種顛覆性的觀點,讓我對科學的探索精神有瞭更深的認識。他並沒有止步於已知的理論,而是敢於挑戰權威,提齣新的假說。我特彆喜歡書中對“蟲洞”和“多重宇宙”的探討,雖然這些概念聽起來有些科幻,但在霍金的嚴謹論述下,它們似乎又變得觸手可及。我開始思考,宇宙是否真的存在我們無法想象的維度?我們所知的現實,是否隻是無數可能性中的一種?這本書不僅僅是知識的傳授,更是一種思維的啓迪。它讓我學會瞭如何用更廣闊的視角去看待問題,如何去擁抱那些看似不可能的可能性。我感覺自己的思想被極大地拓展瞭,對宇宙的理解也上升到瞭一個新的高度。
評分這本書猶如一位睿智的嚮導,引領我穿越層層迷霧,去感受宇宙的浩瀚與神奇。霍金的語言風格獨具魅力,既有科學傢的嚴謹,又不失詩人的浪漫。他對於“時間”與“空間”的解讀,讓我對這兩者有瞭全新的認識。原來,它們並非獨立存在,而是相互交織,相互影響。我尤其對書中關於“宇宙的終結”的討論感到著迷。它並非是一個悲觀的結局,而是充滿瞭新的開始和無限的可能。我看到瞭科學傢們是如何憑藉著非凡的想象力和嚴密的邏輯,一步步地揭示宇宙的奧秘。霍金的個人經曆,也讓我深受鼓舞。他用他堅強的意誌,戰勝瞭身體的局限,用他的智慧,為我們打開瞭一扇認識宇宙的窗戶。我感覺自己仿佛也置身於他那個充滿智慧和激情的年代,與他一起探索著宇宙的邊界。這本書讓我對科學産生瞭更濃厚的興趣,也讓我對生命有瞭更深刻的理解。我認識到,即使麵對巨大的睏難,我們依然可以堅持探索,追尋真理。
評分翻開這本書,我仿佛置身於浩瀚的宇宙深處,星辰大海在眼前徐徐展開。書中的語言如同夜空中最亮的星,既璀璨奪目又指引方嚮,讓我這個對宇宙懵懂的普通讀者,也能在霍金的引導下,一點點窺探宇宙的奧秘。他沒有用晦澀難懂的專業術語來嚇退我,而是用一種近乎詩意的描繪,將黑洞、奇點、時空彎麯這些抽象的概念,變得鮮活而具象。我仿佛能看到,光綫在黑洞邊緣被撕扯,時間在引力作用下變得緩慢,宇宙的盡頭藏著怎樣的驚奇。他筆下的宇宙,不再是冰冷、遙遠的機械運轉,而是充滿瞭生命力,充滿瞭無限的可能性。每一次閱讀,都像是一次精神的遠足,讓我對自身的存在、對我們所處的這個星球、乃至對整個宇宙的認知,都得到瞭升華。我開始思考,我們在這宏大的宇宙中,是多麼渺小,又蘊含著怎樣的奇跡。這本書不僅僅是知識的堆砌,更是一次心靈的洗禮,它激發瞭我對未知的好奇,對科學的熱愛,以及對生命的敬畏。即使是書中一些關於宇宙起源和演化的推測,也讓我腦洞大開,忍不住去想象那些在遙遠過去或未來的場景。我常常會在夜晚,仰望星空,迴憶起書中描繪的景象,感覺自己仿佛也成為瞭那點點星光中的一員,與宇宙同呼吸,共命運。這是一本值得反復品讀,並在每一次閱讀中都能獲得新感悟的佳作。它像一位智慧的長者,用他深邃的眼光,為我打開瞭認識宇宙的一扇窗,讓我看到前所未有的壯麗景象,也讓我更加珍惜當下,思考人生的意義。
評分翻開這本書,我仿佛被一股強大的吸引力拉入瞭宇宙的漩渦。霍金用他那如同星辰般璀璨的智慧,為我點亮瞭通往宇宙奧秘的道路。他對於“黑洞”的描述,讓我看到瞭一個更加復雜、更加生動的宇宙。原來,黑洞並非是簡單的“不存在”,而是存在著我們尚未完全理解的物理過程。我被書中對於“奇點”的推測所深深吸引,那種無限小卻蘊含無限大的能量,仿佛是宇宙誕生的原始密碼。霍金不僅僅是講解科學知識,他更是在傳遞一種對未知的好奇和對探索的熱情。我感覺自己仿佛也成為瞭他思想的追隨者,與他一同在宇宙的星海中遨遊。書中關於“宇宙的誕生”和“膨脹”的論述,讓我對我們所處的這個世界有瞭更宏大的認知。我開始思考,我們是如何來到這裏的?我們的未來又將走嚮何方?這本書不僅僅是一本科普讀物,它更是一次關於生命、關於存在、關於宇宙的哲學思考。
評分讀完這本書,我最大的感受就是,原來物理學可以如此充滿哲學思辨的魅力。霍金用一種極其個人化的視角,分享瞭他對宇宙最深刻的理解和感悟。他不僅僅是在講解天體物理的知識,更是在探討生命、存在、以及我們與宇宙的關係。他提齣的“宇宙大爆炸”理論,以及對時間旅行的可能性,都讓我陷入瞭深深的思考。我開始反思,時間究竟是什麼?它真的是一條單嚮的河流嗎?我們能否超越時間的限製,去往過去或未來?書中對於黑洞“不是黑的”這一顛覆性論斷,更是讓我驚嘆不已。它打破瞭我長久以來的固有認知,讓我意識到,我們所看到的,未必是世界的全部真相。科學的魅力就在於不斷地探索和挑戰,在於敢於質疑和突破。霍金的勇氣和智慧,在這本書中得到瞭淋灕盡緻的體現。他用生動形象的比喻,將那些復雜的物理概念講解得通俗易懂,讓我在享受閱讀樂趣的同時,也能獲得深刻的知識啓迪。我尤其喜歡他對於“奇點”的描述,那種無限小的空間卻蘊含著無限大的能量,仿佛宇宙的種子,孕育著一切的可能性。這本書不僅僅是一本科普讀物,更是一本人生的啓示錄,它教會我如何去思考,如何去探索,如何去擁抱未知。我感覺自己的思維方式被徹底打開瞭,對宇宙的看法也變得更加宏大和深刻。
評分這本書帶給我的,是一種前所未有的思維衝擊。霍金用他那精準而又富有想象力的語言,將我帶入瞭一個我從未設想過的宇宙。他對於“黑洞”的論述,徹底顛覆瞭我以往的認知。原來,黑洞並非是寂靜的黑暗,而是可能在不斷地輻射和演變。這種顛覆性的觀點,讓我看到瞭科學的嚴謹性和開放性。我被書中關於“時間旅行”和“平行宇宙”的探討所深深吸引。這些看似遙不可及的概念,在霍金的筆下,似乎變得越來越真實。我開始思考,我們所處的現實,是否真的隻是無數可能性中的一種?宇宙的本質,究竟是什麼?這本書不僅僅是知識的傳遞,它更是一種思維的解放。它鼓勵我去質疑,去探索,去擁抱那些未知。我從霍金身上看到瞭人類智慧的偉大,也感受到瞭他對宇宙深深的熱愛。
評分這是一本讓我感到既敬畏又興奮的讀物。霍金用他那如星辰般璀璨的智慧,為我開啓瞭一扇通往宇宙深處的大門。他對於“黑洞”的深入剖析,讓我看到瞭一個遠比我想象中更復雜、更動態的宇宙。他提齣的“霍金輻射”理論,更是讓我驚嘆於人類智慧的極限。我被書中關於“宇宙的尺度”和“生命的起源”的討論所吸引。當我瞭解到宇宙的浩瀚,以及生命在其中所扮演的角色時,我感到一種前所未有的渺小,但同時也因此對生命産生瞭更深的敬畏。霍金不僅僅是講解科學知識,他更是在傳遞一種對未知的好奇和對探索的熱情。我感覺自己仿佛也成為瞭他思想的追隨者,與他一同在宇宙的星海中遨遊。這本書讓我對科學産生瞭更濃厚的興趣,也讓我對生命有瞭更深刻的理解。
評分這本書帶給我的震撼,是語言難以完全錶達的。霍金用他獨特的視角,將我帶入瞭一個超越我們日常感知的宇宙。他對於“黑洞”的理解,顛覆瞭我長期以來對其“吞噬一切”的刻闆印象。原來,黑洞並非是絕對的虛無,它依然遵循著物理學的規律,甚至可能蘊含著我們尚未理解的奧秘。這種對知識的不斷探索和修正,正是科學精神的體現。我仿佛能感受到,他用堅韌的意誌,在與身體的限製搏鬥,卻從未停止過對宇宙的求索。書中的每一句話,都凝聚著他非凡的智慧和對科學的執著。他將抽象的物理概念,通過精妙的比喻和邏輯推理,呈現在我眼前,讓我這個物理門外漢,也能在其中遨遊。我開始想象,當光綫進入黑洞,時間會發生怎樣的扭麯?宇宙的邊緣究竟在哪裏?是否存在著平行宇宙?這些問題,在書中得到瞭啓發性的解答,也引發瞭我更多的思考。我被他對於宇宙的熱愛深深打動,他仿佛將自己的生命融入瞭對宇宙的探索之中。這本書不僅僅是關於宇宙的知識,更是關於一個人如何在一個充滿挑戰的環境中,依然保持著對知識的渴望和對生活的熱情。我從書中汲取瞭力量,也學到瞭如何以一種更加開放和包容的心態去麵對未知。
評分這是一本讓我深刻反思自身存在價值的讀物。霍金在書中探討的宇宙奧秘,將我置於一個更加宏大的尺度上審視。當他描述宇宙的起源,生命的誕生,以及人類在宇宙中的位置時,我感到一種前所未有的渺小,但也因此對生命本身的意義産生瞭更深的敬畏。他不僅僅是講述物理定律,更是用一種哲學的高度,來審視我們所處的這個世界。我尤其被書中關於“時間”的討論所吸引。它並非是我們日常感知的那樣簡單直接,而是充滿瞭復雜性和多維度。他對於黑洞邊緣的“霍金輻射”的推測,更是讓我看到瞭科學的無止境和人類智慧的偉大。我開始理解,科學的進步,就是不斷地打破已知,去探索未知。這本書讓我認識到,我們的認知是有限的,而宇宙的奧秘是無限的。它鼓勵我去思考,去提問,去挑戰那些被認為是理所當然的觀念。我感受到瞭霍金本人身上那種堅韌不拔的精神,即使麵對身體的巨大挑戰,他依然以驚人的毅力,為我們揭示宇宙的真相。這本書讓我對宇宙的看法,從最初的好奇,逐漸轉變為一種深刻的理解和敬畏。我仿佛看到瞭宇宙的宏偉畫捲,而我們,隻是其中微小卻不可或缺的一筆。
評分這本書猶如一本宇宙的百科全書,卻又充滿瞭哲學的深度和人文的關懷。霍金用他那獨特而富有感染力的筆觸,將我帶入瞭一個我從未設想過的宇宙。他對於“黑洞”的解讀,讓我看到瞭一個更加復雜、更加微妙的宇宙。他並沒有止步於已知的理論,而是敢於提齣新的假說,挑戰已有的認知。我被書中關於“宇宙的演化”和“生命的存在”的討論所深深吸引。當我瞭解到宇宙的漫長曆史,以及生命在其中的誕生和發展時,我感到一種前所未有的震撼。霍金不僅僅是講解科學知識,他更是在傳遞一種對未知的好奇和對探索的熱情。我感覺自己仿佛也成為瞭他思想的追隨者,與他一同在宇宙的星海中遨遊。這本書讓我對科學産生瞭更濃厚的興趣,也讓我對生命有瞭更深刻的理解。
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