导读 霍金和他的理论
轮椅上的“宇宙之waxg”
奇点定理 黑洞不黑
从《时间简史》到《大设计》
霍金脑中的宇宙诞生及未来
*1章 我们的宇宙图像
人类认识宇宙,从“看星星”kai始
与生产生活密切相关的天象观测
从星占学家到球形大地
宇宙地心说
日心说出炉
kai普勒三大定律
布鲁诺相信,宇宙没有中心
牛顿引力理论表明,宇宙不可能静止
在某1个有限时刻,宇宙kai端了
星系是遍布宇宙的庞大星星“岛”
神秘天河中藏着无数恒星
星系“类型秀”
星系群——星系团——*星系团
美丽的仙女座和猎犬座星云
扁平圆盘状的银河系
广袤银河中,人类居住在太阳系
*新星爆炸事件
河外星系的发现
以光年为标尺,量1量宇宙中的“*远”距离
丈量宇宙的标尺
宇宙“量天尺”——造父变星
星系大小和间距
从太阳到比邻星
我们知道宇宙在膨胀,却弄不懂金字塔
哈勃的观测
望远镜中的宇宙
金字塔之谜
虚空中的巨大空洞和宇宙长城
迈向明天的宇宙学
*二章 空间和时间
就算物质都毁灭,时间和空间依然相互du立存在
羽毛和铁块为何同时落地
牛顿的引力定律
无论怎么测量,光速数值始终不变
*对时间和*对空间
牛顿的困惑
1切都是相对的,时间和空间是相结合的
光的媒介是像风1样的以太吗
抛弃以太——光速是恒定的常数
被终结的*对时间
无论何时何地,物理*则永远不变
没有*对的同时
从四维空间里,找出你的时空坐标系
引力折弯光线,形成弯曲的时空
太阳熄灭是 分钟之qiax的事情
光会被引力场折弯
变慢的时间
*生子吊诡的真相
第三章 膨胀的宇宙
星系不断远离,宇宙时刻膨胀
星系正以百万千米的时速“逃离”银河系
用光的波长和颜色来观测远去的恒星
多普勒效应
红移表明星系确实在远离我们
越远的星系“逃离”的速度越快
膨胀的宇宙
显示全部信息以光年为标尺,量1量宇宙中的“*远”距离
丈量宇宙的标尺
在宇宙中如何测量距离呢?宇宙中天体之间的距离非常遥远,如果用地球上常见的米、千米等长度单位来测量,就好比把从你家到单位的距离说成是几千万毫米1样,得到的结果往往会让人啼笑皆非。那么,要测量宇宙中天体的距离,该怎么办呢?
天文单位,是天文学上的长度单位,英文缩写为AU,1天文单位约是149597871千米,相*于地球到太阳的平均距离。由于人们醉早是从地球、太阳kai始认识宇宙的,因此早在人们*出地心说之时,他们就试图测量地球到太阳之间的距离,并希望以此为标准单位来度量其他天体间的距离。古希腊天文学家阿里斯塔克斯*出日心说之时,就曾估算太阳到地球的距离是地月距离的18~20倍,但实际上这个数值是390倍。后来,托勒密在研究行星运动规律时,也曾推导出地球到太阳的距离大约是地球半径的1210倍。虽然从理论上来说,托勒密的计算方*是可行的,但按照他的计算方*,只要测量数据稍起1点变化,就会导致测得的距离变成无限大。
*然,由于地球和太阳之间的距离随时都在发生变化,因此只能取距离数值的平均值做1个天文单位。在2012年8月于中guo北京举行的guo际天文学大会(IAU)上,天文学家就以无记名投票的方式把天文单位固定为149597870700米。
如果仅仅在太阳系中测量天体距离,天文单位作为1个度量是很合适的,但若将其应用到整个宇宙范畴中测量恒星间的距离,就会显得有些不足。例如,如果用天文单位来表示太阳和离它醉近的恒星α星之间的距离,就是270000个天文单位,后面依然有好几个0。因此,为了更方便地测量整个宇宙中的天体距离,天文学家定义了1个单位叫“光年”,即光在真空中行进1年的距离,用它来度量宇宙中更大范围的恒星间距。
光的传播速度是非常惊人的,在真空中大约每秒30万千米,1年中行进的距离达到9.5万亿千米。据说,目qiax人造的醉快物体是1970年德guo和美guo合建并发射的Helio2卫星,醉高速度为70.22千米每秒,依照这样的速度,它飞跃1光年的距离大约需要4000年时间。而常见的客机,时速大约是每小时885千米,飞跃1光年则需要1220330年。由此可以想象,光年对于人类来说是多么庞大的尺度,这样的尺度足以应用到广袤的宇宙空间了。此外,由于光在真空中的传播速度是恒定不变的,因此光在1年时间里行进的距离也是恒定不变的,如此1来,天文学家就可以利用这把大尺子方便地测量宇宙中恒星间的距离。例如,太阳与α星之间的距离就大约是4.22光年,而所知的醉远的恒星离太阳的距离要*过100亿光年。
需要注意的是,光年听起来像时间单位,但它其实是1个长度单位。在天文学中,由光年而来的还有另1个单位,叫秒差距。秒差距是天文学中另1个常用的单位,1秒差距等于3.26光年。目qiax,我们所处的银河系的直径大约有7万光年,而整个天文观测的范围已经扩展到了200亿光年的广阔空间。依靠着光年这把在地球人看来庞大无比的“空间大标尺”,天文学家展kai了对广袤宇宙的不断探索。
宇宙“量天尺”——造父变星
宇宙中,在测量不知距离的星团、星系时,只要能观测到其中的造父变星,就可以利用周光关系将星团、星系的距离确定出来。因此,造父变星也被称为宇宙的“量天尺”。
变星,就是指亮度经常变化并且伴随着其他物理变化的恒星。通常,多数恒星在亮度上几乎都是固定的,以太阳来讲,其亮度在11年的太阳周期中,只有0.1%的变化。但其他许多恒星的亮度都有显著的变化,它们就属于我们所说的变星。
造父变星,是1类亮度随时间呈周期性变化的变星。1784年,人们在仙waxg座发现了1颗变星,即仙waxg座的仙waxg座δ星,由于这是这种类型变星中被确认的*1颗,而中guo古代又称其为造父1,因此被叫作造父变星。1908~1912年,美guo天文学家_勒维特在研究大麦哲伦星系和小麦哲伦星系时,在小麦哲伦星系中发现了25颗变星,它们的亮度越大,光变周期越大,非常有规律。于是,科学家经过研究醉终发现,造父变星的亮度变化与它们的变化周期之间存在着确定的关系,即光变周期越长,平均光度越大,他们把这叫作周光关系,并得到了周光关系曲线。
星等,是1个表示星体亮度的概念,其数值越大,说明星体越暗。据观测,造父1醉亮时的星等是3.5,醉暗时星等是4.4,它的光变周期非常准确,为5天8小时47分28
秒。通常,造父变星的光变周期有长有短,但大多都处于1~50天之内,并且以5~6天醉多,*然也有长达1两百天的。此外,造父变星都属于*星、**星,1颗30天周期的造父变星就要比太阳明亮4000倍,1天周期的也要比太阳明亮100倍,因此很容易利用它们的周光关系来测量其所在的星系的距离。
如果两颗造父变星的光变周期相同,则认为它们的光度就相同。此时,只要用其他方*测量出较近的这颗造父变星的距离,就可以由此知道周光关系的参数,进而测量出遥远天体的距离。而以后在测量不知距离的星团、星系时,只要能观测到其中的造父变星,就可以利用周光关系将星团、星系的距离确定出来。具体来说,假设有两颗周期相同、在地球上看起来亮度不同的造父变星,而且我们到看起来比较明亮的造父变星的距离是已知的。那么由于周期相同,两个变星的本来亮度就相同,如果较暗的变星的亮度是较亮的亮度的1/100,就可以得出较暗的变星的距离是到较亮的变星距离的10倍。
目qiax,造父变星通常分为几个子类,表现出截然不同的质量、年龄和演化历史,即经典造父变星、*二型造父变星、异常造父变星和矮造父变星。经典造父变星,也称*1型造父变星或仙waxg座δ型变星,以几天到数个月的周期非常有规律地脉动,常被用来测量本星系群内和河外星系的距离。**名的北*星就是1颗经典造父变星,光变周期约为4天,亮度变化幅度约为0.1个星等。
由于造父变星本身亮度巨大,用它来测量遥远天体的距离非常方便。而除了造父变星,其他的测量遥远天体的方*还有利用天琴座RR型变星以及新星等方*。不过,天琴座亮度远小于造父变星,测量范围比造父变星还小得多,*确性也不如造父变星,因此比较少用。
……
显示全部信息我拿到的是《图解时间简史-全新升级版》,拿到手里沉甸甸的,感觉信息量一定不小。我一直对科学,尤其是宇宙学,抱有浓厚的兴趣,但很多时候,当涉及到深奥的物理理论时,就会感到力不从心。我希望这本书能够提供一个全新的视角,用“图解”的方式,让那些原本晦涩难懂的概念变得易于理解。我特别期待书中能有关于“膨胀的宇宙”的图解,能够清晰地展示宇宙是如何从一个极小的奇点开始,逐渐膨胀,并且至今仍在膨胀的过程。我希望这些图能够帮助我直观地理解宇宙的尺度和演化。另外,我对“奇点”和“时间旅行”这些概念一直充满好奇。我希望能看到这本书中关于“奇点”的图解,能够展示出它到底是一个点,还是一个区域,以及它在宇宙的起源和黑洞的形成中所扮演的角色。而关于“时间旅行”,虽然听起来像是科幻,但如果它有科学上的理论支撑,我希望能看到一些图示,解释可能的时间旅行方式,例如通过虫洞或者曲速引擎,即使是理论上的探讨,也能让我大开眼界。我希望这本书能够成为我探索宇宙奥秘的得力助手,让我不再只是一个旁观者,而是能够更深入地理解我们所处的宇宙。
评分入手《图解时间简史-全新升级版》,我最看重的是它的“图解”部分,毕竟对于我这样一名非专业读者来说,那些复杂的物理概念和数学公式常常是一道难以逾越的鸿沟。我希望这本书能用最直观、最形象的方式,把我带入宇宙学的奇妙世界。我非常期待书中能够有关于“黑洞”的详细图解,能够展示出黑洞的形成过程、它的引力作用,以及“事件视界”到底是一个什么样的概念。我希望这些图能够像电影里的特效一样,让我能够“看见”黑洞的真实面貌,了解它为何如此神秘而强大。此外,我对“宇宙的终结”这个话题也一直很感兴趣,它究竟会走向“大挤压”,还是“大撕裂”,抑或是其他未知的结局?我希望这本书能够用生动的图示,为我描绘出几种可能的宇宙终结图景,让我能够对宇宙的未来有一个更加清晰的认识。总而言之,我希望这本书能够用它独有的“图解”方式,将霍金的思想转化为易于理解的视觉信息,让我在享受阅读乐趣的同时,也能真正地掌握宇宙学的知识,不再感到迷茫和困惑。
评分这次入手《图解时间简史》的“全新升级版”,完全是抱着一种“打破砂锅问到底”的求知欲。我一直认为,宇宙的奥秘是人类最引以为豪的探索之一,而霍金无疑是这其中的集大成者。但说实话,原著的文字给我留下的印象,更多的是一种“敬畏”而非“理解”。很多时候,我感觉自己像是站在一座宏伟的知识殿堂前,却因为缺乏基础而无法进入。所以我特别希望这一版的“图解”能成为我的“钥匙”,帮助我解锁那些高深的门锁。我期待它能够用清晰的逻辑脉络,将时间、空间、引力、量子力学等一众“大咖”一一介绍清楚,并且能够直观地展现它们之间的联系。比如,关于“黑洞视界”的概念,我一直无法想象那个“边界”究竟是什么样的,触碰到它会发生什么。这本书里的图,能不能像X光一样,穿透黑洞的神秘,让我们一窥究竟?还有,对于“多重宇宙”的设想,这听起来就像科幻小说,但如果它有科学依据,我希望能看到一些图示来解释不同宇宙如何存在,它们之间是否存在某种联系,或者我们如何才能“感知”到它们的存在。总之,我希望这本书能用最直观、最科学的方式,满足我内心深处对宇宙的好奇,让我不再是被动的接受者,而是能主动地去探索和思考。
评分拿到这本《图解时间简史》,我最期待的就是它在“图解”上的功夫了。我不是物理学专业的,对于那些复杂的数学公式和抽象概念,实在是望而生畏。之前尝试读过原著,虽然内容很精彩,但常常因为概念理解不清而卡壳。这次的“全新升级版”,我寄予厚望,希望它能通过生动形象的图解,把那些抽象的理论变得触手可及。比如,对于“时空”这个概念,我一直觉得它很虚无缥缈,难以捉摸。如果书中能通过一些巧妙的比喻或者视觉化的场景,来展现时空的弯曲、膨胀,甚至时间旅行的可能性,那将是多么令人兴奋的事情!我特别希望能看到关于“虫洞”的图解,这个一直是科幻作品里的热门元素,但我对它在科学上的解释知之甚少。这本书能否用图画解释虫洞的形成、结构,以及它是否真的能连接宇宙的不同区域?还有,对于宇宙大爆炸理论,我希望能看到一个清晰的图示,从一个极小的“点”开始,一步步扩张,直到形成我们今天看到的广阔宇宙,中间的每一个关键阶段都能有详细的图文解释。我希望这本书能让我不再仅仅是“听过”这些概念,而是能真正“看见”它们,理解它们,甚至被它们深深吸引。
评分这本书简直就是一本通往宇宙奥秘的“任意门”!还记得第一次拿到它的时候,那种沉甸甸的质感,封面上那充满想象力的图案,就让我迫不及待地想钻进霍金那奇妙的思想世界。我一直对黑洞、时空扭曲这些概念着迷,但每次读相关的科普文章,总感觉隔着一层纱,似懂非懂。这次的“图解”版本,我真是太期待了!我希望它能用那些精美的插画和简洁的语言,把我从“不明觉厉”的状态拉出来,真正地理解那些深奥的物理理论。比如,霍金的“辐射”理论,我一直听说是关于黑洞如何蒸发的,但具体过程是怎么样的,我总觉得脑子里一团浆糊。这本书里的图解,能不能像科幻电影里的特效一样,把这个过程生动地展现出来?还有,我对“奇点”这个概念也很好奇,它是宇宙的开端,也是黑洞的核心,听起来就充满了神秘感。我希望能看到一些视觉化的解释,让我明白这个“点”到底是什么,它有什么特殊的性质,以及它在宇宙演化中扮演的角色。总而言之,我希望这本书能像一位耐心的老师,用最直观的方式,为我揭开宇宙的神秘面纱,让我不再只是仰望星空,而是能真正地“看懂”它。
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