從奇點到蟲洞:廣義相對論專題選講 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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盧昌海 著

圖書標籤:

• 廣義相對論
• 奇點
• 蟲洞
• 時空
• 引力
• 黑洞
• 宇宙學
• 物理學
• 天體物理
• 相對論

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302327394

商品編碼：29691943395

包裝：平裝

齣版時間：2013-12-01

基本信息

書名：從奇點到蟲洞:廣義相對論專題選講

定價：28.00元

作者：盧昌海

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2013-12-01

ISBN：9787302327394

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.259kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書以能量條件為綫索，對能量條件在其他一些廣義相對論課題比如奇點與奇點定理、正質量定理、宇宙監督假設一並進行介紹。本書將以嚴謹的物理框架為基礎，用生動的文筆，翔實的資料，為幻想般的問題尋找盡可能現實的答案。
　　通過本書您將會明白以下問題，黑洞能被摧毀嗎？什麼是彭羅斯猜想？白洞是真實還是幻想？蟲洞可以構築時間機器嗎？時空的拓撲結構可以改變嗎？黑洞能作為星際旅行的通道嗎？什麼是奇異物質？奇異物質存在嗎？科幻影片中穿越蟲洞的特技閤乎物理嗎？裸奇點會造成什麼麻煩？“上帝”憎惡裸奇點嗎？奇點是物理時空中的點嗎？奇點的存在有多大的普遍性？什麼樣的蟲洞纔能成為星際旅行的通道？那通道是捷徑嗎？為什麼像“正質量”那樣貌似顯而易見的特性在廣義相對論中會成為難題？

目錄

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章 能量條件
1.1引言
1.2能量條件
第2章 奇點與奇點定理
2.1什麼是奇點？
2.2雷查德利方程
2.3測地綫束與共軛點
2.4時空的因果結構
2.5霍金-彭羅斯奇點定理
2.6討論
2.7附錄：雷查德利小傳
第3章 正質量定理
3.1漸進平直時空
3.2廣義相對論的動力學
3.3 ADM能量動量
3.4正質量定理
3.5捨恩與丘成桐的證明概述
3.6威頓的證明概述
3.7討論
第4章 宇宙監督假設
4.1黑洞、裸奇點及宇宙監督假設
4.2摧毀黑洞不可能任務？
4.3彭羅斯猜想與宇宙監督假設
4.4殼層穿越奇點與殼層會聚奇點
4.5走嚮嚴密錶述
4.6零質量標量場與裸奇點
4.7討論
第5章 蟲洞物理學
5.1薩根的小說
5.2黑洞、白洞和蟲洞
5.3球對稱可穿越蟲洞
5.4奇異物質負能量的挑戰
5.5蟲洞的“工程學”
5.6由蟲洞到時間機器
5.7討論
後記

作者介紹

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　　盧昌海，齣生於杭州，本科就讀於復旦大學物理係，畢業後赴美留學，於2000年獲美國哥倫比亞大學物理學博士學位，目前旅居紐約。著有《那顆星星不在星圖上：尋找太陽係的疆界》、《太陽的故事》和《黎曼猜想漫談》，並曾在《中國青年報》、《數學文化》、《科幻世界》、《現代物理知識》、《中學生天地》、《科學畫報》等報紙、雜誌上發錶幾十篇科普及專業科普作品。

文摘

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序言

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《宇宙的織錦：時空、引力與宇宙的深層奧秘》 本書並非一本純粹的科普讀物，也不是一本艱澀難懂的學術專著。它緻力於在兩者之間架起一座橋梁，帶領讀者以一種全新的視角，深入探索我們所棲居的宇宙最核心的奧秘——時空本身的結構、引力的本質以及宇宙演化的宏偉圖景。我們將拋開日常經驗的束縛，一同潛入廣義相對論這片浩瀚的海洋，感受時空不再是靜止的背景，而是與物質和能量相互作用、動態演化的“織錦”。 本書的開篇，我們將首先迴顧物理學史上的幾個關鍵轉摺點，從牛頓的萬有引力定律如何塑造瞭我們對引力的最初認知，到愛因斯坦革命性的廣義相對論如何徹底顛覆瞭這一認知。我們將仔細剖析牛頓引力模型在解釋行星軌道等現象上的成功之處，以及其最終未能剋服的理論局限，例如無法解釋水星近日點的進動。這不僅是為瞭理解曆史的進程，更是為瞭襯托齣廣義相對論的劃時代意義。我們將看到，愛因斯坦並未否定引力，而是賦予瞭它一種前所未有的、幾何學的解釋——引力並非一種神秘的力量，而是時空彎麯的錶現。 隨後，我們將進入廣義相對論的核心——愛因斯坦場方程。不必被其形式所嚇倒，本書將以一種直觀且富有洞察力的方式，揭示方程的物理含義。我們將理解，方程的左側描述瞭時空的幾何性質，即時空的麯率，而右側則代錶瞭物質和能量的分布。兩者之間緊密的聯係，正是宇宙萬物運行的根本法則。我們將通過一係列思想實驗，例如著名的“升降機實驗”，來體會慣性質量與引力質量的等效性，這是廣義相對論的一個基石。然後，我們將深入探討平直時空（閔可夫斯基時空）與彎麯時空之間的差異，理解麯率是如何影響物體運動軌跡的，從而解釋光綫在引力場中的彎麯，以及引力紅移等現象。 本書並非僅僅停留在理論的闡述，更重要的是，我們將聚焦於廣義相對論所預言的、並在後續觀測中得到驗證的重大宇宙現象。我們將詳盡地介紹引力透鏡效應，這不僅僅是關於光綫在引力場中的彎麯，更是我們理解遙遠宇宙結構、探測暗物質和暗能量的強大工具。讀者將瞭解引力透鏡如何像宇宙中的放大鏡一樣，揭示那些隱藏在星係團背後更遙遠的宇宙景象。 緊接著，我們將迎來物理學中最令人著迷的現象之一——黑洞。本書將詳細介紹黑洞的形成機製，從大質量恒星的引力坍縮開始，逐步構建起黑洞時空幾何的圖景。我們將認識到，黑洞並非虛無的“陷阱”，而是時空被極端彎麯的結果，它的存在深刻地影響著周圍的時空結構。我們將探討黑洞的視界麵——那個“有去無迴”的邊界，以及奇點——時空麯率趨於無窮大的神秘區域。本書將帶領讀者思考黑洞信息悖論等前沿問題，激發對宇宙終極命運的思考。 本書還將觸及引力波這一愛因斯坦預言瞭近一個世紀的現象。我們將深入理解引力波的本質，它是時空自身的漣漪，是大質量天體運動産生的擾動在時空中傳播。讀者將瞭解到，引力波的探測是如何成為物理學和天文學上的一個裏程碑事件，它為我們提供瞭一種全新的“聽見”宇宙的方式，直接探測那些無法通過電磁波觀測到的宇宙事件，例如黑洞閤並和中子星碰撞。我們將探討引力波觀測如何幫助我們驗證廣義相對論在強引力場下的適用性，以及它為研究宇宙的早期演化、甚至可能存在的“宇宙弦”等提供瞭新的途徑。 除瞭宏大的宇宙結構和極端天體，本書還將目光投嚮宇宙的整體演化。我們將探討廣義相對論在宇宙學模型中的核心作用。從早期宇宙的暴脹，到星係和結構的形成，再到宇宙的膨脹本身，廣義相對論都扮演著至關重要的角色。我們將理解弗裏德曼方程如何描述宇宙的膨脹，以及宇宙學常數在其中扮演的角色。本書將帶領讀者思考宇宙的未來是無限膨脹，還是可能迎來大擠壓？宇宙是否擁有一個開端？這些深刻的問題，都與廣義相對論息息相關。 為瞭讓讀者更好地理解這些抽象的概念，本書將采用多種教學方法。我們會在必要的時候引入數學工具，但會盡量以清晰易懂的方式呈現，並重點闡述其物理含義。同時，我們將大量運用形象的比喻和類比，例如將彎麯的時空比作一張被重物壓彎的橡皮膜，將引力波比作水麵上的漣漪，幫助讀者建立直觀的理解。此外，本書還會穿插介紹一些曆史故事和科學傢的軼聞趣事，讓學習過程充滿趣味性。 本書並非旨在培養專業的廣義相對論研究者，而是希望能夠激發普通讀者對宇宙深層奧秘的探索熱情。我們相信，理解廣義相對論，不僅僅是學習一門物理理論，更是拓展我們對現實世界的認知邊界，培養一種超越日常經驗的宏觀視野。通過本書，您將能夠以一種更加深刻和富有哲學意義的方式來理解宇宙，感受到時空與萬物之間那奇妙而和諧的聯係。 本書的章節安排將循序漸進，從基礎概念到前沿應用。我們不會迴避一些復雜的問題，但會盡力以最清晰、最深入淺齣的方式進行闡釋。最終，我們希望讀者在閱讀完本書後，能夠對廣義相對論有一個紮實的理解，並且能夠獨立思考相關的物理學和宇宙學問題，甚至能夠對未來可能齣現的理論突破産生一些初步的猜想。本書是一次關於宇宙奧秘的智力冒險，一次對人類理解能力極限的挑戰，也是一次對我們共同棲居的這個壯麗宇宙的深度緻敬。 請注意，本書的重點在於對廣義相對論核心概念的深入剖析，以及其在解釋宇宙現象中的應用。本書不會涉及微擾理論的復雜數學推導，也不會深入探討量子引力等尚未成熟的理論分支。我們的目標是構建一個清晰、完整且富有啓發性的廣義相對論認知框架，讓讀者能夠領略到這項偉大理論的精妙之處及其在現代物理學和宇宙學中的基石地位。 通過本書，您將不僅僅是瞭解“從奇點到蟲洞”這些字麵上的概念，更重要的是，您將深入理解構成這一切現象背後的物理原理，以及廣義相對論如何構建瞭我們對宇宙的現代理解。我們相信，這是一次值得的智力旅行，將帶領您領略宇宙的真正壯麗與深邃。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名實在是太吸引人瞭，“從奇點到蟲洞”，光是聽著就覺得充滿瞭宇宙的神秘與奧秘，讓人忍不住想一探究竟。我一直對黑洞、引力波這些廣義相對論中令人著迷的概念非常感興趣，但又苦於找不到一本既能深入淺齣又不失嚴謹的讀物。這本書的標題正好擊中瞭我的痛點，讓我對它充滿瞭期待。我尤其好奇書中會如何解釋奇點這個概念，它是如此抽象，以至於我腦海中隻能勾勒齣一些模糊的輪廓，希望能在這本書裏得到更清晰的解答。而“蟲洞”更是科幻小說中的經典元素，能夠理解它在廣義相對論中的理論基礎，對我來說簡直是打開瞭新世界的大門。我期待作者能用引人入勝的方式，將這些高深的物理理論化繁為簡，讓我這個非專業人士也能領略到廣義相對論的魅力。這本書的齣現，讓我感覺仿佛找到瞭通往宇宙深邃奧秘的一把鑰匙，迫不及待地想要翻開它，讓思想在時空的織錦中自由翱翔。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目《從奇點到蟲洞:廣義相對論專題選講》著實讓我眼前一亮，它精準地抓住瞭廣義相對論中最具吸引力、也最能激發人們想象力的兩個概念。我一直認為，理解廣義相對論不僅僅是為瞭掌握物理學知識，更是為瞭更好地理解我們所處宇宙的本質。這本書的書名暗示瞭其內容的深度和廣度，從黑洞視界內部那個令人費解的奇點，到穿越時空的可能性——蟲洞，這本身就是一段充滿挑戰與驚喜的旅程。我期待作者能夠用一種非常學術但又不失趣味性的方式，為我展開廣義相對論的畫捲。我希望書中能有對愛因斯坦場方程的深入剖析，以及它如何描述引力現象。更重要的是，我期待書中能解答我一直以來的疑問：奇點究竟是如何形成的？蟲洞在理論上是否真實存在，我們又該如何理解它們？這本書的齣現，無疑為我提供瞭一個深入學習廣義相對論的絕佳機會。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《從奇點到蟲洞:廣義相對論專題選講》簡直是直擊我心中對宇宙最深邃的好奇點。我一直覺得，廣義相對論是理解宇宙運行機製的鑰匙，而黑洞的奇點和穿越時空的蟲洞，更是其中最具想象力和顛覆性的概念。我渴望在這本書中找到對這些概念的嚴謹而又不失趣味的闡釋。我希望作者能夠以一種有條理的方式，先從廣義相對論的基礎講起，讓我能夠理解其核心思想，然後再逐步深入到黑洞的內部，探討奇點所帶來的物理學難題。而“蟲洞”的部分，更是我最期待的內容，我希望能瞭解其理論基礎，以及它在當前物理學研究中的地位。這本書的書名承諾瞭一場從已知到未知的探索之旅，我相信它能夠滿足我對廣義相對論的求知欲，並為我打開一扇全新的認識宇宙的大門。

評分☆☆☆☆☆

《從奇點到蟲洞:廣義相對論專題選講》這個書名，光是聽著就有一種遨遊星際的壯闊感。我一直對愛因斯坦的廣義相對論充滿好奇，但總覺得它離我太遙遠，充滿瞭晦澀難懂的公式和理論。這本書的書名卻像一束光，照亮瞭我對這個領域探索的道路。我希望這本書能提供一個清晰的框架，讓我能夠係統地學習廣義相對論。特彆是“奇點”這個概念，一直讓我感到既神秘又睏惑，我期待書中能夠對其進行詳細的講解，揭示它在黑洞形成中的核心作用。而“蟲洞”更是激發瞭我無限的想象，我希望能在這本書中找到關於蟲洞的科學解釋，瞭解它在理論物理中的地位，以及它是否有可能成為我們穿越時空的橋梁。這本書的齣現，讓我看到瞭將高深的物理理論變得觸手可及的希望，我非常期待它能帶我進入一個全新的知識領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《從奇點到蟲洞:廣義相對論專題選講》仿佛是一扇通往未知宇宙的窗戶，勾起瞭我內心深處對科學探索的強烈渴望。作為一名對宇宙學略有涉獵的愛好者，我一直被廣義相對論的宏偉圖景所吸引，特彆是它對時空結構的深刻洞察。我希望這本書能夠係統地梳理廣義相對論的核心概念，從最基礎的原理齣發，循序漸進地帶領讀者理解黑洞的形成與性質，以及引力如何在宇宙中扮演著至關重要的角色。我尤其關注“奇點”部分，它代錶著物理定律的失效，是理解黑洞內部最關鍵也最神秘的部分。同時，“蟲洞”的加入，更是將理論物理與科幻想象巧妙地結閤，讓人不禁遐想旅行於不同時空的可能性。我期待作者能夠用清晰的語言，配以恰當的比喻和圖示，將這些復雜的數學公式和物理概念轉化為易於理解的知識，讓我能夠真正地“看懂”廣義相對論，並從中獲得新的啓發。