黑洞是宇宙中最極端的天體,而它們又無處不在。每一顆大質(zhì)量恒星死后都會(huì)留下一個(gè)黑洞,每一個(gè)星系的中心都隱匿著一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。這些黑暗巨獸神秘得令人恐懼,即使那些畢生專門研究它們的科學(xué)家也感到震驚。是星系先出現(xiàn),還是位于其中心的黑洞先出現(xiàn)?如果你旅行到一個(gè)黑洞中,結(jié)果會(huì)發(fā)生什么—瞬間死亡,還是其他更怪誕的事情?也許最重要的是,當(dāng)黑洞由于其本性而湮滅信息時(shí),我們?nèi)绾尾拍艽_切地了解有關(guān)黑洞的故事呢?
在本書中,天文學(xué)家克里斯?伊姆佩不僅帶領(lǐng)讀者探索了這些問題以及天體物理學(xué)的其他前沿問題,而且探索了黑洞在理論物理學(xué)中所扮演角色的演化史—從證實(shí)愛因斯坦的廣義相對(duì)論方程到檢驗(yàn)弦論。
黑洞可能是更深入理解宇宙的關(guān)鍵,讓我們開始吧!
黑洞是宇宙中最極端的天體,而它們又無處不在。每一顆大質(zhì)量恒星死后都會(huì)留下一個(gè)黑洞,每一個(gè)星系的中心都隱匿著一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。這些黑暗巨獸神秘得令人恐懼,即使那些畢生專門研究它們的科學(xué)家也仍然感到震驚。是星系先出現(xiàn)還是位于其中心的黑洞先出現(xiàn)?如果你旅行到一個(gè)黑洞中,那么結(jié)果會(huì)發(fā)生什么?當(dāng)黑洞由于其本性而摧毀信息時(shí),我們?nèi)绾尾拍艽_切地了解黑洞呢?
克里斯·伊姆佩:教授,任職于亞利桑那大學(xué)天文系。他撰寫和出版了兩本天文學(xué)教科書,此外還有廣受好評(píng)的《超越》《它是如何開始的》《它是如何結(jié)束的》等科普著作。他現(xiàn)在生活在亞利桑那州圖森市。
引言 1
上篇 大大小小的黑洞存在的證據(jù) 5
第 1章 黑暗的心 7
一位英國(guó)牧師猜想的暗星 7
一位偉大的法國(guó)數(shù)學(xué)家的加入 9
理解時(shí)空的結(jié)構(gòu) 12
奇點(diǎn)與生命終止 18
內(nèi)爆和外爆的大師 20
為這一神秘莫測(cè)的天體創(chuàng)造一個(gè)完美的名字 22
與引力和病魔搏斗的天才 25
押注黑洞 32
黑洞理論的黃金時(shí)代 36
第 2章 從恒星死亡到黑洞 40
光明與黑暗的力量 40
引力和黑暗是最后的勝利者 43
發(fā)現(xiàn)第 一只黑天鵝 49
為看不見的舞伴稱重 53
有鍍金證書的黑洞 56
利用引力光學(xué) 60
大旋渦邊緣的物理學(xué) 63
雙星怪物家族大巡游 68
第3章 超大質(zhì)量黑洞 73
世界上唯一的射電天文學(xué)家 73
有明亮核的星系 78
射電天文學(xué)發(fā)展成熟 80
一位荷蘭天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了類星體 87
天文學(xué)家收集遙遠(yuǎn)的光點(diǎn) 91
假設(shè)有超大質(zhì)量黑洞 95
測(cè)繪射電噴流和瓣 98
活動(dòng)星系“動(dòng)物園” 102
展望 107
第4章 引力引擎 111
隔壁的大黑洞 112
深淵邊緣的恒星 117
每個(gè)星系中的暗核 120
勒德洛的里斯男爵馴服怪物 125
用類星體探測(cè)宇宙 129
稱重?cái)?shù)以千計(jì)的黑洞 132
宇宙中的吸積功率 140
超大質(zhì)量黑洞并不嚇人 143
下 篇 黑洞的過去、現(xiàn)在及未來 147
第5章 黑洞的生命 149
宇宙的種子 149
第 一縷光與第 一抹黑暗 152
由于恒星災(zāi)變而誕生的黑洞 156
尋找缺失的環(huán)節(jié) 161
計(jì)算機(jī)模擬極端引力 165
黑洞和星系是如何生長(zhǎng)的 172
作為一個(gè)黑洞的宇宙 177
在實(shí)驗(yàn)室里制造黑洞 179
第6章 用黑洞檢驗(yàn)引力 183
從牛頓到愛因斯坦的引力及其他 184
黑洞對(duì)時(shí)空做了什么 189
黑洞如何影響輻射 195
鐵幕之內(nèi) 199
深淵附近的X射線閃爍 202
當(dāng)黑洞吞噬一顆恒星時(shí) 204
讓黑洞自旋 207
視界望遠(yuǎn)鏡 212
第7章 用引力之眼觀察 216
一種觀察宇宙的新方式 216
時(shí)空中的漣漪 220
一位古怪的百萬富翁和一位孤獨(dú)的工程師 224
當(dāng)黑洞碰撞時(shí) 230
有史以來建造的最精密的儀器 234
遇見引力大師 243
用引力之眼觀察宇宙 246
大質(zhì)量黑洞的碰撞與并合 252
引力與大爆炸 256
第8章 黑洞的命運(yùn) 259
引力新時(shí)代 259
我們門階上的類星體 265
與仙女星系并合 268
宇宙中最大的黑洞 272
恒星尸體的時(shí)代 277
蒸發(fā)和衰減的未來 278
與黑洞共處 282