作品简介

本书来源于作者长期以来开设的一个科普讲座“从爱因斯坦到霍金的宇宙”,作者用生动的演讲语言,文理交融、科普性地介绍自然科学,特别是物理学和天文学的基础知识和研究前沿,以及科学研究的曲折经历。内容包括爱因斯坦与相对论、弯曲的时空,量子论的创建与争论、原子弹与核能的和平利用、黑洞、引力波和宇宙的演化等天文学的若干知识。本书针对高中以及高中以上科学水平的读者,着眼于提高公众的科学素养和青年学子的科研创新能力。

赵峥,北京师范大学物理系教授,博士生导师。长期从事理论物理的教学与研究,在相对论与黑洞领域发表科研论文100余篇,曾讲授广义相对论、量子力学、统计物理、黑洞物理、弯曲时空量子场论等课程。开设“从爱因斯坦到霍金的宇宙”等公选课,并在许多院校做科普报告。主要著作有《黑洞的热性质与时空奇异性》(获第十二届中国图书奖)、《广义相对论》、《广义相对论基础》、《黑洞与时间的性质》、《黑洞与弯曲的时空》,科普类教育书有《探求上帝的秘密》(获第十一届中国图书奖)、《物理学与人类文明十六讲》、《相对论百问》。

作品目录

  • 修订版 前言
  • 第1版 前言
  • 第一讲 爱因斯坦与物理学的革命
  • 1.量子论的诞生
  • 2.爱因斯坦的成长历程
  • 3.爱因斯坦的奇迹年
  • 4.狭义相对论
  • 5.神奇的相对论效应
  • 第一讲附录 狭义相对论的创立
  • 1.相对论诞生前夜“以太理论”带来的实验困难
  • 2.相对论诞生前夜电磁理论引起的理论困难
  • 3.走向狭义相对论
  • 第二讲 弯曲的时空——广义相对论
  • 1.狭义相对论的困难
  • 2.等效原理
  • 3.神奇的黎曼几何
  • 4.广义相对论的创建
  • 5.广义相对论的实验验证
  • 6.引力波的预言与发现
  • 第二讲附录 爱因斯坦与广义相对论
  • 1.广义相对论的创建
  • 2.爱因斯坦论取得成就的原因,学校教育与“奥林匹亚科学院”
  • 第三讲 白矮星、中子星与黑洞
  • 1.对黑洞的最早预言
  • 2.白矮星:从发现到理解
  • 3.中子星:从预言到发现
  • 4.黑洞初探
  • 第三讲附录 漫谈黑洞(Ⅰ)
  • 1.闵可夫斯基的四维时空
  • 2.史瓦西时空——球对称的弯曲时空
  • 3.时空坐标互换
  • 4.视界与无限红移面
  • 第四讲 霍金、彭罗斯与黑洞
  • 1.霍金
  • 2.相对论生涯
  • 3.最伟大的发现
  • 4.信息疑难
  • 5.彭罗斯、霍金与诺贝尔奖
  • 第四讲附录 漫谈黑洞(Ⅱ)
  • 1.最一般的黑洞
  • 2.极端黑洞、宇宙监督假设与无毛定理
  • 3.黑洞的温度
  • 4.安鲁效应
  • 第五讲 膨胀的宇宙
  • 1.浩瀚的星空
  • 2.爱因斯坦的静态宇宙
  • 3.膨胀或脉动的宇宙
  • 4.爆炸和演化的宇宙
  • 5.宇宙居然在加速膨胀!
  • Ⅰa型超新星:新的标准烛光
  • 第六讲 时空隧道与时间机器
  • 1.澄清对“大爆炸宇宙”的几个模糊认识
  • 2.虫洞——时空隧道
  • 3.可通过的虫洞
  • 4.时间机器
  • 第七讲 激动人心的量子物理
  • 1.原子物理学的发展
  • 2.人才特别快车
  • 3.矩阵力学与波动力学
  • 4.关于量子力学本质的大论战
  • 第七讲附录 玻尔对爱因斯坦光子箱实验的答复
  • 第八讲 比一千个太阳还亮
  • 1.中子的发现
  • 2.裂变与链式反应
  • 3.科学中心向美国迁移
  • 4.原子弹的研制
  • 5.爱开玩笑的费曼
  • 6.广岛与长崎的蘑菇云
  • 7.中国研制核武器
  • 8.和平利用核能
  • 第八讲附录 汤川对介子质量的估计
  • 第九讲 漫步太阳系
  • 1.太阳与月球
  • 2.行星与卫星
  • 3.小行星
  • 4.彗星
  • 5.陨星与流星
  • 6.天文观测简介
  • 第十讲 时间之谜
  • 1.时间是什么?
  • 2.时间有没有开始与终结?
  • 3.时间的测量
  • 插页诗句的注释与随想
  • 1.读赵嘏诗《闻笛》
  • 2.读王阳明诗《月夜二首》
  • 主要参考书目
  • 后记
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