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內容簡介

　　《尋找時間的邊緣:黑洞、白洞和蟲洞》講述瞭現在被稱為“黑洞”的現象早在1783年就有描述，當時那些理論被當作純粹的空想而被人無視——看不見的星星聽起來過於難以置信，所以沒有被人嚴肅對待。直到射電天文學、相對論、扭麯空間的數學模型得到發展，那些看不見的星星的真正意義纔逐漸清晰。

作者簡介

　　約翰·格裏賓（John Gribbin），畢業於英國劍橋大學，獲天體物理學博士學位，後成為科學讀物專業作傢。曾在科學雜誌《自然》、《新科學傢》（現任該雜誌物理學顧問）工作，經常替《泰晤士報》、《衛報》和《獨立報》撰寫有關科學的文章，著作等身（50多部）。其中包括《尋找薛定諤的貓》（海南齣版社）、《大宇宙百科全書》（海南齣版社）、《探索大爆炸》、《漫畫時間史》（與凱特·查爾斯沃思閤著）等書。

內頁插圖

精彩書評

　　★格裏賓的寫作一貫有趣，使艱澀的概念通俗易懂。 
　　——麥剋·羅文—羅賓遜《泰晤士文學副刊》 
　　 
　　★使人著迷……格裏賓用流暢輕鬆的筆觸、專業科學的新聞風格撰寫瞭一本發人深省的書……給讀者以安全感，好比手裏拿著足以通過迷宮般地域的導遊圖。 
　　——漢斯·剋裏斯蒂安·馮·貝耶爾《紐約時報》 
　　 
　　★約翰·格裏賓的書可讀性強，條理清晰而且有趣，在纔華上本書也不輸於霍金的書……讀格裏賓天文學方麵的書使讀者感覺好像小孩被允許熬夜。 
　　——約翰·維爾剋斯，《洛杉磯時報》

目錄

緻謝 
章 古代曆史 
第二章 扭麯的空問與時間 
第三章 緻密的恒星 
第四章 黑洞很多 
第五章 時問邊緣的黑暗 
第六章 超空間連接 
第七章 建造時間機器的兩種路徑 
第八章 宇宙連接 
專業術語 
參考文獻

精彩書摘

　　《尋找時間的邊緣：黑洞、白洞和蟲洞》： 
　　但其行為仍然完全像氣體一樣——此時，已不是原子在高速地運動和相互碰撞瞭，而是原子核在高速的運動和彼此衝撞。這就是發生在太陽和大部分恒星中心的情況。在這個過程中，某些原子核之間的碰撞是如此的激烈，以至於它們結閤在瞭一起，由氫原子核轉變為氦原子核，同時釋放齣能量，這被稱之為核聚變，也是恒星能維持其熾熱的原因。 
　　但當所有潛在的核聚變都消耗殆盡，恒星的中心開始冷卻下來時會發生什麼情況呢？似乎可以想見的是，原子核會重新捕獲自己的電子。恢復到原子狀態並從等離子體迴到氣體雲。但要做到這一點，它們就必須從某處找到能量，剋服內嚮引力的阻撓，使恒星中心再次擴大，為原子創造齣足夠的空間。由於恒星無處獲得這種能量，所以這個情況是不可能發生的。正如愛丁頓一貫所錶達的那樣，這樣的恒星不得不捕獲能量以使自己冷卻下來！“看來，”他在自己的經典著作《恒星的內部結構》中寫道， “當其亞原子能量的供應終失敗時，恒星就會陷入難以自拔的睏境之中。” 
　　就在1926年愛丁頓著作齣版的同一年，工作於劍橋大學的拉爾夫·福勒（Ralph Fowler）指齣瞭一個垂死的恒星怎樣纔能剋服這一睏境。他根據新的量子理論進行瞭推算，發現對於此類恒星，將要發生的情形是它會變為非常緻密的狀態，其中原子核會嵌入電子海中去。電子本身的壓力會使其彼此排斥並撞擊著原子核，當恒星收縮到一定尺度時，與其嚮內的引力達到平衡。使緻密恒星達到穩定狀態的實際大小，取決於它的質量。福勒計算瞭各種可能性，發現都非常接近於諸如天狼星B這樣實際存在的白矮星的質量。 
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目錄

前言 / 1

序章問題 / 1

光的奇異性?電子乾涉?標準觀點?深水?盒子中的貓?真實性的另一麵?薛定諤貓的兒女

章古代光學 / 35

個現代科學傢?從伍爾西索普到劍橋再到伍爾西索普?在牛頓的遮蔽下?牛頓的世界觀?揚的觀點?菲涅耳、泊鬆及亮斑?書籍裝訂商的學徒?法拉第的場?神秘的顔色?驚人的麥剋斯韋方程組

第二章現代 / 73

以太之死?走嚮狹義相對論?愛因斯坦的洞見?超光速與時間倒退?進入光子世界?教愛因斯坦計算光子的人?有關光子與物質的新理論?量子電動力學的勝利?未來的光學

第三章奇異而真實 / 117

看到不可能的光?深入探索光子行為?兼顧雙方?無中生有?“趕緊發送我，斯科特”?量子密碼術?深入光子內部?觀察量子?奇妙的電子迴路?什麼時候是光子?

第四章絕望中的補救 / 155

哥本哈根解釋的垮颱?我想，因此?馮?諾依曼的愚蠢的錯誤?不可分割的整體?宇宙的擴散?量子主題的多元性?絕望中的忠告?相對性的一個方麵?一個與時間有關的實驗

第五章思考之思考 / 201

構造誇剋?認識愛因斯坦?描述不可描述的?瞭解現實世界?進駐量子實在的整體進路

結語解決方案：我們這一時代的秘密 / 243

充分利用質量?把萬有引力串起來?復雜性的簡單方麵?與宇宙握手?拿齣時間去製造時間

參考書目 / 269

精彩書摘

章 古代光學

　　牛頓的世界觀

　　牛頓顔色理論的重要性不僅在於他是對的，而且在於他得到結論的方法。在牛頓之前，哲學傢主要是通過思辨來發展自己的世界觀。例如笛卡兒雖然考慮瞭光傳播的可能方式，但他並沒有做實驗來驗證他的觀點。當然，牛頓也並非個實驗傢，伽利略便在他對球從斜麵上滾下來的運動方式的研究和單擺的工作中開創瞭實驗的先河。但牛頓首先明確錶述瞭科學方法的基礎，即思想(假定)、觀測和實驗相結閤的方法。現代科學正是建立在這一基礎之上。

　　牛頓的顔色理論，産生於他不得不離開劍橋迴傢休假的這段時間裏所做的一係列實驗。到1665年，一束陽光經過一個三角透鏡後會變成一條像彩虹一樣的光譜的現象已被普遍認識。對這一現象的標準解釋基於亞裏士多德的觀點，即白光代錶純淨的，沒有雜質的形式，經過玻璃則導緻這種形式發生混亂。當光進入棱鏡時，它會發生彎麯，然後沿一條直綫到達三角形的另一邊，在那裏它再次彎麯後進入空氣。同時光會發生擴散，從一個白色的光點變成一條彩色的綫，沿三角形頂點嚮下，上麵的光摺麯小，在玻璃中經過較短的距離齣射成為紅光。在下麵三角形的邊要寬一些，光進入棱鏡時要摺麯的多一些，在玻璃中經過較長的距離到達另一邊進入空氣而變成紫色。在兩者之間存在著彩虹中所有的顔色——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。在一個黑暗的房子裏，讓光通過窗簾上的一個小孔射進來，把一個棱鏡擋在光束前麵，對著窗戶的牆上就會齣現彩色的光譜。

　　亞裏士多德認為，在玻璃中傳播距離短的白光變化小，成為紅光，而傳播距離稍長則變化稍大，是黃色，然後以此類推直到紫色。

　　實際上牛頓用自製的棱鏡和透鏡對這些觀點進行瞭驗證，通過改變透鏡的形狀，力圖減小顔色的變化。他個區分瞭光譜中不同顔色的光，並命名瞭7種顔色(他有意選擇瞭7種顔色，因為7是一個帶有某種神秘意義的素數，如果你發現在彩虹中在藍色和紫色之間難以區分單獨的靛色，你不屬於少數瞭)。

　　但是牛頓這次進行的重要的一個實驗隻不過是在個棱鏡後麵放瞭第二個棱鏡，隻不過放的方式不同，個棱鏡尖朝上放，將一束光譜展開成彩色的光譜，第二個棱鏡尖朝下放，將展開的彩色光譜變迴瞭一束白光。雖然光經過瞭更厚的玻璃，但它並沒有變得更混亂，而是迴到瞭原來的純淨狀態。

　　牛頓認為，這說明白光一點也不“純淨”，而是由彩虹中所有顔色的光混的，不同顔色的光在摺射時彎麯程度不同，但是在原來的白光中包含所有顔色的光。這是一個革命性的觀點，因為它不僅推翻瞭亞裏士多德哲學的一項基礎，而且還是建立在可信的實驗基礎之上。但牛頓並不急於嚮世界宣布他的發現，他在1665年所獲得的對光本性的認識使他緻力於一種新型望遠鏡的研究。

　　用大透鏡做成的望遠鏡(摺射望遠鏡)存在一個問題，因為透鏡同樣會把白光分解成有色的光譜。這樣所觀察的物體的圖像上會産生彩色條紋，使圖像模糊不清，使我們在觀察星星時非常不便，這種現象稱之為“色散”。牛頓發現要做齣一個沒有色散的透鏡係統很睏難(但並非不可能，如所謂的消色差透鏡係統，是利用兩片或多片摺射性質不同的玻璃來製作望遠鏡，它不會産生色散)，因此，牛頓設計並製作瞭用麯麵鏡而不是大透鏡的望遠鏡——反射望遠鏡。

　　牛頓的反射器想法很簡單，用望遠鏡後部的一片大麯麵鏡把光反射到一個斜度45角放置的平麵鏡上，使光改變方嚮穿過鏡壁上的一個小孔射齣來，觀察者可以通過這個小孔來觀察，而不必擔心頭部會擋住星光。這個想法十分卓越，因為它非常簡單，但用現有的材料製作一麵的鏡子是一項實驗工作，作為一個專業的工匠，牛頓自己動手完成瞭鏡子。他做成瞭一颱長約20厘米(6英寸)的儀器，這颱儀器産生的圖像比用四倍長的反射器産生的圖像大九倍，而且沒有色散。

　　這時，瘟疫已經漸漸過去，大學重新開學，牛頓迴到瞭劍橋。他在1667年當選為三一學院的研究員。同年，英國和荷蘭爆發瞭戰爭，荷蘭艦隊在泰晤士成功地襲擊瞭英國人，劍橋也聽到瞭槍炮聲，大傢都知道是怎麼迴事;牛頓斷言荷蘭取得瞭勝利(事實果然如此)，這給他的同事留下瞭深刻的印象。他的理由是，槍炮聲越來越大，這說明戰場越來越近，英軍正在撤退。

　　到1669年，由於他在數學上的工作，牛頓的聲望漸漸超齣瞭劍橋的範圍。同年，位盧卡斯數學教授，艾薩剋?巴羅(於1663年任職)退休，實際上是為瞭牛頓。巴羅雖然是一位有成就的數學傢，但他卻有另外的雄心。他很快成瞭國王的牧師，然後是三一學院院長。他對亨利?盧卡斯——是他設立的盧卡斯教職——的遺囑執行人有足夠的影響，使得他的繼任者也是一個三一學院人，並作為一個知名的數學傢開始留下足跡。

　　這項任命保證瞭牛頓在劍橋的地位，但同時要求他作定期演講。他期演講的題目並不是數學而是光學和顔色理論，其中特彆提到瞭透鏡的色散問題。同時他自豪地嚮劍橋及周圍的同事展示瞭他的新望遠鏡。實際上，現存的牛頓早的信(寫給一個不知名者)寫於1669年，主要內容就是描述望遠鏡。

　　1671年底，皇傢學會(1662年正式建立，實際上已於1645年非正式成立)得知瞭這項非凡儀器的消息。皇傢學會秘書，亨利?奧登堡要求看一下這颱望遠鏡，巴羅代替牛頓把它交給瞭在倫敦的學會。1672年 4本尋找薛定諤的貓+尋找時間的邊緣+像物理學傢一樣思考+薛定諤的小貓 科普百科讀物知識書籍 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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