黑洞简史

从诞生之日起，黑洞理论便饱受非议，但这并不妨碍它成为天体物理学研究的焦点和人们对它的广泛喜爱。玛西亚•芭楚莎的《黑洞简史》以时间为序，全面阐述了这项伟大理论的诞生和发展如何与基础物理理论的演进紧密缠结、相互促进，而对黑洞本质的研究将为我们带来一个爱因斯坦梦寐以求的大一统理论，从而解决物理学上的终极问题。 作者还以生动的笔法，清晰地描述了黑洞的神秘成因、奇特属性以及其在宇宙中的统治地位和对宇宙未来的深刻影响，还原了爱因斯坦、霍金等顶级物理学家在这项最令世人困惑的科学探索中表现出的思维碰撞与无畏创新，是一部恢宏的黑洞理论发展史及发现史。

前 言 黑洞之美 14 第1 章 经典黑洞 引力使光无法逃逸 1 苹果树下开启的伟大时代 3 哈雷彗星的现身说法 7 只要是成对出现的恒星，必然彼此靠近 9 米歇尔设想的极限情形 14 如何“看”见不可见的恒星？ 15 第 2 章 相对时空 物质告诉时空如何弯曲 17 经典力学与电磁理论不协调？ 19 宇宙飞船上的时间要比地球上的慢？ 22 广义相对论首胜：水星轨道额外进动43 角秒 29 行星围绕太阳转，其实是陷入太阳制造的时空凹陷？ 31 第 3 章 奇异之点 密度无穷大，体积却为零 39 让相对论熠熠生辉 41 史瓦西奇点 44 令一切物理定律崩溃的地方 46 襁褓期的黑洞 49 第 4 章 恒星危机 不可避免的引力坍塌 51 天狼星的摇晃 53 白矮星的质量上限为1.4 个太阳？ 61 超过钱德拉塞卡极限又如何？ 62 好一个“星级玩笑” 65 准备好“买入”黑洞了吗？ 69 第 5 章 致密星体 新星大爆发宣告了中子星的诞生 71 新星大爆发 73 恒星核将被挤压为半径极小而密度极大的中子裸球？ 75 不同质量恒星的聚变链 79 物质会被压缩得如此致密吗？ 81 第 6 章 永久跌落 恒星将会无限制地持续收缩 83 研究恒星能够避免被捕吗？ 85 奥本海默：中子星也有质量极限 88 恒星坍缩，奇点再现 95 爱因斯坦不相信黑洞 98 普林斯顿的老傻瓜 100 第 7 章 恒星结局 坍缩的结果是形成黑洞 105 古怪金融家资助的反重力研究 107 惠勒：教授相对论是为了了解敌方？ 111 阻止恒星末日 115 殊途同归——黑洞与冻结星 119 将黑洞视界上发生的事视觉化 123 黑洞无毛 125 最后一个逃生出口 128 第 8 章 宇宙之音 以崭新的方式发现宇宙 131 詹斯基：第一位窃听宇宙声音的人 133 射电星的巨大不明能量源 137 “红移”破译奇特光谱玄机 138 只需一秒，便可为整个地球供电数亿亿年？ 141 第 9 章 唯一类型 对于黑洞精确且唯一的描述 145 相对论与天文学的大融合 147 超大质量黑洞正是类星体的巨大能量源 150 GPS ：广义相对论在日常生活中的首次应用 克尔度规：描述旋转物体周围的时空 157 黑洞的唯一类型 161 谁将黑洞这一词语引入天文学？ 163 第 10 章 黑洞旅行 如果你穿越视界进入黑洞 169 科学家大迁徙 171 越过视界的奇异旅程 173 在视界的边缘上，你会永远年轻 175 第 11 章 寻找黑洞 局势明朗到足以让霍金低头认输 177 借探月之名，行黑洞之实 179 天鹅座X-1 ：宇宙头号黑洞嫌疑犯 184 霍金不光彩的赌约 187 形状奇特的宇宙射流是如何产生的？ 188 能量如何逃出黑洞？ 191 命中注定的邂逅 192 第 12 章 黑洞本质 不同尺度下的黑洞会有完全不同的特征 195 以量子力学重塑引力理论 197 霍金：黑洞视界只增不减 199 从“黑洞有熵”到“霍金辐射” 201 黑洞会蒸发吗？会爆炸吗？ 204 基于量子力学的黑洞 206 物理学上的终极问题 208 结 语 引力波探测与黑洞 210 黑洞大事记 217 译后记 黑洞研究的全景图 228 玛西亚·芭楚莎访谈录 232

（美）玛西亚•芭楚莎（Marcia Bartusiak) 首位且两度荣获美国物理学会科学写作奖的女性 太平洋天文学会克里普克•罗伯茨奖得主 曾任美国国家航空航天局（NASA）专职记者 《发现》杂志主编、《自然历史》杂志专栏作家 麻省理工学院教授 美国科学促进会、科学研究学会会士

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