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引力波

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引力波

内容简介

十几亿年前,在浩瀚宇宙的某个时空,两个黑洞发生了碰撞。其中一个黑洞的质量是太阳的29倍,另一个是太阳的36倍,它们碰撞后合并成一个大黑洞,质量达到太阳的60倍。黑洞碰撞是宇宙起源以来威力最大的天文事件之一,释放出的能量超过1021个太阳。黑洞合并时,无数能量以引力波的形式,不停地向外传播,在时空中荡起层层涟漪。

1916年,阿尔伯特·爱因斯坦在一篇关于广义相对论的论文中预言了引力波的存在。2015年9月,引力波经过长达14亿光年的星际旅行来到了地球。

从伽利略用一架简陋的望远镜观察太阳开始,人类利用400多年来所拍摄的一系列静止的太空照片,汇编成一部讲述宇宙历史的无声电影。然而,所有望远镜都无法记录黑洞碰撞的过程,人类能够捕捉到的唯一线索可能就是时空振荡发出的声音。

半个世纪之前,一股记录宇宙声音的热潮悄然掀起。为了“在相当于地球周长1000亿倍的距离上测量出比人的头发丝直径还要小的长度变化”,为了给宇宙历史这部无声电影配上一张原声大碟,许多科研人员全身心地投入到引力波探测实验当中。

2015年9月和2016年2月,激光干涉引力波天文台(LIGO)两次成功探测到引力波,证实了100年前爱因斯坦的预言。

在书中,作者珍娜·莱文再现了50多年来,LIGO科学合作组织的科研人员在此过程中面临的困难、经受的考验和付出的艰辛。引力波探测本来只是一个有意思的思想实验,但引起了雷纳·韦斯、基普·索恩和罗纳德·德雷弗的注意。为了把梦想变成现实,他们组建了一支规模达数百人的国际性研究团队,建造了两台灵敏度非常高的巨型探测器。他们一直在跟时间赛跑,希望在爱因斯坦提出引力波概念100周年纪念日到来之前,能聆听到来自遥远太空的“引力波蓝调”。

珍娜·莱文将这个精彩程度不亚于《星际穿越》的故事娓娓道来,以引人入胜的笔触为我们描述了其间的惊奇、失望、成就、风险和人性。

这是一部关于引力波的编年史,有情节,有声音,更有温度。

迄今为止最权威、最一手、最受LIGO项目官方认可的“引力波”读物。一手的翔实资料,烧脑的科学知识,精彩的人性故事,坚毅的科学精神,生动呈现引力波长达14亿光年的星际之旅。

李淼、张双南、基普·索恩、曹军威国内外最华丽的物理学与天文学大咖阵容联袂力荐。

“能够穿越星际的,唯有引力波和爱” ,这是一部关于引力波的编年史和科普大片,也是一个有情节、有声音、有温度的“巨星”故事和一部划时代的使命宣言。

引力波的发现,补全了爱因斯坦广义相对论缺失的“最后一块拼图”,是过去100年最重要的宇宙学发现,LIGO项目组成员将是未来诺贝尔物理学奖的有力角逐者。

这部文笔优美的著作引领读者透过“引力波的窗口”了解宇宙探索的奥秘,认知黑洞碰撞与时空弯曲引发的天文现象。作为引力波探索活动的参与者,我发现珍娜·莱文把我们的愿景、奋斗过程,以及在成功道路上克服一切艰难险阻的精神都表现得淋漓尽致。我认为这是一部非常棒的作品。

——基普·索恩,著名理论物理学家、《星际穿越》作者

作者简介

珍娜・莱文(Janna Levin),美国哥伦比亚大学巴纳德学院的物理学和天文学教授,布鲁克林艺术与科学中心“先锋工厂”(Pioneer Works)的科学总监。

她一直致力于黑洞、宇宙的额外维度、时空与引力波的研究,出版过《宇宙溯源》(How the Universe Got Its Spots)、《图灵机狂人梦》(A Madman Dreams of Turing Machines)等著作。

2011年3月,她发表了TED演讲《宇宙的声音》(The sound the universe makes)。2012年,她获得古根海姆奖。

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