相對論百年故事 (全新增訂版)(General Relativity: A Centennial Perspective)

中華民國重力學會 主編

  • 出版商: 大塊文化
  • 出版日期: 2017-10-12
  • 定價: $350
  • 售價: 8.5$298
  • 語言: 繁體中文
  • 頁數: 272
  • ISBN: 9862138319
  • ISBN-13: 9789862138311

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商品描述

2017年諾貝爾物理獎揭曉
由發現重力波的LIGO物理學家們獲得
開啟重力波天文學全新時代
重力波觀測結果與未來發展
盡在《相對論百年故事》全新增訂版

關於宇宙最不可理解之事,就是它竟然可被理解。
本書帶你不斷在已知的邊界上,往未知探索。
開啟你對宇宙學的全新視角,
深度認識廣義相對論,以及重力波天文學的未來。

一百年前的1915年的11月25日,愛因斯坦發表「重力場方程式」,並進而完成「廣義相對論」。這是迄今為止影響人類文明進程至為重大的科學突破,讓我們得以有系統地瞭解這個化育萬物的神祕宇宙。

黑洞、宇宙膨脹、重力波……這些深奧的宇宙故事,其實與我們的日常生活息息相關。沒有「廣義相對論」協助修正地面與太空中的時間流逝差異,GPS就不可能幫我們找到正確的目的地。科學,看似遙遠,其實很近。

為紀念相對論誕生百年,中央研究院余海禮教授召集國內多位相對論學者,共同完成了《相對論百年故事》。這次新版內容增訂了最近重力波觀測結果與未來發展,試圖呈現自廣義相對論提出以來的一個世紀,科學家從不確定、到懷抱希望地尋找及最終肯定重力波的崎嶇過程。

本書係百年以來,中文世界首部本土創作之相對論科普著作,全書運用生動、簡易的敘事方式,搭配多幅精彩圖片,深入淺出地解釋複雜的科學概念,其中包括銀河中黑洞的生成與死亡、宇宙初開的故事,以及我們最終的命運等。藉由推動正確的科普知識來破解誤解與謬論,啟發我們對於科學的興趣與理性思維的能力。

目錄大綱

序一:廣義相對論一百年/余海禮
序二:迎向第二個百年/游輝樟
序三:歷史回顧與展望/中華民國重力學會

1 廣義相對論百年史 / 聶斯特、陳江梅
探索新視界:廣義相對論的發展 
物理與數學的火花:廣義相對論誕生 
愛因斯坦的預言:光線彎曲與觀測 
宇宙的動、靜與宇宙常數項 
重力波存在嗎? 
統一場論的追求 
重力能量──對稱與守恆 

2 宇宙學百年回顧 / 李沃龍、巫俊賢
我的位置決定我的星空 
牛頓的絕對空間 
空間幾何大不同 
愛因斯坦的彈性空間 
看似不存在的宇宙常數 
光的紅移:德西特效應 
弗里德曼的宇宙演化論 
膨脹的宇宙與創世紀 
空間膨脹的標準模型? 
宇宙大霹靂的發現 
大霹靂宇宙仍有後遺症 
顧史的暴脹宇宙 
量子起伏與宇宙微波 
空間擾動的波瀾:重力波 
南極觀測:太初重力波的測量 
宇宙真的有起點? 
宇宙原來可以理解! 

3 黑洞 /卜宏毅、林世昀、曹慶堂
黑洞概念的萌芽 
史瓦西的數學精確解 
奇異的史瓦西時空與事件視界 
神祕的中心奇異點 
帶電的黑洞──兩個視界 
潘朵拉的盒子──克爾的旋轉黑洞 
黑洞的觀測證據 
黑洞與吸積流 
黑洞噴流──壯觀的宇宙風景
錯綜複雜的黑洞生態系統 
尋找黑洞的直接證據 
黑洞熱力學 
黑洞資訊弔詭
黑洞互補性與防火牆 
黑洞輻射的觀測與實驗 
為何世間多杞人

4 重力波與數值相對論 /林俊鈺,游輝樟
廣義相對論與重力波 
如何觀測重力波 
重力波捎來宇宙的訊息 
數值相對論:計算宇宙的奧祕 
重力波天文學的未來

5 物理中的時空概念 / 江祖永
從牛頓開始 
質「點」是主角 
彎曲的時空與場 
有場論便毋需質點 
量子物理像要改變一切 
「氣一元論」──時空就是一切 
微觀的世界──量子時空 
不斷發展的時空觀 

6 時間、廣義相對論及量子重力 / 余海禮、許祖斌
牛頓、蘋果與月亮 
愛因斯坦和他的諾貝爾獎 
時間存在與否? 
四維時空對稱與量子重力勢不兩立 
廣義相對論撲朔迷離的一面 
時間起源自量子重力 
古典時空重建 
杞人「憂天」有道理 
重力與標準模型中的楊─密場的類比 
宇宙的初生與時間箭頭的方向 

延伸閱讀與參考文獻