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愛因斯坦-尚未完成的交響樂 版權(quán)信息
- ISBN:9787535751126
- 條形碼:9787535751126 ; 978-7-5357-5112-6
- 裝幀:暫無
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
愛因斯坦-尚未完成的交響樂 本書特色
如果聆聽宇宙,我們將會聽到些什么?如果有余音繚繞在我們頭頂?shù)奶炜,又?br />
會怎樣?瑪西亞.芭楚莎將在這部新書中向我們介紹引力波。通過本書,我們將了解到
新一代天文臺正在全球興建。它們將賦予科學家們一種全新的感覺去探索和體驗我們一
的宇宙。這些新奇的天文臺不是用來搜集光波或無線電波的,科學家們的目的是通過
它們,可以把自己的雙手放在時空之網(wǎng)上,與宇宙的韻律連接起來。從而給通過望遠
鏡描繪出的盛大宇宙圖景配上聲音。
芭楚莎用生動活潑的筆觸。把繁雜的物理概念通過抒情詩一樣的語言向我們娓娓
道來。她向我們講述了引力波是怎樣以光速在宇宙中穿行的,講述了這種波會告訴我
們關(guān)于宇宙中*劇烈事件的一些什么樣的信息。她把這些事件都比喻成了音樂。于是,
超新星爆發(fā),我們會聽到鐃鈸的撞擊聲;中子星高速旋轉(zhuǎn)。我們會聽到周期性的鼓點
聲;兩顆黑洞結(jié)合,我們會聽到拉長了的唧唧聲;甚至還能偷聽到大爆炸留下來的回
響。這些聲音構(gòu)成了愛因斯坦未完成的交響樂,我們等了將近一個世紀還沒有領(lǐng)略到
它的恢宏。
芭楚莎回憶了愛因斯坦*偉大的成就——廣義相對論——的迷人故事,之后又探
究了在愛因斯坦首次提出引力波之后的幾十年里,物理學家們對這一概念的認識是如
何演化的。作者在本書中精心描寫了這次科學革命中的每一位關(guān)鍵科學家。并據(jù)此從
個人的角度向我們介紹了當今的實驗和全新的天文臺。比如美國的UGO。作者把這些
科學家們的故事與人們對新科技的熱切期望編織在一起,就成了這部誘人的科學故事。
愛因斯坦-尚未完成的交響樂 節(jié)選
nbsp; 序
科學,特別是自然科學,*重要的目標之一,就是追尋科
學本身的原動力,或曰追尋其**推動。同時,科學的這種追
求精神本身,又成為社會發(fā)展和人類進步的一種*基本的
推動。
科學總是尋求發(fā)現(xiàn)和了解客觀世界的新現(xiàn)象,研究和掌握
新規(guī)律,總是在不懈地追求真理?茖W是認真的、嚴謹?shù)、?br />
事求是的,同時,科學又是創(chuàng)造的?茖W的*基本態(tài)度之一就
是疑問,科學的*基本精神之一就是批判。
的確,科學活動,特別是自然科學活動,比較起其他的人
類活動來,其*基本特征就是不斷進步。哪怕在其他方面倒退
的時候,科學卻總是進步著,即使是緩慢而艱難地進步,這表
明,自然科學活動中包含著人類的*進步因素。
正是在這個意義上,科學堪稱為人類進步的“**推動”。
科學教育,特別是自然科學的教育,是提高人們素質(zhì)的重
要因素,是現(xiàn)代教育的一個核心?茖W教育不僅使人獲得生活
和工作所需的知識和技能,更重要的是使人獲得科學思想、科
學精神、科學態(tài)度以及科學方法的熏陶和培養(yǎng),使人獲得非生
物本能的智慧,獲得非與生俱來的靈魂?梢赃@樣說,沒有科
學的“教育”,只是培養(yǎng)信仰,而不是教育。沒有受過科學教
育的人,只能稱為受過訓練,而非受過教育。
正是在這個意義上,科學堪稱為使人進化為現(xiàn)代人的“第
一推動”。
近百年來,無數(shù)仁人志士意識到,強國富民再造中國離不
開科學技術(shù),他們?yōu)閿[脫愚昧與無知做了艱苦卓絕的奮斗。中
國的科學先賢們代代相傳,不遺余力地為中國的進步獻身于科
學啟蒙運動,以圖完成國人的強國夢。然而應該說,這個目標
遠未達到。今日的中國需要新的科學啟蒙,需要現(xiàn)代科學教
育。只有全社會的人具備較高的科學素質(zhì),以科學的精神和思
想、科學的態(tài)度和方法作為探討和解決各類問題的共同基礎(chǔ)和
出發(fā)點,社會才能更好地向前發(fā)展和進步。因此,中國的進步
離不開科學,是毋庸置疑的。
正是在這個意義上,似乎可以說,科學已被公認是中國進
步所必不可少的推動。
然而,這并不意味著,科學的精神也同樣地被公認和接
受。雖然,科學已滲透到社會的各個領(lǐng)域和層面,科學的價值
和地位也更高了,但是毋庸諱言,在一定的范圍內(nèi),或某些特
定時候,人們只是承認“科學是有用的”,只停留在對科學所
帶來的后果的接受和承認,而不是對科學的原動力、科學的精
神的接受和承認。此種現(xiàn)象的存在也是不能忽視的。
科學的精神之一,是它自身就是自身的“**推動”。也
就是說,科學活動在原則上是不隸屬于服務于神學的,不隸屬
于服務于儒學的,科學活動在原則上也不隸屬于服務于任何哲
學。科學是超越宗教差別的,超越民族差別的,超越黨派差別
的,超越文化的地域的差別的,科學是普適的、獨立的,它自
身就是自身的主宰。
湖南科學技術(shù)出版社精選了一批關(guān)于科學思想和科學精神
的世界名著,請有關(guān)學者譯成中文出版,其目的就是為了傳播
科學的精神,科學的思想,特別是自然科學的精神和思想,從
而起到倡導科學精神,推動科技發(fā)展,對全民進行新的科學啟
蒙和科學教育的作用,為中國的進步做一點推動。叢書定名為
《**推動》,當然并非說其中每一冊都是**推動,但是可以
肯定,蘊含在每一冊中的科學的內(nèi)容、觀點、思想和精神,都
會使你或多或少地更接近**推動,或多或少地發(fā)現(xiàn),自身如
何成為自身的主宰。
《**推動》叢書編委會
第5章
共振棒探測器及探測
整個20世紀60年代,人們常常聽到這樣一個聲音飄蕩在
廣義相對論會議的走廊里:“喬·韋伯①發(fā)現(xiàn)什么了嗎?”
在約瑟夫·泰勒開始尋找引力波間接證據(jù)的幾年前,約瑟
夫·韋伯就毅然決定去尋找一個直接證據(jù)了。這是一條烏托邦
式的征途,他自己心里也很清楚。他在馬里蘭大學剛剛踏上征
途那會兒,同事們就預料需要整整一個世紀的實驗工作才能達
到他的目的。就連韋伯自己也承認:“在這種情況下,成功的
機會微乎其微。”不過,同事們還是很贊賞他的膽識的。
在韋伯之前還不曾有人想到過要做這么一個實驗,理由很
充分:“這會讓任何一個正常的人望而卻步。”彼得·索爾森如
是說。因為在我們生活的這個環(huán)境里,引力波的效應實在是太
微弱了。曾經(jīng)有人計算過,如果“泰坦尼克”號巨型郵輪每秒
鐘旋轉(zhuǎn)一周的話,它輻射出的引力能量還不到10-24瓦特。在
離一顆爆炸的原子彈10米遠的地方放上一個探測器,測到的
引力波信號,要比探測銀河系里一顆爆發(fā)的超新星而得到的信
號弱1021倍。這足以說明要想產(chǎn)生實驗中能探測到的引力波是
多么困難了。只有宇宙尺度上發(fā)生的事件才能產(chǎn)生實驗中能探
測到的引力波。
依照慣例,引力波的大小常常表示成“應變”的形式,這
是從工程學借來的一個名詞。它表示引力波在兩質(zhì)量之間,或
者一塊物質(zhì)內(nèi)部引起長度變化的比例,即形變的程度。我們銀
河系中心兩個黑洞的合并肯定會輻射出大量的引力波。事實
上,如果你碰巧在那兒的話,那你就死定了。這些波會交替擠
壓和拉伸附近的物體,幅度能達到物體自身的尺寸。1.8米高
的一個人,會在l毫秒內(nèi)被拉伸到3.6米高,然后又擠壓為
O.9米高,之后又會被拉伸。黑洞碰撞時,即使忽略其他在場
的力,單單引力波的壓力就能把周圍的行星和衛(wèi)星撕得粉碎。
這是個十分可怕的場面。幸運的是,等到這些波長途跋涉好幾
萬光年而到達地球時,(在科學上通用的米制單位中)它們的
應變僅僅有10-18米每米。換句話說就是,1米長的木棒將會
有l(wèi)O-18米的長度改變量,比質(zhì)子的直徑還要小幾千倍。①宇
宙的怒濤已經(jīng)減弱為一個量子振動了。這是一個累積效應。測
量的距離越遠,總的效應就越大,就是說總效應會在距離上累
積。舉例來說,這樣的應變對地球到太陽這1.5億千米的距離
會有多大的影響呢?答案就是,應變?yōu)?0-18的引力波,拉伸
測量這么小的變化看似不可能,但韋伯偏偏不信邪。這在
一定程度上是因為他受到了在馬里蘭大學教授“電機工程”的
啟發(fā)。“對我來說,問題看來是這樣的:既然能建造一臺電磁
天線來接受電磁波,那么,就可能建造一臺引力波天線來接受
引力波。”他在回憶當時的設想時說,“我并不清楚它們可能會
從何而來。我只是想,我要開始尋找了。”從某種程度上說,
他想成為引力領(lǐng)域的海因里希·赫茲。赫茲曾受麥克斯韋電磁
方程組的啟發(fā),證實了麥氏關(guān)于電磁波存在的預言。與此類
似,韋伯也決定逮住一道愛因斯坦所預言的時空波紋。自第二
次世界大戰(zhàn)以來,天文學已經(jīng)經(jīng)歷了一次重大革命,像射電天
文學和X射線天文學這樣的新學科紛紛生根發(fā)芽;人們更想
一試身手,去探索以往不可能找到的事物了。在逐漸揭去平靜
的面紗,露出暴力真面目的宇宙中,確實有可能產(chǎn)生我們能探
測得到的引力波。更何況,成為驗證廣義相對論*后一個預言
的那個人,本身就有著強大的吸引力。
愛因斯坦-尚未完成的交響樂 作者簡介
p>作者介紹:
瑪西亞.邑楚莎
瑪西亞.芭楚莎有著新聞學和物理學的雙重背景。
已經(jīng)在物理和天文領(lǐng)域工作了二十多年。她是獲得
頗負聲望的美國物理學會“科學寫作獎”的第一位
女性。 .
芭楚莎曾是麻省理工學院的一位奈特新聞學人
她還在波十頓大學教授過科學通訊。多年來她一直
任《發(fā)現(xiàn)》雜志的主編。現(xiàn)為《天文學》雜志的一名
編委。先前
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