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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(huì)聽到些什么?如果有余音繚繞在我們頭頂?shù)奶炜，又?br />
會(huì)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(tái)正在全球興建。它們將賦予科學(xué)家們一種全新的感覺去探索和體驗(yàn)我們一
的宇宙。這些新奇的天文臺(tái)不是用來搜集光波或無線電波的，科學(xué)家們的目的是通過
它們，可以把自己的雙手放在時(shí)空之網(wǎng)上，與宇宙的韻律連接起來。從而給通過望遠(yuǎn)
鏡描繪出的盛大宇宙圖景配上聲音。
芭楚莎用生動(dòng)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(huì)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(huì)聽到鐃鈸的撞擊聲；中子星高速旋轉(zhuǎn)。我們會(huì)聽到周期性的鼓點(diǎn)
聲；兩顆黑洞結(jié)合，我們會(huì)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(gè)世紀(jì)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(xué)家們對這一概念的認(rèn)識(shí)是如
何演化的。作者在本書中精心描寫了這次科學(xué)革命中的每一位關(guān)鍵科學(xué)家。并據(jù)此從
個(gè)人的角度向我們介紹了當(dāng)今的實(shí)驗(yàn)和全新的天文臺(tái)。比如美國的UGO。作者把這些
科學(xué)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(xué)故事。
愛因斯坦-尚未完成的交響樂 節(jié)選
nbsp; 序
科學(xué)，特別是自然科學(xué)，*重要的目標(biāo)之一，就是追尋科
學(xué)本身的原動(dòng)力，或曰追尋其**推動(dòng)。同時(shí)，科學(xué)的這種追
求精神本身，又成為社會(huì)發(fā)展和人類進(jìn)步的一種*基本的
推動(dòng)。
科學(xué)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(xué)是認(rèn)真的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)、?shí)
事求是的，同時(shí)，科學(xué)又是創(chuàng)造的？茖W(xué)的*基本態(tài)度之一就
是疑問，科學(xué)的*基本精神之一就是批判。
的確，科學(xué)活動(dòng)，特別是自然科學(xué)活動(dòng)，比較起其他的人
類活動(dòng)來，其*基本特征就是不斷進(jìn)步。哪怕在其他方面倒退
的時(shí)候，科學(xué)卻總是進(jìn)步著，即使是緩慢而艱難地進(jìn)步，這表
明，自然科學(xué)活動(dòng)中包含著人類的*進(jìn)步因素。
正是在這個(gè)意義上，科學(xué)堪稱為人類進(jìn)步的“**推動(dòng)”。
科學(xué)教育，特別是自然科學(xué)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(gè)核心？茖W(xué)教育不僅使人獲得生活
和工作所需的知識(shí)和技能，更重要的是使人獲得科學(xué)思想、科
學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度以及科學(xué)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(xué)的“教育”，只是培養(yǎng)信仰，而不是教育。沒有受過科學(xué)教
育的人，只能稱為受過訓(xùn)練，而非受過教育。
正是在這個(gè)意義上，科學(xué)堪稱為使人進(jìn)化為現(xiàn)代人的“第
一推動(dòng)”。
近百年來，無數(shù)仁人志士意識(shí)到，強(qiáng)國富民再造中國離不
開科學(xué)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(xué)先賢們代代相傳，不遺余力地為中國的進(jìn)步獻(xiàn)身于科
學(xué)啟蒙運(yùn)動(dòng)，以圖完成國人的強(qiáng)國夢。然而應(yīng)該說，這個(gè)目標(biāo)
遠(yuǎn)未達(dá)到。今日的中國需要新的科學(xué)啟蒙，需要現(xiàn)代科學(xué)教
育。只有全社會(huì)的人具備較高的科學(xué)素質(zhì)，以科學(xué)的精神和思
想、科學(xué)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(diǎn)，社會(huì)才能更好地向前發(fā)展和進(jìn)步。因此，中國的進(jìn)步
離不開科學(xué)，是毋庸置疑的。
正是在這個(gè)意義上，似乎可以說，科學(xué)已被公認(rèn)是中國進(jìn)
步所必不可少的推動(dòng)。
然而，這并不意味著，科學(xué)的精神也同樣地被公認(rèn)和接
受。雖然，科學(xué)已滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域和層面，科學(xué)的價(jià)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(shí)候，人們只是承認(rèn)“科學(xué)是有用的”，只停留在對科學(xué)所
帶來的后果的接受和承認(rèn)，而不是對科學(xué)的原動(dòng)力、科學(xué)的精
神的接受和承認(rèn)。此種現(xiàn)象的存在也是不能忽視的。
科學(xué)的精神之一，是它自身就是自身的“**推動(dòng)”。也
就是說，科學(xué)活動(dòng)在原則上是不隸屬于服務(wù)于神學(xué)的，不隸屬
于服務(wù)于儒學(xué)的，科學(xué)活動(dòng)在原則上也不隸屬于服務(wù)于任何哲
學(xué)？茖W(xué)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(xué)是普適的、獨(dú)立的，它自
身就是自身的主宰。
湖南科學(xué)技術(shù)出版社精選了一批關(guān)于科學(xué)思想和科學(xué)精神
的世界名著，請有關(guān)學(xué)者譯成中文出版，其目的就是為了傳播
科學(xué)的精神，科學(xué)的思想，特別是自然科學(xué)的精神和思想，從
而起到倡導(dǎo)科學(xué)精神，推動(dòng)科技發(fā)展，對全民進(jìn)行新的科學(xué)啟
蒙和科學(xué)教育的作用，為中國的進(jìn)步做一點(diǎn)推動(dòng)。叢書定名為
《**推動(dòng)》，當(dāng)然并非說其中每一冊都是**推動(dòng)，但是可以
肯定，蘊(yùn)含在每一冊中的科學(xué)的內(nèi)容、觀點(diǎn)、思想和精神，都
會(huì)使你或多或少地更接近**推動(dòng)，或多或少地發(fā)現(xiàn)，自身如
何成為自身的主宰。
《**推動(dòng)》叢書編委會(huì)
第5章
共振棒探測器及探測
整個(gè)20世紀(jì)60年代，人們常常聽到這樣一個(gè)聲音飄蕩在
廣義相對論會(huì)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(gè)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(xué)剛剛踏上征
途那會(huì)兒，同事們就預(yù)料需要整整一個(gè)世紀(jì)的實(shí)驗(yàn)工作才能達(dá)
到他的目的。就連韋伯自己也承認(rèn)：“在這種情況下，成功的
機(jī)會(huì)微乎其微。”不過，同事們還是很贊賞他的膽識(shí)的。
在韋伯之前還不曾有人想到過要做這么一個(gè)實(shí)驗(yàn)，理由很
充分：“這會(huì)讓任何一個(gè)正常的人望而卻步。”彼得·索爾森如
是說。因?yàn)樵谖覀兩畹倪@個(gè)環(huán)境里，引力波的效應(yīng)實(shí)在是太
微弱了。曾經(jīng)有人計(jì)算過，如果“泰坦尼克”號(hào)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(yuǎn)的地方放上一個(gè)探測器，測到的
引力波信號(hào)，要比探測銀河系里一顆爆發(fā)的超新星而得到的信
號(hào)弱1021倍。這足以說明要想產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yīng)變”的形式，這
是從工程學(xué)借來的一個(gè)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(gè)黑洞的合并肯定會(huì)輻射出大量的引力波。事實(shí)
上，如果你碰巧在那兒的話，那你就死定了。這些波會(huì)交替擠
壓和拉伸附近的物體，幅度能達(dá)到物體自身的尺寸。1．8米高
的一個(gè)人，會(huì)在l毫秒內(nèi)被拉伸到3．6米高，然后又?jǐn)D壓為
O．9米高，之后又會(huì)被拉伸。黑洞碰撞時(shí)，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(gè)十分可怕的場面。幸運(yùn)的是，等到這些波長途跋涉好幾
萬光年而到達(dá)地球時(shí)，(在科學(xué)上通用的米制單位中)它們的
應(yīng)變僅僅有10-18米每米。換句話說就是，1米長的木棒將會(huì)
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(gè)量子振動(dòng)了。這是一個(gè)累積效應(yīng)。測
量的距離越遠(yuǎn)，總的效應(yīng)就越大，就是說總效應(yīng)會(huì)在距離上累
積。舉例來說，這樣的應(yīng)變對地球到太陽這1．5億千米的距離
會(huì)有多大的影響呢?答案就是，應(yīng)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?yàn)樗艿搅嗽隈R里蘭大學(xué)教授“電機(jī)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(tái)電磁
天線來接受電磁波，那么，就可能建造一臺(tái)引力波天線來接受
引力波。”他在回憶當(dāng)時(shí)的設(shè)想時(shí)說，“我并不清楚它們可能會(huì)
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(shí)了麥?zhǔn)详P(guān)于電磁波存在的預(yù)言。與此類
似，韋伯也決定逮住一道愛因斯坦所預(yù)言的時(shí)空波紋。自第二
次世界大戰(zhàn)以來，天文學(xué)已經(jīng)經(jīng)歷了一次重大革命，像射電天
文學(xué)和X射線天文學(xué)這樣的新學(xué)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(shí)有可能產(chǎn)生我們能探
測得到的引力波。更何況，成為驗(yàn)證廣義相對論*后一個(gè)預(yù)言
的那個(gè)人，本身就有著強(qiáng)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(xué)和物理學(xué)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(fù)聲望的美國物理學(xué)會(huì)“科學(xué)寫作獎(jiǎng)”的第一位
女性。 ．
芭楚莎曾是麻省理工學(xué)院的一位奈特新聞學(xué)人
她還在波十頓大學(xué)教授過科學(xué)通訊。多年來她一直
任《發(fā)現(xiàn)》雜志的主編，F(xiàn)為《天文學(xué)》雜志的一名
編委。先前
商品評(píng)論(5條)
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