黑洞與暗能量:一首宇宙的命運交響
恐怕在宇宙的種種奇觀當中,沒什麼比黑洞更令人心馳神往的了——儘管它足以毀滅一切。它的神秘與狂暴,值得科學家們窮盡一生去探究。
在很小的時候,我理解的黑洞就是個孤零零的小黑門,有點像宇宙中的一個下水道,會把經過它身邊的一切都吸走;在看過《星際穿越》之後,我才知道吸積盤的概念,意識到其實黑洞也可以看上去很美。於是我當然也想了解更多黑洞的故事,這是一種本能的好奇。
看來不僅僅是我一個人有這種想法,因為當遇到《黑洞與暗能量》一書的時候,整個編輯部一致決定:本期的薦書就做它。
薦書人:你好!我是苟利軍!
苟利軍,中國科學院國家天文台研究員。本碩曾就讀於南京大學天文系, 後在美國賓夕法尼亞州立大學、美國哈佛大學天體物理研究中心進修。現在是中國科學院國家天文台青年千人研究員和恆星級黑洞爆發現象研究創新團組負責人。
名人薦書:《黑洞與暗能量:宇宙的命運交響》
科學家薦書:
《黑洞與暗能量:宇宙的命運交響》
作者:[法]讓-皮埃爾·盧米涅(Jean-Pierre Luminet)
讓-皮埃爾·盧米涅(Jean-Pierre Luminet):
世界知名天體物理學家和黑洞問題專家,「喬治·勒梅特天文學獎」獲得者,現任法國國家科學研究院下屬巴黎默頓天文台宇宙理論研究部主任,從事相對論天體物理和宇宙學研究。作者同時還是一位作家和詩人,曾榮獲法國藝術及文學勳章軍官勛位,著有《無窮》等多部暢銷科普作品。
我為什麼推薦這本書?
黑洞是宇宙間非常神秘的一類天體,因為它自己不會產生任何光,而且人類也不能探究到其內部的組成和結構。在黑洞知識的科學普及方面,對國人影響力最大且出現最早的科普讀物莫過於20年前湖南科技出版社的《黑洞》一書。此書最早由法國天文學家讓-皮埃爾·盧米涅寫於1992年,中文版於2001年出版。而在第一版出版將近20年之後,一些理論和觀測都有了新的進展,促使作者對原書進行了修訂,並添加了一些新的內容。最新中文版近期剛剛由人民郵電出版社圖靈教育出版。新版保留了第一版的整體框架,詳細講解了黑洞的過去和今生,並在此基礎之上添加了量子引力和我們宇宙的未來命運的內容。
1998年,美國科學家發現宇宙竟然在加速膨脹,這與人們原來的想像完全相反!這一發現可以說是近幾十年來最大的天文發現之一,並因此在2011年獲得諾貝爾物理學獎。而驅動宇宙加速膨脹的原因就是一種性質非常神秘的暗能量,它在宇宙質量比中佔到70%。對此,作者在最後一個章節也花了不少文字解釋。因此,這本書的名字也從原來的《黑洞》擴展到了《黑洞與暗能量》。
為了講述黑洞的過去,作者首先從預言黑洞存在的理論——廣義相對論講起。此後,作者從天文觀測的角度講述了黑洞如何誕生和黑洞的種類。就黑洞誕生的問題,作者不惜花大篇幅完整講述了整個恆星的演化歷史,不僅講到了黑洞的形成,還提到了其他可能形成的產物。在黑洞的種類問題上,書中既涉及理論推理,比如原初黑洞,又涉及觀測結果,比如X射線雙星中的黑洞和星系中心的黑洞,等等。
當然,對於黑洞周圍所發生的一些有趣現象,讀者們也一定很想弄明白一些問題,比如宇宙飛船掉入巨型黑洞時會不會被撕碎,時間會不會在黑洞表面停滯,等等。幾年前,電影《星際穿越》中給出了一個黑洞的圖片:黑洞被一個草帽狀氣體盤所包圍,大家對這一樣子的黑洞印象非常深刻。其實,作者在本書中也給出了一個非常類似的圖片,正如作者所說,這是他在1979年就已經計算得到了的黑洞形狀。可以說,凡是涉及黑洞的任何問題,幾乎都可以在本書中找到答案。
盧米涅是一位天文學家,同時也是一位詩人,所以,他在文中使用了很多優美的比喻,比如用「黑天鵝」來描述我們發現的第一顆位於天鵝座中的黑洞,用「火中鳳凰」來比喻恆星坍縮爆發之後遺留下來的產物。這些形象的比喻讓書中內容變得更為有趣。
最後值得一提的是本書譯者之一是廈門大學教授盧炬甫老師(也是第一版《黑洞》的譯者)。而對於新版,在第一版翻譯的基礎上,第二譯者余超對於新添內容做了精彩的翻譯。盧炬甫老師最終又對全書進行了審校,所以翻譯質量很是值得信賴。但很遺憾的是,在此書剛剛出版之時,盧炬甫老師因病去世。不過,願好書讓更多人看到,這也是對盧老師的一種告慰吧。
編輯有話說
鍾狼將:苟老師也是這本書的推薦人之一。請問您是如何對黑洞產生興趣的?可以簡單講講嗎?
苟利軍:其實對於黑洞的深入了解,最初並非來自於我自身的興趣,還是來自於科研。我在博士畢業之後,機緣巧合地從我原來所做的理論研究方向伽馬射線暴,轉到了通過觀測方式對於黑洞的基本性質做測量。正是在這個環境之下,我才開始真正的稍微深入一些的對黑洞有了了解。
鍾狼將:天體物理學或者宇宙學對於大部分人來說還是太過晦澀了。如果一個人突然對這方面感興趣了,他有可能在這方面自學成才嗎?
苟利軍:如果一個人突然有興趣,但是因為天體物理或者宇宙學所涉及的物理知識過於多或者深入,所以一個人很難通過自學成才的方式而達到一個比較高的層次,老師的指導是必須的。當然如果僅僅想有一些基本物理的了解,這個可以是通過自學獲得的。
鍾狼將:正如牛頓的理論曾經被認定是永恆的真理,但最後卻被愛因斯坦「革了一命。」您覺得我們如今的物理學在未來會迎來大變革嗎?可能會出現在哪個方面?
苟利軍:這的確是一個極具挑戰性的問題,限於我對物理全局沒有一個大的了解,所以我也很難給出一個物理學在什麼方面會有大的變革。不過我倒是很期望物理學能夠在量子引力方面會有大的突破,能夠真正找到驗證某種合適理論正確的證據。
苟老師的私房書單
1)《太空生存指南》
作者:[美]阿里爾?瓦爾德曼
出版社:浙江人民出版社
2)《引力波》
作者:[美]珍娜·萊文
出版社:中信出版社
3)《宇宙信息圖》
作者:[英]斯圖亞特·洛維
出版社:北京聯合出版公司
4)《太空之眼: 哈勃望遠鏡25年太空探索全記錄》
作者:[美]大衛·德沃金 / 羅伯特·史密斯
出版社: 北京聯合出版公司·未讀
5)《宇宙之美: 從大爆炸到大坍縮,跨越200億年的宇宙編年史》
作者:[法]讓-呂克·羅貝爾-艾斯爾(Jean-Luc Robert-Esil)
出版社: 北京聯合出版公司
6.)《丈量宇宙》
作者:[英] 詹姆斯·吉奇(James Geach)
出版社: 新星出版社
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