爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量（妙趣横生的通识读本） 9787300114545 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美盖茨 著

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出版社： 中国人民大学出版社

ISBN：9787300114545

商品编码：29601265993

包装：平装

出版时间：2011-06-01

图书基本信息
图书名称	爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量（妙趣横生的通识读本）	作者	(美)盖茨
定价	39.00元	出版社	中国人民大学出版社
ISBN	9787300114545	出版日期	2011-06-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.440Kg

内容简介

本书是一本科普著作，以引力透镜现象的研究为主线，介绍了当今天文学和宇宙学为引人注目的两个研究领域，即暗物质和暗能量，同时介绍了引力理论和现象、宇宙学和粒子物理学的一些基本知识。在物理学的帮助下，身为地球上的普通人，我们不仅可以“看到”宇宙深邃的尽头，还可以探究隐藏在无尽夜空下神秘的天体，而这些认知又和比原子还要小很多倍的基本粒子研究联系在一起。所有这些激动人心的概念，都将在您阅读的过程中一一呈现。

作者简介

艾弗琳·盖茨是科维理（Kavli）宇宙物理学研究所助理所长和芝加哥大学的高级研究助理。作为阿尔德（Alder）天文馆和天文学博物馆的天文学部前部长和科教部副主任，EvalynGates在威廉玛丽学院（College of William and Mary）获得学士学位，并在凯斯西储大学（CaseWestern ReserveUniversity）获得理论物理博士学位。毕业后，她先后在耶鲁大学和芝加哥大学进行博士后工作，并任费米国家加速器实验室访问学者。她的主要研究领域为粒子宇宙学和天体物理学，包括暗物质、MACHO和白矮星等。

目录

章 宇宙是由什么构成的 第2章 空间和时间的革命 第3章 宇宙的膨胀 第4章 爱因斯坦的望远镜 第5章 勇士与懦夫 第6章 黑洞与行星 第7章 为宇宙称重 第8章 冷暗物质 第9章 循迹暗物质 0章 加速的宇宙 1章 宇宙网络上的暗能量之印 2章 引力波 尾声 暗物质和暗能量:下一个突破 附注和参考文献

编辑推荐

文摘

序言

《宇宙深处的低语：追寻无形巨人的足迹》 在浩瀚无垠的宇宙图景中，我们所见的星辰、星系，乃至于构成我们自身的一切，不过是其中的冰山一角。那些闪耀的光芒，那些引力的涟漪，都在悄然诉说着一个宏大而又神秘的故事——一个关于“不存在”却又无处不在的庞大力量的故事。这股力量，便是我们宇宙结构与演化进程中最核心的谜团之一。 本书将带领您踏上一段穿越时空、颠覆认知的探索之旅，去揭开笼罩在宇宙最深处的那层神秘面纱。我们将从古老的智慧开始，审视人类对宇宙认知的每一次飞跃，从亚里士多德的静止宇宙到哥白尼的日心说，再到爱因斯坦的广义相对论，每一次的范式转移都源于对“看不见”的深刻洞察。我们不再满足于仅仅观察可见的光，而是将目光投向那些沉默的证据，那些无法被我们感官直接捕捉，却又深刻影响着宇宙运转的“隐形”物质与能量。 想象一下，您正置身于一个庞大的图书馆，书架上摆满了形形色色的书籍，讲述着我们熟悉的物质世界：构成恒星的氢与氦，构成行星的岩石与金属，构成我们的血肉之躯的各种元素。然而，如果我告诉您，这些我们赖以认识世界的“可见”物质，在整个宇宙的组成成分中，所占的比例竟然不到5%？这个惊人的发现，如同打开了一扇通往全新宇宙维度的大门。 本书的主角，正是那占据宇宙绝大部分，却又“隐身”于我们观测视野之外的神秘力量。我们将深入浅出地解析“暗物质”的由来。是什么让星系以惊人的速度旋转，却不至于分崩离析？是什么让星系团如同粘合剂般凝聚在一起，而我们所见的普通物质却显得微不足道？我们将回顾科学家们是如何从星系旋转曲线、引力透镜效应、宇宙微波背景辐射等多个独立且相互印证的观测证据中，一步步推理出暗物质存在的必然性。这不仅仅是对一个假说的探讨，更是科学方法论一次次被验证的辉煌展现。 您会了解到，科学家们提出的各种暗物质候选者，它们可能是什么？是尚未被发现的基本粒子？是某种奇特的相互作用？我们将一同审视那些被寄予厚望的理论模型，例如弱相互作用大质量粒子（WIMPs）和轴子（Axions），以及那些大胆的、颠覆性的猜想。我们会跟随实验的脚步，从地下深处的探测器，到大型强子对撞机，再到太空中的望远镜，科学家们是如何设计精妙的实验，试图捕捉这些极其微弱的信号，从而直接“看见”暗物质的蛛丝马迹。这本书将带您了解那些在寂静实验室中，为了一个微小的探测信号而付出无数心血的科学家们。 而暗物质，仅仅是宇宙神秘面纱的一部分。当我们继续深入探索，又会迎来另一个更为令人费解的“黑洞”——暗能量。宇宙的膨胀，我们曾经以为会随着时间的推移而减速，被引力所束缚。然而，令人震惊的观测结果却揭示了一个截然相反的事实：宇宙不仅在膨胀，而且还在加速膨胀！这意味着，有一种神秘的“负压”力量，正在推开时空的界限，让宇宙的扩张速度越来越快。 本书将深入剖析暗能量的本质。它是一种遍布宇宙的真空能？是一种全新的场？还是广义相对论本身需要修正？我们将探讨宇宙学常数、精细结构等概念，以及它们在解释暗能量中所扮演的角色。您将了解到，暗能量的存在，不仅改变了我们对宇宙命运的预测，也对我们理解万有引力、时空结构提出了前所未有的挑战。 我们还将一起回顾那些奠定我们现代宇宙观的伟大理论，比如哈勃的宇宙膨胀定律，以及后来的宇宙暴胀理论。这些理论的提出，本身就是对当时无法解释的现象的回应，而暗物质和暗能量的发现，正是将我们推向了更加广阔和深邃的认知领域。 本书将不仅仅停留在理论的阐述，更会聚焦于那些正在进行的、前沿的观测项目和实验。例如，詹姆斯·韦伯空间望远镜带来的全新视角，斯隆数字巡天（SDSS）所绘制的宇宙大尺度结构图，以及未来可能出现的更强大的引力波探测器，它们将如何帮助我们更精确地测量暗能量的性质，以及探索暗物质的分布规律？我们将为您呈现一张由多学科、多国科学家共同绘制的宇宙探索地图。 在阅读的过程中，您会发现，科学的进步并非一蹴而就，而是充满了曲折、争议和不断的自我修正。那些曾经被认为是“定论”的观点，在新的证据面前，会不断被挑战和刷新。正是这种求真务实的精神，推动着人类对宇宙的认知不断向前。 本书的语言风格将力求通俗易懂，避免生涩的专业术语，通过生动的比喻和形象的描述，将深奥的科学概念呈现在您眼前。我们将从最基本的物理原理出发，一步步引导您理解暗物质和暗能量的深层含义，以及它们对我们理解宇宙起源、演化和最终命运的重要性。 阅读本书，您将不仅仅是在获取知识，更是在体验一次智力的冒险，一次与宇宙最深处秘密的对话。您会重新审视我们所处的这个世界，感受到科学的魅力，以及人类探索未知边界的勇气和智慧。最终，您会明白，那些看不见的，或许才是构成宇宙最深刻本质的基石。让我们一起，戴上“望远镜”，去追寻那些宇宙深处的低语，去感受那股驱动着万物生长的无形巨人之力。

评分☆☆☆☆☆

《爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量》这本书，就像一本精心制作的宇宙探险地图，带领我一步步深入宇宙的未知领域。作者的文字功底非常扎实，他能够将复杂的科学理论，用一种轻松幽默的方式呈现出来，读起来一点也不觉得枯燥，反而充满了趣味性。我一直对宇宙中最神秘的两个组成部分——暗物质和暗能量——充满好奇，而这本书，则以一种系统而深入的方式，为我解答了心中的疑惑。作者从爱因斯坦的广义相对论出发，解释了引力在宇宙中的作用，以及它如何引导我们去思考“看不见”的物质。我特别欣赏书中对各种观测证据的梳理，从早期对星系旋转曲线的异常观测，到如今对宇宙大尺度结构的分析，每一个证据都像一块拼图，最终拼凑出了暗物质和暗能量的轮廓。书中对暗物质候选粒子，如WIMPs的描述，让我对这些看不见的“粒子”有了更具体的想象。而对于暗能量，作者则将其描绘成一股神秘的力量，正在以一种惊人的速度推动宇宙的膨胀。这种发现，颠覆了我之前对宇宙“慢下来”的认知，让我对宇宙的未来充满了无限的想象。此外，本书还详细介绍了科学家们正在使用的各种“望远镜”，这些望远镜不仅仅是收集可见光，更是能够捕捉到射电波、X射线甚至引力波，它们是人类探索宇宙的“眼睛”。阅读这本书，就像与作者一起坐在宇宙的边缘，用他那充满智慧的语言，去解读宇宙的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

《爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量》这本书，绝对是一场智力与想象力的盛宴。作者以一种极富艺术性的笔触，将宏大而抽象的宇宙概念，转化成一个个触手可及的画面。我一直对宇宙的“看不见”的部分充满好奇，而这本书，则以一种极其令人信服的方式，让我理解了为什么我们要相信暗物质和暗能量的存在。书中关于引力透镜效应的解释，简直太绝了！作者用生动的类比，说明了宇宙中巨大的质量是如何扭曲时空，从而像透镜一样弯曲来自遥远星系的光线。通过分析这种弯曲的程度，科学家们能够推断出物质的分布，即使这些物质本身是不可见的。这种“间接证据”的逻辑，非常巧妙地被作者呈现在读者面前。而且，书中对暗物质的不同候选者——从弱相互作用大质量粒子（WIMPs）到轴子（axions）——的介绍，也让我大开眼界。原来，科学家们不仅知道“有什么”，还在积极猜测“是什么”，并设计各种精巧的实验去“抓捕”它们。这不仅仅是科学知识的传递，更是科学精神的展现：对未知的好奇，对真相的不懈追求。我特别喜欢书中关于宇宙膨胀的章节，那里描述了暗能量如何像一股神秘的力量，在加速推动着宇宙的膨胀。这种发现，颠覆了我们之前对宇宙演化的认知，也引发了更多关于宇宙命运的猜想。这本书让我明白，我们所生活的宇宙，远比我们想象的要复杂和奇妙得多，而那些隐藏在黑暗中的力量，才是真正塑造宇宙形态的关键。

评分☆☆☆☆☆

《爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量》这本书，对我来说，是一次非常奇妙的阅读体验。作者的文笔极其流畅，将那些通常被认为是高深莫测的物理学概念，用一种近乎科普动画片的方式呈现在读者面前。我一直对宇宙中“看不见”的部分充满好奇，而这本书，就像一位耐心的向导，带领我一步步揭开了暗物质和暗能量的神秘面纱。书中对爱因斯坦的广义相对论的介绍，虽然简练，但却点出了核心思想：引力不仅仅是物质之间的吸引力，更是时空的弯曲。这种观念的转变，为理解暗物质的存在奠定了基础。我特别喜欢书中对不同观测证据的梳理，例如星系旋转曲线的异常，星系团之间的引力效应，以及宇宙微波背景辐射的精细结构。这些看似独立的现象，在作者的笔下，如同一个个指向真相的线索，最终汇聚成对暗物质的有力证明。而对于暗能量，本书则将其描绘成一股强大的、推动宇宙加速膨胀的力量，这种发现，无疑是20世纪末最令人振奋的科学突破之一。作者还详细介绍了科学家们为了探测暗物质所做的各种努力，比如使用各种类型的粒子探测器，以及进行大规模的粒子对撞实验。这些实验虽然充满挑战，但却体现了人类不断探索未知、挑战极限的精神。这本书让我觉得，我们对宇宙的认知，仍然在不断刷新和发展，而那些隐藏在黑暗中的秘密，才是未来科学研究最激动人心的方向。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，能够将如此宏大而深奥的科学主题，以一种如此引人入胜的方式呈现出来，绝对是一种了不起的才能。《爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量》这本书，无疑就具备了这种才能。作者仿佛是一位技艺精湛的魔术师，将那些我们肉眼无法捕捉的暗物质和暗能量，一点点地从黑暗中“变”了出来，展现在我们面前。我尤其喜欢书中对科学史的梳理，从最初对宇宙常数的引入，到后来对暗物质的猜想，再到如今对暗能量的观测，每一步都充满了智慧的火花和探索的勇气。作者并没有直接给出答案，而是带领我们一步步跟随科学家的脚步，去发现证据，去构建模型，去挑战权威。这种“过程导向”的叙述方式，让我对科学的认知过程有了更深刻的理解。书中关于引力透镜效应的讲解，是我读过最清晰的。它用一个生动的比喻，解释了巨大的质量如何弯曲时空，从而影响光线的传播，而我们正是通过这种“扭曲”，才得以窥探到暗物质的存在。这种“间接观测”的智慧，让我对科学家们的想象力佩服得五体投地。同时，本书对不同类型探测器的介绍，也让我大开眼界。从地下深处的无声探测，到太空中的精密观测，科学家们用尽浑身解数，试图捕捉到那些难以捉摸的暗物质粒子。这本书让我意识到，我们所见的宇宙，不过是冰山一角，而那隐藏在黑暗中的大部分，才是真正塑造宇宙形态的力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书《爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量》简直就像一本来自未来的宇宙科普指南，让我对宇宙的认知产生了颠覆性的改变。作者的叙述方式非常独特，他没有直接扔给我们一堆晦涩的公式，而是像一位经验丰富的故事讲述者，将复杂的科学原理融入引人入胜的情节中。我一直对“宇宙构成”这个问题耿耿于怀，特别是那占宇宙绝大部分，却又看不见摸不着的暗物质和暗能量，它们到底是什么？扮演着怎样的角色？这本书，则为我提供了非常清晰且令人信服的答案。书中对引力透镜效应的解释，简直太绝了！作者用了一个非常巧妙的比喻，形象地说明了质量是如何扭曲时空的，从而让遥远的星光发生弯曲，就像透过一个巨大的、看不见的透镜。而通过分析这种“扭曲”，科学家们得以推断出暗物质的分布。这种“间接侦探”的科学思维，让我对科学家们的智慧赞叹不已。更让我着迷的是，书中对暗能量的描述，它仿佛是一种反引力的力量，正在推动着整个宇宙以惊人的速度膨胀。这种发现，颠覆了我之前对宇宙演化的线性认知，让我对宇宙的终极命运产生了更多的思考。此外，本书还介绍了科学家们正在使用的各种“望远镜”，从地面上的射电望远镜，到太空中的伽马射线望远镜，它们就像是人类伸向宇宙的触角，不断捕捉着来自遥远时空的信号。阅读这本书，让我感觉自己仿佛置身于一个宏大的科学发现现场，与那些顶尖的科学家们一起，共同探索宇宙的终极奥秘。

评分☆☆☆☆☆

《爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量》这本书，不仅仅是一本科普读物，更像是一场关于宇宙奥秘的深度对话。作者以一种极为巧妙的方式，将那些抽象而深奥的物理学概念，转化为生动有趣的画面，让我沉浸其中，欲罢不能。我一直对宇宙的神秘组成——暗物质和暗能量——充满了好奇，而这本书，恰恰满足了我对这些未知的渴望。作者从爱因斯坦的广义相对论出发，解释了引力如何在宇宙中扮演着至关重要的角色，并由此引出了对暗物质存在的猜想。我特别欣赏书中对引力透镜效应的阐述，它用一个非常形象的比喻，解释了巨大的质量是如何扭曲周围的时空，从而弯曲来自遥远天体的光线。通过分析这种弯曲的程度，科学家们得以“看见”那些看不见的物质。这种“间接证据”的推理方式，让我对科学的严谨性和智慧有了更深刻的认识。而对于暗能量，书中则将其描绘成一股神秘的力量，正在以一种惊人的速度推动着宇宙的膨胀，这种颠覆性的发现，让我对宇宙的演化历程和最终命运产生了更深层次的思考。此外，本书还详细介绍了科学家们为了探测暗物质和暗能量所付出的努力，包括各种精密的探测器和望远镜。这些科学工具，就像是人类的“眼睛”，帮助我们窥探宇宙最深处的秘密。阅读这本书，我仿佛与作者一起，站在宇宙的边缘，用望远镜捕捉那些来自远古的光线，解读宇宙的语言。

评分☆☆☆☆☆

《爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量》这本书，是一次真正意义上的智力探险。作者以一种极其生动和富有想象力的方式，将我们带入一个我们肉眼无法看见，却又真实存在的宇宙。我一直对宇宙的“隐形”构成部分——暗物质和暗能量——充满好奇，而这本书，则以一种严谨而不失趣味的方式，为我一一揭示了它们的秘密。作者在书中详细介绍了科学家们是如何从一系列看似无关的观测现象中，推断出暗物质的存在。我尤其印象深刻的是，关于星系旋转速度的观测。按照我们对可见物质的认知，星系外围的恒星应该会因为引力不足而飞散出去，但现实却是它们依然围绕星系中心稳定旋转。这种“超出的引力”就指向了暗物质的存在。这种从异常现象中寻找答案的科学逻辑，让我觉得非常震撼。而关于暗能量的章节，更是让我大开眼界。它被描述成一股神秘的、遍布宇宙的力量，正在以一种惊人的速度推动着宇宙的膨胀。这种“宇宙加速膨胀”的发现，颠覆了我之前对宇宙演化的认知，也为我们理解宇宙的未来打开了新的想象空间。书中对各种探测器的介绍，也让我对科学家们为了寻找这些“隐形”的构成部分所付出的努力有了更深的了解。从地下深处的屏蔽实验，到太空中的精密观测，每一个实验都凝聚着科学家的智慧和心血。这本书让我深刻体会到，科学的进步，往往是建立在对未知世界的无限好奇和不懈探索之上的。

评分☆☆☆☆☆

阅读《爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量》这本书，与其说是在“读”它，不如说是在经历一场思想的冒险。作者以一种近乎孩童般的好奇心，带领读者深入探索宇宙最深层的奥秘。他笔下的暗物质和暗能量，不再是冰冷的科学术语，而是充满神秘魅力的宇宙“隐形巨匠”。我尤其欣赏书中对科学研究过程的描绘，它不是一蹴而就的灵感闪现，而是无数次失败、无数次推翻、无数次再尝试的艰辛历程。作者将那些枯燥的实验数据和复杂的数学公式，转化为一个个引人入胜的故事，比如某位科学家如何因为一个微小的观测异常而开启了新的研究方向，或者某一个新技术的出现如何彻底改变了我们对宇宙的认知。这种对科学探索者们智慧和韧性的赞颂，让我觉得无比感动。书中对不同类型望远镜的介绍也十分精彩，从地面上的巨型射电望远镜，到太空中的哈勃望远镜，再到未来的詹姆斯·韦伯空间望远镜，它们如同人类探索宇宙的“眼睛”，不断拓展着我们的视野。作者用生动的语言，描述了这些望远镜如何捕捉到不同波长的光线，如何解析遥远星系的信号，以及它们在揭示暗物质和暗能量分布方面所起到的关键作用。我仿佛看到了科学家们坐在控制室里，盯着屏幕上不断刷新的数据，眼中闪烁着兴奋的光芒，因为他们知道，自己正站在人类认识宇宙的最前沿。这本书让我对科学的敬畏之心油然而生，它不仅仅是一本介绍天文学的科普读物，更是一部关于人类探索未知、挑战极限的史诗。

评分☆☆☆☆☆

拿到《爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量》，我就被它流畅而富有吸引力的标题所吸引。翻开扉页，作者的文字如同一位经验丰富的老船长，带着我驶入未知的宇宙之海。本书最大的魅力在于，它将那些晦涩难懂的物理学概念，用一种仿佛是为你量身定制的语言进行解释，让人读来毫不费力，却又能收获满满。我一直觉得，关于暗物质和暗能量的讨论，总给人一种“捉迷藏”的神秘感，而这本书，恰恰将这种“捉迷藏”的过程，描绘得惊心动魄。作者在书中详细介绍了科学家们是如何通过观测星系旋转速度、星系团的引力以及宇宙微波背景辐射的细微变化，来推断出暗物质的存在。这些观测证据，虽然间接，但却指向了一个共同的结论：宇宙中存在着大量我们无法直接看到的物质。对我而言，最震撼的部分是关于暗能量的讨论。它就像一种无处不在的“负压力”，正在对抗引力的束缚，加速宇宙的膨胀。这种反直觉的发现，让我对宇宙的演化历程产生了全新的认识。书中对一些前沿实验的介绍，比如地下深处的暗物质探测器，以及大型粒子对撞机的工作原理，都让我对科学家们的智慧和勇气赞叹不已。他们不仅仅是坐在实验室里做实验，更是在与宇宙中最根本的力量进行一场智力较量。这本书让我深刻体会到，科学的进步，往往源于对现有认知的挑战，以及对未知世界的永恒探索。它不仅是一本关于宇宙学的书，更是一部关于人类求知精神的赞歌。

评分☆☆☆☆☆

刚翻开《爱因斯坦的望远镜：搜索暗物质和暗能量》，就有一种被拉入浩瀚宇宙的奇妙感觉。作者巧妙地将深奥的物理学概念，用一种极其生动有趣的方式娓娓道来。它不是那种枯燥乏味的教科书，更像是一位充满智慧的长者，用他那富有感染力的声音，向你描绘宇宙最神秘的角落。我一直对宇宙的构成充满好奇，尤其是那些我们看不见摸不着却又真实存在的“暗物质”和“暗能量”，它们究竟是什么？扮演着怎样的角色？这本书就像一把钥匙，为我打开了探索这些未知领域的大门。从爱因斯坦的广义相对论如何预示了时空的弯曲，到望远镜的每一次重大突破如何帮助我们窥探宇宙的真相，再到科学家们如何运用巧妙的实验和理论，一点点揭示暗物质的蛛丝马迹，每一个环节都写得引人入胜。作者并没有回避科学的严谨性，但他在解释复杂的物理模型时，总能找到恰当的比喻和生动的例子，让即使是没有任何物理学背景的读者也能轻松理解。我特别喜欢书中对历史的梳理，从最初的猜想到如今的观测证据，每一步都凝聚着科学家的智慧和毅力，这种科学精神本身就极具感染力。书中的插图和图表也做得十分精美，将抽象的概念可视化，大大增强了阅读的趣味性和理解的深度。我能想象到，在昏暗的夜晚，一位天文学家，怀揣着对宇宙的无限向往，通过他的望远镜，捕捉那些来自遥远时空的光线，而这本书，正是将这种探索精神和科学发现的过程，淋漓尽致地呈现在了我们面前。它让我意识到，我们所见的星辰大海，仅仅是宇宙中冰山一角，而那隐藏在黑暗中的大部分，才是真正的主角。这种认知上的震撼，以及对未知世界的无限憧憬，正是这本书最迷人的地方。