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《黑洞之书》读后感摘抄

《黑洞之书》是一本由[美]史蒂文·古布泽 / [美]弗兰斯·比勒陀利乌斯著作,中信出版集团·科普工作室出版的精装图书,本书定价:49,页数:216,特精心收集的读后感,希望对大家能有帮助。

  《黑洞之书》精选点评:

●一本酷酷又迷人的小可爱

●好书,但是物理烂的我读不懂

●本来是自己喜欢的题材,但是后面有一些不太懂的专业知识,所以还是没有读完

●很不错的科普,就是最后一章黑洞热力学写着急了,必须要查一些资料才能理解。

●作为一本科普书,行文其实有点枯燥。

●写的很专业,没有读完

●2019.7.8 从狭义相对论和广义相对论开始,再到史瓦西黑洞。黑洞的视界处时间停止,包括光子的所有物质都无法逃逸。黑洞的奇点会将物质撕碎成最小的夸克,然后从另一侧的白洞抛出。 黑洞分为不旋转的史瓦西黑洞,旋转的克尔黑洞和带电荷的黑洞。无毛定理让黑洞更平整,而黑洞的研究让广义相对论除了数学意义外,更有了物理解。后两种黑洞如果自旋和电荷达到极限,也称为极端黑洞。 克尔黑洞的能成具有奇特怪异的特性,比如负势能,彭罗斯指出利用测地线轨道粒子具有非常大的负势能,向视界内抛射物体可以获得更多的能量。极端情况下,可以从克尔黑洞提取黑洞的29%能量(核裂变也只能提取千分之一的静止质量当量的能量)。 黑洞及其吸积盘(由被吸入黑洞的恒星旋转进入黑洞视界前,在黑洞周围形成的光环)观测的困难主要来自于其遥远的距离

●最后写给小爱同学的信很有趣。

●麻痹已经看不懂了,哭

●还不错

《黑洞之书》读后感(一):黑洞前沿

2019.7.8

本书有相当难度,待下次再次阅读后修改书评。 从狭义相对论和广义相对论开始,再到史瓦西黑洞。黑洞的视界处时间停止,包括光子的所有物质都无法逃逸。黑洞的奇点会将物质撕碎成最小的夸克,然后从另一侧的白洞抛出。 黑洞分为不旋转的史瓦西黑洞,旋转的克尔黑洞和带电荷的黑洞。无毛定理让黑洞更平整,而黑洞的研究让广义相对论除了数学意义外,更有了物理解。后两种黑洞如果自旋和电荷达到极限,也称为极端黑洞。 克尔黑洞的能成具有奇特怪异的特性,比如负势能,彭罗斯指出利用测地线轨道粒子具有非常大的负势能,向视界内抛射物体可以获得更多的能量。极端情况下,可以从克尔黑洞提取黑洞的29%能量(核裂变也只能提取千分之一的静止质量当量的能量)。 黑洞及其吸积盘(由被吸入黑洞的恒星旋转进入黑洞视界前,在黑洞周围形成的光环)观测的困难主要来自于其遥远的距离,现在我们已经开始“视界面望远镜”天文项目,用来观测银河系中心黑洞和M87星系黑洞(10亿倍太阳质量,5000万光年)。天鹅座X-1双星系统的伴星是质量超过15倍太阳质量的黑洞,虽然有猜测是暗物质恒星,但是在暗物质被证实之前还不能确定。

黑洞合并产生引力波,2015年引力波的发现让我们证实了爱因斯坦相对论,并且让我们惊叹于黑洞合并的巨大能量以及人类探测仪器的精密程度。黑洞辐射依据的量子力学中对量子纠缠理论的描述(联合量子态中可以存在两个自旋方向相反的电子,氦原子基态就包含两个电子处于这种状态)

《黑洞之书》读后感(二):摘录:给爱因斯坦的一封信

亲爱的阿尔伯特:

你是最出色的。人人都知道的物理学方程就是E=mc^{2}。《时代周刊》将你评选为“世纪人物”。关于爱因斯坦的笑话再也没人讲了,因为每个人都知道那并不好笑。尽管我们已经拥有了许多核武器,但是我们还没把自己炸飞。事实上,在“二战”结束前投掷的那两颗原子弹是核武器仅有的一次用于杀戮的目的。 如今,我们对广义相对论和黑洞更感兴趣,因为巨大的LIGO探测器成功探测到发生在10多亿年前的一次黑洞碰撞发出的引力波信号。我们写了一本有关黑洞的书,因为我们知道你对施瓦西解非常感兴趣,但或许对它的物理意义不太确定,所以我们想告诉你,在你离世后的60多年中的一些相关进展。

在施瓦西解里存在一个事件视界。一旦你穿过它,除非你的速度超过光速,否则你就再也回不来了。如果你还记得施瓦西解的形式,当半径等于质量乘以牛顿引力常数的时候,它就会表现出一些奇异性,尤其是度规的时间项(我们现在称之为时移函数)消失了,那是事件视界的地方。当半径趋于零时,施瓦西解也会表现出奇异性,我们最好的理解就是这些奇异性标志着一个时空奇点,空间几何在那里失效了。如果你进入一个施瓦西黑洞,你肯定会碰到奇点,但我们不知道接下来会发生什么,甚至用“接下来”这个词是不是合适,也值得商榷。

我们多么希望你能看到在你过世后的20多年里广义相对论研究工作的进展。约翰·惠勒是其中的核心人物。(我们跟他熟识!他和我们同在普林斯顿大学直到2008年他离开这个世界。)他让“黑洞”这个描述施瓦西解及其度规的词变得流行。一位名叫罗伊·克尔的新西兰人找到了施瓦西度规的一般化形式,用于描述旋转黑洞。这是一个相当复杂的度规!而且重要的是,它描述了坍缩恒星的终态,它们总有一些非零的角动量。

我们现在十分确信宇宙中有很多黑洞。像钱德拉塞卡、托尔曼(Tolman)、奥本海默(Oppenheimer)和沃尔科夫(Volkoff)等人早在20世纪30年代就说过,如果你把太多的质量放到一起,那么没有什么能够支撑住它们。具体的数字难以估算,但如果一颗恒星在核燃料耗尽后还剩下3倍的太阳质量,那么它将会坍缩成一个黑洞。更令人惊奇的是,在星系中心还有更大的黑洞。银河系中心就有一个约为400万倍太阳质量的黑洞。我们没有开玩笑!现代的观点一致认为许多星系的中心都有很大的黑洞,甚至达到几十亿倍的太阳质量。我们现在尚不清楚这些黑洞是怎么形成的,但就银河系而言,通过观测一些恒星的轨迹和黑洞的引力效应,我们确信它的中心存在黑洞。

LIGO探测到引力波实在是一项了不起的成就。LIGO是一台巨大的迈克尔逊干涉仪,每条干涉臂有4千米长。LIGO的全称是激光干涉引力波天文台。就激光本身而言,它是神奇的单色光源,聚焦好、功能强,我们可以用它们来焊接金属。与此同时,它很便宜,我们在现代唱片机上用它们取代针头。尽管我们还没能制造出会飞的汽车,但激光已被广泛使用。总之,当时建造LIGO就是出于严谨的科学目的,并偶然捕捉到正好经过的完美的引力波,它们的波形与描述两个黑洞合并的模板相匹配,每个黑洞都约有30倍的太阳质量。全世界再次为广义相对论而折服,因为它成功描述了黑洞附近的强场区域,在那里时空被撕扯成碎片;它也描述了远场区域,在那里引力波是穿越时空的最微弱的声音。

你的另一个取得很大进展的想法是宇宙常数。尽管你曾说它是你最大的失误,但我们现在认为那是你对场方程做出的一个小修正。它实际上在大的长度尺度上很重要:天文学家将无法解释膨胀的宇宙的近期演化,除非宇宙中所有能量的70%来自宇宙常数的贡献,有时我们称之为“暗能量”,因为两者的行为非常相似。宇宙常数并不像你最初引入它时所想的那样(让宇宙保持静态),暗能量其实正在让宇宙沿着一个指数膨胀的道路加速。从另一个方面考虑,寻求统一理论引发了对有负宇宙常数的时空的大量研究。包含负宇宙常数的五维广义相对论会与量子理论在四维时空的边界上自然连接起来,这几乎表明量子理论是广义相对论的一个投影。

我们现在确信量子理论是正确的。(非常抱歉。)一位名叫史蒂芬·霍金的英国物理学家证明,量子理论说明黑洞能够发出辐射,尽管温度很低。黑洞也有巨大的熵,与你的场方程的解一样都是独特的。或许下面的消息会让你感觉很棒,你和波多尔斯基、罗森写的论文现在看来非常重要。今天,人们甚至正在尝试制造量子计算机,依据的理论就是你们的那篇论文。

尽管许多普林斯顿大学的教授现在上班不再打领带了,但我们大都还穿袜子。卡内基湖美丽依旧,但我们在那里再也看不到许多船员了,不过湖边多了一个鹰的巢穴。我们尚未推导出统一场论,但我们一直在尝试。最好的未来即将来临。

《黑洞之书》读后感(三):让我们一起聊聊黑洞,“八卦”一下苟老板……

本文首发于微信公众号沙发科学( CITIC-Science ) 整理自编辑北极熊和译者赵雪杉的采访。

编者按:

《黑洞之书》正式出版后,在苟利军教授的介绍下,我有机会认识了这本书的另两位译者,赵雪杉和郑雪莹。她们都是苟老板的得意门生,国家天文台在读研究僧,研究方向是黑洞基本物理。

虽然还没有机会网友见面,但在线上简单的交流中,能感觉到她们是两位可爱又厉害的学霸。

我对研究宇宙星空的人一直充满了敬佩(对,我是苟老板等一票天文大神的粉丝)。仰望研究星空的工作虽然听上去浪漫,但和所有研究一样,也必须耐得住寂寞。看过《生活大爆炸》的人应该有印象,Rajesh就是一位天体物理学家。这个头衔虽然听上去酷炫,但他的工作大部分时候其实也只是坐在电脑前码程序、盯数据。这些研究者从海量数据中捞出宝贵的信息,让我们不断认识生活的这个大世界。

借着“网友唠嗑”的机会,我简单地问了雪杉童鞋几个小问题,进行了一段并不算采访的聊天talk。非常感谢雪杉童鞋抽出时间来跟我聊聊黑洞,八卦八卦苟老板。雪杉对黑洞的几句简单介绍,一下子就抓住了我的眼球,让我对这类神秘的天体更加好奇了!

黑洞之书

8.3

[美]史蒂文·古布泽 [美]弗兰斯·比勒陀利乌斯 / 2018 / 中信出版集团·科普工作室

最开始为什么选择天文专业呀?

北极熊:真·理科学霸……

为什么选择黑洞作为主要的研究方向?

你觉得黑洞的哪些方面最令人着迷?

天文研究僧的日常是怎样的?

《黑洞之书》给你留下怎样的印象?

翻译过程中有什么令人印象深刻的?

北极熊:这咸然是在谦虚~ 参与这本书文字编辑工作的老师们都表示,这本书的译稿质量非常高,编辑起来也没那么费劲。译者们非常用心啦!

八卦一下神秘的国台和苟老板吧!

北极熊:好的,已经帮你划掉啦 苟老板爱科普和爱运动是出了名的。经常看到他在朋友圈里分享前沿的科普文章、有趣的科普书,还有各种运动打卡……大佬的生活每一天都活力满满!

最后发自肺腑地港一句……

《黑洞之书》读后感(四):黑洞是万物的终结,也是时间的终焉

《黑洞之书》出版后,我有幸邀请到这本书的另外两位译者、苟利军教授的两位得意门生——郑雪莹和赵雪杉来分享些什么。我非常希望她们尽情发挥,大开脑洞。本文的作者是《黑洞之书》译者之一,国家天文台研究生郑雪莹,她的研究方向为黑洞基本物理。

编者按:

《黑洞之书》出版后,我有幸邀请到这本书的另外两位译者、苟利军教授的两位得意门生——郑雪莹和赵雪杉来分享些什么。我非常希望她们尽情发挥,大开脑洞。收到她们二位的回复我真的又惊又喜——用总编大人的话说,“挖到宝了!”

两位可爱的学霸风格截然不同,于是我决定用不同的方式来呈现。雪杉的采(liáo)访(tiān)非常轻松,完全感受得到她的开朗活泼。我们闲聊了一番,顺便还“八卦”了一下苟老板。

雪莹在一个周末的深夜给我发来了她的文章(那时我刚刚睡下不久,我们都是标准的夜猫子)。第二天早上还赖在床上的时候,我睡眼惺忪地打开文件,但从读第一行起就停不下来,一口气读到了最后。如果告诉我她不是一位研究天文的学霸,而是钻研文学的,我完全会相信!

除此之外,我确实还很好奇…………用狗蛋做收件名的师兄究竟是谁???

PS:本文首发于微信公众号沙发科学( CITIC-Science )

黑洞之书

8.3

[美]史蒂文·古布泽 [美]弗兰斯·比勒陀利乌斯 / 2018 / 中信出版集团·科普工作室

撰文 | 郑雪莹(《黑洞之书》译者之一,国家天文台研究生,研究方向为黑洞基本物理)

编辑 | 北极熊(不是《黑洞之书》责任编辑)

我常常想,在急匆匆的过街人群中,在平凡的生活之上,我们对地球以外的东西了解多少呢?在光怪陆离的科幻小说背后,明明存在着不说话的真理,它制造着各种日常和极端,昭告下一秒的到来和前一秒的不复。它编织剧情,创造人生。宇宙的运行在每一处都盖上了时间的戳,唯独黑洞可以幸免。而我们现在十分确信宇宙中有很多黑洞。

黑洞的迷人之处在于它或许是宇宙中最极端和最叛逆的天体。一个多世纪以前阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论预言了这样一种最奇幻的天体,长期以来一直引起科学家和公众的猜测和幻想。虽然爱因斯坦明白黑洞是他的方程式的数学解,但他并未接受过它们对应的物理现实。这一切都在20世纪60年代和70年代发生了变化,当时对黑洞的更深层次的概念性理解,通过解答揭示了类星体和X射线双星系统的神秘特性达成。从那以后,黑洞一直是理论物理学家密切关注和研究的主题。

Cygnus X-1 黑洞(图片来源:NASA JPL)

黑洞可谓是极简主义的执行者,一个黑洞就拥有解构万物、回归本源的能力。已经有众多的小说试图告诉你,任何进入黑洞视界的东西都不可能再从其中出来,任何处在黑洞视界中的信息都不能传达到它的外部,这个强硬的宣判会让你想起追不回的往事而黯然神伤,还是引起了相当的叛逆心呢——越是说看不见的东西,就越想看,越是不能去的地方,就会越心生向往。

如果你想要了解黑洞,特别是现在人们认识的黑洞(要知道在这几年里人们对黑洞的研究又热情洋溢地迈进了一大步),《黑洞之书》会用最通俗的语言让你看到新世纪研究者视野中的黑洞。

我们的朋友艾丽丝(Alice)与鲍伯(Bob)在书中一直“阴魂不散”,他们热衷于在黑洞视界的边缘疯狂试探。

Why Alice and Bob?你可以认为这两个名字只是一拍脑袋的决定,并不需要知道原因(就如同我那个偏用狗蛋作收件名的师兄一样,去追究其原因只是一种徒劳)。但假若,好奇的读者追问为什么偏偏是他们,而不是李雷和韩梅梅,还确实有一定的原因。

这件事儿要追究到上世纪了。彼时信号学、密码学和物理学领域也和现代的这些领域一样爱好举例,但是大家已经厌倦了假设A君和B君这样朴素又没噱头的说法,于是“很有人情味”地将他们取名为艾丽丝(A-lice)与鲍勃(B-ob),并从此约定俗成了。这本书就有沿袭这一惯例的意味。

这里推荐阅读约翰·戈登(John Gordon)的《关于爱丽丝和鲍勃的宴后演讲》,这篇演讲在很多意义上可谓优秀,和《黑洞之书》一样结构巧妙,确实是报告界中的一股清流。

显然,艾丽丝和鲍勃在物理上的造诣也称得上出神入化,总而言之他们能带你去任何你不敢去的地方,哪怕是宇宙尽头。

万籁俱寂、穹宇无言,此刻的天文台静静伫立在夜色中。外星人如果能分类接收人类的脑电波,在这里人们思索外太空的密度应该最大。宇宙的秘密如恒河沙数,虽然天文学家还不能绘制出宇宙的完整历史(尤其是宇宙诞生时期),但是他们可以看到人类挣脱时间的枷锁追求真相的最前沿。

正是在国家天文台,我与导师苟利军教授以及赵雪杉同学翻译了两位普林斯顿物理学家的著作《黑洞之书》。这本书的英文原名为“黑洞小书”(The little book of black hole),确实是一本不大的书,小巧可爱,方便随时带出门阅读,也可以在周五喝咖啡时优雅地放在圆桌上。

《黑洞之书》实拍图

感谢中信出版社和苟老师让我有机会与《黑洞之书》相遇。《黑洞之书》其实不是一般意义上的酷,它是一本非常精悍的小册子。能做到精悍扼要已经实属不易,除此之外,这本书不容忽视的优点还在于它压倒式的举例、发散的能力和妙趣横生的行文。书背后这些掷地有声的名字,如提出宇宙监督原理的罗杰·彭罗斯等,都给予了这本书很高的评价。

在结构上,《黑洞之书》不是按照学科历史发展的顺序编排的,而是为你一步一步准备好理解黑洞的工具,使你能够从逻辑上跟上艾丽丝和鲍勃宇宙漫游的车速。耐心看到最后,你一定会对黑洞科学有一个整体的认识。虽然部分内容不是一下子迅速吸收的(Tips:反复消化会有新收获,亲测有效~),但是这些内容恰恰也是现在天文学家和物理学家研究的课题。

怀抱着这些科学的疑问,也许你未来能比我们看得更远。

黑洞真的存在吗?黑洞是万物的终结,也是时间的终焉。在科普和媒体的传播中,我们对穿越时空或多或少有一些幻想。窗台的植物还在以我们不甚清楚的原理生长,我也永远不知道脑中的想法为什么总是不请自来和不告而别,我们费解于层展效应的复杂美丽(作为简单和可预测的个体,在宏观尺度上展现有规律的形状),我们仰慕宇宙的深远和静穆,我们不知道明天为什么不断到来,而探寻也永远不会停止。

图片来源: https://eventhorizontelescope.org/

分形——有一些狂想在形态学上找到某些线索,认为宇宙本身如原子,或许我们的世界只是更大世界的一粒灰尘。这种非常富于美学的想法,总是让我联想到分形,你应该不仅仅为表面的美丽所叹撼,更重要的是,它的每一部分都是由完全相同的小部分组成的,不论你如何放大它的细节,你看到的都是同样结构的图形。难道分形不是一位十分优雅和没有破绽的女神吗?(图片来源:Kevin Dooley, CC BY 2.0)

在《黑洞之书》的最后,两位作者给爱因斯坦写了一封信,信中提到了“袜子梗”。向激励自己开启研究生涯的偶像写这么一封跨越时间的信,告诉他在他身后我们所取得的这所有成就,现代宇宙学这么多瑰丽和诡谲的篇章,我承认我确实深受感动。

在下一个50年,人类必然又将想象推进到前所未有、想所未想的境地吧。谁会第一个突破我们的眼界呢?在此,我想引用《黑洞之书》中写给爱因斯坦的信的一小段,来作一个伪结尾:

人类,在地球自转的阴影中安眠,虽然我们并不知道为何睡眠总是需要发生在夜里,但是睡吧,明朝这颗星球上又会发生什么有趣的事件呢?又有哪些有趣的⼈人会在未来刷新我们的眼界?

The best is yet to come.

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