他们奔向了群星,却留给我们无限可能的未来

2018年03月23日 08:49  综合出版    6    收藏

2018年3月14日,

斯蒂芬·霍金去世,享年76岁。

2018年3月14日,

阿尔伯特·爱因斯坦诞辰139周年。


虽然事过一周,但我们仍然感叹,

这些伟大而有趣的灵魂终于在另一个世界重逢了。

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爱因斯坦一生中开创了物理学的四个领域:狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论。他是量子理论的主要创建者之一,对分子运动论和量子统计理论做出了重大贡献。 1905年,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,获得了1921年诺贝尔物理奖。他还提出了我们熟悉的物质不灭定律E=mc²,这是建造原子弹的原始理论基础。

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霍金是当代伟大的物理学家,他的研究领域是引力与黑洞,主要贡献有两个:奇点定律与霍金辐射。霍金认为他一生的贡献是,在经典物理的框架里,证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性,黑洞会越变越大;但在量子物理的框架里,他指出,黑洞因辐射而越变越小,大爆炸的奇点不但被量子效应所抹平,而且整个宇宙正是起始于此。


从爱因斯坦到霍金,我们伟大的物理学家从未放弃对未知世界的探索,他们一次又一次颠覆了人类的认知,给我们带来无限的惊喜和憧憬。

 

从史前时代,人类就试图构建一些概念来回答有关世界和人类与世界的关系的问题,最初的理论或模型在我们今天看来也许是幼稚而毫无意义的,但这些早期的思考至少表明我们人类一直执着于对宇宙的思索。

 

那宇宙学究竟有哪些令人着迷的地方呢?


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(图片来源NASA中文)


宇宙学是研究什么的?


宇宙学研究的主题是宇宙中存在的万事万物。整个宇宙包含着极其巨大和十分微小的物质,大若体积巨大的恒星与星系,小若基本粒子的微观世界。

在这种巨大和渺小之间存在着由力和物质相互作用的复杂的层次结构和模式。在此中间我们能找到我们自身。


我们为什么要研究宇宙?


宇宙学的研究目的是将所有已知的物理现象统一到一个单一的、一致的框架下。这是人类的雄心勃勃的目标,但我们的知识还存在着巨大的差距。不过,该学科的迅速发展使得宇宙学家们相信现在是宇宙学的“黄金时代”。


宇宙学的原理是什么?


爱因斯坦推进研究之前,提出了宇宙学的两个假设,即各向同性和均匀性,这两个假设在一起构成了宇宙学原理。

小编用白话解释一下:各向同性是各个方向样子相同的意思,好比你站在地球上向任意方向的天空看去,经过大尺度的平均后,宇宙都是差不多的。虽然有些地方有星星,有些地方没有,但是如果统计足够大区域内星星的数量,会发现各方向是近似的;均匀性的关键在于去中心化,人类并不是生活在宇宙中的特殊位置,如果你所在的点向各个方向看都是一样的,同时你又认为自己所在的点并不特殊,那么整个世界就是均匀的。

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宇宙学还有很多有意思的地方等着我们去发现,比如:宇宙大爆炸中发生了什么?星系从何而来?宇宙是一直在膨胀吗?宇宙的年龄有多大?如果你想进一步窥探宇宙,就不能错过这本书——《认识宇宙学》。


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《认识宇宙学》由英国诺丁汉大学天体物理学教授彼得·科尔斯所著,由天体物理专业博士、国家天文台副研究员罗阿理翻译,是一本有关科学宇宙学的概念、方法和成果的入门读物。作者通过贯穿全书的宇宙学简史来阐释宇宙学是怎样发展的、怎样将不同的思路综合到一起,以及怎样在技术发展的推动下对宇宙展开新的探索。


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现在正是创作和阅读这类书的时候,因为人们对宇宙中物质和能量的形式与分布的认识,似乎预示着一张拼合而成的关于宇宙的完整画面即将被揭晓。


虽然仍有一些有趣的难题尚未解决,但历史告诉我们,那些令人惊喜的新发现值得我们期待。


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《认识宇宙学》中英双语版:http://product.dangdang.com/23279039.html   

《认识宇宙学》中文版:http://product.dangdang.com/23781277.html