Black Holes pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Thomas, Edwin

出品人:

页数:155

译者:

出版时间:

价格:$ 30.51

装帧:Pap

isbn号码:9781860945885

丛书系列:

图书标签:

天文学
黑洞
宇宙
物理学
科学
天体物理学
引力
相对论
太空
观测

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到本本书屋

onlinetoolsland.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

This introduction to the fascinating subject of black holes fills a significant gap in the literature which exists between popular, non-mathematical expositions and advanced textbooks at the research level. It is designed for advanced undergraduates and first year postgraduates as a useful stepping-stone to the advanced literature. The book provides an accessible introduction to the exact solutions of Einstein's vacuum field equations describing spherical and axisymmetric (rotating) black holes. The geometry and physical properties of these spacetimes are explored through the motion of particles and light. The use of different coordinate systems, maximal extensions and Penrose diagrams is explained. The association of the surface area of a black hole with its entropy is discussed and it is shown that with the introduction of quantum mechanics black holes cease to be black and can radiate. This result allows black holes to satisfy the laws of thermodynamics and thus be consistent with

宇宙的边缘：探索未知的引力之境图书简介本书并非聚焦于被黑洞的强大引力所捕获的物质或光线，而是将目光投向宇宙中那些同样引人入胜，却常常被“奇点”的耀眼光芒所掩盖的宏大结构与基本物理定律的普适性。我们深入探索的是：在超越了我们日常经验的尺度和能量下，宇宙是如何组织自身的？物质在极端引力场之外，又以何种形态和规律演化？第一部分：引力场的几何学与时空的织锦我们首先从广义相对论的根基出发，但并不直接讨论事件视界。相反，我们关注的是引力场本身的几何结构如何塑造宇宙的整体演化。时空弯曲的宏观效应：广义相对论的核心在于，物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。本书将详细阐述这种“告知”过程如何决定了星系团的形成、宇宙大尺度结构的网状分布。我们将考察宇宙学中的弗里德曼方程组，重点分析在宇宙处于平坦或开放状态时，物质和能量密度参数（$Omega_m, Omega_Lambda$）如何精确地决定了宇宙的膨胀速率和最终命运，而这些推导过程，本身就脱离了对单个黑洞视界的依赖。引力波的背景噪音：引力波的发现是现代物理学的里程碑，但本书将着重探讨背景引力波而非由双黑洞合并产生的尖锐信号。我们将分析早期宇宙暴胀阶段遗留下来的随机引力波背景，这些涟漪携带了关于宇宙诞生初期瞬间物理条件的宝贵信息——量子涨落被拉伸成宇宙尺度的密度扰动。研究这些背景噪音，需要极高的灵敏度和对宇宙学模型的深刻理解，它揭示了我们所能观测到的最古老的光——宇宙微波背景（CMB）——形成之前，时空本身经历的剧烈运动。黎曼几何的应用：我们将深入探讨在不涉及奇异点的条件下，黎曼几何如何被应用于描述惯性系外的运动。通过分析测地线的局部性质，而不是全局的坍缩，我们理解了行星轨道、双星系统（如中子星双星，它们在并合前很长一段时间内仍保持稳定的轨道周期）的精确动力学。这部分内容聚焦于如何用张量分析来描述引力如何“传递”作用力，保持物理过程的协变性。第二部分：极端密度下的物质形态与粒子物理的交汇当我们考察宇宙中压力和密度极高的区域，但这些区域尚未达到形成黑洞的临界点时，我们遇到了物质存在的奇特状态。简并物质的极限：中子星是本书讨论的另一个核心极端天体。它们代表了引力约束下的物质所能达到的最高密度极限之一，但其内部核心仍然是物质，而非时空奇点。我们将详尽分析电子简并压力（白矮星）和中子简并压力（中子星）的量子力学起源，特别是泡利不相容原理如何对抗引力的坍缩。状态方程（EoS）的挑战：描述中子星内部的物质需要一个极其复杂的核物理模型，即状态方程。不同的核物理模型（如夸克-胶子等离子体、超流体、超导核物质）会给出截然不同的最大质量限制和半径关系。本书将对比这些模型，探讨如何通过观测中子星的质量和半径关系来推断其核心的夸克结构，这是一场纯粹的物质物理学与引力理论的较量，与视界无关。夸克物质的推测：更进一步，我们推测了在比中子星核心密度还要高、但仍未形成黑洞的假设性状态——夸克星（Quark Stars）或奇异星（Strange Stars）。这些理论上的天体，如果存在，将完全由夸克的简并压力支撑。研究它们，是探索标准模型粒子物理在超高密度下如何被修改的前沿领域。第三部分：宇宙结构的形成与演化本书的第三部分将视角拉回到宇宙的尺度，讨论物质如何在引力作用下组织成我们今天看到的结构，完全避开对“事件视界”的直接计算。暗物质与结构形成：结构形成的主导力量是暗物质。我们详细探讨了冷暗物质（CDM）模型，以及早期宇宙中的微小密度扰动如何通过引力坍缩，在暗物质晕（Halos）中播下星系形成的种子。这涉及到流体力学模拟（Hydrodynamic Simulations）和N体模拟（N-body Simulations）中对引力相互作用的求解，重点在于物质如何聚集，而非如何被吞噬。星系动力学与潮汐效应：在星系团内部，星系之间的引力相互作用是动态的。我们将研究星系碰撞和合并的物理过程，例如潮汐尾（Tidal Tails）的形成。这些壮观的宇宙景象是引力场差异（潮汐力）作用于两个宏大结构时产生的非线性结果，展示了引力如何塑造宏观结构的美学和动力学。宇宙学原理的检验：我们将回顾宇宙学原理——即在足够大的尺度上宇宙是均匀且各向同性的——的观测证据。这涉及对星系红移数据的统计分析，检验引力规律是否在各个方向上都保持一致，以及这种一致性如何支持我们的宇宙学模型，完全独立于对单个致密天体视界的研究。本书旨在提供一个对宇宙物理学的全面视角，强调引力在塑造时空几何、决定物质极端状态以及组织宇宙大尺度结构中的根本作用，而将“黑洞”本身作为一个孤立的、信息丢失的边界，暂时置于我们的考察范围之外。我们探索的是引力场本身与周围物质的相互作用的广阔图景。