內容簡介

黑洞是宇宙中最極端的天體，而它們又無處不在。每一顆大品質恒星死後都會留下一個黑洞，每一個星系的中心都隱匿著一個超大品質黑洞。這些黑暗巨獸神秘得令人恐懼，即使那些畢生專門研究它們的科學家也感到震驚。是星系先出現，還是位於其中心的黑洞先出現？如果你旅行到一個黑洞中，結果會發生什麼—瞬間死亡，還是其他更怪誕的事情？也許最重要的是，當黑洞由於其本性而湮滅資訊時，我們如何才能確切地瞭解有關黑洞的故事呢？在本書中，天文學家克裡斯?伊姆佩不僅帶領讀者探索了這些問題以及天體物理學的其他前沿問題，而且探索了黑洞在理論物理學中所扮演角色的演化史—從證實愛因斯坦的廣義相對論方程到檢驗弦論。黑洞可能是更深入理解宇宙的關鍵，讓我們開始吧！

作者介紹

克里斯·伊姆佩

教授，任職于亞利桑那大學天文系。他撰寫和出版了兩本天文學教科書，此外還有廣受好評的《超越》《它是如何開始的》《它是如何結束的》等科普著作。他現在生活在亞利桑那州圖森市。

引言　1

上篇　大大小小的黑洞存在的證據　5

第1章　黑暗的心　7
一位英國牧師猜想的暗星　7
一位偉大的法國數學家的加入　9
理解時空的結構　12
奇點與生命終止　18
內爆和外爆的大師　20
為這一神秘莫測的天體創造一個完美的名字　22
與引力和病魔搏鬥的天才　25
押注黑洞　32
黑洞理論的黃金時代　36

第2章　從恒星死亡到黑洞　40
光明與黑暗的力量　40
引力和黑暗是最後的勝利者　43
發現第一隻黑天鵝　49
為看不見的舞伴稱重　53
有鍍金證書的黑洞　56
利用引力光學　60
大旋渦邊緣的物理學　63
雙星怪物家族大巡遊　68

第3章　超大品質黑洞　73
世界上唯一的射電天文學家　73
有明亮核的星系　78
射電天文學發展成熟　80
一位荷蘭天文學家發現了類星體　87
天文學家收集遙遠的光點　91
假設有超大品質黑洞　95
測繪射電噴流和瓣　98
活動星系“動物園”　102
展望　107

第4章　引力引擎　111
隔壁的大黑洞　112
深淵邊緣的恒星　117
每個星系中的暗核　120
勒德洛的裡斯男爵馴服怪物　125
用類星體探測宇宙　129
稱重數以千計的黑洞　132
宇宙中的吸積功率　140
超大品質黑洞並不嚇人　143

下　篇　黑洞的過去、現在及未來　147

第5章　黑洞的生命　149
宇宙的種子　149
第一縷光與第一抹黑暗　152
由於恒星災變而誕生的黑洞　156
尋找缺失的環節　161
電腦類比極端引力　165
黑洞和星系是如何生長的　172
作為一個黑洞的宇宙　177
在實驗室裡製造黑洞　179

第6章　用黑洞檢驗引力　183
從牛頓到愛因斯坦的引力及其他　184
黑洞對時空做了什麼　189
黑洞如何影響輻射　195
鐵幕之內　199
深淵附近的X射線閃爍　202
當黑洞吞噬一顆恒星時　204
讓黑洞自旋　207
視界望遠鏡　212

第7章　用引力之眼觀察　216
一種觀察宇宙的新方式　216
時空中的漣漪　220
一位古怪的百萬富翁和一位孤獨的工程師　224
當黑洞碰撞時　230
有史以來建造的最精密的儀器　234
遇見引力大師　243
用引力之眼觀察宇宙　246
大品質黑洞的碰撞與併合　252
引力與大爆炸　256

第8章　黑洞的命運　259
引力新時代　259
我們門階上的類星體　265
與仙女星系併合　268
宇宙中最大的黑洞　272
恒星屍體的時代　277
蒸發和衰減的未來　278
與黑洞共處　282

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