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內容簡介
「黑洞能殺死我們,而且手法千奇百怪、慘絕人寰。
但總的來說,我們之所以存在,或許都要歸功於它們。」
什麼是空間?什麼是時間?宇宙從何而來?
人類亙古以來之大哉問的答案,或許就隱藏在科學最大的謎團中——黑洞
八段追尋的故事,跨越百年時光
見證最神祕的天體如何從備受冷落到登上宇宙舞台的中央
在人類所有的奇思怪想中,最不可思議的莫過於黑洞——宇宙中一個邊界分明的洞,萬物皆可墜入,無一能夠脫逃;一個重力場強大無比的洞,就連光都會被捕捉,受其牢牢掌控;一個能夠彎曲空間、扭轉時間的洞。
黑洞作為宇宙中最怪異的存在,藏著無數的未解之迷,它的神祕莫測成功吸引了普羅大眾的關注。二〇一五年,我們「聽見」了黑洞誕生的啼聲;兩年後,人類達成了拍攝出第一張黑洞照片的里程碑。這距離「黑洞」這個名詞出現於世,只過去了短短半個世紀;距離這個天體的概念被首次提出,也不過一個世紀的光陰。
然而,在這過去一個世紀的大部分時間裡,黑洞其實都不被科學界主流承認,甚至曾被認為荒謬到連科幻小說都不屑一顧。它之所以能夠「發光發熱」,是出於許多科學家對真理的不懈追求,他們懷著力排眾議的膽識,提出非比尋常的證據,最終一步步推翻所有質疑,證實了這個非比尋常天體的存在,也發現其背後或許藏著能讓我們理解宇宙和自身存在的關鍵。
本書作者、前物理學家馬庫斯.卓恩,透過走訪許多在人類探究黑洞歷程中作出關鍵貢獻的科學家,譜寫出一段引人入勝的追尋之旅。黑洞絕非宇宙中的罕見異類,而是無處不在——它是宇宙的元老,是最早出現的天體之一;它是星系的種子,與之一同茁壯成長,構成今天宇宙的模樣;它更可能是生命的主宰,其規模和吸積速率會影響空間中有否製造宜居環境的原料。我們之所以得以存活於地球上、閱讀這些文字,也許正是因為黑洞的存在。
❏各界推薦
「引人入勝、節奏明快的敘述,講述科學家如何在相對晚近的時間——而且有時不甘不願——才終於承認黑洞的存在。」
——《泰晤士報》(The Times)
「扣人心弦的好書。」
——BBC《Sky at Night》雜誌
「極具詩意。」
——《紐約時報》(New York Times)
「卓恩的寫作彷彿是在與其他人的對話。」
——《新科學人》(New Scientist)
「在所有頂尖科普作家之中,卓恩的風格最為親切,能把複雜的科學寫得既簡單又平易近人。」
——布萊恩.克雷格(Brian Clegg)|《閃電就是會打在同一個地方!》(Lightning often Strikes Twice)作者
「當代最出色的宇宙學寫作者。」
——馬特.里德利(Matt Ridley)|《23對染色體》(Genome)作者
目錄
前言
作者序
第1章 早餐前的不可能之事
在第一次世界大戰的野戰醫院裡,一位瀕死的男子是如何發現:當恆星被擠壓到極小的空間裡時,時空會扭曲成一個無底深坑,就連光線也無處可逃。
第2章 量子星無法解釋一切
一位於一九三〇年乘船從孟買前往英國的男子,是如何將量子理論應用到恆星研究上,並發現當恆星質量超過臨界值時,量子理論也無法阻止重力將其壓成黑洞。
第3章 我在不停自轉
一九六三年,一名紐西蘭人發現旋轉恆星扭曲周圍時空的確切方式,為物理學界帶來了莫大的震撼。
第4章 天空中的洞
一九七一年,天文學家如何在天鵝座觀測到X射線的來源與某顆恆星重合,而該恆星繞行著某個看不見的天體,由此推論那裡必然有個黑洞。
第5章 黑洞那不能承受之白
一九六三年,荷裔美國天文學家是如何發現「類星體」,它那驚人亮度的唯一解釋就只有旋轉墜入「超大質量」黑洞的物質被加熱到白熾狀態才能說明。
第6章 大型黑洞大豐收
一九九〇年代,美國航太總署的哈伯太空望遠鏡是如何發現,超大質量黑洞不僅存在於百分之一不守規矩的星系中,而是普遍存在於所有的星系裡。
第7章 黑洞的初生啼聲
從黑洞合併所產生的重力波——時空結構的漣漪——的發現,是如何提供黑洞確實存在的確鑿證據。
第8章 地獄之門
一台地球大小的望遠鏡如何獲得史上第一張超大質量黑洞的影像,並在這過程裡看見了時空的盡頭。
第9章 萬物皆有裂隙
黑洞如何成為理解基礎物理學的關鍵。
第10章 宇宙主宰
黑洞如何成為理解宇宙現狀的關鍵。
謝辭
註釋
延伸內容
作者序
本書所述的故事,我都盡其所能符合事實。仍在世的科學家,我都訪問過他們。已過世的科學家,我則依據史實與口述歷史,將相關事件用戲劇化手法呈現。我希望透過這種手法,不僅讓事件栩栩如生,也能讓讀者體會到發現真相的那個當下,以及領悟到前所未知的深刻真理時,那種興奮激動的感受。對科學史有興趣的讀者,我提供了大量的參考資料。
身為記者,也曾經是科學家的我,第一個念頭永遠是拿起電話,直接從當事人口中得到故事。其他撰寫黑洞書籍的人,最近似乎都沒有聯絡我所訪問的科學家。那種興奮難以言喻:聊了一兩個小時後掛上電話,筆記本上記滿了大概沒有別人知道的故事。我第一次感受到這種興奮,是為《創世餘暉》(Afterglow of Creation)一書研究宇宙背景輻射的時候。當時我在美國展開旋風式訪問,受訪的科學家如今大多已不在人世,這本書也因此成為二十世紀最偉大的宇宙學發現之一的珍貴歷史見證。
研究尖端科學的人,本來就都非常忙碌,很難約見得到。我由衷感謝所有願意撥出寶貴時間接受訪談的科學家。
作者資料
馬庫斯.卓恩 Marcus Chown
屢獲殊榮的科學作家與廣播人,曾為無線電天文學家並任職於加州理工學院帕薩迪納分校。他是多本科學書籍的作者,其中《重力的崛起》(The Ascent of Gravity)獲選為《星期日泰晤士報》(The Sunday Times)年度最佳圖書。卓恩亦推出了iPad應用程式「太陽系」(Solar System),並榮獲《書商》(The Bookseller)數位創新年度大獎。注意事項
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