前言
宇宙,似乎离我们很远,地球宛如沧海一粟,只有先进的望远镜才能看清宇宙中各种奇妙的现象;其实,宇宙离我们很近,我们都身处宇宙之中,科学家发现的物理学理论基本上广泛适用于宇宙各处。
火箭发射升空、卫星绕地球旋转都与万有引力和各种力学原理有关,同时万有引力也可以解释宇宙中万物的运转:借助万有引力定律,科学家发现了太阳系的海王星、宇宙深处的黑洞。万有引力作为4种基本作用力之一,在恒星形成和演化、黑洞产生、宇宙起源等各类现象中扮演着重要角色。
当科学家由浅入深,层层分析万有引力时,发现了时间和空间之间的本质联系,还发现了相对论这个新的工具。相对论的诞生源自对日常生活的细致思考,但相对论中预言的时空弯曲、引力透镜效应、引力波等新奇的现象不仅让我们大开眼界,更为人类揭露了宇宙本质的冰山一角。
而对于黑洞这类宇宙中奇特的天体,万有引力、相对论、电动力学、热力学、量子力学等工具更是轮番上阵,从不同侧面描述了黑洞的产生、黑洞的时空结构、黑洞的形状和性质、黑洞的辐射等,将远在光年之外的黑洞描绘得****,使我们得以了解宇宙之��妙。
在科学家探索宇宙的过程中,物理学理论和物理的思维、思想发挥了关键性作用。正是由于宇宙各处遵循相同的物理定律,我们方能见微知著、一叶知秋,方能从容易观察的现象中归纳形成物理学理论,并演绎推广到我们尚未关注的新现象。
本书基于物理的理性思维,以生活中易于理解的现象为出发点,探寻宇宙中各类不同现象背后统一的物理规律。同时,本书精心创作了大量插画,尝试为广大的读者提供更感性、更直观的认知。在章节设计上,主要划分为主线任务、突破任务和奇遇任务,分别对应简单的知识、困难的知识和目前尚未完全证明的知识。
让我们一同开启宇宙视界,共同踏上这段奇妙而睿智的旅程。