爱因斯坦的怪物探索黑洞的奥秘

黑洞是宇宙中最极端的天体，而它们又无处不在。每一颗大质量恒星死后都会留下一个黑洞，每一个星系的中心都隐匿着一个超大质量黑洞。这些黑暗巨兽神秘得令人恐惧，即使那些毕生专门研究它们的科学家也感到震惊。是星系先出现，还是位于其中心的黑洞先出现？如果你旅行到一个黑洞中，结果会发生什么—瞬间死亡，还是其他更怪诞的事情？也许最重要的是，当黑洞由于其本性而湮灭信息时，我们如何才能确切地了解有关黑洞的故事呢？

在本书中，天文学家克里斯·伊姆佩不仅带领读者探索了这些问题以及天体物理学的其他前沿问题，而且探索了黑洞在理论物理学中所扮演角色的演化史—从证实爱因斯坦的广义相对论方程到检验弦论。

黑洞可能是更深入理解宇宙的关键，让我们开始吧！

引言 1

上篇 大大小小的黑洞存在的证据 5

第 1章 黑暗的心 7

一位英国牧师猜想的暗星 7

一位伟大的法国数学家的加入 9

理解时空的结构 12

奇点与生命终止 18

内爆和外爆的大师 20

为这一神秘莫测的天体创造一个完美的名字 22

与引力和病魔搏斗的天才 25

押注黑洞 32

黑洞理论的黄金时代 36

第 2章 从恒星死亡到黑洞 40

光明与黑暗的力量 40

引力和黑暗是最后的胜利者 43

发现第 一只黑天鹅 49

为看不见的舞伴称重 53

有镀金证书的黑洞 56

利用引力光学 60

大旋涡边缘的物理学 63

双星怪物家族大巡游 68

第3章 超大质量黑洞 73

世界上唯一的射电天文学家 73

有明亮核的星系 78

射电天文学发展成熟 80

一位荷兰天文学家发现了类星体 87

天文学家收集遥远的光点 91

假设有超大质量黑洞 95

测绘射电喷流和瓣 98

活动星系“动物园” 102

展望 107

第4章 引力引擎 111

隔壁的大黑洞 112

深渊边缘的恒星 117

每个星系中的暗核 120

勒德洛的里斯男爵驯服怪物 125

用类星体探测宇宙 129

称重数以千计的黑洞 132

宇宙中的吸积功率 140

超大质量黑洞并不吓人 143

下 篇 黑洞的过去、现在及未来 147

第5章 黑洞的生命 149

宇宙的种子 149

第 一缕光与第 一抹黑暗 152

由于恒星灾变而诞生的黑洞 156

寻找缺失的环节 161

计算机模拟极端引力 165

黑洞和星系是如何生长的 172

作为一个黑洞的宇宙 177

在实验室里制造黑洞 179

第6章 用黑洞检验引力 183

从牛顿到爱因斯坦的引力及其他 184

黑洞对时空做了什么 189

黑洞如何影响辐射 195

铁幕之内 199

深渊附近的X射线闪烁 202

当黑洞吞噬一颗恒星时 204

让黑洞自旋 207

视界望远镜 212

第7章 用引力之眼观察 216

一种观察宇宙的新方式 216

时空中的涟漪 220

一位古怪的百万富翁和一位孤独的工程师 224

当黑洞碰撞时 230

有史以来建造的最精密的仪器 234

遇见引力大师 243

用引力之眼观察宇宙 246

大质量黑洞的碰撞与并合 252

引力与大爆炸 256

第8章 黑洞的命运 259

引力新时代 259

我们门阶上的类星体 265

与仙女星系并合 268

宇宙中最大的黑洞 272

恒星尸体的时代 277

蒸发和衰减的未来 278

与黑洞共处 282

克里斯·伊姆佩,教授，任职于亚利桑那大学天文系。他撰写和出版了两本天文学教科书，此外还有广受好评的《超越》《它是如何开始的》《它是如何结束的》等科普著作。他现在生活在亚利桑那州图森市。