産品特色
內容簡介
仰望星空,繁星點點。你是否能夠想象到,在寜靜安詳的宇宙中,還存在一種神秘而又狂野的天體——黑洞,在它們周圍,星星被撕裂、脈衝星瘋狂鏇轉、宇宙深處産生猛烈的爆炸……
那麼,黑洞究竟是如何産生的?為什麼要研究黑洞?探索黑洞有哪些方法?硬X射綫調製望遠鏡衛星是通過什麼方式追蹤物質墜入黑洞的軌跡?
本書將帶領讀者追隨“慧眼”搜巡脾氣暴躁的極端天體,走進黑洞的神秘世界。大傢還會驚喜地發現,在漫漫的科學探索道路上,有這麼一群“依靠想象力任意創作的藝術傢”,他們懷著對隱秘宇宙的強烈好奇,思考著、忙碌著,為我們揭開神秘宇宙的層層麵紗,譜寫著一首壯麗的宇宙詩篇。
作者簡介
喻菲(作者),在新華社對外部從事科技、考古、社會等多領域報道,曾在阿富汗做過戰地記者。近年來在中國特稿社從事深度報道和特稿寫作。為《自然》雜誌寫過特稿,對我國首顆暗物質粒子探測衛星的報道獲中國新聞奬,被對外部評為科技報道專傢型記者。
全曉書(作者),新華社對外部特稿社采編室副主任,長期關注中國科技發展,參加過珠峰南北兩極科考、國際天文學大會等報道,希望讓更多的中國人感受科學之美、實現科學之夢。
屈婷(作者),非著名特稿記者,真身是《星際迷航》粉絲“Trekker”一枚,信仰邏輯和理性,講道理的宇宙和平人士、養貓能手。常“跨界”科技和考古,寫作未來和過去有趣之人和事。
賀萌(插畫設計),主修非通用語種,輔修新聞學,自修卡通漫畫手繪,自詡為“記者編輯中*會畫畫的翻譯”。多次參與新華社科學報道,因腦洞較大、畫風多變,成為嚴謹科學趣味傳播的實踐者。
目錄
序
前言
第一章 不是死亡而是新生
星星的生命之花
宇宙燈塔:脈衝星
引力鏇渦:黑洞
宇宙中最壯觀的“焰火”
引力波帶來的宇宙交響樂
第二章 貪吃的黑洞
人類如何發現宇宙中存在黑洞?
看不見的黑洞怎樣現形?
宇宙裏的大胃王
第三章 前方高能!
神秘熒光打開瞭一扇窗
從雪山到高空的“悟道”之旅
“神舟”“嫦娥”“天宮”開啓太空觀測
第四章 活捉黑洞、脈衝星
中國終於擁有瞭自己的太空望遠鏡
看見驚心動魄的宇宙
空間科學之“重器”
第五章 一顆衛星的長徵路
星辰大海路迢迢
韆錘百煉不怕難
參天大樹待長成
第六章 譜寫宇宙詩篇
何澤慧:物理高原上的遺世之花
李惕碚:科學路上的“少數派”
吳枚:於無聲處有驚雷
張雙南:宇宙中的最美還未發現
盧方軍:這顆衛星,是一生中值得迴望的山峰
參考文獻
精彩書摘
《活捉黑洞:中國慧眼探索極端宇宙》:
溫度控製是另一個難點。“在一張桌子這麼大的地方,要安裝18個高能探測器、3組中能探測器和3組低能探測器。高能探測器的溫度要在18攝氏度左右,而中能和低能探測器的工作溫度卻可能低到零下80攝氏度或零下40攝氏度。在這樣緊湊的結構中,溫差如此之大,就好比一個人隻有一件衣服,卻要在南極和赤道都能生存下來,這對衛星的熱控技術提齣瞭巨大的挑戰。”衛星熱控副主任設計師、載荷熱控主任設計師周宇鵬博士說。
為此,中國航天五院的研製人員為中低能探測器設計瞭一把“遮陽傘”擋住5日光,實現瞭低溫工作環境,同時為高能探測器加熱,並在高低溫設備之間采取隔熱措施。“這是中國第一次在衛星上安裝‘遮陽傘’,又不能影響對天觀測,因此對衛星的姿態控製也提齣瞭很高的要求。”周宇鵬說。
倪潤立希望科學衛星成為未來的一個發展方嚮。“科學衛星載荷五花八門,很有挑戰性,對宇宙未知的探索能夠促進中國航天技術的發展。”
……
跨越時空的未知:從伽馬射綫爆發到暗物質的宇宙深淵 本書並非關於“活捉黑洞”這一具體概念的解讀。相反,它是一次宏大的宇宙探索之旅,帶領讀者深入理解我們如何通過尖端科技,尤其是中國“慧眼”硬X射綫望遠鏡的卓越貢獻,窺探宇宙中最神秘、最極端、最令人費解的現象。我們將一同跋涉在時間的河流中,追溯宇宙的誕生與演化,揭示那些遠超人類日常經驗的宏偉圖景。 第一部分:宇宙的黎明與孕育 我們的旅程始於宇宙最古老的歌謠。我們將迴顧大爆炸理論的基石,理解宇宙從一個極小的奇點膨脹至如今廣袤無垠的過程。從早期宇宙的等離子體海洋,到第一批恒星的形成,再到星係的點綴,我們將勾勒齣宇宙演化的宏大藍圖。這一部分將重點介紹天文學傢如何利用各種觀測手段,如宇宙微波背景輻射,來“迴望”宇宙的 infancy。我們將深入探討暗物質和暗能量在宇宙結構形成中的關鍵作用,它們雖然隱匿不見,卻是宇宙演進不可或缺的“骨架”和“驅動力”。讀者將瞭解到,我們對宇宙早期狀態的認知,很大程度上是通過探測來自遙遠天體的光,穿越數十億年的時空,抵達我們的望遠鏡。 第二部分:極端宇宙的劇烈奏鳴麯 宇宙並非總是寜靜祥和,它的內部充斥著劇烈的能量釋放和引力角力。本部分將聚焦於那些極端宇宙事件,它們以驚人的力量重塑著宇宙的景觀。 伽馬射綫暴(GRBs):宇宙的“滅世之光” 我們將深入探討伽馬射綫暴,這是宇宙中最強大的爆發現象之一。這些短暫卻極其明亮的閃光,其能量輸齣在短時間內可以超越太陽在其一生中的總能量。讀者將瞭解GRBs的兩種主要類型:長短爆發,以及它們可能産生的物理機製,例如中子星閤並和超新星爆炸。我們將詳細闡述“慧眼”望遠鏡在探測和研究GRBs方麵取得的突破性進展。例如,“慧眼”憑藉其獨特的硬X射綫探測能力,能夠穿透星際塵埃,捕捉到那些對普通望遠鏡而言模糊不清的信號,從而幫助科學傢確定GRBs的爆發源,並研究其噴流的物理特性。我們將剖析“慧眼”如何精確地定位GRBs,並快速聯動其他望遠鏡進行多波段觀測,以獲取更全麵的信息。這就像是在黑夜中捕捉轉瞬即逝的閃電,並將其背後的機製一一解構。 脈衝星:宇宙的“燈塔”與“時鍾” 脈衝星,作為中子星的一種,以其極其規律的自轉和強大的磁場而聞名。我們將揭示這些緻密天體如何通過周期性的脈衝輻射,如同宇宙中的燈塔,為我們導航。讀者將瞭解到脈衝星的形成過程,以及它們為何能如此穩定地鏇轉。我們將探討利用脈衝星計時陣列(PTAs)來探測引力波的可能性,這是一種全新的引力波探測方法,其靈敏度能夠覆蓋低頻段的引力波信號,這為我們探索宇宙的宏大事件,如超大質量黑洞閤並,提供瞭新的視角。“慧眼”望遠鏡在某些特定波段對脈衝星輻射的觀測,也能為理解其加速機製和輻射過程提供寶貴數據。 活動星係核(AGN)與類星體:潛藏的宇宙巨獸 在星係的核心,常常潛藏著質量巨大的黑洞。當物質落入這些黑洞時,會形成一個吸積盤,並釋放齣巨大的能量,形成活動星係核。類星體便是其中最明亮、最遙遠的一種。我們將深入探究AGN和類星體的形成機製,以及它們對周圍星係環境的影響。我們將重點介紹“慧眼”望遠鏡如何通過其硬X射綫能力,穿透AGN周圍厚厚的塵埃和氣體,揭示隱藏的吸積過程和噴流結構。這就像是在濃霧中尋找隱藏的燈塔,揭示其真實的麵貌。“慧眼”對AGN硬X射綫輻射譜的精確測量,能夠幫助科學傢判斷黑洞的質量、吸積速率以及磁場強度,從而理解這些宇宙巨獸的“食欲”和“力量”。 第三部分:中國智慧的探索之路 本部分將聚焦於中國在天文學探索領域的崛起,特彆是“慧眼”硬X射綫望遠鏡的建設和運行。 “慧眼”望遠鏡的誕生與獨特優勢 我們將迴顧“慧眼”望遠鏡的設計理念、建造過程以及其在國際天文觀測領域的重要地位。重點將闡述“慧眼”為何專注於硬X射綫波段的觀測,以及這一波段觀測的獨特價值。相比於可見光和軟X射綫,硬X射綫能夠穿透更厚的塵埃和氣體,觀測到更遙遠的、隱藏在星際介質中的天體和現象。我們將詳細介紹“慧眼”的科學載荷,如其廣視野探測器和硬X射綫探測器,以及它們如何協同工作,實現對宇宙的全麵掃描和精細探測。 “慧眼”的科學成果與未來展望 我們將列舉“慧眼”望遠鏡自升空以來取得的一係列重大科學成果,包括對伽馬射綫暴的精確測量、對銀河係中心黑洞的研究、對脈衝星的深入觀測以及對活動星係核的探索等。我們將展示“慧眼”如何通過其觀測數據,幫助科學傢解決長期存在的科學問題,並提齣新的理論假說。例如,“慧眼”對一些近鄰星係中黑洞吸積過程的觀測,提供瞭前所未有的細節,幫助我們理解宇宙早期星係的形成和演化。同時,我們也將展望“慧眼”望遠鏡未來的科學目標和潛在的發現,包括對暗物質探測的貢獻,以及在引力波天文學中的協同作用。 第四部分:追尋宇宙的終極奧秘 在旅程的最後,我們將站 H更高處,審視宇宙中那些最根本、最深刻的問題。 宇宙的組成:暗物質與暗能量的追索 我們將再次迴到暗物質和暗能量的議題,並探討天文學傢如何通過各種觀測手段,包括“慧眼”望遠鏡的間接證據,來推斷它們的存在和性質。我們將介紹一些主要的暗物質探測理論和實驗,並討論“慧眼”望遠鏡在尋找由暗物質湮滅或衰變産生的X射綫信號方麵的潛力。雖然“慧眼”本身並非直接探測暗物質的實驗設備,但它對宇宙中高能粒子相互作用的觀測,能夠為暗物質模型提供重要的約束。 引力的邊界:黑洞與蟲洞的想象 雖然本書的重點並非“活捉黑洞”這一概念,但我們將藉此機會探討黑洞作為宇宙中最極端的引力天體,其物理本質和觀測證據。我們將迴顧愛因斯坦的廣義相對論,並解釋黑洞的形成和性質。我們將討論如何通過觀測黑洞周圍物質的運動、X射綫輻射以及引力波來探測黑洞。至於蟲洞,作為廣義相對論的一種理論推測,我們將探討它們是否可能存在,以及我們目前的觀測能力是否能夠探測到它們的存在跡象,並強調目前的觀測證據仍然是極其有限的。 生命的起源與宇宙的未來 最終,我們將以一個更廣闊的視角來審視人類在宇宙中的位置。我們將簡要探討係外行星的發現,以及搜尋地外生命的可能性。最後,我們將展望宇宙的未來,討論宇宙是會繼續膨脹下去,還是會發生大收縮,或是其他更奇特的命運。我們將強調,每一次對極端宇宙現象的觀測,每一次新望遠鏡的升空,都是我們理解自身、理解宇宙邁齣的重要一步。 這本書將以引人入勝的敘事方式,結閤最新的科學發現,帶領讀者體驗一場超越想象的宇宙探索。我們希望通過這本書,讓讀者感受到科學的魅力,體會到中國科學傢在探索宇宙奧秘中所付齣的努力和取得的成就,並激發對未知宇宙的無限好奇。這是一次關於智慧、勇氣和永恒追尋的旅程,讓我們一同開啓這場瑰麗的宇宙漫遊。