内容简介
奇点、黑洞、白洞、虫洞、时间旅行……
对这些科普和科幻作品中迷人概念的深度探索;
霍金、彭罗斯、威顿、丘成桐、索恩……
对这些著名科学家精彩工作的细致解读。
作者是一个科幻爱好者也是一个严谨的科普作家,他从科学的严谨出发,探讨了大众对遥远星空世界的好奇、探索中一些非常有意思部分的物理规律,既有趣又严谨。
本书以能量条件为线索,对能量条件在其他一些广义相对论课题——比如奇点与奇点定理、正质量定理、宇宙监督假设一并进行介绍。
本书将以严谨的物理框架为基础,用生动的文笔,翔实的资料,为幻想般的问题寻找尽可能现实的答案。
通过本书您将会明白以下问题,黑洞能被摧毁吗?什么是彭罗斯猜 想?白洞是真实还是幻想?虫洞可以构筑时间机器吗?时空的拓扑结构可以改变吗?黑洞能作为星际旅行的通道吗?什么是奇异物质?奇异物质存在吗?科幻影片中穿越虫洞的特技合乎物理吗?裸奇点会造成什么麻烦?“上帝” 憎恶裸奇点吗?奇点是物理时空中的点吗?奇点的存在有多大的普遍性?什么样的虫洞才能成为星际旅行的通道?那通道一定是捷径吗?为什么像“正质量”那样貌似显而易见的特性在广义相对论中会成为难题?
目录
第1章 能量条件
1.1引言
1.2能量条件
第2章 奇点与奇点定理
2.1什么是奇点?
2.2雷查德利方程
2.3测地线束与共轭点
2.4时空的因果结构
2.5霍金-彭罗斯奇点定理
2.6讨论
2.7附录:雷查德利小传
第3章 正质量定理
3.1渐进平直时空
3.2广义相对论的动力学
3.3 ADM能量动量
3.4正质量定理
3.5舍恩与丘成桐的证明概述
3.6威顿的证明概述
3.7讨论
第4章 宇宙监督假设
4.1黑洞、裸奇点及宇宙监督假设
4.2摧毁黑洞——不可能任务?
4.3彭罗斯猜想与宇宙监督假设
4.4壳层穿越奇点与壳层会聚奇点
4.5走向严密表述
4.6零质量标量场与裸奇点
4.7讨论
第5章 虫洞物理学
5.1萨根的小说
5.2黑洞、白洞和虫洞
5.3球对称可穿越虫洞
5.4奇异物质——负能量的挑战
5.5虫洞的“工程学”
5.6由虫洞到时间机器
5.7讨论
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