超弦理论简介——完成爱因斯坦统一场论的构想

假如空间有九维,物质是弦状的,那么宇宙的奥秘可能马上被揭开。本世纪的第二个十年间,阿尔贝特·爱因斯坦提出了一个在研究方法上带革命性的引力新理论。他的广义相对论按照几何学来描述引力物理学:相对论认为     

广义相对论的理论进展

在一次不太长的演讲中,不可能把我们对于广义相对论的理解方面所获得的全部进展阐述清楚,也不可能把那些作出过重大贡献的人名包含无遗.我仅仅选择一些我认为是最精采的论题,对于我个人选择上的偏见我预先表示歉意. 广义相对论一诞生,就被公认为是观念上的一次重大革命,它把我们的时空观从一种固定的框架变为一种动力学的实体,而     

书讯

《微分几何入门与广义相对论》(上册,第2版)作者:梁灿彬周彬出版:科学出版社2006年1月定价:59.00元本书(上册)共10章.前5章讲授微分几何入门知识,第6章以此为工具剖析狭义相对论,第7~10章介绍广义相对论的基本内容.本书强调低起点(大学物理系本科2~3年级水平),力求化难为易,深入浅出,为降低难度采取了多种措施.     

形状的研究进展及建立形状科学的探讨

近年来,关于物体形状的研究已经成了国际学术界的一个热门课题.本文简述了形状研究的历史,以此探讨建立一门新学科--形状科学:从事物的形状入手,探索形状形成的原因和规律.分析了形状科学的几个主要内容和方法并展望它的未来.形状科学不同于几何学(欧几里得几何、非欧几何、微分几何等数学意义上的几何),它试图突破传统学科按数、理、化、天、地、生这种人为分类的模式,从一种全新的视角看世界,应作为一门独立的科学来对待.     

超强磁场

宇宙是一个硕大无朋的物理实验室,它不断提供精彩的研究题材和优越的实验条件.广义相对论的三大验证(水星近日点的进动、日食时星光的偏转和白矮星光谱线的红移)是早已脍炙人口的例子.本文要介绍的超强磁场是正在显露头角的一个新课题.目前     

玩转科学艺术的爱因斯坦

<正>我不知道,还能有谁比爱因斯坦更适合"科学的艺术家"这个尊称。尤其是在2015年,当人们纪念他创立优美的"广义相对论"100周年之际,我的感觉更是如此。本来,科学发展似乎不会完全依赖于某个人,然而广义相对论的出现却有些特殊。它就如同一位伟大画家创造的一件不可复制的艺术杰作,优美且独一无二,从中我们甚至可窥视宇宙的奥秘。我自己就是一个画者,而且自认为是越来越倾向     

事件视界望远镜对近邻星系M87中心超大质量黑洞的成像观测

<正>2019年4月10日21时,天文学家公布了人类首次拍摄到的近邻椭圆星系M87中心黑洞在1.3 mm波段的成像观测结果,看到黑洞视界的阴影,直接证明了黑洞的存在.黑洞是广义相对论关于时空和引力理论的伟大理论预言.直接证明黑洞的存在,不仅可以检验广义相对论的正确性,而且可以研究黑洞强引力场中的物理过程,解释相应的天文现象.黑洞与其他天体最本质的区别是它存在事件视界.事件视界是黑洞周围弯曲时空中的一个单向的、与外部观     

宇宙是个放大镜

现代宇宙学,是爱因斯坦创立广义相对论后,把广义相对论应用于宇宙学研究而开创出来的。在全球科学界纪念爱因斯坦逝世50周年之际,美国天文学家对他100年前提出的广义相对论的一个推论进行了首次印证。     

编者按

<正>2015年是爱因斯坦提出广义相对论100周年.广义相对论的提出是人们对时间、空间和引力本质认知质的飞跃.100年来,广义相对论经历了时间的考验,从亚毫米到太阳系的尺度,广义相对论得到了精确的检验.甚至在宇宙学的尺度上,该理论也得到了检验.广义相对论对引力理论、相对论天体物理和现代宇宙学的发展起到了极其重要的作用.广义相对论最惊奇的预言之一是黑洞的存在.现代天文观测表明银河系中就存在这种非常特殊的天体.     

宇宙是个放大镜

爱因斯坦广义相对论中关于"宇宙放大"的预言被证实 2005年是"爱因斯坦年"在全球科学界纪念爱因斯坦逝世50周年和爱因斯坦广义相对论提出100周年之际,参与"斯隆数字化巡天观测"的美国天文学家通过对大约20万颗类星体以及1 300万个星系的研究发现:爱因斯坦广义相对论中关于宇宙放大现象的观点的确有据可依,整个宇宙其实就是一个巨大的放大镜,光线是可以弯曲的.     

现代微分几何学概论

苏步青编著上海科学技术出版社出版本书内容共分:“外微分法李群论和流形论中的应用”、“黎曼空间几何学的几个基本问题”、“仿射联络空间和射影联络空间”、“共形联络空间”四章。在取材上,经过作者的精心处理,既从实际出发为读者介绍了当前最好的方法,又充分反映现代的水平,并介绍了国内数学家的许多研究成果,有助于读者了解现代微分几何学发展概况。     

算法几何学——几何学的一个崭新分支

算法几何学是理论计算机科学与几何学相结合而产生的一门边缘学科。对它的较系统的介绍,尚未见于国内其他刊物。这期发表的《算法几何学——几何学的一个崭新分支》一文,首先向国内广大读者介绍了这门学科的主要内容。     

物理学界的一次盛会——记第三届格罗斯曼广义相对论国际会议

在我国上海举行的第三届格罗斯曼广义相对论国际会议(1982.8.30—1982.9.3)现已圆满结束。参加这次会议的有来自二十七个国家和地区的近三百名中外物理学家。格罗斯曼会议是一个具有较大影响的国际学术会议。它旨在交流和探讨广义相对论、引力理论及实验、相对论天体物理等方面的最新进展。     

封面说明

<正>"天空中最重的天体是看不见的",早在爱因斯坦提出广义相对论以前法国的数学家和物理学家拉普拉斯曾经这样说过.1916年德国的施瓦西(K.Schwarzschild)得到了第一个爱因斯坦引力场方程的精确解.它描述了一种特殊天体——黑洞.物质可以通过黑洞的边界(一个单向膜)掉入黑洞,而黑洞内的物质无法穿过这个单向膜跑到黑洞外.直到1967年"黑洞"这一术语才由美国的物理学家惠勒(J.Wheeler)提出,现在被广泛使用,它是广义相对论最惊奇的预言.一个大于3倍     

对《广义相对论的前提分析与修正——兼论狭义相对论引力动力学》一文的几点看法

本文对甘为军同志《广义相对论的前提分析与修正—兼论狭义相对论引力动力学》一文中提出的观点,就建立理论的必要性、物质的概念、马赫原理、惯性质量与引力质量及“(?)”型动量场等问题提出了自己的看法。甘为军同志的《广义相对论的前提分析与修正—兼论狭义相对论引力动力学》一文,对广义相对论的理论体系进行了分析,对广义相对论以之为基础的基本概念和原理的合理性进行了论证,提出了狭义相对论引力动力学的逻辑体系,希望把它作为广义相对论和量子引力理论的更可靠的基础。我在阅读了甘为军同志的文章后,在几个问题上有些不同的看法,与甘为军同志讨论,并请甘为军同志指正。     

具有启发性的广义相对论

在国庆十周年之际，我曾奉命陪同来访的波兰贵宾、物理学家因费尔德（L．Infeld）。因费尔德曾是爱因斯坦的合作研究者，他们合著的科普书《物理学的进化》影响广泛。当我提到广义相对论不如狭义相对论或量子力学那样有许多科学检验和效益时。他说广义相对论仍是一个启发性的理论（stimulating theory）。我对他的看法深以为然，在这次会上由我自己发言来展示这一点，因为受到同样“刺激”不同人的反应不尽相同。     

英国投标探索引力波

英国物理学家一个小组已经宣布计划耗资12亿英磅建造一个观测站来研究宇宙空间遥远地方暴烈事件所产生的引力波.格拉斯哥大学吉姆·霍教授所领导的这个工程可能开辟过去宇宙学上未曾开发的一个窗口,并且在测量宇宙大小上给予一个空前精度的引人好奇的前景. 引力波烦扰物理学家几乎已经20年了.广义相对论预言,不管在哪里大的质量遭受到高的加速度就会产生引力波.实际上,这是指宇宙范围的暴烈事件,诸如星的合并和超新星的爆炸.探测它们的大多数尝试是依靠寻找重金属杆中细小的振动     

晚期恒星与广义相对论

爱因斯坦的科学成就是多方面的。但是,他的最主要、最重大的贡献是创立了狭义相对论和广义相对论。广义相对论,从一开始就与天文学、天体物理学紧密地联系在一起。广义相对论的三大验证,首先从天文学得到。水星近日点的进动本身就是一个天文学问题。光线在引力场中弯曲是这样验证的:在日全食     

广义相对论中引力传播速度的测量问题

牛顿万有引力定律认为引力场的传播不需要时间, 是瞬时相互作用, 而广义相对论认为瞬时相互作用是不存在的. 因此, 在观测和研究引力潮汐时, 牛顿万有引力定律是否需要修改是一个值得探讨的问题. 本文说明在现有的广义相对论框架下, 牛顿引力定律是完全适用的. 后牛顿近似计算的结果表明, 引力传播速度的可观测效应与物体运动速度的大小无关, 只依赖于物体运动的加速度. 一般来说, 这一可观测效应非常微弱, 目前的任何天文观测, 包括太阳潮汐观测均不能证实引力传播速度与光速相同.     

人造黑洞：现代物理学的开端

几十年来,现代物理学一直存在两个解释宇宙现象的体系,一个是量子力学理论,它详细而又巧妙地解释了宇宙中波和粒子的性质;另一个是广义相对论,它将时间和空间结合成一个连续统一体,科学地解释了行星运动和宇宙膨胀理论。