本书是面向青少年，特别是面向小学高年级和初中学生的科普读物。作者为我们介绍了物理学中的基本概念——引力。内容涵盖范围从牛顿在苹果树下受到启发首次正确认识引力，到爱因斯坦用广义相对论解释引力，到现在科学家们对引力波的测量，再到展望未来，人类可以认识甚至利用黑洞。本书的语言简练而不失优雅，风趣而不失严谨，作者考虑到读者的理解水平而尽量回避了复杂繁琐的公式，用讲故事的方式谈论科学。书中的图片为我们展示了宇宙的壮阔，能激发青少年读者们对引力的兴趣。

吴廷根，1972年生于首尔，幼年时期即对天文学感兴趣，进入物理系后学习天体物理学和广义相对论。2004年获韩国西江大学物理系广义相对论与黑洞理论博士学位，曾在韩国梨花女子大学基础科学研究所、加拿大滑铁卢大学物理天文系、韩国延世大学物理系担任研究员，现在韩国国家数理科学研究所负责引力波探测实验数据分析研究工作。担任韩国引力波研究合作团总干事，参与LIGO科学合作团与KAGRA科学合作团的引力波探测国际研究团队，已在国际学术期刊发表60余篇黑洞及引力波探测实验领域相关论文。

1 牛顿的“绳子”与爱因斯坦的“网”
力与运动的关系
连接物体的引力之绳
牛顿的“万有引力”与爱因斯坦的“时空”
测地线上的运动轨迹
2 时空中的现象
光在时空中的移动路径
引力透镜效应与爱因斯坦环
水星的进动
3 描述事件的方法
勾股定理
使用矢量
曲面上的距离
4 爱因斯坦引力场方程
等效原理
使时空弯曲的物质
5 歌颂星星
繁星璀璨的宇宙
探索宇宙的艰辛
引力作用下的诞生
宇宙的化工厂——恒星
6 难以承受的引力之压
恒星的末日
天才的悲剧
超新星、中子星和引力坍缩
7 看不见的事物
“光芒四射”
旋转黑洞
黑洞与霍金辐射
观测黑洞
8 引力波
我们探测到了引力波！
引力波的发现过程
引力波的种类
9 广义相对论的证据
爱因斯坦的预言
给黑洞拍照
奇点
宇宙加速膨胀
10 超 越爱因斯坦
广义相对论与量子力学
发展中的弦理论
后记　 引力的应用之法

绑着面包的猫
你知道“墨菲定律”吗？
它的大意是：如果坏事有可
能发生，不管这种可能性有
多小，它总会发生，并造成
最大可能的损失。比如，我
们早晨睡过头，没来得及吃
早饭就赶去学校，偏偏就那
天的电梯或公交车来得很晚
；我们在快餐店排队，偏偏
就我们站的那一队最慢；再
或者，当我们不小心将涂满
果酱的面包片掉到地上时，
偏偏就是涂满果酱的那一面
着地，果酱弄得满地都是…
…当我们想做的事情总是莫
名其妙地不顺利，或者事情
的进展总是与我们的期望背
道而驰时，也许就是“墨菲
定律”在发挥作用。当然，
这里面可能包含一些心理因
素的影响：一些科学依据证
明，人们难免会对不好的事
情产生更加深刻的印象。对
此我们不过多讨论。
互联网上曾有一个科学
笑话巧妙地运用了“墨菲定
律”。虽然这个笑话与科学
真理相距甚远，但它的核心
思想却十分明确。这则笑话
是一篇科学实验报告，题目
是“借助面包和猫开发悬浮
列车”。单单是研究悬浮列
车都很困难，更何况还要借
助面包和猫，这很不可思议
吧？让我们来看一下具体内
容。
标题：借助面包片和猫
开发悬浮列车
观察1：猫从高处落下时
，脚会先着地。
观察2：涂满果酱的面包
片从高处落下时，有果酱的
那一面会先着地。
假设：面包片涂有果酱
的一面和猫的脚总是先着地
。
实验：在猫背上绑一片
面包，将面包片朝上的一面
涂上果酱，让绑着面包片的
猫从高处落下。根据假设，
猫会在距离地面10厘米左右
的时候停止降落，飘浮旋转
。此项实验可以用于悬浮列
车的开发。
这好像是在不着边际地
胡说八道，不过正如图0—1
所示，如果我们把面包片绑
在猫背上，并且在面包片朝
上的一面涂上果酱，那么，
本应该先着地的猫脚和面包
片涂有果酱的那一面就无法
同时着地，只能在空中不停
旋转，这种想法非常新奇吧
？其实这个笑话蕴含着重要
的科学原理：一个物体只有
克服地心引力才能在空中悬
浮。
虽然我们无法看见地心
引力，但是在很早之前就已
经接触过它了。一提到引力
，我们都会想到伟大的物理
学家牛顿。当牛顿看到苹果
从树上掉落，他就对苹果掉
落的原因产生了疑问，从而
发现了万有引力定律，建立
了经典物理学。后来，物理
学家们认识到经典物理学的
研究范围太过狭小，因此开
始确定新的研究方向，探索
新的奥秘，建立了现代物理
学。
然而，物理学的发展永
无止境，现代物理学的最终
奥秘还是未知的。现在的我
们甚至无法想象物理学的终
点在哪里。实际上，现代物
理学和经典物理学一样，只
是下一个物理学的跳板。我
们需要明白的是，为了开启
新的文明，人类的研究仍在
继续，而物理学的未来掌握
在我们自己手中，我们就是
推动这些研究的主力军。本
书汇总了与引力相关的所有
研究成果，包括我们已经研
究到了哪里、未来应该如何
研究等。
希望我们在阅读完本书
后，能够将物理知识灵活运
用到生活中，同时为物理学
的发展贡献更多创造性的想
法。

引力是什么？
牛顿发现了万有引力，
经典物理学便诞生了。
爱因斯坦解释了牛顿无法解释的现象，
物理学便发生了革命。
人类摆脱了引力的束缚，
才得以踏上探索宇宙的旅途。
让我们跟随物理学家的脚步，
了解有关时空、黑洞、相对论和引力波的知识，
探寻引力的奥秘吧！