黑洞与时间弯曲 - 名词 - 《第一推动丛书·宇宙系列(共10册)》

名词

定义和术语

[absolute]绝对：

独立于任何参照系；每个参照系都观测到相同结果。

[absolute horizon]绝对视界：

黑洞表面，见视界。

[absolute space]绝对空间：

牛顿关于我们生活的三维空间的概念，例如绝对静止和绝对长度，即物体长度与测量它的参照系的运动状态无关。

[absolute time]绝对时间：

牛顿的时间概念，认为时间是普适的，即事件的同时性是惟一的、普遍一致的；两个事件的时间间隔是惟一的、普遍一致的。

[accelerated observer]加速观测者：

非自由下落的观测者。

[accretion disk]吸积盘：

包围黑洞或中子星的气体盘。盘内的摩擦力使气体逐渐螺旋下落，被吸积到黑洞或星体。

[adiabatic index]绝热指数：

同压缩阻抗。

[aether]以太：

一种假想介质。照19世纪的思想，它在电磁波经过时发生振荡，正是由于它的振荡，波动才表现出来。一般认为以太在绝对空间中静止。

[angular momentum]角动量：

物体的旋转的度量。在本书里常以旋转来代替“角动量”。

[antimatter]反物质：

一种物质形式，寻常物质的“对头”。寻常物质的每一类粒子（如电子、质子、中子）几乎总是对应着一种反物质的反粒子（正电子、反质子、反中子）。物质粒子与对应反物质的反粒子相遇时，会彼此湮灭。

[apparent horizon]显视界：

光子逃出黑洞所遇到的最后引力屏障。当黑洞宁静不变时，显视界与（绝对）视界相同。

[astronomer]天文学家：

特指用望远镜观测宇宙天体的科学家。

[astrophysicist]天体物理学家：

特指以物理定律认识宇宙天体行为的物理学家（通常是理论物理学家）。

[astrophysics]天体物理学：

关于宇宙天体和它们的物理学定律的物理学分支。

[atom]原子：

物质的基本构成要素。每个原子由带正电的核和周围带负电的电子云构成。电力将电子云束缚在核周围。

[atomic bomb]原子弹：

通过铀-235或钚-239核裂变链式反应提供爆炸能量的炸弹。

[band]频带：

频率范围。

[bandwidth]带宽：

仪器所能探测的频率范围。

[bar detector]棒探测器：

一种引力波探测器，以传感器监测因波对巨大金属棒的挤压和拉伸而产生的振荡。

[beam splitter]分光镜：

一种仪器，用以将一束光分裂为沿不同方向运动的两部分，或者将来自不同方向的光合成为一束。

[big bang]大爆炸：

宇宙开始的爆炸。

[big crunch]大爆缩或大挤压：

宇宙坍缩的终极阶段（假定宇宙最终真会再发生坍缩；我们不知道是否会这样）。

[binary system]双星系：

两个相互围绕作轨道运动的天体，天体可以是恒星或者黑洞，也可以是一颗恒星和一个黑洞。

[BKL singularity BKL]奇点：

周围潮汐引力在时间和空间上随机振荡的奇点。这类奇点可能在黑洞中心或宇宙大爆缩中形成。

[black hole]黑洞：

（恒星坍缩形成的）天体，事物可以落进去，但不能逃出来。

[black-hole binary]双黑洞系：两个黑洞构成的双星系。

[Blandford-Znajek process]布兰福德—茨纳耶克过程：

穿过黑洞的磁场从旋转黑洞汲取旋转能量的过程。

[boosted atomic bomb]增强原子弹：

通过一层或多层聚变燃料增大爆炸威力的原子弹。

[chain reaction]链式反应：

原子核的系列裂变反应：一次裂变产生的中子触发新的裂变，新裂变中子又触发下一次裂变，等等。

[Chandrasekhar limit]钱德拉塞卡极限：白矮星所能具有的最大质量。

[chronology protection conj ecture]良序猜想或时序保护猜想：

霍金关于物理学定律不允许时间机器破坏时间次序的猜想。

[classical]经典的：

非量子力学的；服从宏观物体的物理学定律的。

[cold, dead matter]冷死物质：

所有核反应都完成了的冷物质，耗尽了物质中所有可以利用的核能。

[collapsed star]坍缩星：

20世纪60年代西方对黑洞的称呼。

[conservation law]守恒定律：

关于某个特征量永远不会改变的物理学定律。例如质量和能量（通过爱因斯坦的E=mc²统一为一个量）守恒，总电荷守恒和角动量（旋转的总量）守恒。

[corpuscle]微粒：

17和18世纪对光粒子的称呼。

[cosmic censorship conjecture]宇宙监督猜想：

关于物理定律不允许物体坍缩时形成裸奇点的猜想。

[cosmic ray]宇宙线：

从空间打在地球上的物质或反物质的粒子。有些宇宙线是太阳产生的，但多数也许是从银河系的遥远区域，在超新星喷射到星际空间的热气体云中产生的。

[cosmic string]宇宙弦：

一种假想的由空间卷曲产生的一维弦状物体。弦没有端点（它要么像橡皮圈那样自我闭合，要么无限延伸），其空间卷曲使周围的圆的周长除以直径略小于π。

[critical circumference]临界周长：

黑洞视界的周长。在此周长以内的物体一定会收缩而形成包围自己的黑洞。临界周长的值是以太阳质量为单位的黑洞或物体质量乘以18.5千米。

[curvature of space or spacetime]空间和时空的曲率：

空间和时空的一种性质，它偏离欧几里得和闵可夫斯基几何，就是说，它能使平行的直线相交。

[Cyg A]，

即Cygnus A天鹅A

射电星系，看起来像两个在碰撞的星系（实际上是一个）。这是第一个得到认证的射电星系。

[Cyg X-11]，

即Cygnus X-11天鹅X-1

银河系中的一个大质量天体，可能是一个黑洞。从地球看，落向它的热气体发射出X射线。

[dark star]暗星：

18世纪末和19世纪初用来描述我们现在所说黑洞的名词。

[degeneracy pressure]简并压力：

高密度物质内部由波粒二象性导致的电子或中子的无规则高速运动所产生的压力，物质冷却到绝对零度时，这种压力仍然很强。

[deuterium nuclei或deuterons]氘核：

一个质子和一个中子在核力束缚下构成的原子核；因氘原子的化学性质与氢相同，所以又叫“重氢”。

[differential equation]微分方程：

关于函数及其变化率，或者说，关于函数及其“导数”的方程。“解微分方程”的意思是，“根据微分方程计算函数本身”。

[Doppler shift]多普勒频移：

波源向着接收者运动时，波向高频（短波高能）移动；波源背离接收者运动时，波向低频（长波低能）移动。

[electric charge]电荷：

物质或粒子产生并感受电力的一种属性。

[electric field]电场：

电荷周围的力场，吸引或排斥其他电荷。

[electric field lines]电力线或电场线：

指示电场作用于电荷的力的方向。电力（场）线类似于磁力线。

[electromagnetic waves电磁波：

电力和磁力的波，包括波长不同的无线电波、微波、红外辐射、可见光、紫外辐射、X射线和γ射线。

[electron电子：

物质基本粒子，带负电荷，遍布原子外层区域。

[electron degeneracy电子简并：

电子在高密度下因量子力学波粒二象性而表现的高速无规则运动行为。

[elementary particle基本粒子：

物质或反物质的亚原子粒子。其中包括电子、质子、中子、正电子、反质子和反中子。

[embedding diagram嵌入图：

为形象表现二维曲面曲率而将它嵌入平直三维空间的一种图。

[entropy熵：

大量原子、分子或其他粒子集合的随机性的度量，等于在不改变其宏观表现的条件下粒子分布方式总数的对数。

[equation of state物态方程：

物质压力（或压缩阻抗）对密度的依赖关系。

[equivalence principle或principle of equivalence等效原理：

在有引力的局部惯系参照系中，物理学定律应与在没有引力的惯性参照系中具有相同形式。

[error box误差区间：

观测确定的某一特定恒星或天体在空间所处的范围。观测的不确定性（误差）越大，这个区间就越大。

[escape velocity逃逸速度：

为了摆脱物体的引力作用，从这个引力体表面发射的物体所必须具有的速度。

[event事件：

时空中的一点，即特定时刻的一个空间位置。也可以说是发生在时空某一点的事物，如鞭炮爆炸。

[exotic material奇异物：

以近光速经过它的某个观测者所测得的能量密度是负的。

[field场：

连续光滑分布于空间的事物。如电场、磁场、时空曲率和引力波。

[fission, nuclear]核裂变：

大原子核分裂为几个较小的核。铀核或钚核的裂变是原子弹爆炸的能源，裂变也是核反应堆的能源。

[freely falling object]自由落体：

除引力外不受其他力作用的物体。

[free particle]自由粒子：

不受力作用的粒子，即只在自身惯性影响下运动的粒子。引力出现时，指除引力外不受其他力作用的粒子。

[frequency]频率：

波的振荡速率，即每秒钟的振荡次数。

[frozen star]冻星：

20世纪60年代苏联对黑洞的称呼。

[function]函数：

说明一个量如何依赖于其他量的数学表述形式，如黑洞视界的周长与黑洞质量的依赖关系是C=4πGM/c²，这里C为周长，M为质量，G是牛顿引力常数，c是光速。

[nuclear fusion]核聚变：

两个小原子核形成一个较大的核。太阳的热量和氢弹的动力都来自氢、氘和氚核聚变形成氦核。

[galaxy]星系：

围绕某个共同中心的10亿到1万亿颗恒星的集合。星系的典型大小是100000光年。

[gamma rays]γ射线：

极短波长的电磁波。参见图P.2。

[Geiger counter]盖革计数器：

德国物理学家盖革（Geiger, Hans Wilhelm）1913年发明的一种探测X射线的简单仪器，也叫“正比计数器”。

[general relativity]广义相对论：

爱因斯坦将引力描写为时空曲率的物理学定律。

[geodesic]测地线：

弯曲空间或弯曲时空中的直线，也叫短程线。在地球表面，测地线就是大圆。

[gigantic black hole]巨黑洞：

比100万或更多太阳质量还重的黑洞，如我们认为处在星系和类星体中心的黑洞。

[global methods]整体方法：

以拓扑学与几何学的结合为基础的分析时空结构的数学方法。

[gravitational cutoff]引力隔绝：

奥本海默用来描述包围坍缩恒星的黑洞的形成的名词。

[gravitational lens]引力透镜：

黑洞、星系等引力体通过偏转来自遥远光源的光线而使其聚焦的作用。参见光线偏折。

[gravitational redshift of light]光的引力红移：

光线离开引力场时波长被拉长（颜色变红）。

[gravitational time dilation]引力时间膨胀：

引力源附近时间流变慢。

[gravitational wave]引力波：

以光速传播的时空曲率波。

[graviton]引力子：

根据波粒二象性与引力波相联系的粒子。

[gyroscope]陀螺：

能长时间稳定旋转轴向的快速旋转体。

[“hair”]毛：

黑洞将通过辐射失去的一切性质，例如磁场和视界面上的隆起。

[hoop conjecture]环猜想：

索恩提出的猜想：当且仅当物体被压缩到能在任何方向套进临界周长的环时，它才能形成黑洞。

[horizon]视界：

黑洞表面，没有东西能离开它返回。也叫绝对视界，以区别于显视界。

[hydrogen bomb]氢弹：

爆炸能量来自氢、氘、氚核形成氦核的聚变的核弹。参见超弹。

[hyperspace]超空间：

一种假想的平直空间，我们想象宇宙的弯曲空间碎片就嵌在其中。

[implosion]坍缩：

星体在自身引力作用下的高速收缩。

[inertia]惯性：

物体对作用于它的力的加速的抵制作用。

[inertial reference frame]惯性参照系：既不转动也无外力作用的参照系，它只在自身惯性作用下运动。参见局部惯性参照系。

[infrared radiation]红外辐射：

波长比可见光略长的电磁波。见图P.2。

[interference]干涉：

两波的线性叠加表现。两波峰谷同步时，干涉使波增强（相长干涉或结构干涉）；峰谷相反时，干涉使波减弱（相消干涉或破坏性干涉）。

[interferometer]干涉仪：

以波的干涉为基础的仪器。见射电干涉仪和干涉仪探测器。

[interferometric detector]干涉仪探测器：一种引力波探测器。利用激光束的干涉来监测引力波潮汐力产生的悬挂物体的运动。也叫干涉仪。

[interferometry]干涉测量法：

多个波的干涉过程。

[intergalactic space]星系际空间：

星系间的空间。

[interstellar space]星际空间：

银河系里恒星间的空间。

[inverse square law of gravity]引力的平方反比定律：

牛顿的引力定律。宇宙中任何一对物体间都存在使它们彼此靠近的吸引力，它正比于物体质量的积而反比于物体间距离的平方。

[ion]离子：

失去部分轨道电子从而带正电荷的原子。

[ionized gas]电离气体：

大部分组成原子失去轨道电子的气体。

[jet]喷流：

从射电星系或类星体中心喷向遥远射电叶的高能气流。

[laws of physics]物理学定律：

通过逻辑和数学运算能导出宇宙行为的基本原理。

[length contraction]长度收缩：

经过观测者的物体在运动方向上发生的长度收缩。

[light]光：

人眼能见的电磁波。见图P.2。

[light deflection]光偏转：

光或其他电磁波经过太阳或其他引力体时，由于物体周围的时空曲率而发生的传播方向的偏转。

[LIGO]：

引力波的激光干涉仪观测（The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory）。

[linear]线性：

通过简单加法而合成的性质。

[lobe]叶：

星系或类星体外的巨大射电气体云。

[local inertial reference frame]局部惯性参照系：

除引力外不受其他力作用的参照系，在引力作用下自由下落，而且小到可以忽略内部的潮汐引力的速度。

[magnetic field]磁场：

产生磁力的场。

[magnetic field lines]磁力线：

现在称磁感应线。指示磁场方向（即磁场中的罗盘指针的方向）的线。在磁棒上面放一张纸，在纸上洒些铁粉，就能显现磁棒的力线。

[mass]质量：

物体的物质的量度。（物体惯性正比于质量，爱因斯坦证明质量实际上是能量的紧致形式。）在物体的惯性很重要时，“质量”也用来指“质量形成的物体”。

[Maxwell’s laws of electromagnetism]麦克斯韦电磁学定律：

J.C.麦克斯韦统一所有电磁现象的一组定律。根据这些定律，可以用数学方法导出电、磁和电磁波的行为。

[metaprinciple]形而上原理：

一切物理学定律都应服从的原理。例如，相对性原理。

[microsecond]微秒：

百万分之一秒。

[microwaves]微波：

波长比无线电波略短的电磁波；见图P.2。

[Milky Way]银河：

我们所在的星系。

[mixmaster singularity]搅拌式奇点：在这种奇点附近，潮汐引力随时间混沌地振荡，但在空间上不一定变化。参见BKL奇点。

[molecule]分子：

几个共享电子云的原子结合而成的实体。例如，水分子就是由两个氢原子和一个氧原子构成的。

[mouth]洞口：

虫洞的出入口，在虫洞的两端。

[naked singularity]裸奇点：

不在黑洞内的奇点（即不被黑洞视界包围），因而外面的人可以看到并研究它。参见宇宙监督猜想。

[National Science Foundation（NSF）]国家科学基金会：

美国政府负责资助基础科学研究的办事机构。

[natural philosopher]自然哲学家：

17、18和19世纪广泛使用的对我们现在所说的科学家的称呼。

[nebula]星云：

星际空间中明亮的发光气体云。20世纪30年代以前，星系曾被普遍误认为星云。

[neutrino]中微子：

一种类似于光子的极轻粒子，但几乎不与物质发生作用。例如，太阳中心产生的中微子几乎不会被吸收和散射而从太阳周围的物质中飞出来。

[neutron]中子：

一种亚原子。中子和质子由核力束缚在一起形成原子核。

[neutron core]中子核：

奥本海默为中子星取的名字。也指正常恒星中心的中子星。

[neutron star]中子星：

一种约一个太阳质量但周长只有50到1000千米的星体，由紧密堆积的中子在引力作用下形成。

[new quantum mechanics]新量子力学：1926年建立的量子力学定律的最终形式。

[Newtonian laws of physics]牛顿物理学定律：

在牛顿绝对空间和时间概念基础上建立的物理学定律，是19世纪宇宙思想的核心。

[Newton’s law of gravity]牛顿的引力定律：

见引力的平方反比定律。

[no-hair conjecture]无毛猜想：

20世纪60和70年代提出（70和80年代证明）的一个猜想：黑洞的一切性质由它的质量、电荷和旋转惟一决定。

[nonlinear]非线性：

不能通过简单加法而由更复杂的方式相结合的性质。

[nova]新星：

老恒星突然的光爆发，现在知道它由恒星外层核爆炸引起。

[nuclear burning]核燃烧：

恒星热量和氢弹的能量来源的核聚合反应。

[nuclear force]核力：

也叫“强相互作用”。质子与质子、质子与中子和中子与中子之间的力，将它们约束在一起形成原子核。粒子相互远离时，核力是吸引力；粒子靠近时，它是排斥力。核力对中子星中心附近的压力有重大影响。

[nuclear reaction]核反应：

几个原子核结合成一个更大的核（聚变）或较大的一个核分裂为几个更小的核（裂变）。

[nuclear reactor]核反应堆：

用以进行核裂变链式反应的设施，产生能量或钍，有时也用来发电。

[nucleon]核子：

中子或质子。

[atomic nucleus]原子核：

原子的致密核心。原子核由中子和质子在核力约束下构成，带正电。

[Observer]观察者：

进行测量的（通常是假想的）人。

[old quantum mechanics]旧量子力学：

20世纪头一二十年发展起来的量子力学早期形式。

[optical astronomer]光学天文学家：利用可见光（人眼能见的光）观测宇宙的天文学家。

[orbital period]轨道周期：

物体沿轨道绕另一物体完成一周所用的时间。

[paradigm]规范或范式：

科学家群体研究某一问题并在彼此间交流研究结果所采用的一系列工具和方法。

[particle]粒子：

小实体，构成物质的要素（如电子、质子、光子和引力子）。

[perihelion]近日点：

行星轨道距太阳最近的那一点。

[perihelion shift of mercury]水星近日点移动：

水星椭圆轨道不能完全自我封闭，结果表现为水星每次经过近日点时，它都略有移动。

[perturbation]扰动：

物体或它周围的弯曲时空（离开正常形态）的微小扭曲变形。

[perturbation methods]微扰法：

用以分析物体（如黑洞）小扰动行为的数学方法。

[photon]光子：

光或其他类型电磁波（无线电波、微波、红外、紫外、X射线、γ射线）的粒子；根据波粒二象性，这种粒子即是与电磁波相关联的粒子。

[piezoelectric crystal]压电性晶体：

在压缩或拉伸时产生电压的晶体。

[Planck’s constant]普朗克常数：

记为名词 - 图1 量子力学定律基本常数；光子的能量与其角频率（即2π乘以频率）之比，1.055×10^-27尔格·秒。

[Planck-Wheeler length, area, time]普朗克—惠勒长度、面积、时间：

与量子引力相关的量。普朗克—惠勒长度，名词 - 图2 厘米，据我们所知，在这一长度尺度下，空间不再存在，而成为量子泡沫。普朗克—惠勒时间（1/c乘以普朗克—惠勒长度，约10^-43秒）是可能存在的最短时间间隔；如果两个事件间隔更小，则不能分辨其先后次序。普朗克—惠勒面积（普朗克—惠勒长度的平方，即2.61×10^-66平方厘米）在黑洞的熵中起着关键作用。在以上公式中，G=6.670×10^-8达因·厘米²/克²是牛顿引力常数，名词 - 图3 =1.055×10^-27尔格·秒是普朗克量子力学常数，c=2.998×10¹⁰厘米/秒是光速。

[plasma]等离子体：

电离的热导电气体。

[plutonium-239钚-239]：

一类特殊的钚原子核，包括239个核子（94个质子，145个中子）。

[polarization]极化：

电磁波和引力波由在不同方向振荡的两个分量构成，这两个分量即被称为波的两个极化。

[polarized body]极化体：

正负电荷分别聚集在不同区域的物体。

[polarized light；polarized gravitational waves]极化光；极化引力波：

一种极化完全不出现（消失了）的光波或引力波。

[postdoc]博士后：

博士后研究者。刚获博士学位者继续在更高级的研究者指导下从事科研训练。

[pressure]压力：

物质受压时产生的向外的力的总和。

[Price’s theorem]普赖斯定理：

所有能转化为辐射的黑洞性质都将转化为辐射，而且终将被完全辐射，从而黑洞成为“无毛”的。

[primordial black hole]原生黑洞：

在大爆炸中产生的质量通常远远小于太阳的黑洞。

[principle of absoluteness of the speed of light]光速的绝对性原理：

爱因斯坦在狭义相对论中提出的一个原理：光速为一普适常数，在所有方向和每个惯性系中都是一样的，与参照系的运动无关。

[principle of equivalence]等效原理：在引力作用下的局部惯性参照系中的所有物理学定律都应该与它们在没有引力的惯性参照系中一样。

[principle of relativity]相对性原理：

爱因斯坦在狭义相对论中提出的一个原理：物理学定律不能区分不同的惯性参照系；就是说，它们在每个惯系参照系中应该有一样的形式。引力出现时，局部惯性参照系起着原理中惯性参照系的作用。

[pulsar]脉冲星：

发出辐射束（射电波，有时也有光和X射线）的磁化的旋转中子星。星体旋转时，辐射束像旋转的聚光灯束那样扫过地球，每扫过一次，天文学家就收到一个辐射脉冲。

[pulsation]脉动：

物体（如黑洞、星体或铃铛）的振动或振荡。

[quantum field]量子场：

量子力学定律所决定的场。以足够的精度测量时，所有场都表现为量子场；但在一般测量精度下，它们可能表现出经典行为（即不表现波粒二象性和真空涨落）。

the laws of quantum fields in curved spacetime弯曲时空的量子场定律

广义相对论（弯曲时空）与量子场定律的部分结合，其中引力波和非引力场作为量子力学的，而它们所在的弯曲时空还是经典的。

[quantum foam]量子泡沫：

一种概率的泡沫或空间结构，可能构成奇点中心，也可能在普朗克-惠勒长度或更小尺度下出现在普通空间。

[quantum gravity]量子引力：

结合广义相对论与量子力学而得到的物理学定律。

[quantum mechanics]量子力学：

主宰微观领域（分子、原子、电子、质子）的物理学定律，也是宏观领域的基础，但很少表现出来。量子力学预言的现象，有测不准原理、波粒二象性和真空涨落等。

[quantum nondemolition]量子无破坏：

克服标准量子极限的一种测量方法。

[quantum theory]量子理论：

同量子力学。

[quasar]类星体：

遥远宇宙中的致密高光亮天体，可能是巨黑洞的能源。

[radiation]辐射：

任何形式的高速粒子或波。

[radio astronomer]射电天文学家：

根据射电波研究宇宙的天文学家。

[radio galaxy]射电星系：

发射强大电波的星系。

[radio interferometer]射电干涉仪：

由几个射电望远镜连结而构成的实验设施，作用像一个特大的射电望远镜。

[radio source]射电源：

发射电波的任意天体。

[radio telescope]射电望远镜：

通过电波观测宇宙的望远镜。

[radio waves]无线电波：

低频电磁波，人类用来传播广播信号，天文学家用以研究遥远天体。见图P.2。

[redshift]红移：

电磁波向波长更长，即颜色“更红”的波转移。

[reference frame]参照系：

一个（可能是假想的）在宇宙中以某种方式运动的进行物理学测量的实验室。

[relative]相对：

对参照系的依赖；在宇宙中不同运动方式的参照系的测量不同。

[resistance to compression]压缩阻抗或阻抗（resistence）：

也叫绝热指数。物质内部密度增加1个百分点所对应的压力增加的百分点。

[rigor；rigorous]严格：

高度的精确性和可靠性（用于数学计算和论证）。

[rotational energy]旋转能：

与黑洞或恒星或其他物体的旋转相关联的能量。

[Schwarzschild geometry]史瓦西几何：

非旋转球状黑洞内部和周围的时空几何。

[Schwarzschild singularity]史瓦西奇点：

在1916到约1958年间用来称我们今天所说的黑洞。

[Sco X-1]：

即Scorpius X-1天蝎X-1天空中最亮的X射线星。

[second law of thermodynamics]热力学第二定律：

熵永不减少而几乎总是增加。

[sensitivity]灵敏度：

某仪器所能测量的最弱信号，即仪器测量信号的能力。

[sensor]传感器：

监测棒的振动或物质运动的仪器。

[shocked gas]受激气体：

在激波前沿被加热和压缩的气体。

[shock front]激波前沿：

气流中气体密度和温度突然剧烈跃升的地方。

[simultaneity breakdown]同时性的丧失：

在一个参照系中测量为同时的事件在另一个参照系看来是不同时的。

[singularity]奇点：

广义相对论破灭而量子引力发生作用的曲率极大的时空区域。如果只用广义相对论来描写奇点，我们会（错误地）看到，那里的引力和时空曲率是无限大的。量子引力可能会以量子泡沫来取代这些无限。

[Sirius B]天狼B：

天狼星的白矮星伴星。

[spacetime]时空：

空间和时间的四维统一“结构”。

[spacetime curvature]时空曲率：

原先沿平行世界线运动的自由下落粒子将因这种时空特性而靠拢或分离。时空曲率与潮汐引力是同一事物的不同名称。

[spacetime diagram]时空图：

以时间为纵坐标、空间为横坐标的图。

[special relativity]狭义相对论：

爱因斯坦在无引力条件下创立的一组物理学定律。

[spectral lines]光谱线：

某光源所发的光在光谱上表现的鲜明特征。这些特征源于特定原子或分子强烈发射特定波长的波。

[spectrograph]摄谱仪：

一种复杂的棱镜，用以分解不同颜色（波长）的光从而测量其光谱。

[spectrum]光谱：

电磁波存在的波长或频率范围，从极低频的无线电波到光到极高频的γ射线。见图P.2。也可以表现为光作为频率（或波长）的函数的分布图像，这可以让光通过棱镜而得到。

[spin或rotation]旋转：

见角动量。

[stability]稳定性：

关于物体是否稳定的问题。参见不稳定。

[standard quantum limit]标准量子极限：测不准原理产生的标准测量方法的确定性极限；可以通过量子无破坏方法来克服。

[stroboscopic measurement]频闪测量：一种特殊的量子无破坏测量方法，即对振荡棒做一系列快速测量，每次测量间隔一个振动周期。

[structure of a star]星体结构：

星体压力、密度、温度和引力随到中心距离的变化情况。

[superbomb]超弹：

能产生任意大爆炸的氢弹。

[superconductor]超导：

无任何电阻的理想导电材料。

[supermassive star]超大质量恒星：

比10 000个太阳还重的假想恒星。

[supernova]超新星：

死星的巨大爆发。星体外层爆发的能量来自内核坍缩成中子星时的能量释放。

[surface gravity]表面引力：

粗略地讲，即正好静止在黑洞视界上方的观测者所感受的引力作用的强度。（更准确说，是那个引力乘以观测者所在位置的引力时间膨胀。）

[synchrotron radiation]同步辐射：

绕磁力线螺旋运动的高速电子发射的电磁波。

[thermal pressure]热压力：

原子、分子或其他粒子的随机热运动产生的压力。

[thermodynamics]热力学：

关于大量原子、分子及其热量的随机统计行为的一套物理学定律。

[thermonuclear reactions]热核反应：热导致的核反应。

[tidal gravity]潮汐引力：

在不同方向拉伸或压缩物体的引力加速度。月亮和太阳的潮汐引力在地球上引起海洋潮汐。

[time dilation]时间膨胀：

时间流（因引力作用）变慢的效应。

[time machine]时间机器：

回到过去的旅行设计，用物理学术语，即“闭合类时曲线”。

[topology]拓扑：

研究物体相互连结或自我连结的定性方式的数学分支。例如，球（无洞）与圈（有一个洞）具有不同的拓扑。

[tritium]氚：

即超重氢，由1个质子和2个中子在核力束缚下形成的原子核。

[ultraviolet radiation]紫外辐射：

波长比光略短的电磁辐射，见图P.2。

[uncertainty principie]测不准原理：量子力学基本定律之一。如果以很高的精度测量物体的位置或场的强度，则这样的测量必然会对物体的速度或场的变化率产生不可预料的干扰。

[universe]宇宙：

与空间所有其他区域分离的一个空间区域，就像一个岛屿同别的陆地分离一样。也指我们所在的宇宙。

[unstable]不稳定：

物体受轻微扰动时，扰动会增大，从而巨大地改变物体状态，甚至破坏它。用更复杂的术语说，即“对微小扰动是不稳定的”。

[uranium-235]铀-235：

铀核的一种，含92个质子和143个中子。

[vacuum]真空：

所有粒子、场和能量都尽可能消除了的时空区域，只留下不可消除的真空涨落。

[vacuum fluctuations]真空涨落：

通过空间小区域间的瞬时能量“交流”而产生的随机的、不可预测、不可消除的场（如电磁场或引力场）振荡。参见真空和虚粒子。

[virtual particles]虚粒子：

利用从相邻空间获得的能量而成对产生的粒子。量子力学要求其能量必须立刻还原，于是虚粒子很快湮灭而不能被捕获。在自由下落的观测者看来，虚粒子是真空涨落的粒子表现。虚光子和虚引力子分别是电磁和引力的真空涨落的粒子表现。参见波粒二象性。

[warpage of spacetime]时空弯曲：

同时空曲率。

[wave]波：

场（如电磁场或时空曲率）在时空中传播的振荡。

[waveform]波形：

说明波的振荡细节的曲线。

[wavelength]波长：

波的两峰（或谷）间的距离。

[wave-particle duality]波粒二象性：

一切波有时表现为粒子，一切粒子有时表现为波。

[white-dwarf star]白矮星：

耗尽了所有核燃料并逐渐冷却的大约为太阳质量和地球周长的星体。它通过电子简并压力抵抗自己引力的挤压。

[world line]世界线：

物体在时空或时空图上的路径。

[wormhole]虫洞：

连结在我们宇宙中相隔遥远的两个位置的拓扑空间里的一个“柄”。

[X-rays]X射线：

波长在紫外辐射和γ射线之间的电磁波。见图P.2