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出版者:人民邮电出版社

作者:宋景媛

出品人:

页数:184

译者:

出版时间:2004-11-1

价格:17.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787115126948

丛书系列:

图书标签:

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探寻宇宙深处的奥秘：一本关于天体物理学的里程碑式著作 书名：星辰的低语：宇宙演化与暗物质的未解之谜 作者： [此处填写虚构的知名天体物理学家姓名] 出版社： [此处填写虚构的权威科学出版社名称] 出版日期： [此处填写未来或当代的一个日期] --- 内容提要： 《星辰的低语：宇宙演化与暗物质的未解之谜》并非一本关于基础操作或日常技能的指南，而是一部深入、前沿、横跨数十亿光年的宏大叙事。本书旨在带领读者穿越时间的迷雾，从宇宙大爆炸的余晖中启程，逐步揭示我们所处的浩瀚宇宙是如何从一个奇点演化至今，并聚焦于当代天体物理学界面临的最为核心、也最为令人困惑的两个主题：暗物质的本质与暗能量驱动下的宇宙加速膨胀。 本书的结构严谨，内容涵盖了从标准宇宙学模型（Lambda-CDM模型）的建立与检验，到观测天文学的最新突破，再到理论物理学中关于多维时空和量子引力的深刻探讨。它要求读者具备一定的科学素养，但作者以其非凡的叙事能力，将复杂的数学公式和抽象的概念转化为清晰、富有洞察力的文字描述。 第一部分：宇宙的黎明与骨架的构建 本书的开篇部分（约占全书三分之一篇幅）专注于宇宙学的基石。作者首先回顾了爱因斯坦的广义相对论如何为现代宇宙学提供了理论框架，并详细阐述了哈勃常数、宇宙微波背景辐射（CMB）的精确测量，以及大爆炸核合成理论如何成功地解释了早期宇宙中轻元素的丰度。 【重点章节解析】 1. CMB的“指纹”： 深入分析了普朗克卫星和WMAP任务获取的高分辨率CMB图谱，解释了其中的各向异性（温度涨落）如何成为我们解读早期宇宙物质密度分布的“婴儿照片”。书中不仅描述了这些数据，更详细推导了由这些波动衍生出的宇宙年龄和几何形状的精确值。 2. 结构的形成： 这一部分的核心在于解释引力如何作用于微小的密度扰动，最终孕育出星系、星系团乃至超星系团的“宇宙网”。作者详尽描述了“冷暗物质晕”在早期星系形成中的主导作用，并对比了不同尺度结构形成模拟（如Millennium Run）的结果与真实观测的吻合度。 第二部分：暗物质的幽灵——跨越星系的引力证据链 本书的第二部分是全书的重中之重，聚焦于那个“看不见却无处不在”的构件——暗物质。作者摒弃了对暗物质的简单描述，而是系统性地梳理了支持其存在的、来自不同尺度的独立观测证据。 【深入探究暗物质的形态】 星系旋转曲线的悖论： 书中详尽分析了维拉·鲁宾开创性的工作，展示了星系外围恒星的旋转速度如何远超根据可见物质计算的预期。作者构建了详细的数学模型，演示了“质量缺失”如何被弥补，并对比了修正牛顿动力学（MOND）等替代理论的局限性。 引力透镜效应的几何学： 作者花费大量篇幅解释了强引力透镜和弱引力透镜现象。通过对遥远类星体光线弯曲程度的精确测量，读者可以直观地“看到”隐藏在星系团中的暗物质晕的分布形状。书中特别收录了对子弹星系团（Bullet Cluster）的分析，这是暗物质与普通物质分离的最强观测证据之一。 粒子物理学的悬念： 本部分还深入探讨了理论物理学家提出的候选粒子，如WIMPs（弱相互作用重粒子）、轴子等。作者详细对比了地下深处的直接探测实验（如XENONnT）的原理、目前的灵敏度极限，以及对这些候选者设置的排除范围。 第三部分：暗能量的加速推手与宇宙的终局 全书的收官部分转向了宇宙演化中最令人震惊的发现——宇宙的加速膨胀，以及驱动这一现象的神秘力量——暗能量。 【解构加速膨胀的起源】 1. Ia型超新星的“标准烛光”： 作者详细介绍了科学家如何利用遥远的Ia型超新星作为精确的距离指示器。书中精确展示了1998年观测团队如何发现，这些远星比预期的要暗，意味着宇宙在加速远离我们。 2. 暗能量的本质探讨： 本章对宇宙学常数（$Lambda$）作为暗能量的起源进行了深入的理论剖析。作者讨论了量子场论预测的真空能密度与实际观测到的数值之间巨大的“精细调节问题”（Fine-Tuning Problem），并介绍了第五种元素（Quintessence）等动态暗能量模型，探讨它们在未来宇宙演化中的不同情景。 3. 宇宙学的未来与视界： 最后，作者展望了宇宙的终极命运：是“大撕裂”（Big Rip）、“大冻结”（Big Freeze），还是会再次坍缩。这部分内容结合了暗能量的当前状态参数（状态方程 $w$），为读者描绘了未来数十亿年乃至无穷远的时间尺度下，星系团的相互分离以及我们最终能观测到的宇宙范围的局限性。 结论与展望 《星辰的低语》的价值不仅在于其对现有知识的系统性梳理，更在于它对前沿问题的诚实探讨。作者并未提供简单的答案，而是清晰地勾勒出当前物理学与天文学在暗物质和暗能量面前所遭遇的瓶颈，激励新一代研究者去攻克这些关乎宇宙基本构成和命运的终极难题。本书是献给所有对宇宙终极结构怀有好奇心和求知欲的探索者的宝贵财富。 --- 目标读者： 天文学、物理学专业学生、科研人员，以及对现代宇宙学、粒子物理学前沿有浓厚兴趣的科学爱好者。本书不适合初次接触天文概念的零基础读者。 （全书篇幅预估：约 450,000 字，配有大量专业图表和观测数据可视化。）

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