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出版者:上海医科大学出版社

作者:李俊

出品人:

页数:148

译者:

出版时间:2000-9-1

价格:7.20

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787562705710

丛书系列:

图书标签:

• 儿童健康
• 眼保健
• 视力矫正
• 预防近视
• 眼部疾病
• 育儿知识
• 亲子健康
• 家庭医学
• 健康生活
• 科普读物

寰宇探秘：宇宙的起源与演化 一部跨越时空、触摸未知的宏伟史诗 引言：仰望星空，叩问永恒 自古以来，人类从未停止过对头顶那片浩瀚夜空的凝视与遐想。从最初的朴素困惑到如今的精确观测，我们对宇宙的认识经历了漫长而艰辛的求索之旅。本书《寰宇探秘：宇宙的起源与演化》，并非仅仅是教科书式的知识罗列，而是一部融合了尖端物理学、天文学、宇宙学最新研究成果的深度导读，旨在带领读者穿越时间和空间的界限，亲历宇宙从无到有、从微观粒子到宏伟星系的壮丽历程。我们试图以生动、严谨且富有哲学思辨的笔触，描绘出这出跨越了约138亿年的宇宙大戏。 第一篇：溯源——宇宙的创生之初 本篇将深入探讨现代宇宙学中最核心、也最引人入胜的理论——大爆炸模型。我们将首先回顾支撑这一模型的关键观测证据，包括宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其温度的精确测量，以及哈勃-勒梅特定律所揭示的宇宙膨胀事实。 第一章：奇点之前与奇点之始 我们将从物理学的边界——普朗克时代（$10^{-43}$秒）开始，探讨引力、强核力、弱核力和电磁力如何从一个统一的场中分离。在这里，我们将简要介绍弦理论、圈量子引力等前沿理论试图解决的数学难题，尽管这些理论目前仍处于探索阶段，但它们为我们理解“时间”和“空间”的诞生提供了理论框架。重点将放在奇点（Singularity）的物理含义上，以及我们如何通过数学工具来规避对“无限大”的直接描述。 第二章：暴胀的瞬间与物质的形成 大爆炸后的第一瞬间——暴胀时期，是宇宙几何形态得以确定的关键。我们将详细解析暴胀理论如何解决了平坦性问题和视界问题，解释了为何如今的宇宙在宏观尺度上如此均匀。随后，我们将进入夸克纪元和轻子纪元，描述基本粒子的产生、湮灭与粒子-反粒子不对称性的形成，探讨为何我们这个宇宙最终以物质为主导。 第三章：核合成的熔炉 宇宙诞生后的前三分钟，温度和密度适宜的条件促成了原初核合成。本章将精确计算出早期宇宙中氢、氦及其微量锂的丰度比例，并展示这些理论预测与现代观测到的宇宙物质构成如何完美契合，这是大爆炸理论最强大的证据之一。 第二章：黑暗的统治与光明的到来 从核合成结束到第一批恒星诞生之间，宇宙经历了一个漫长而黑暗的时代。 第四章：复合期与宇宙的“婴儿照” 我们将聚焦于大爆炸后约38万年的“复合期”（Recombination）。在此刻，电子和质子结合形成中性原子，宇宙变得对光子透明，CMB光子得以自由传播。本章将详细剖析CMB图谱中微小的温度涨落——这些“种子”是如何演化成未来星系的结构。 第五章：黑暗时代的迷思 在原子形成后，宇宙进入了漫长的“黑暗时代”（Dark Ages）。此时没有恒星发光，宇宙中只有中性氢和氦。我们将探讨如何通过观测射电信号（如21厘米谱线）来探测这个几乎无法直接观测的时期，理解引力的作用如何开始在物质分布中形成初期的密度涟漪。 第三篇：星辰的锻造与结构的形成 本篇聚焦于宇宙中大规模结构——恒星、星系、星系团的诞生与演化，重点探讨驱动这一切的两种神秘力量：暗物质和暗能量。 第六章：第一代恒星的诞生（Population III Stars） 黑暗时代的终结，源于引力塌缩形成了宇宙中的第一批恒星。这些“元祖恒星”主要由氢和氦构成，它们极其巨大、温度极高且寿命短暂。我们将讨论它们在宇宙化学演化中的核心作用——它们是第一个将氦以外的重元素（碳、氧等）锻造出来，并将其播撒到宇宙中的“工厂”。 第七章：星系的生长与宇宙网 恒星聚集形成星系，星系又在引力的主导下形成复杂的宇宙网状结构（Cosmic Web），包含巨大的空洞、长城和星系团。本章将结合N体模拟（N-body Simulations）的结果，展示暗物质晕（Dark Matter Halos）如何充当“骨架”，引导普通物质的汇聚，塑造了我们今天看到的宇宙宏观结构。 第八章：暗物质之谜：引力的幽灵 暗物质，这种不发光、不与电磁力相互作用的物质，占据了宇宙物质总量的约85%。我们将系统回顾支持暗物质存在的各项证据：星系旋转曲线、星系团的动态质量、引力透镜效应，并探讨当前搜寻WIMPs（弱相互作用大质量粒子）和轴子等候选粒子实验的最新进展。 第九章：暗能量：加速膨胀的驱动力 进入相对较新的领域，我们将探讨宇宙加速膨胀的现象，这是20世纪末最重大的发现之一。我们将详细解析超新星观测（Ia型）如何揭示了宇宙的加速趋势，并深入探讨暗能量的本质——是宇宙学常数（真空能量）还是更为复杂的动态场（如第五元素）？其性质将决定宇宙的终极命运。 第四篇：宇宙的未来与我们自身的定位 本篇将目光投向遥远的未来，讨论宇宙的终极命运，并反思人类在广阔时空中所处的地位。 第十章：宜居世界的演化与系外行星的探索 我们将探讨恒星的生命周期，从主序星到红巨星、白矮星、中子星乃至黑洞的演化路径。同时，本书将梳理开普勒、TESS等任务对系外行星的发现成果，讨论“宜居带”的定义及其局限性，并展望詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）对系外行星大气成分的探测潜力。 第十一章：宇宙的终局：热寂、大撕裂或大挤压？ 根据暗能量的性质，宇宙的未来有几种截然不同的可能性。我们将推演在“热寂”（Heat Death，熵增到最大值）、“大撕裂”（Big Rip，暗能量持续增强撕裂一切结构）和“大挤压”（Big Crunch，若暗能量减弱）等情景下，宇宙将如何终结，以及生命是否有机会逃脱时间的束缚。 结语：科学的谦卑与求索的激情 宇宙学是对人类认知边界的一次终极挑战。本书力求在传递精确知识的同时，激发读者对未知世界的敬畏之心。我们总结了当前理论的成功之处，也坦诚指出了尚未解决的重大难题，如量子引力、暗物质的粒子性质以及对“时间箭头”的终极理解。对宇宙的探索，本质上是对我们自身存在意义的追问。 --- 适用读者： 对天文学、物理学有浓厚兴趣的普通读者、理工科大学生、以及希望系统了解现代宇宙学框架的爱好者。本书不依赖于复杂的微积分推导，但要求读者具备一定的逻辑推理能力和对物理概念的基本理解。

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