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出版者:海南出版社

作者:薛根生

出品人:

页数:588

译者:

出版时间:2003-5-1

价格:19.80

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787544303651

丛书系列:

图书标签:

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《星辰的轨迹：宇宙的演化与未来》 一本探索宇宙奥秘、追溯时间源头的恢弘巨著 导言：仰望星空，叩问永恒 自古以来，人类对头顶那片浩瀚星空的好奇心从未停歇。我们是谁？我们从哪里来？宇宙的边界在哪里？这些终极问题的答案，深藏在光年之外的星云之中，刻录在宇宙膨胀的每一寸空间里。 《星辰的轨迹：宇宙的演化与未来》并非一本简单的科普读物，它是一次深刻的心灵远征，一次跨越时空的哲学思辨。本书以严谨的科学视角，结合最新的观测数据和理论物理学的前沿成果，试图构建一幅宏大而精微的宇宙画卷。我们不只是记录已知，更是邀请读者一同思考那些尚未被解答的谜题，感受人类探索精神的伟大与渺小。 本书的叙事线索，从宇宙“零点”的奇点开始，延伸至我们所处的当下，并大胆预测人类文明可能面对的最终命运。 --- 第一部分：创世之初——从虚无到万有 第一章：宇宙的黎明——大爆炸的余晖 本书的开篇，将带读者回到约138亿年前，那个“无中生有”的瞬间。我们细致描摹了普朗克时期的极端条件，量子引力尚未被统一的物理定律所束缚的神秘年代。随后，重点解析了暴胀理论如何解释宇宙的平坦性和均匀性。 我们深入探讨了宇宙微波背景辐射（CMB）——那张覆盖全天的“婴儿期宇宙照片”——是如何成为大爆炸理论最无可辩驳的证据。书中不仅介绍了COBE、WMAP和Planck等卫星的观测贡献，更生动地模拟了早期宇宙中夸克、电子、中微子等基本粒子如何形成，以及物质与反物质之间微妙的失衡如何决定了我们今日的存在。 第二章：黑暗时代与第一缕曙光 在大爆炸后的数十万年间，宇宙进入了漫长而寂静的“黑暗时代”。物质均匀分布，但尚未形成恒星。本章详细解释了中性氢的形成以及引力如何开始扮演雕塑家的角色。 重点突出了“再电离时代”的重大转折。当第一代恒星（第三星族星）点燃时，它们释放出的强大紫外线将宇宙中的中性氢再次电离，为后续星系的形成铺平了道路。我们研究了詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）对早期星系形成的惊人发现，并分析了这些“古老星系”如何挑战或修正我们对宇宙结构的早期认知。 --- 第二部分：结构形成与生命摇篮 第三章：星系的编织者——暗物质与引力骨架 现代宇宙学面临的最大挑战之一是暗物质的存在。本书用一整章的篇幅，系统梳理了支持暗物质存在的观测证据，包括星系旋转曲线、引力透镜效应以及星系团的动力学行为。 我们详细阐述了冷暗物质（CDM）模型如何成功地解释了宇宙网状结构的形成过程——从微小的密度涨落，到如今巨大的星系团和空洞。书中对比了WIMPs、轴子等主流暗物质候选粒子的研究进展，并描述了地下实验室和太空望远镜如何试图捕捉这些“隐形物质”的踪迹。 第四章：恒星的生与死——元素的炼金术 恒星是宇宙中的“化工厂”。本章聚焦于恒星的生命周期，从分子云的坍缩到主序星的稳定燃烧。我们详细解释了核聚变的机制，以及氢如何转化为氦、碳、氧等元素。 更引人入胜的是对恒星死亡的描绘：白矮星的渐近巨星分支、超新星爆发的壮观景象，以及它们如何将重元素播撒到宇宙空间中。书中特别探讨了中子星和黑洞的极端物理特性，以及它们在宇宙中扮演的清除者和塑造者的角色。 第五章：宜居地带——行星的诞生与生命的化学 从尘埃盘到成熟的行星系统，行星形成是宇宙演化中与我们最息息相关的一环。本章结合开普勒和TESS等任务的数据，分析了系外行星的多样性，从热木星到超级地球。 核心内容聚焦于“宜居带”的概念，以及地球生命得以繁衍的独特条件。我们探讨了生命起源的化学基础——有机分子如何在彗星和陨石中形成，以及生命在不同行星环境（如木卫二、土卫二）中存在的可能性。本书避免了对“地外文明”的臆测，而是专注于生命存在的物理和化学先决条件。 --- 第三部分：宏观命运与理论前沿 第六章：宇宙的加速膨胀——暗能量的谜团 进入20世纪末，科学家们发现宇宙的膨胀正在加速，这一发现揭示了宇宙中最大的未知成分——暗能量。本章深入剖析了1998年诺贝尔奖级别的发现，并详细介绍了两种主要的解释模型：宇宙学常数（真空能）和精质（Quintessence）。 我们探讨了暗能量对宇宙未来寿命的决定性影响，并对比了未来观测项目（如DESI、Euclid）如何试图精确测量暗能量的性质，以确定它是否随时间变化。 第七章：时空的几何——广义相对论的疆界 本书并不回避高等物理学的挑战。本章用直观的方式阐述了爱因斯坦的广义相对论，解释了引力如何被理解为时空的弯曲。我们详细分析了引力波天文学的兴起，从LIGO探测到双黑洞并合的信号，展示了我们如何以前所未有的精度“聆听”宇宙。 此外，我们还探讨了黑洞内部的信息悖论，以及量子力学与广义相对论在奇点附近如何失效的根本矛盾，为读者理解量子引力理论（如弦论、圈量子引力）提供必要的背景知识。 第八章：宇宙的终局——热寂、大撕裂与大挤压 宇宙的终极命运，取决于暗能量的本质。本章构筑了三种主要的宇宙终结场景： 1. 热寂（Heat Death）：在持续膨胀下，所有恒星燃尽，黑洞蒸发，宇宙趋于最大熵值，一片冰冷与黑暗。 2. 大撕裂（Big Rip）：如果暗能量的负压持续增强，它最终将克服所有基本力，撕裂星系、恒星，乃至原子本身。 3. 大挤压（Big Crunch）：如果宇宙的密度最终战胜膨胀，宇宙将重新收缩回一个奇点。 本书以一种审慎而富有洞察力的笔调，总结了当前观测数据更倾向于哪一种未来，并邀请读者思考，在无尽的时间尺度面前，人类文明的意义何在。 --- 结语：在无限中寻找意义 《星辰的轨迹》的终章，回归到人类自身。我们探讨了宇宙学对哲学、乃至我们日常生活选择的影响。认识到我们是“星辰的灰烬”，是从宇宙深处回望自身的一场洗礼。本书旨在激发读者对科学的敬畏之心，鼓励每个人都成为一名积极的、具有批判性思维的宇宙探索者。宇宙的奥秘尚未解开，而人类的好奇心，是驱动我们不断前行的最强劲的燃料。

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