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出版者:外语教学与研究出版社

作者:费伦

出品人:

页数:59

译者:

出版时间:2003-4

价格:5.90元

装帧:

isbn号码:9787560031996

丛书系列:

图书标签:

• 健康生活
• 自我保健
• 身心健康
• 健康指南
• 养生
• 健康知识
• 家庭健康
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• 预防保健
• 健康饮食

《寰宇星图：探索未知的宇宙奥秘》 内容提要 本书是一部宏大而精密的宇宙探索编年史，旨在带领读者跨越地球的摇篮，深入宇宙深处，领略自大爆炸之初到当代天体物理学前沿的壮丽图景。我们不再聚焦于微观的个体健康管理，而是将目光投向了浩瀚的、遵循着冰冷而精确物理定律的宏观尺度。 《寰宇星图》并非一本教科书，而是一次沉浸式的、充满人文关怀的星际旅行指南。全书结构严谨，分为五大部分，层层递进，从我们所处的时空基石开始，逐步揭示宇宙演化的宏伟叙事。 --- 第一部：时空的原点与早期宇宙的混沌 本部分将读者带回时间开始的刹那——奇点。我们详细考察了现代宇宙学对“大爆炸”（Big Bang）模型的精确描述，包括普朗克时期、暴胀（Inflation）理论的数学基础及其对今日宇宙微波背景辐射（CMB）各向异性的解释。 核心章节探析： 1. 奇点之外的界限： 探讨了当前物理学理论在描述宇宙诞生最初 $10^{-43}$ 秒时遭遇的困难，介绍弦理论和圈量子引力学等试图统一广义相对论与量子力学的尝试。 2. 光明的降临： 详述了物质-反物质湮灭过程，以及宇宙冷却后质子和中子的形成。重点分析了“核合成时代”的精确时间线，解释了氦、锂等轻元素在早期宇宙中的丰度如何成为验证标准宇宙学模型的关键证据。 3. CMB的低语： 深入解读詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和普朗克卫星收集到的宇宙微波背景数据。通过分析CMB的温度波动图谱（功率谱），读者可以直观地理解宇宙的几何形态（接近平坦）以及暗物质和暗能量的初步印记。我们探讨了“重子声学振荡”（BAO）如何成为绘制宇宙历史的标尺。 --- 第二部：恒星的诞生、生命与谢幕 脱离了早期均匀的等离子体状态，引力开始发挥主导作用。本部分聚焦于宇宙中最基本、最活跃的结构——恒星。我们探索了恒星从分子云坍缩到壮丽死亡的完整生命周期，揭示了“我们都是星尘”的字面意义。 核心章节探析： 1. 引力与核聚变的拔河： 详细描绘了原恒星的形成过程，以及主序星内部的能量平衡机制，特别是对氢燃烧（质子-质子链与CNO循环）的核物理学描述。 2. 元素的炼金术： 重点阐述了恒星演化晚期，不同质量恒星如何通过氦聚变、碳聚变乃至硅聚变，在核心锻造出比铁更重的元素。特别是对超新星爆发（Ia型与II型）的机制进行了细致的剖析，解释了宇宙中金、银、铀等重元素的最终来源。 3. 恒星的终结与遗骸： 比较了白矮星、中子星和黑洞这三种不同的恒星残骸。通过对脉冲星的电磁辐射分析，我们理解了中子星的极端密度和磁场强度。黑洞部分则侧重于史瓦西半径、事件视界的概念，以及对引力波天文学（LIGO/Virgo）的介绍。 --- 第三部：星系的形态、演化与宇宙网 恒星聚集成了星系，星系则构成了我们今天所见的宏伟的“宇宙网”结构。本部分将视角放大到数万到数百万光年的尺度，研究星系如何形成、互动、合并以及支配着宇宙的大尺度结构。 核心章节探析： 1. 星系的分类学： 采用哈勃音叉图（Hubble Tuning Fork）为基础，系统介绍螺旋星系、椭圆星系和不规则星系的动力学特征、恒星形成率和气体含量差异。 2. 暗物质的主导作用： 深入讨论了星系旋转曲线的异常现象，这是推导出暗物质存在的关键观测证据。通过模拟，展示了暗物质晕（Halo）如何在引力作用下捕获普通物质，形成我们所观测到的星系结构。 3. 星系团与大尺度结构： 解释了星系团、超星系团的层次结构。探讨了“宇宙网”——由纤维状结构、空洞和星系团构成的宇宙骨架，揭示了这些结构如何从早期宇宙的密度微扰中“生长”出来。 --- 第四部：暗能量的谜团与宇宙的终局预测 在描述完已知物质和辐射的演化后，本书进入了当前宇宙学最前沿，也是最具争议的领域：暗能量。本部分着重分析了观测数据指向的宇宙加速膨胀，并探讨了未来可能发生的不同宇宙终结场景。 核心章节探析： 1. 加速膨胀的发现： 详尽回顾了1998年对Ia型超新星的观测如何颠覆了“宇宙减速膨胀”的传统认知。介绍了目前对暗能量密度（$Omega_Lambda$）的精确测量及其性质（通常被描述为具有负压力的宇宙学常数 $Lambda$）。 2. 暗能量的候选者： 讨论了暗能量的物理学解释，包括爱因斯坦的宇宙学常数、变化的五维标量场（Quintessence）等理论模型，以及它们在观测上如何被区分。 3. 终极命运的推演： 基于当前的 $Lambda$CDM模型，详细分析了“大冻结/热寂”（Big Freeze）的可能性，即宇宙持续加速膨胀，最终导致所有星系退行至视界之外。同时，也简要探讨了如果暗能量性质发生变化，可能导致的“大撕裂”（Big Rip）或“大挤压”（Big Crunch）等替代性终局。 --- 第五部：系外行星与生命起源的宇宙学视角 最后一章将目光重新聚焦到我们能够接触的邻近宇宙空间，探讨生命在宇宙中存在的概率与环境。这部分结合了天体生物学和行星科学的最新发现，探讨了恒星宜居带的概念和系外行星的发现技术。 核心章节探析： 1. 宜居带的参数化： 讨论了恒星类型（红矮星、黄矮星）对行星宜居带位置和持续时间的影响。引入了“地球等效宜居带”（EEZ）的概念，考虑了行星大气层、磁场等次级因素。 2. 系外行星的探测方法： 详细介绍凌日法（Transit Method）和视向速度法（Radial Velocity）的工作原理及其精度限制，并展望了直接成像技术在未来对系外大气成分分析的潜力。 3. 宇宙学尺度下的生命： 探讨了德雷克方程（Drake Equation）在宇宙学背景下的应用与局限，以及费米悖论（Fermi Paradox）的各种可能解释，从“大过滤器”理论到“动物园假说”，将对宇宙的探索提升到哲学思辨的高度。 《寰宇星图》通过严谨的科学叙述和对未知世界的敬畏之心，描绘了一幅从极微到极宏的宇宙画卷，提供给每一位对星空怀有好奇的读者一次无与伦比的知识和想象力的遨游。

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