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出版者:牛頓

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999年12月05日

价格:NT$ 120

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isbn号码:9789576275753

丛书系列:

图书标签:

• 生命科学
• 生物学
• 科普
• 基础知识
• 细胞
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• 健康
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探秘宇宙的奥秘：星辰、物质与时空之旅 一本带领读者穿越浩瀚宇宙，深入理解物质本质与时空结构的科普巨著 在人类文明的漫长历史中，对头顶星空的凝视与对自身存在的追问，从未停歇。我们是谁？我们从哪里来？宇宙的边界在哪里？构成我们身体以及周围一切的“砖块”究竟是什么？这些深刻的哲学命题，如今正以前所未有的速度，被现代物理学和天体物理学所解答。 《探秘宇宙的奥秘：星辰、物质与时空之旅》并非一本晦涩难懂的专业教科书，而是一部面向所有对自然世界充满好奇心的读者的宏伟叙事诗。本书以清晰、富有洞察力的笔触，构建了一座连接微观粒子世界与宏大宇宙图景的桥梁。我们将从最基本的概念出发，逐步深入到宇宙的起源、演化、未来，以及物质最深层的秘密。 第一部分：物质的基石——从原子到夸克 我们所感知的一切，从坚硬的岩石到流动的空气，乃至我们自身的生命活动，都由物质构成。本书的开篇，将带领读者回顾人类认识物质的漫长历程。 原子模型的演进与量子革命： 我们将从道尔顿的原子论讲起，经历汤姆逊发现电子，卢瑟福构建原子核模型，直至波尔的量子化能级理论。随后，本书将重点剖析二十世纪初爆发的量子力学革命。这不是简单的理论堆砌，而是对经典物理学世界观的颠覆。我们将探讨海森堡的测不准原理，薛定谔的波动方程，以及波函数的概率诠释——这些概念如何重塑了我们对“实在”的理解。物质不再是确定的、可预测的小球，而是一种充满概率的波。 粒子物理学的标准模型： 深入微观世界，我们将揭开粒子物理学的宏伟蓝图——标准模型。在这个模型中，物质的基本构成被简化为十二种费米子（夸克和轻子）以及传递相互作用力的玻色子。读者将清晰地了解上夸克、下夸克如何组合成质子和中子，电子的独特角色，以及中微子的“幽灵”特性。更重要的是，本书将详细阐述标准模型的三大基本力——强核力、弱核力和电磁力——是如何通过交换玻色子来传递的。对于近年来备受瞩目的希格斯玻色子，我们将探讨其发现的意义，即赋予其他基本粒子质量的机制，这是对粒子物理学标准模型最后一块拼图的完美补全。 超越标准模型： 尽管标准模型取得了巨大的成功，但它并非终极答案。本书会探讨标准模型留下的悬而未决的问题：引力为何没有被纳入其中？中微子为何具有微小的质量？暗物质和暗能量又是什么？这些问题预示着更深层次的物理学理论正在前方等待着我们去发现。 第二部分：时空的结构——相对论的深刻洞见 如果说量子力学描述了微观世界的规律，那么爱因斯坦的相对论则彻底改变了我们对宏观时空的基本认知。 狭义相对论的革命： 本部分将从光速不变原理出发，推导出时间膨胀和长度收缩的奇特效应。我们将直观地理解为什么高速运动的物体会“变慢”和“变短”。狭义相对论的核心——质能等价原理 $E=mc^2$，不仅仅是一个公式，它揭示了质量和能量可以相互转化的深刻物理现实，这是核能的基础，也是理解恒星能源机制的关键。 广义相对论的几何化： 广义相对论是本书的另一大亮点。爱因斯坦将引力从一种神秘的“力”转化为了时空的几何属性。物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。我们将学习如何用形象的“橡胶膜”类比来理解引力场的存在。本书将深入探讨广义相对论的几个关键预言：水星近日点的进动、光线在星系附近的弯曲（引力透镜效应），以及它对全球定位系统（GPS）精度的实际影响。 黑洞与时空尽头： 广义相对论最引人入胜的应用便是对黑洞的研究。我们将追踪恒星死亡的终极命运，理解事件视界、奇点等概念。本书将细致描绘科学家如何通过观测周围物质的异常行为，间接证明黑洞的存在，并回顾近期引力波探测（LIGO的伟大成就）如何为我们提供了“聆听”时空涟漪的新方式，开启了引力波天文学的新纪元。 第三部分：宇宙的史诗——从大爆炸到未来 物质和时空的概念建立之后，我们将把视野投向整个宇宙——它的诞生、发展和最终归宿。 宇宙的黎明：大爆炸理论： 本部分将详细阐述支持大爆炸理论的三大支柱：宇宙的膨胀（哈勃定律）、宇宙微波背景辐射（CMB）的发现，以及轻元素的丰度。我们将重现宇宙从一个极热、极密的奇点（或者说，一个我们尚未完全理解的初始状态）如何迅速暴胀，冷却，形成基本粒子，再到原子和星系的宏伟历程。CMB的图像将被细致解读，揭示宇宙早期的微小不均匀性，正是这些不均匀性最终演化成了我们今天所见的结构。 星系的形成与演化： 恒星是宇宙中最活跃的“化工厂”。本书将描绘恒星的生命周期——从分子云的坍缩，主序星的稳定燃烧，到红巨星的膨胀，以及最终是白矮星、中子星或黑洞的命运。我们将探讨重元素（包括构成生命的碳、氧等）是如何在超新星爆发中被锻造出来，并散布到宇宙空间，为下一代恒星和行星的形成提供原材料。随后，我们将把目光投向更大尺度，探索星系的分类（螺旋星系、椭圆星系），星系团的结构，以及星系团尺度上存在的神秘“胶水”——暗物质。 暗物质与暗能量的谜团： 现代宇宙学最大的困境在于，我们日常能观测到的普通物质只占宇宙总质能的不到5%。本书将详尽介绍暗物质（引力效应显著，但不发光）存在的有力证据，并介绍目前主要的候选者（如WIMPs）。更令人困惑的是暗能量——一种在宇宙尺度上产生斥力的能量，它正在驱动宇宙加速膨胀。我们将探讨暗能量对宇宙未来可能产生的影响，是“大冻结”还是“大撕裂”？ 结语：未竟的探索 《探秘宇宙的奥秘》以对未来物理学探索的展望作结。我们将简要介绍弦理论、圈量子引力等试图统一广义相对论和量子力学的尝试，以及对平行宇宙、多维空间的思考。 本书旨在激发读者对科学的敬畏之心。我们生活在一个由精确的物理定律所支配的，却又充满无限可能的宇宙中。对自然法则的每一次深入理解，都是人类心智的一次伟大飞跃。翻开此书，就是踏上了一场永无止境的探索之旅。

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我通常阅读科学书籍时会带有一定的功利性目的，希望学到具体的知识点，但读完这本书后，我发现它带给我的更多是一种认知上的重塑，而不是知识的堆砌。它让我开始用一种全新的视角去观察日常生活中最普通的现象，比如植物的向光性、昆虫的趋光性，不再满足于知道“是什么原理”，而是会去深究背后的调控网络是如何在不借助任何外部指令的情况下，精准地实现这些复杂行为的。书中对“涌现性”（Emergence）的讨论尤其发人深省，生命作为一个系统，其整体的复杂性远远大于其组成部分的简单相加，这种“从无到有”的创造力令人着迷。这本书的讨论范围非常广博，从分子层面一直延伸到生态系统层面的互动，但始终保持着对“生命本质”的关注。它没有提供一个简单的答案，反而提出了更多更深刻的问题，让人在合上书本之后，依旧久久不能平息思考的波澜。这是一本激发内在求知欲的“催化剂”，而不是一个简单的知识容器。

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这本书，嗯，怎么说呢，读完之后我有一种被拉入了一个完全不同的世界的感觉。它不像我之前读过的任何一本科普读物，那种感觉更像是一次深入骨髓的哲学之旅，只不过载体是关于生命现象的探讨。作者的笔触非常细腻，尤其是在描述那些微小到肉眼几乎无法察觉的分子机器的运作时，简直是描绘出了一幅宏大而又精密的宇宙图景。我记得其中有一章专门讲了细胞膜的动态平衡，本来以为会是枯燥的结构描述，结果作者用极其生动的比喻，将细胞膜比作一个繁忙的港口，各种物质进进出出，充满了博弈与合作。读到那里，我仿佛能听到细胞内部那永不停歇的“喧嚣”，那种对生命复杂性的敬畏感油然而生。这本书的厉害之处在于，它没有停留在“是什么”的层面，而是不断追问“为什么会是这样”，引导你思考生命存在的根本逻辑。我个人非常欣赏作者在行文过程中那种保持的谦逊和好奇心，没有用居高临下的口吻去“解释”生命，而是以一个探索者的姿态，与读者一同在知识的迷宫中前行。对于那些真正对生命底层逻辑充满好奇心，并且不满足于表面知识的读者来说，这本书绝对是一次精神上的盛宴，它会彻底改变你对“活着”这个概念的既有认知。

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我必须承认，这本书的阅读体验是极具挑战性的，但绝对是值得的。它更像是一部需要耐心啃食的学术专著，而不是那种可以轻松翻阅的通俗读物。作者对实验证据和理论模型的引用非常扎实，甚至可以说到了苛刻的地步，每一个论断背后都有坚实的文献支撑，这对于追求严谨性的读者来说是极大的福音，但也意味着你需要时刻保持高度集中的精神力。我尤其对其中关于信息熵在生物系统中的应用那一部分印象深刻，它用一种近乎冰冷的数学语言去剖析生命的“秩序之美”，那种从混沌中诞生结构的必然性，读起来让人感到一种彻骨的理性震撼。书中的图表设计也很有意思，虽然初看之下有些晦涩，但一旦理解了其背后的逻辑，你会发现它们比任何冗长的文字描述都更有力量。这本书不适合碎片化阅读，我建议读者最好能腾出大块的时间，配合着笔记和必要的背景知识查阅来深入研读。它不是那种读完后你只是“了解了”某个知识点的书，而是会强迫你重新构建自己对生物学框架的理解。它更像是一把精密的解剖刀，将生命这个宏大课题细致入微地拆解开来，让你看清每一个部件是如何协同工作的。

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这本书的排版和装帧设计非常精美，拿到手上就有一种“高端”的感觉，纸张的质感和印刷的清晰度都体现了出版方的用心。不过，抛开这些外在的因素，我更关注它在“概念连接”上的能力。很多生物学概念往往是孤立的，比如基因、代谢、信号传导，它们各自有专门的书籍阐述。但这本书的独特之处在于，它构建了一个极其强大的“中枢神经系统”，将这些看似分散的领域有效地编织在一起。作者擅长使用类比，而且这些类比非常巧妙，比如他用信息论的视角来解释遗传信息的编码与解码过程，一下子就让原本模糊的概念变得清晰可辨，并且易于记忆。对于那些已经具备一定生物学基础，但总觉得知识体系不够连贯的读者来说，这本书就像是一个完美的“结构工程师”，帮你把零散的砖块砌成坚固的宫殿。虽然内容深度足够，但作者非常注意阅读的流畅性，没有让复杂的术语成为阅读的绊脚石，这在硬核科普书中是难能可贵的。

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说实话，这本书给我的感觉更像是一部充满人文关怀的史诗，而不是纯粹的科学著作。虽然主题是科学，但作者的叙事方式充满了文学的张力。他没有刻意去歌颂生命，而是以一种近乎悲悯的眼光去审视生命在浩瀚宇宙中的脆弱与坚韧。书中穿插了一些历史性的案例，比如早年对某些关键生物学难题的探索过程，那些科学家们在面对未知时的那种彷徨、坚持与最终的突破，被描绘得极其生动，仿佛能让人感受到那个时代研究氛围的紧张与激动。我尤其喜欢作者在探讨“进化”这个话题时所采取的角度，他没有将进化简化为简单的“适者生存”，而是将其视为一个充满偶然性、充满了试错与妥协的漫长叙事。读起来让人感慨万千，我们今日所见的每一个生命形态，都凝聚了亿万年的挣扎与适应。这本书的格局很大，它能让你跳出实验室和显微镜的局限，从时间的长河和宇宙的尺度上去重新审视生命的存在，那份厚重感，非同一般。

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