龙门新学案-学法全解>八年级物理（上） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:龙门书局

作者:黄网官 分册

出品人:

页数:218

译者:

出版时间:2004-6

价格:8.00元

装帧:

isbn号码:9787801917980

丛书系列:

图书标签:

• 物理
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探索未知的疆域：一部关于天体物理与宇宙演化的前沿著作 书名：《星海的低语：从量子泡沫到宏大结构》 作者：李明，张华 出版社：寰宇文创 --- 内容简介： 《星海的低语：从量子泡沫到宏大结构》并非一部面向基础物理教学的工具书，而是一次对宇宙深层奥秘的哲学性与科学性并重的探险。本书聚焦于当代天体物理学和宇宙学中最具挑战性、最引人入胜的前沿课题，旨在为拥有一定物理学基础，并对宇宙终极问题抱有强烈好奇心的读者，构建一座连接微观量子世界与宏观宇宙图景的桥梁。 本书共分为七个宏大的章节，每一章都如同一次深入特定宇宙领域的考察，层层递进，揭示我们对宇宙理解的最新进展与未解之谜。 第一部分：时空的基石与量子引力的迷思 (The Foundations of Spacetime and the Puzzles of Quantum Gravity) 本部分深入探讨了爱因斯坦广义相对论在极端条件下的局限性，并剖析了当前主流的量子引力理论框架。我们没有涉及初高中物理中关于力、运动或简单电路的基础概念，而是直接切入物理学的“圣杯”——如何统一描述引力与量子力学。 核心议题： 1. 黑洞信息悖论的最新进展： 探讨霍金辐射的修正模型，以及防火墙理论、软毛理论等前沿猜想如何试图调和信息守恒与事件视界。我们将详细解析信息如何从黑洞中“逃逸”或“编码”，而非仅仅停留于初级的黑洞三毛定理。 2. 弦论与圈量子引力（LQG）的哲学分野： 对比这两种试图量化时空的理论的数学结构、基本假设以及它们各自在解释普朗克尺度现象上的优势与劣势。重点分析了弦论中的对偶性概念，以及LQG如何通过背景独立性来重构时空本身。 3. 非交换几何在引力理论中的潜在应用： 介绍阿兰·孔涅（Alain Connes）的工作，探讨当空间坐标不再通勤时，时空结构可能呈现出的奇异特性，以及这如何可能启发对暗物质或暗能量的理解。 第二部分：早期宇宙：从暴胀到再电离 (The Early Universe: From Inflation to Reionization) 本章专注于宇宙诞生后的极早期阶段，这是一个由极高能量密度和奇异物质形态主导的时期。我们跳过了恒星形成的基础知识，直接聚焦于影响整个宇宙结构起源的关键事件。 核心议题： 1. 暴胀理论的精确检验与修正： 不仅回顾了标准暴胀模型，更侧重于分析宇宙微波背景（CMB）中原初引力波的“B模”信号搜索的最新成果。讨论了多场暴胀、分层暴胀等复杂模型的预测差异。 2. 原初引力波谱的意义： 深入解析能量谱指数$n_s$和张量-标量比$r$的精确测量对不同暴胀势能模型的筛选作用，以及这些参数如何直接关联到普朗克能量尺度的物理学。 3. 再电离时代的“黑暗时代”终结： 详细阐述第一代恒星（Population III stars）的形成机制及其对宇宙透明度的根本性改变。分析了来自詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的观测数据如何挑战或支持现有的再电离时间线和机制模型。 第三部分：暗物质的形态学与粒子谱 (The Morphology and Particle Spectrum of Dark Matter) 本书没有复述牛顿引力在星系旋转曲线上的不足，而是直接进入对构成宇宙27%的神秘物质——暗物质——的性质探究。 核心议题： 1. WIMP 模型的衰落与替代方案： 评估大型弱相互作用重粒子（WIMP）在直接和间接探测实验（如XENONnT, LUX-ZEPLIN）中持续缺乏信号的意义。转向分析轴子（Axions）、惰性中微子（Sterile Neutrinos）等轻量级暗物质候选者的实验可行性。 2. 宇宙学模拟与暗物质亚结构： 探讨“小而冷”（Cold Dark Matter, CDM）模型在模拟星系群尺度上遇到的“小问题”（如“矮星系过多”、“核心密度问题”）。介绍修正引力理论（如MOND）与温和暗物质（Warm Dark Matter, WDM）在解决这些问题上的不同策略。 3. 探测前沿：星际介质中的暗物质信号： 关注寻找暗物质湮灭或衰变产物（如高能伽马射线或反物质过剩）的最新结果，特别是费米伽马射线太空望远镜和阿尔法磁谱仪（AMS-02）的数据分析技巧。 第四部分：暗能量的本质与宇宙学常数的难题 (The Nature of Dark Energy and the Cosmological Constant Problem) 本部分直面驱动宇宙加速膨胀的神秘力量——暗能量。 核心议题： 1. 哈勃张力的“危机”： 详细对比基于早期宇宙观测（CMB）推导的哈勃常数$H_0$值与基于晚期宇宙观测（Ia型超新星、引力透镜）测得的$H_0$值之间的系统性差异。探讨这种“张力”是否暗示了标准$Lambda$CDM模型在当前阶段存在缺失的物理学。 2. 第五种力的搜索： 探讨暗能量的动态模型，如Quintessence和K-essence，这些模型预测暗能量的密度随时间变化。分析未来巡天任务（如Euclid、Roman Space Telescope）将如何通过测量宇宙膨胀历史的更高阶参数来区分这些动态场与宇宙学常数。 3. 真空能的理论鸿沟： 深入讨论量子场论对宇宙学常数（真空零点能）的理论预估值比实际观测值高出惊人的$10^{120}$倍这一“最糟糕的理论预言”。本书将探讨引力与量子场论在这个交叉点上的根本冲突。 第五部分：极端天体物理学：引力波天文学的革命 (Extreme Astrophysics: The Revolution of Gravitational Wave Astronomy) 我们不再停留在牛顿引力对行星运动的描述，而是直接进入爱因斯坦场方程在强引力场下的解——引力波。 核心议题： 1. 多信使天文学的协同效应： 重点分析GW170817事件（双中子星并合）如何不仅提供了引力波信号，还通过电磁对应体（伽马射线暴、千新星）锁定了快中子星物质的物理解释，并为哈勃常数提供了独立的测量路径。 2. 黑洞的视界结构与拟能谱： 分析LIGO/Virgo探测到的超大质量黑洞并合事件（如GW190521）对我们理解黑洞形成过程和“中等质量黑洞”缺失区的意义。介绍拟能谱（Quasinormal Modes）在测试广义相对论的“无毛定理”中的关键作用。 3. 新型引力波源的展望： 探讨未来第三代探测器（如LISA）将如何捕捉到超大质量黑洞并合信号，以及这些低频信号如何帮助我们探测早期宇宙的残留扰动。 第六部分：星系形成与宇宙网的演化 (Galaxy Formation and the Evolution of the Cosmic Web) 本部分将视角放大到数十亿光年的尺度，考察物质如何在引力作用下组织成宏大的宇宙网结构。 核心议题： 1. 圣杯与泡沫： 描述冷暗物质如何充当“骨架”，通过数值模拟展示星系如何从密度起伏中通过冷却、合并和反馈过程逐渐成型，并解释“圣杯效应”（卫星星系问题）的最新缓解方案。 2. 超大质量黑洞与星系反馈机制： 探讨活动星系核（AGN）喷流和风如何将能量和重元素（由超新星产生）有效地喷射到星系际介质中，从而“熄灭”大质量恒星的形成，这是理解星系演化的关键环节。 3. 大尺度结构的测量与偏差： 介绍重子声学振荡（BAO）作为“标准尺”在宇宙学中的应用，以及如何利用星系团的形成率和红移巡天数据来约束暗物质和暗能量的性质。 第七部分：超越$Lambda$CDM：可能的替代性宇宙学模型 (Beyond $Lambda$CDM: Viable Alternative Cosmological Models) 最后，本书审视了那些挑战当前标准模型的新颖理论尝试。 核心议题： 1. 循环宇宙与多重宇宙的数学框架： 介绍Bouncing Cosmology模型如何避免奇点，以及不同类型的多重宇宙（如景观理论、膜宇宙学）在物理学上的可检验性。 2. 修正引力理论的严格检验： 详细分析标量-张量引力理论（如Brans-Dicke理论）如何修改引力传播的速度和强度，并对比它们在太阳系内高精度测试和引力波观测下的限制。 3. 宇宙学中的信息论与熵： 引入信息论的概念，探讨宇宙学过程是否可以被理解为信息处理的过程，以及宇宙熵的增长与时间之箭的根本关联。 --- 本书特点： 本书的叙述风格严谨且富有启发性，避免使用冗余的类比和过分简化的图解，直接面向专业概念的深入解析。全书的论证高度依赖于最新的实验数据（如Planck、LIGO/Virgo、JWST）和理论物理学的数学工具，是物理学专业学生、研究人员以及严肃的科学爱好者深入理解现代宇宙学前沿的必备参考书。它不提供标准问题的解题步骤，而是聚焦于提出更宏大、更具挑战性的科学问题，并展示人类在解答这些问题上所能达到的思维极限。

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