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出版者:天津科技翻译出版公司

作者:（美）伯内特，（美）科恩 著，徐建，栗小平 译

出品人:

页数:188

译者:

出版时间:2002-01-01

价格:12.8

装帧:平装

isbn号码:9787543313347

丛书系列:

图书标签:

• 科普
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星际迷航：宇宙的边界与未知领域 作者：[虚构作者姓名，例如：艾萨克·卡普兰] 出版社：[虚构出版社名称，例如：寰宇之光出版社] 出版日期：[虚构日期，例如：2024年10月] --- 书籍简介： 《星际迷航：宇宙的边界与未知领域》 是一部雄心勃勃的、深度探索现代天体物理学、宇宙学前沿理论与人类未来太空探索的宏大著作。它并非关注我们日常生活中触手可及的物理现象，而是将读者的目光投向了宇宙尺度上最令人困惑、最富挑战性的谜团，从微观的量子引力到宏观的宇宙结构演化。 本书的叙事跨越了数百万光年的距离，旨在揭示支撑我们所处现实的深层物理定律，以及那些尚处于理论推演阶段的、可能彻底颠覆我们世界观的前沿概念。我们不会探讨家中电灯的原理，也不会解释日常力学中的摩擦力，而是直面宇宙中最极端的环境和最深刻的理论挑战。 第一部分：时空的终极结构 本部分深入剖析了爱因斯坦广义相对论的最新诠释及其在宇宙学中的应用，重点关注那些超乎日常经验的现象。 第一章：黑洞的视界与信息悖论 我们详细考察了超大质量黑洞的形成机制、事件视界的精确定义，以及“霍金辐射”的理论推导过程。不同于对引力简单的描述，本章聚焦于信息悖论——落入黑洞的信息是否真的永远丢失？我们审视了防火墙理论、软毛理论等尖端假说，探讨它们如何试图调和量子力学与广义相对论在极端引力场下的冲突。这部分内容要求读者具备对时空几何学和基本量子场论的初步认知。 第二章：引力波的宇宙信使 引力波天文学的兴起为我们提供了一种全新的“听”宇宙的方式。本书详细介绍了LIGO和Virgo等探测器的工作原理，并着重分析了由双中子星并合、黑洞合并等事件产生的波形数据。我们探讨了如何利用这些波形来测试修正的引力理论，以及引力波如何帮助我们测定宇宙的膨胀率——“哈勃常数”的测量危机。这不是对机械振动的讨论，而是对时空涟漪的精密数学描述。 第三章：量子引力：理论的圣杯 广义相对论在普朗克尺度下失效，促使物理学家寻求一个统一的量子引力理论。本章全面概述了当前两大主流框架：弦理论（String Theory）和圈量子引力（Loop Quantum Gravity）。我们将讨论弦理论的多维宇宙（Extra Dimensions）概念，以及它对粒子物理学的潜在影响。对于圈量子引力，我们探讨了其如何将时空本身量化，并分析了对大爆炸奇点（Big Bang Singularity）的处理方式。这部分内容聚焦于纯粹的数学模型和抽象的物理构造。 第二部分：暗物质与暗能量的幽灵 宇宙的绝大部分似乎由我们看不见、摸不着，却能通过引力效应感知到的物质和能量构成。本部分完全致力于解析这些“暗”成分。 第四章：宇宙的质量失踪之谜：暗物质的候选者 本书详细梳理了支持暗物质存在的观测证据：星系旋转曲线、星系团的引力透镜效应以及宇宙微波背景辐射（CMB）的各向异性。随后，我们深入探讨了理论模型中对暗物质粒子性质的推测，例如弱相互作用重粒子（WIMPs）、轴子（Axions）以及惰性中微子。我们审视了地下实验室（如XENONnT）的直接探测实验的局限性，以及对间接证据（如伽马射线信号）的分析。这不是对日常物质构成的讨论，而是对未知基本粒子的追踪。 第五章：加速膨胀的驱动力：暗能量的本质 自上世纪末发现宇宙加速膨胀以来，“暗能量”便成了宇宙学中最紧迫的问题之一。本章对比了宇宙学常数（Lambda， $Lambda$）模型与更具动态性的替代方案，如五维理论（Quintessence）。我们分析了“沙漠问题”——为什么观测到的暗能量密度如此之小，却能主导宇宙的命运？我们还讨论了“大撕裂”（Big Rip）和“大收缩”（Big Crunch）等可能的宇宙终极命运情景。 第三部分：宇宙的起源与多重实在 本书的最后部分将视野扩展到宇宙的开端以及可能存在的、超出我们当前可观测范围的物理实在。 第六章：暴胀理论与初始条件 暴胀理论被认为是解决大爆炸模型中视界问题和磁单极子问题的关键。本章细致地阐述了暴胀模型，包括其驱动场——“暴胀子”（Inflaton）的特性。我们重点探讨了暴胀如何通过量子涨落播下了后来形成星系和星系团的“种子”，以及这种机制在CMB中留下的印记（如原初引力波的B模极化）。这部分内容是关于宇宙早期极高能量状态下的动力学。 第七章：多重宇宙的层级 基于弦理论的景观（Landscape）以及永恒暴胀（Eternal Inflation）的推论，多重宇宙的概念从科幻推入了严肃的理论物理领域。本书将多重宇宙划分为不同的“级别”（如莱茵的I型到IV型多重宇宙），并探讨了我们是否有可能通过特定的观测信号（如与其他气泡宇宙的碰撞遗迹）来验证这些“平行宇宙”的存在。这不是对并行的社会或历史的想象，而是对基本物理定律在不同时空结构中可能取值的理论推测。 第八章：时间之箭与热力学终局 时间为何只能朝一个方向流动？本书探讨了时间之箭的多个维度：热力学（熵增）、宇宙学（膨胀）和辐射。我们深入研究了“玻尔兹曼大脑”问题——一个可能自发出现的、具有暂时意识的涨落体——以及它对理解真实宇宙复杂度的挑战。最后，我们展望了宇宙的热寂（Heat Death）或“大冻结”的终极图景，即当所有有效能量梯度消失时，宇宙将达到的最低熵状态。 --- 目标读者群： 本书面向对高等物理学、宇宙学和前沿理论物理有强烈求知欲的读者。它要求读者愿意跨越日常经验的界限，直面复杂的数学概念和抽象的物理模型。它不是一本通俗科普读物，而是一扇通往现代物理学最深奥、最迷人领域的大门。 总结： 《星际迷航：宇宙的边界与未知领域》 是一次深入宇宙尺度的知识远征。它邀请读者抛开对熟悉世界的认知，去思考由黑洞、暗能量、量子引力和多重宇宙所定义的，那个宏大、冰冷而又充满无限可能的实在。本书专注于那些尚未被证实，但足以定义我们对宇宙终极理解的尖端理论。

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