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出版者:浙江教育出版社

作者:李维鼎

出品人:

页数:424

译者:

出版时间:2004-2

价格:21.5

装帧:平装

isbn号码:9787533850753

丛书系列:

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《星辰轨迹：宇宙演化与生命起源》 内容概要： 本书以宏大的历史视野，系统梳理了宇宙自大爆炸以来的演化历程，并深入探讨了生命在地球乃至更广阔宇宙中诞生的复杂机制与深远意义。全书分为四个核心部分，层层递进，构建了一个从基本粒子到复杂文明的完整图景。 第一部：太初之光——宇宙的黎明与结构形成 本部分聚焦于宇宙诞生之初的物理学与早期宇宙的剧变。我们将追溯到普朗克时间，探讨暴胀理论如何解释宇宙的均匀性和平坦性。随后，详细阐述了夸克时代、轻子时代及核合成时期，解释了宇宙早期元素丰度的由来。 重点内容包括： 暴胀模型及其观测证据： 详细分析了宇宙微波背景辐射（CMB）的各项异方性，如何支撑暴胀理论的预测，并探讨了不同暴胀模型（如混沌暴胀、永恒暴胀）的差异与局限性。 物质-反物质的不对称性： 深入剖析了CP破坏在早期宇宙中的作用，解释了为什么我们今天生活在一个主要由物质构成的宇宙中，并对比了标准模型之外可能的重子生成机制。 暗物质与暗能量的揭示： 从星系旋转曲线、引力透镜效应以及宇宙加速膨胀的观测事实出发，系统介绍暗物质的候选者（如WIMPs、轴子）及其探测进展，同时剖析ΛCDM模型中暗能量的主导地位及其带来的宇宙学挑战。 第一代恒星的诞生与死亡： 描述了宇宙再电离时代的景观，聚焦于“第一代星（Population III）”的形成。这些由氢和氦构成的巨型恒星如何通过核聚变制造出第一批重元素，并通过超新星爆发将这些元素播撒到宇宙空间，为后续恒星和行星的形成奠定物质基础。 第二部：星际尘埃与行星摇篮——恒星演化与太阳系构建 本部分将镜头聚焦于恒星及其周围的物质盘的演化，详细描绘了恒星生命周期及其对化学元素丰度的精细调控，并最终落脚于我们太阳系的起源。 恒星核合成的精妙链条： 阐述了主序星、红巨星、白矮星、中子星及黑洞等不同质量恒星的命运。特别关注了s-过程和r-过程在超新星爆发和中子星并合中对金、铀等重元素产生的关键作用，揭示了“我们都是星尘”的科学内涵。 原行星盘的结构与动力学： 基于观测数据（如ALMA的图像），重建了原行星盘从气体和尘埃吸积到微行星形成的物理过程。分析了盘内温度梯度、冰线（Snow Line）位置对不同类型行星（类地行星与气态巨行星）形成位置的决定性影响。 太阳系形成中的“大清洗”： 探讨了行星迁移理论（如尼斯模型），解释了木星和土星轨道的早期变动如何影响了柯伊伯带和奥尔特云的结构，以及后期重轰炸期对早期地球环境的剧烈影响。 系外行星的多样性： 介绍了开普勒、TESS等任务发现的数千颗系外行星，分类讨论了“超级地球”、“热木星”、“奔跑的行星”等奇特类型，并探讨了这些多样性对行星形成理论的修正与挑战。 第三部：生命的火花——地球早期演化与生物化学起源 这是全书的核心环节之一，旨在解构生命起源这一世纪难题，从无机化学跨越到自我复制的分子系统。 地球的早期地质剧变： 描绘了冥古宙和太古宙地球的环境，包括火山活动、早期大气成分（还原性还是弱氧化性）、海洋的形成以及板块构造的萌芽。 生命起源的化学路径探索： 详细评述了“生命起源的四大难题”：生命小分子的来源（深海热液喷口、富钾黏土、或来自陨石）、聚合作用（RNA世界假说、肽的形成）、膜的形成（脂质体自组装）以及如何实现代谢与遗传的耦合。 RNA世界到DNA/蛋白质世界的过渡： 深入分析了核糖酶（Ribozyme）在早期生命中的关键作用，以及DNA作为更稳定遗传物质的取代过程。讨论了LUCA（最后普遍共同祖先）的特征推测。 光合作用的演化与大氧化事件： 阐述了原核生物如何发展出光合作用，特别是蓝细菌的出现如何导致了地球历史上最大规模的环境剧变——大氧化事件（GOE）。分析了这次事件对早期厌氧生物的灭绝以及需氧生物进化的深远影响。 第四部：宇宙生态学——生命在宇宙中的分布与未来 本书的最后一部分将视野扩展至银河系乃至可观测宇宙，探讨生命存在的普遍性与独特性，并展望人类在宇宙中的位置。 宜居带的重新定义： 不仅讨论了传统上的“恒星宜居带”（HZs），更引入了“银河宜居带”（GHZ）的概念，考虑了超新星爆发频率、星系中心活动性对生命演化的制约。此外，还探讨了非水基生命存在的理论可能性（如甲烷基生命）。 德雷克方程的更新与费米悖论的再审视： 采用最新的天体物理数据和系外行星统计结果，对德雷克方程中的关键参数进行量化评估。对费米悖论提出了多种解决方案，包括“大过滤器”理论的不同位置（早期筛选或晚期灾难）、稀有地球假说的新变种，以及“动物园假说”的逻辑漏洞。 智慧生命的演化路径： 基于地球生命演化中的趋同现象（Convergent Evolution），推测智慧生命可能具备的普遍特征，并探讨认知能力、技术发展与文明存续之间的内在联系。 人类文明的长期展望： 结合行星科学、生物技术和基础物理学的最新进展，讨论人类实现星际生存和星际殖民的可能性。探讨了人类在面临自身局限性（如资源枯竭、气候变化、技术奇点）时，如何通过改造自身或改造环境来确保物种的长期延续。 本书特色： 本书的写作风格严谨而不失生动，结合了最新的观测数据、前沿的理论物理模型以及坚实的生物化学基础。它不仅是一部面向专业人士的科普著作，更是一部能够激发普通读者对宇宙、对生命、对我们自身存在意义的深刻思考的深度读物。通过对宇宙宏大叙事的把握和对微观化学细节的精准描绘，本书旨在为读者提供一个从“无”到“有”、从“光”到“智”的完整认知框架。书中大量的图表和数据分析，确保了知识的准确性和可信度，并强调了跨学科研究在解决宇宙终极问题中的核心地位。

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