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isbn号码:9787810920650

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《宇宙起源与演化》 内容简介： 自古以来，人类便对头顶那片浩瀚星空充满了好奇与敬畏。从远古先民仰望星辰的朴素观察，到近现代科学家借助精密仪器进行深邃探索，《宇宙起源与演化》一书旨在为读者构建一幅宏大而壮丽的宇宙画卷，深入浅出地解读我们所处的这个世界的起源、发展以及未来的无限可能。本书并非仅仅罗列枯燥的天文数据，而是以严谨的科学精神为基石，辅以引人入胜的叙事方式，带领读者穿越时空，亲历宇宙从无到有的震撼过程，理解构成万物最基本单元的奥秘，并窥探其终极命运。 本书的开篇，我们将目光投向那“一”。大爆炸理论，作为当前解释宇宙起源的主流学说，将带领我们回到大约138亿年前，那个密度无限大、温度无限高、体积无限小的“奇点”。书中将详细阐述大爆炸如何拉开了时空的大幕，以及在最初的几分之一秒内，宇宙经历的极速膨胀（暴胀）是如何奠定我们今天所见的宇宙结构的基础。我们会了解夸克-胶子等离子体的短暂存在，轻子和重子的形成，以及原子核的初步合成。这些早期的宇宙化学过程，虽然转瞬即逝，却是决定宇宙未来元素构成和星系形成的根本。 随着宇宙的冷却，质子和中子开始结合，形成了最早的原子核，主要是氢和氦。本书将详细描述这个被称为“核合成”的关键时期，以及宇宙微波背景辐射（CMB）的诞生。CMB，这个如同宇宙婴儿时期的“照片”，承载着早期宇宙最原始的信息，书中将解读CMB的温度涨落如何反映了早期宇宙物质密度的不均匀性，而正是这些微小的差异，在引力的作用下，最终演化成了我们今天看到的星系、星团乃至超星系团。 本书的第二大部分，将聚焦于宇宙的结构形成。在大爆炸约38万年后，电子和原子核结合形成中性原子，宇宙变得透明，光子得以自由穿行，CMB随之产生。随后，引力开始扮演主导角色，将密度稍高的区域聚集起来，物质逐渐向这些“种子”汇聚。我们将深入探讨暗物质在结构形成中的关键作用。虽然它不发光，但其巨大的引力却是形成早期星系和星系团的“骨架”。本书将介绍暗物质的探测方法和理论模型，揭示它在宇宙宏观结构中的不可或缺性。 紧接着，恒星的诞生将是本书探讨的重点。当气体云在引力作用下坍缩到足够密度和温度时，核聚变反应便会点燃，第一代恒星——巨型、炽热的“第一星族星”（Population III stars）便诞生了。这些恒星的寿命短暂，却在宇宙的早期扮演着“炼金炉”的角色，它们将氢和氦聚变成更重的元素，如碳、氧、铁等。当这些第一代恒星最终以超新星爆炸的形式结束生命时，它们便将这些新合成的元素散布到宇宙空间中，为后续恒星和行星的形成提供了丰富的“原材料”。本书将详细描述恒星演化的各个阶段，从原恒星的形成，到主序星阶段的稳定燃烧，再到红巨星、白矮星、中子星或黑洞的终结。 星系的形成与演化是本书第三部分的核心内容。本书将勾勒出早期宇宙中，由暗物质晕主导的小型矮星系如何通过引力吸引和合并，逐渐成长为我们今天看到的各种形态的星系，包括旋涡星系、椭圆星系和不规则星系。我们将探讨星系碰撞和并合对星系形态、恒星形成率以及黑洞活动的影响。同时，本书也将深入介绍宇宙中最普遍的结构——星系团的形成和分布。它们是宇宙中最大的引力束缚结构，而充斥在星系团之间的热气体，通过X射线辐射，为我们揭示了宇宙中能量流动和物质交换的宏大图景。 本书的第四大部分，将聚焦于我们熟悉的太阳系及其家园——地球的诞生。我们将从星云假说出发，详细阐述包含太阳和行星在内的太阳系是如何在大约46亿年前，由一片旋转的星际尘埃和气体云坍缩形成的。本书将介绍行星形成的“吸积盘”模型，以及从尘埃颗粒到微行星、原行星，最终形成我们今天所见的八大行星、矮行星以及小行星和彗星的过程。特别是对地球的形成，将重点描述其早期演化、火山活动、大气和海洋的形成，以及生命出现的可能条件。 在探讨了太阳系的形成后，本书将进一步延伸至生命的起源和演化。我们将审视地球上生命的出现是否是一个普遍现象，还是一个极其罕见的偶然。本书将介绍生命形成所需的化学条件，例如碳基生命理论，以及地外生命存在的可能性。从简单的单细胞生物，到复杂的多细胞生物，再到人类的出现，生命的演化历程将以科学的态度进行梳理，并探讨宇宙中是否存在其他智慧生命。 本书的最后一章，将带领读者展望宇宙的未来。根据当前的宇宙学模型，宇宙可能正经历着加速膨胀，而这种加速膨胀可能与一种被称为“暗能量”的神秘力量有关。本书将介绍暗能量的观测证据和理论猜想，并基于不同的宇宙学模型，描绘宇宙可能的几种终结方式：例如“大撕裂”（Big Rip）、“大冻结”（Big Freeze）或“大挤压”（Big Crunch）。同时，本书也将讨论人类探索宇宙的未来方向，包括对更远星系的观测、对暗物质和暗能量的深入研究，以及对系外行星的搜寻，为人类文明在宇宙中的未来发展留下深刻的思考。 《宇宙起源与演化》旨在以清晰的逻辑、丰富的史实和前沿的科学发现，为读者提供一个全面、系统且引人入胜的宇宙认知之旅。本书将引导读者从宏观的宇宙尺度，回归到微观的物质构成，从遥远的过去，展望无限的未来，从而激发读者对科学的兴趣，培养对宇宙的敬畏之心，并深刻理解人类在浩瀚宇宙中的渺小与伟大。这本书将是所有对宇宙奥秘充满好奇的读者不可错过的选择。

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