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出版者:中央文献

作者:张英聘

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:2006-12

价格:360.00元

装帧:

isbn号码:9787507321241

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好的，这是一本名为《宇宙的奥秘：从量子纠缠到暗物质探索》的图书简介。 --- 宇宙的奥秘：从量子纠缠到暗物质探索 一部深入当代物理学前沿的恢弘史诗 《宇宙的奥秘：从量子纠缠到暗物质探索》 不是一部传统的科普读物，它是一次对人类认知边界的极限挑战，一次对宇宙最深层结构和运作机制的哲学与科学的深度对话。本书旨在带领读者穿梭于微观世界的奇诡与宏观宇宙的壮丽之间，解析二十世纪以来物理学革命留下的悬而未决的世纪难题，并展望人类未来探索的方向。 第一部分：微观世界的颠覆——量子理论的奇境 本书的第一部分将带领读者进入一个颠覆常识的领域：量子力学。我们从普朗克的黑体辐射开始，审视爱因斯坦如何用光量子概念解释光电效应，从而拉开量子革命的序幕。 1.1 量子纠缠与“鬼魅般的超距作用” 本章深入探讨了量子纠缠这一被爱因斯坦深感不安的现象。我们将详细阐述贝尔不等式的实验验证过程，以及它如何无可辩驳地证明了定域实在论的局限性。书中不仅解释了如何从数学上理解纠缠态，更着重分析了纠缠在量子计算和量子保密通信中的实际应用潜力，探讨了“量子霸权”背后的物理基础。我们将考察像“薛定谔的猫”这样的思想实验，并追溯物理学家们为解释波函数坍缩机制所付出的艰辛努力，从哥本哈根诠释到多世界理论的激烈争论。 1.2 标准模型的胜利与缺憾 在微观层面，标准模型无疑是人类智慧的巅峰之作，它成功地统一了电磁力、弱核力和强核力，并预言了希格斯玻色子的存在。本部分细致描绘了夸克和轻子的发现历程，以及粒子加速器如何成为我们观察宇宙基本砖块的“显微镜”。然而，标准模型并非万能的。我们将聚焦于其无法解释的重大缺陷：引力的缺失、中微子的质量问题，以及电荷量化的未解之谜。这部分内容为后续探索更宏大的理论奠定了基础。 第二部分：时空的架构与膨胀的宇宙 离开微观的粒子世界，我们将视角拉回到爱因斯坦的广义相对论所描绘的时空图景，并考察我们对宇宙整体演化的理解。 2.1 弯曲时空与引力波的涟漪 广义相对论如何将引力从一种力转化为时空的几何属性？本书将以清晰的图像和严谨的逻辑，解释测地线、时空曲率以及黑洞的形成机制。重点章节将放在 LIGO 和 Virgo 探测器捕捉到的首次双黑洞并合事件上。我们将剖析引力波信号的特征，以及这项技术如何为我们提供了一种“聆听”宇宙的新方式，它不仅验证了爱因斯坦百年前的预言，更开启了多信使天文学的新纪元。 2.2 宇宙的创生与加速膨胀的谜团 我们如何从宇宙微波背景辐射（CMB）中解读宇宙诞生之初的“婴儿照片”？本书详细介绍了暴胀理论如何解决早期宇宙的视界问题和平坦性问题，并探讨了普朗克卫星等任务提供的最精确的宇宙学参数。然而，最令人困惑的是宇宙的加速膨胀。本部分深入探讨了“暗能量”的概念，解释了它为何占据宇宙总能量密度的近七成，并批判性地审视了宇宙学常数、第五种力等不同解释模型之间的竞争与矛盾。 第三部分：看不见的宇宙——暗物质的搜寻与猜想 如果说暗能量主宰着宇宙的未来，那么暗物质则定义了宇宙的结构。本书的第三部分将完全聚焦于这一占据宇宙物质总量约 85% 的隐形实体。 3.1 暗物质的间接证据：从旋转曲线到引力透镜 我们如何知道暗物质存在，即使我们从未直接“看到”它？本章系统梳理了支持暗物质存在的关键证据链：星系团的观测（如室女座星系团的维里亚金斯效应）、星系旋转速度曲线的异常平坦，以及大尺度结构形成的计算机模拟。尤其详细地分析了引力透镜效应，即光线如何被不可见的巨大质量所弯曲，为暗物质分布提供了最直观的“地图”。 3.2 搜寻的战场：直接探测、间接湮灭与加速器撞击 寻找暗物质粒子是当代实验物理学的“圣杯”。本书详尽介绍了三种主要的实验路径： 1. 地下深处的直接探测：阐述了大型低温探测器（如 XENONnT、PandaX）如何试图捕捉暗物质粒子（如 WIMPs）与普通物质原子核的微弱碰撞信号，并分析了背景噪声的消除技术。 2. 太空中的间接证据：介绍了费米伽马射线空间望远镜等如何搜寻暗物质粒子湮灭或衰变时产生的特征信号（如伽马射线或反物质）。 3. 高能物理的创造：探讨了大型强子对撞机（LHC）如何通过高能粒子碰撞，尝试“制造”出理论预言的暗物质粒子，并寻找能量不平衡的“缺失能量”证据。 3.3 超越 WIMPs：新的候选者与理论前沿 随着对弱相互作用重粒子（WIMPs）搜寻的深入，实验结果趋向于排除部分主流模型。本书将目光投向更轻的候选者，如轴子（Axions）的探测尝试（如 ADMX 实验），以及更具推测性的领域，例如惰性中微子、原初黑洞等。我们还将探讨超对称理论（SUSY）如何自然地引入暗物质粒子，以及弦理论在解释暗物质方面的潜在关联。 第四部分：统一的渴望——通往万有理论的阶梯 本书的最后一部分是对终极目标——将引力纳入量子框架的努力的考察。 4.1 圈量子引力与弦理论的对决 量子场论与广义相对论在数学语言上的不相容性是物理学最大的障碍。本章对比分析了两种主流的量子引力尝试：弦理论（或 M 理论），它假设所有基本粒子都是一维弦的振动模式，并要求额外的维度存在；以及圈量子引力（LQG），它尝试将时空本身进行量子化，提出时空是离散的“原子”。我们将分析各自的数学结构、解决的问题以及面临的实验验证难题。 4.2 循环的宇宙与时间之箭 在探讨了时空的本质之后，本书以对“时间”的哲学和物理学思考收尾。我们如何从微观物理学的对称性（时间反演不变性）过渡到宏观世界中不可逆转的“时间之箭”（热力学第二定律）？书中考察了彭罗斯的“弱熵”概念，并讨论了某些宇宙学模型（如循环宇宙模型）如何试图避免“时间开始”这一突兀的开端。 --- 《宇宙的奥秘》 不仅是对已知物理学的梳理，更是对人类探索精神的赞歌。它要求读者具备对数学美感的欣赏力，对未知领域的敬畏心。通过本书，读者将深刻理解我们所处的宇宙是多么的宏大、复杂，以及我们距离“终极理论”还有多远。这不是终点，而是一张通往前沿科学的详尽地图。

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这本书的视角是相当独特的，它似乎并不满足于仅仅记录“发生了什么”，而是着力于探索“为什么会是这样”。作者在处理重大历史转折点时，往往会引入更广阔的全球视角或者环境因素进行对比参照，这使得整个历史画卷不再局限于单一的地理区域，而是充满了动态的比较和反思。这种“放眼世界看自己”的写作手法，极大地拓宽了我的思维边界。我能清晰地感觉到，作者在试图构建一个关于人类文明进程的普适性框架，而不是单纯地颂扬或批判某个特定时期的功过。这种超越民族主义叙事的努力，尤其值得称赞，它提供了一种更为客观、更具人文关怀的观察历史的维度，让我看完之后，对人类共同的命运和挑战有了更深一层的理解和敬畏。

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我不得不说，这本书在叙事风格上采用了非常大胆的、近乎于文学创作的手法。它不是那种枯燥、板着脸孔的教科书式叙事，而是充满了鲜活的生命力和戏剧张力。作者似乎有一种魔力，能将那些遥远的历史人物瞬间拉到眼前，让他们变得有血有肉、有爱有恨。比如，在描绘某个重要战役的段落时，那种紧张感和紧迫感，让我几乎能听到金戈铁马的交鸣，感受到战场的硝烟弥漫。这种沉浸式的体验，极大地降低了理解复杂历史事件的门槛，让人在享受阅读乐趣的同时，不知不觉吸收了大量知识。我特别喜欢他处理“民间传说与史实交织”部分的方式，他非常坦诚地指出了史料的模糊地带，并用自己富有洞察力的推测来填补空白，这使得整本书的阅读体验更加立体和饱满，少了一份学院派的刻板，多了几分史诗般的豪迈气概。

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从一个现代读者的角度来看，这本书最让我受益匪浅的，是它对历史发展中“连续性与断裂性”的深刻剖析。我们常常习惯于将历史看作一个个孤立的朝代更迭，但这本书却巧妙地搭建了跨越千年的内在联系。作者总能在看似不相关的两个时代之间，找到思想、制度乃至社会心理上的隐秘线索。例如，他对某个制度的演变进行长达数百年的追踪考察，清晰地展示了“量变如何引起质变”的过程，这对于理解当下社会的诸多现象，提供了极其宝贵的历史参照系。这种宏观视野的构建，不是简单的叠加，而是深度的融合与提炼，让原本支离破碎的历史碎片，重新组合成一个逻辑自洽的巨大体系。这让读者在合上书本后，面对现实问题时，能多了一份历史的纵深感和穿透力，不再轻易被表象所迷惑。

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这本厚重的历史著作，在我手中沉甸甸的，光是翻阅目录，就仿佛踏入了一条漫长而曲折的时光隧道。作者的笔触极其细腻，对于早期文明的阐述，简直可以用“抽丝剥茧”来形容。他并没有停留在简单的年代罗列，而是深入到社会结构、哲学思想乃至日常生活琐事的描摹之中。我尤其欣赏他对不同历史阶段的权力更迭所进行的深层次的结构性分析，那些复杂的政治博弈，在他的梳理下，变得清晰而富有逻辑性，仿佛置身于当时的决策核心。更令人赞叹的是，书中对文化艺术成就的描述，不仅仅是罗列名作，而是将其置于当时的社会背景下进行解读，让人明白艺术是如何反作用于社会思潮的。阅读的过程，需要极大的专注力，因为信息量实在太过庞大了，每一个章节的结束，都像是一次知识的洗礼，让人不禁停下来，回味咀嚼许久，才能鼓起勇气翻开下一页，去迎接下一波汹涌而来的历史浪潮。这本书，绝对不是茶余饭后的消遣读物，它更像是一部需要被虔诚对待的学术经典。

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这本书的装帧和印刷质量堪称上乘，但真正让我感到惊喜的，是它在史料引用的严谨性上所下的苦功。尽管叙事流畅，可一旦深究细节，便能发现大量的注释和旁征博引，显示出作者扎实的学术功底。它平衡得非常好，既照顾了普通读者的阅读体验，没有让注释成为阅读的障碍，但又为真正有探究精神的读者提供了深入挖掘的空间。我特别留意了其中关于某个特定学派兴衰的论述，发现其对原始文献的解读是何等精妙和审慎，既没有过度解读，也没有轻率否定，而是保持了一种高度的学人风范。这使得全书的论点都建立在坚实可靠的证据之上，极大地增强了文本的说服力。对于任何追求知识准确性的读者而言，这本书的参考价值是无可替代的。

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