The Nature of Matter pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Gareth Stevens Pub

作者:Claybourne, Anna

出品人:

页数:48

译者:

出版时间:2007-1

价格:$ 30.51

装帧:LIB

isbn号码:9780836880885

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 物质
• 科学
• 自然科学
• 原子
• 分子
• 化学
• 固体
• 液体
• 气体

好的，以下是一本名为《宇宙的织锦：从夸克到星系群的结构演化》的图书简介，字数约为1500字。 《宇宙的织锦：从夸克到星系群的结构演化》 简介 本书带领读者踏上一场跨越时间和尺度的宏伟旅程，探索构成我们宇宙万物的基本原理和结构层级。我们不再聚焦于物质的微观层面——原子核内部的粒子物理学或化学键的形成过程，而是将目光投向物质如何在引力、电磁力、以及早期宇宙的暴胀与冷却机制作用下，从最微小的扰动，逐步编织成今天我们所见的宏大结构。 《宇宙的织锦》是一部关于宇宙学、天体物理学和结构形成的综合性叙事，它旨在揭示物质的组织方式，以及这些组织方式如何决定了恒星的诞生、星系的形成，乃至宇宙网的最终形态。 第一部分：创世的蓝图——早期宇宙与物质的均匀性 本部分着重于宇宙诞生之初的条件，这些条件为后续所有结构的形成设定了基础。我们将探讨宇宙大爆炸理论的现代观测证据，以及关键的暴胀时期。 第一章：时空的诞生与暴胀的余晖 本章深入剖析了宇宙的初始状态。我们讨论了普朗克时期之后宇宙的演化，特别是暴胀理论如何解决了视界问题和平坦性问题。重点在于理解暴胀期间量子涨落如何被放大，从而成为后来物质分布的“种子”。读者将了解到宇宙微波背景辐射（CMB）中微小温差的物理意义——这些微小的密度波动，正是未来所有结构的胚胎。 第二章：夸克-胶子等离子体与早期核合成 在宇宙冷却的过程中，物质形态经历了剧烈的转变。本章详细描述了夸克-胶子的“退禁闭”过程，以及质子和中子的形成。随后，我们将进入大爆炸核合成（BBN）阶段。我们分析了轻元素（氢、氦、锂）丰度的精确测量如何有力地支持了标准宇宙学模型，并讨论了为何早期宇宙的物质成分（主要是氢和氦）直接决定了第一代恒星的初始质量分布和化学性质。这里关注的是元素丰度而非单个原子的结构。 第三章：复合与暗时代的黎明 在宇宙约38万岁时，电子与原子核复合，宇宙变得透明。本章探讨了复合事件对CMB的影响，并详细分析了复合之后到第一颗恒星点亮之前所经历的“黑暗时代”。重点在于物质如何开始在暗物质的引力势阱中聚集，形成第一个宏观的、可观测的密度不均匀性。我们关注的是物质密度的对比度随时间的变化，而不是物质本身的化学构成。 第二部分：引力的编织者——暗物质与重子物质的相互作用 结构形成的核心驱动力是引力的不均匀坍缩。本部分聚焦于暗物质在构建宇宙骨架中的决定性作用，以及普通（重子）物质如何落入这些预先形成的结构之中。 第四章：暗物质的统治地位 暗物质的引力效应是无可争议的，但它的非相互作用特性使得它成为结构形成的理想骨架。本章详细介绍了冷暗物质（CDM）模型如何成功地预测了观测到的宇宙大尺度结构。我们探讨了暗物质的无碰撞特性如何允许它在早期宇宙中不受辐射压力的影响而坍缩，形成弥散的“暗物质晕”。我们关注的是暗物质晕的密度剖面和演化，而非其粒子物理性质。 第五章：次级结构与子结构的形成 随着暗物质晕的不断合并和吸积，形成了复杂的分层结构。本章讨论了分级坍缩模型（Hierarchical Merging），即从小尺度的子晕合并成更大的宿主晕。这解释了为什么星系内部存在着大量的矮星系和球状星团——它们是更早阶段小型结构残留下来的“化石”。本章侧重于结构的大小、质量函数以及它们如何相互作用和吞并。 第六章：重子物质的下落与星系盘的诞生 当重子物质（气体）落入已经形成的暗物质势阱中时，引力塑形的过程进入了下一个阶段。本章描述了气体如何通过冷却和角动量损失，从无序的、热的气体云转变为有序的、旋转的薄盘结构。我们将分析气体冷却的物理机制（如辐射冷却），以及角动量如何决定了最终星系盘的形态和厚度。这里讨论的是气体的动力学过程，而非化学成分的改变。 第三部分：宇宙的宏伟画卷——从星系到宇宙网 最后一部分将视线扩展到数十亿光年，探讨星系如何聚集，并最终构成了我们宇宙中可见的、泡沫状的巨大网络。 第七章：星系的形成与演化：双星系的舞蹈 星系并非孤立的实体，它们的命运往往与邻近的星系紧密相连。本章深入研究了星系合并在驱动星系形态转变中的作用。我们将对比并分析快速、灾难性的合并（可能导致椭圆星系的形成）与缓慢的、潮汐力主导的相互作用（可能导致盘状星系的扭曲）。我们将使用N体模拟的结果来解释不同星系类型（螺旋、椭圆）的统计分布。 第八章：星系团与引力弛豫 星系不是随机分布的，它们倾向于聚集在被称为星系团和超星系团的致密区域。本章探讨了星系团的形成机制，并描述了星系团内部的动态平衡——引力弛豫。我们分析了星系团的X射线气体（高温的重子物质）如何被束缚在团块的中心，以及星系如何在团簇碰撞中被剥离、失去气体或经历显著的动力学变化。 第九章：宇宙网：泡沫、空洞与纤维 本书的终章将结构形成推向了最大的尺度。我们将展示宇宙是如何被塑造成一个巨大的、类似海绵或泡沫的结构——由星系和星系团组成的“纤维”环绕着巨大的、几乎空无一物的“空洞”。我们将结合观测数据（如斯隆数字巡天）和理论模型（如功率谱分析），来量化这些大尺度结构的统计特性。这部分是关于空间分布模式的几何学和统计学，而非物质的内部结构。 《宇宙的织锦》为那些对宇宙结构如何从量子涨落演化为星系集群感兴趣的读者提供了一个全面的框架。它侧重于引力、动力学和早期宇宙条件如何共同作用，构建出我们所见的壮丽宇宙景观。

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