Astronomy for All Ages pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Globe Pequot Pr

作者:Harrington, Phillip/ Pascuzzi, Edward

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2000-9

价格:$ 22.54

装帧:Pap

isbn号码:9780762708093

丛书系列:

图书标签:

• 天文学
• 科普
• 儿童
• 青少年
• 家庭阅读
• 宇宙
• 星空
• 科学
• 教育
• 观星

《宇宙的低语：从原子到星系尺度的深度探索》 一册跨越时间与尺度的宇宙学画卷，献给所有对“我们身在何处”抱有终极好奇心的人。 你是否曾在晴朗的夜晚仰望星空，心中涌起对那无垠黑暗中隐藏着何种秘密的敬畏？《宇宙的低语》并非一本简单的入门读物，它是一次精心策划的、深入宇宙结构与演化核心的旅程。我们不满足于仅仅识别星座或了解太阳系的轮廓，本书的雄心在于剖析驱动宇宙运转的根本物理法则，并追溯从创生之初到未来的宏大叙事。 本书以一种严谨却充满叙事张力的笔触，带领读者进入现代天体物理学的最前沿，同时，它巧妙地融合了哲学思辨与实验验证的历程，使复杂的概念变得可触可感。 第一部分：微观基石与宇宙的开端 本部分将视线从浩瀚的星空拉回至万物的基本构成，探究我们理解宇宙的最小尺度。 1. 量子之舞与基本力场： 我们首先要理解，构成恒星、行星乃至我们自身的物质，其底层逻辑是什么。本章详细阐述了标准模型，深入解析了夸克、轻子及其相互作用的规范场论基础。重点探讨了希格斯机制如何赋予粒子质量，以及量子场论在解释早期宇宙高能状态时的重要性。我们不仅仅是描述这些粒子，更会追溯理解它们的理论是如何一步步建立起来的，包括对贝尔不等式实验的检验，以及量子纠缠在信息传递中的潜在角色。 2. 黎明前的混沌：宇宙学的诞生： 时间线回溯至宇宙的最初瞬间。本章详细描绘了“大爆炸”模型的精确表述，从普朗克纪元的神奇（或不可知）状态开始。核心内容聚焦于暴胀理论及其对宇宙学观测的深远影响，特别是它如何解释了宇宙学微波背景辐射（CMB）的均匀性与各向异性。我们详尽分析了CMB的温度波动图谱，如何通过声子（声学振荡）模式，为我们提供了宇宙物质密度、几何形状和哈勃常数的“婴儿快照”。 3. 结构形成的先驱：暗物质的幽灵： 宇宙早期的微小密度起伏如何演变成今日的星系团？答案在于暗物质。本章深入探讨了支持暗物质存在的多种观测证据链：从星系旋转曲线的异常，到引力透镜效应的测量，再到宇宙大尺度结构的形成模拟。我们细致梳理了目前最有希望的候选粒子（如WIMPs、轴子）的研究进展，以及全球正在进行的地下和太空实验如何试图直接捕获这些“无光”的物质。 第二部分：恒星的生命与元素的熔炉 一旦理解了宇宙的初始结构，我们便转向宇宙中最活跃、最可见的参与者——恒星，探究它们如何成为宇宙的炼金术士。 4. 恒星的诞生、平衡与燃尽： 本章系统梳理了恒星的完整生命周期。从分子云的引力坍缩，到原恒星阶段的能量释放，再到主序星上的氢聚变。我们使用流体力学和热力学原理，详细解释了钱德拉塞卡极限如何决定白矮星的命运，以及保利不相容原理在简并物质中的作用。对于大质量恒星，我们将剖析核合成的各个阶段，从碳燃烧到硅燃烧，直至最终的铁核形成。 5. 恒星的终极谢幕：超新星与中子星： 恒星死亡的壮丽景象是元素播撒的必要过程。我们区分了Ia型（白矮星失控热核爆炸）和II型（核心坍缩）超新星的物理机制。特别是，本章深入分析了核心坍缩超新星中，激波反弹与中微子加热的复杂耦合过程，这是解释宇宙中比铁更重元素（如金、铀）起源的关键。同时，我们将探讨中子星——宇宙中最致密的物质形态——的性质，包括其强大的磁场和作为脉冲星的精确计时能力。 6. 黑洞：时空尽头的奇异点： 黑洞不再是科幻概念，而是检验广义相对论的终极实验室。本章不仅复习了史瓦西半径和事件视界，更聚焦于当代研究：吸积盘的喷流机制、霍金辐射的理论推导，以及围绕超大质量黑洞（如银河系中心人马座A）周围恒星轨道动力学的观测证据。通过对引力波天文学（LIGO/Virgo）的分析，我们探讨了双黑洞并合事件如何为测量宇宙膨胀历史提供了全新的“标准警报器”。 第三部分：宏观结构、时空几何与未来命运 最后，本书将视角提升至最大尺度，审视宇宙的整体结构、时空本身的本质以及我们对未来的推测。 7. 广义相对论：引力的几何学表达： 本章是理解现代天体物理学的理论支柱。我们摒弃了复杂的张量微积分，转而通过思想实验来阐释爱因斯坦场方程的物理内涵：物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。我们将分析引力透镜如何作为“宇宙放大镜”，揭示隐藏在远方星系团后的物质分布。 8. 暗能量：宇宙加速膨胀的谜团： 我们发现宇宙的膨胀正在加速，这是二十世纪末最震撼的发现之一。本章核心讨论了暗能量的性质，重点分析了其作为宇宙学常数（真空能）的可能解释，以及其他理论模型，如精质场（quintessence）。通过对Ia型超新星观测数据（高红移测量）的细致解读，我们量化了暗能量在当前宇宙能-质密度预算中的主导地位。 9. 宇宙的拓扑与最终归宿： 宇宙的整体几何形态——是平坦的、开放的还是封闭的？我们如何通过CMB的各个角功率谱来确定这一点？本章探讨了宇宙学原理的局限性，并展望了多种可能的宇宙终极命运：永恒的“大冻结”（Heat Death）、由暗能量驱动的“大撕裂”（Big Rip），或是基于量子引力的新兴理论。这部分鼓励读者思考，在无限的时间尺度上，信息和结构是否能够永存。 10. 宜居性与搜寻地外文明： 在理解了宇宙的物理框架之后，本书的结尾回到了生命和智慧的主题。我们不再仅仅停留在“德雷克方程”的粗略估算，而是深入探讨了系外行星大气分析（如詹姆斯·韦伯望远镜的成果）在寻找生物印记（Biosignatures）上的具体方法。从系外行星的形成理论到“大过滤器”的哲学拷问，我们探讨了宇宙中智慧生命存在的概率及其对我们自身地位的意义。 --- 本书的特点： 《宇宙的低语》采用一种交织叙事的手法，每一章既可以独立深入阅读，又共同构成一个连贯的、自洽的宇宙模型。它不回避数学的严谨性，但通过大量的历史背景、实验设置细节和类比推理，确保非专业读者也能紧跟思路。本书旨在提供一个全面的、前沿的、且充满内在张力的宇宙图景，它不仅仅记录了我们已知的事实，更清晰地标记出了我们探索的边界和尚未攻克的堡垒。

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