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页数:264

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出版时间:2007-9

价格:28.00元

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isbn号码:9787030197665

丛书系列:

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• 口才训练
• 演讲技巧
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• 语言艺术

深入探寻宇宙奥秘：一部关于天体物理学的里程碑式著作 书名：《星辰的低语：从量子泡沫到暗能量的宇宙史诗》 图书简介 引言：在无垠的尺度上追问存在的意义 本书并非一本关于日常人际交往或职场沟通技巧的指南。它是一次宏大、严谨而又充满诗意的思想远征，带领读者穿越时间与空间的极限，深入到宇宙最深层的结构与运作机制之中。我们生活在一个由物质、能量和时空编织而成的复杂网络里，而《星辰的低语》正是一把钥匙，旨在揭示这幅宇宙画卷的底层逻辑。 第一部分：宇宙的黎明——从奇点到暴胀 本书的开篇将聚焦于宇宙的起源——那个无法被我们现有物理学完全描述的“奇点”。我们不会停留于表面的描述，而是会深入探讨爱因斯坦广义相对论在极高密度和温度下的局限性，以及早期宇宙学中那些最具争议性的理论。 1. 普朗克纪元与量子引力之谜： 我们将细致梳理普朗克尺度上的物理状态，探讨弦理论、圈量子引力等前沿理论如何尝试调和量子力学与广义相对论的矛盾。这一部分的重点在于解释，为什么在时间零点之后的极短瞬间，我们对物理定律的理解会发生彻底的断裂，并介绍目前科学家们正在进行的研究方向，例如是否存在普朗克尺度的“时空泡沫”。 2. 暴胀理论的精妙构建： 暴胀理论是现代宇宙学最成功的“补丁”之一。本书将详细解析暴胀是如何解决视界问题、平坦性问题以及磁单极子问题的。我们会深入研究标量场（如Inflaton场）的性质，并通过数学模型和观测证据（如宇宙微波背景辐射的各项异性）来验证这一理论的合理性。读者将清晰地了解到，我们今天所见到的近乎均匀的宇宙，是如何从一个极度微小的、不均匀的量子涨落区域快速膨胀而来的。 第二部分：结构的形成与演化 一旦宇宙度过了暴胀期并进入辐射主导和物质主导阶段，引力的作用开始塑造宏伟的宇宙结构。这一部分将是本书的基石，它探讨了从原子核的形成到星系团诞生的整个过程。 3. 核合成与物质的奠基： 我们将重返大爆炸后几分钟的熔炉，解析轻元素（氢、氦、锂）的核合成过程。这一部分不仅是化学的回归，更是对弱核力、强核力在极端环境下表现的深入考察。我们将讨论宇宙中氢与氦的丰度比例如何成为检验早期宇宙模型的最有力证据之一。 4. 暗物质的无形之手： 暗物质构成了宇宙物质总量的约85%，但它不发光、不吸收光，其存在完全依赖于引力效应。本书将全面梳理我们如何“发现”暗物质——从对星系旋转曲线的观测，到星系团的引力透镜效应，再到宇宙微波背景的偶极子各向异性。更重要的是，我们会深入探讨当前主流的暗物质候选者（如WIMPs、轴子）的物理特性，以及全球范围内正在进行的直接和间接探测实验的原理和挑战。 5. 从第一代恒星到星系团： 本部分将描绘宇宙的“黑暗时代”结束的场景。我们将探讨第一代恒星（Population III stars）的诞生及其对早期宇宙再电离化的影响。随后，我们将追踪物质如何通过引力塌缩，形成矮星系、旋涡星系和椭圆星系，并最终聚集成为巨大的星系团和超星系团。读者将有机会了解宇宙网（Cosmic Web）的拓扑结构，理解物质是如何在引力作用下形成纤维状和空洞状的宏观分布。 第三部分：时空的终极考验——相对论与极端天体 当我们深入到高密度、高能量的区域，经典物理学的边界开始模糊，广义相对论的预言得到了最极致的验证。 6. 黑洞的几何与信息悖论： 黑洞是时空弯曲的终极体现。本书将详尽解释史瓦西半径、事件视界和奇点等概念。我们将对比牛顿引力与爱因斯坦引力在描述强引力场时的差异，并重点阐述霍金辐射的理论推导，以及黑洞信息悖论这一深刻的物理学难题——信息是否真的在黑洞中被永远抹除？ 7. 引力波的涟漪： 2015年LIGO的探测开启了引力波天文学的新纪元。本章将详细介绍引力波的产生机制（如双黑洞合并、中子星并合），并解释LIGO/Virgo探测器的工作原理。通过分析已探测到的事件信号（如GW170817），我们将探讨这些“时空涟漪”如何为我们提供了观测宇宙中极端事件的全新“听觉”窗口，以及它们如何帮助我们检验洛伦兹不变性和中子星的内部状态方程。 第四部分：宇宙的未来与最终命运 宇宙学研究的终极问题之一便是：一切将如何收场？本书的最后部分将聚焦于驱动宇宙加速膨胀的神秘力量——暗能量。 8. 暗能量的身份之谜： 宇宙加速膨胀的发现彻底颠覆了我们对引力作用的传统认知。我们将探讨暗能量的两种主要模型：宇宙学常数（Lambda）和动态标量场（如Quintessence）。通过分析不同时期哈勃常数的测量数据（特别是超新星Ia型观测），我们将量化暗能量对宇宙膨胀历史的贡献，并讨论“大撕裂”、“大收缩”或“热寂”这几种可能的未来情景。 9. 终极探索：多重宇宙的哲学与物理交集： 现代物理学，尤其是弦理论和永恒暴胀理论，自然地导向了多重宇宙的概念。本书将审慎地探讨不同层级的多重宇宙模型（如平行的泡泡宇宙、膜宇宙），它们是如何从现有理论中“溢出”的。这一部分不仅是纯粹的物理学探讨，更触及了哲学层面：我们的宇宙定律是否是唯一的？我们能否在观测上找到任何证据来支持这些超越我们视界之外的结构？ 结语：敬畏与求知的永恒循环 《星辰的低语》旨在向那些对星空怀有深沉好奇心、渴望理解其背后的科学原理的读者致敬。本书的难度设定在中高级，它要求读者具备一定的微积分和基础物理学知识，但作者在复杂的数学推导中穿插了大量的概念性阐释和历史背景，确保了读者在享受知识盛宴的同时，能够保持求知的热情。它不是一本速成手册，而是一次需要沉浸和反思的智力旅程，引导我们谦卑地认识自身在浩瀚宇宙中的位置。 --- 本书特色： 深度与广度兼备： 覆盖了从大爆炸到未来命运的全部宇宙学时间线。 前沿聚焦： 详尽讨论暗物质探测、引力波物理和暗能量的最新进展。 理论与观测结合： 每个理论部分都紧密联系了关键的实验和观测证据（如CMB、超新星、LIGO数据）。 严谨的学术态度： 对未经证实的理论持批判性探讨，区分了已被接受的模型与仍在探索中的假说。

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