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出版者:

作者:张茂聪 编

出品人:

页数:511

译者:

出版时间:2007-9

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787209043182

丛书系列:

图书标签:

• 品德教育
• 道德教育
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《星辰之语：宇宙奥秘探索与未来展望》 一、序言：凝望深空，叩问起源 自古以来，人类对头顶那片浩瀚星空便充满了无尽的好奇与敬畏。从最初的观星记录，到如今的深空探测器，我们对宇宙的认知从未停歇。《星辰之语：宇宙奥秘探索与未来展望》并非一本探讨教育理论或课程设计的书籍，而是一部集天文学、宇宙学、物理学精髓于一体的科普巨著，旨在带领读者进行一场跨越时空的宏大旅行，深入探究宇宙的起源、演化、基本规律及其蕴含的无穷可能性。 本书的写作秉持着严谨的科学态度与恢弘的叙事笔触，力求将那些深奥的理论转化为清晰、引人入胜的故事。我们摒弃了枯燥的公式推导，转而聚焦于科学发现背后的思想碰撞、探索者的艰辛历程，以及那些令人屏息的宇宙奇观。 二、第一部分：宇宙的黎明——从大爆炸到结构形成 本部分是理解我们存在的基础。我们将从“无”中诞生的“有”——宇宙大爆炸理论——开始构建我们的叙事框架。 1. 奇点之前与之后： 详细解析宇宙暴胀理论（Inflation Theory）如何解释早期宇宙的均匀性和平坦性。探讨宇宙微波背景辐射（CMB）这一“宇宙婴儿照片”所揭示的信息，包括其温度涨落如何成为后来星系形成的“种子”。 2. 基本粒子与物质的诞生： 追溯夸克、轻子如何结合形成质子和中子，以及核合成的“七分钟”——氢和氦的形成过程。我们将清晰描绘宇宙在极早期温度和能量剧烈变化下的物质形态。 3. 黑暗时代的终结与第一缕曙光： 探索在大爆炸后至第一批恒星诞生之间的“黑暗时代”。随后，我们将聚焦于宇宙再电离时期，分析第一代恒星（Population III Stars）的特性及其对早期宇宙化学元素的播撒作用，这些早期恒星的死亡塑造了我们今天所见世界的物质基础。 4. 结构形成的宏伟蓝图： 引入冷暗物质（Cold Dark Matter, CDM）模型，解释引力如何在早期宇宙的微小密度扰动基础上，通过暗物质晕的聚集，逐步搭建起星系、星系团乃至超星系团的宇宙网结构。读者将直观地理解“宇宙大尺度结构”的形成机制。 三、第二部分：星辰的生命周期与元素的熔炉 恒星是宇宙中的“炼金术士”，它们不仅照亮了黑暗，更制造了构成我们自身的一切元素。 1. 恒星的诞生与主序阶段： 深入探讨分子云的坍缩过程，恒星形成所需的关键条件——金斯不稳定性。详细分析恒星在其生命中最稳定的主序阶段，如何通过质子-质子链或CNO循环进行核聚变，维持能量的输出平衡。 2. 恒星的死亡与遗迹： 区分低质量恒星（如太阳）的红巨星阶段、行星状星云的形成及其白矮星的命运。重点分析大质量恒星的终结——超新星爆发（Supernova）。解释II型超新星如何将氧、碳、硅直至铁等元素抛洒到星际介质中。 3. 宇宙中最极端的产物： 剖析中子星的致密结构、脉冲星现象及其奇特的地形。随后，我们将进入爱因斯坦的引力理论核心——黑洞（Black Hole）。从史瓦西半径到事件视界，再到超大质量黑洞在星系演化中的核心作用，提供最新的观测证据，如引力波信号。 四、第三部分：暗物质、暗能量与宇宙的终极命运 当代宇宙学最大的挑战在于我们只“看”到了宇宙约5%的成分。本书将对这些不可见的“幽灵”进行深入的探讨。 1. 暗物质的搜寻与特性： 梳理从维拉·鲁宾对星系旋转曲线的观测，到现代直接探测实验（如XENONnT）的进展。探讨弱相互作用重粒子（WIMPs）、轴子（Axions）等主要候选理论，以及它们在宇宙学模拟中的不可替代性。 2. 暗能量的崛起与宇宙加速膨胀： 阐述1998年Ia型超新星观测如何颠覆了传统观点，揭示宇宙正在加速膨胀。深入解析暗能量的本质——可能是爱因斯坦的宇宙学常数（Vacuum Energy），或是动态的第五种力（Quintessence）。 3. 空间与时间的几何学： 介绍广义相对论的基础几何框架，解释引力如何是时空弯曲的表现。讨论虫洞、时间膨胀等理论上可能存在的时空现象，并评估其可行性。 4. 宇宙的未来脚本： 基于暗能量密度的不同，预测宇宙的终极结局：大撕裂（Big Rip）、热寂（Heat Death）或大反弹（Big Crunch）。探讨生命在这些极端未来情境下延续的可能性。 五、第四部分：系外行星与地外生命的探索 宇宙的广阔意味着生命并非地球的专属特例。本部分聚焦于寻找“第二个地球”的努力。 1. 搜寻“其他世界”的工具与方法： 详细介绍开普勒、TESS等任务采用的凌日法（Transit Method）、视向速度法（Radial Velocity）的工作原理。解释如何利用这些数据计算系外行星的质量、半径和轨道周期。 2.宜居带与生命存在的条件： 不仅限于液态水的存在，还讨论了行星大气组成、地质活动（如板块构造）、磁场保护以及恒星类型对生命演化的综合影响。介绍“宜居带”的动态性。 3. 生物标记与SETI的进展： 探讨詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）在分析系外行星大气光谱中寻找氧气、甲烷等生物标记（Biosignatures）的潜力。回顾搜寻地外文明计划（SETI）的最新尝试和遇到的挑战。 六、结语：科学的谦卑与无尽的探索 《星辰之语》的最终目的，是激发读者对知识边界的敬畏之心。宇宙的浩瀚远超我们的想象，每一次观测的深入，都可能颠覆我们现有的认知体系。本书以严谨的科学框架为基石，以激发深层思考为目标，邀请每一位读者成为这场宏伟探索旅程中的一位思考者和参与者。本书不提供任何关于教育方法论或学科教学设计的具体方案，其内容完全围绕物理宇宙的客观规律展开。

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