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出版者:河南郑州大学

作者:尹康敏

出品人:

页数:221

译者:

出版时间:2007-8

价格:29.80元

装帧:

isbn号码:9787811066869

丛书系列:

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浩渺星河的探寻：一部关于宇宙学与时空奥秘的著作 书名：《时空回响：从普朗克尺度到宇宙学常数》 作者：[此处留空，象征深邃的知识之源] 内容简介： 本书是一部旨在带领读者深入探索宇宙奥秘、解构时空本质的宏大叙事。它并非聚焦于语言学习中的细枝末节，而是将视野投向了物理学的最前沿，尝试解答人类关于存在与起源的终极疑问。 本书结构严谨，逻辑清晰，分为“微观的基石”、“宏观的图景”和“未知的疆域”三大核心部分，层层递进，构建起一个从最小尺度到最大尺度的完整物理学框架。 第一部分：微观的基石——量子引力与基本粒子 本部分深入探讨了现代物理学的两大支柱——广义相对论与量子力学的冲突点，并试图在中微子振荡、暗物质与暗能量的线索中，寻找统一所有基本力的曙光。 第一章：普朗克尺度的迷宫 我们从宇宙的最小单位——普朗克长度和普朗克时间开始。这一章详细阐述了在这些极端尺度下，我们熟悉的经典物理学定律如何失效，并介绍了弦理论、圈量子引力等前沿理论的基本思想。我们剖析了为什么时空本身可能不是连续的，而是由离散的“量子”构成，以及这些量子化的时空如何影响高能物理实验的结果。 第二章：标准模型的黄昏与超越 本章回顾了粒子物理学的辉煌成就——标准模型，详细解释了夸克、轻子以及规范玻色子的精确描述。然而，重点在于揭示标准模型的局限性：它无法解释引力的量子化、宇宙中物质与反物质的差异，以及中微子质量的来源。随后，我们转向超对称性（SUSY）的设想，探讨了其在解决层次性问题上的潜力与当前实验数据带来的挑战。 第三章：暗物质的引力指纹 宇宙中约27%的物质构成了我们无法直接观测到的暗物质。本章系统梳理了支持暗物质存在的观测证据，包括星系旋转曲线、引力透镜效应以及宇宙微波背景（CMB）的各向异性。我们详细对比了WIMPs（弱相互作用重粒子）和轴子等主要候选模型，并介绍了地面和太空实验（如AMS-02、地下氙探测器）的最新进展和限制。 第二部分：宏观的图景——时空结构与宇宙演化 本部分将视角拉高至宇宙学尺度，重点分析爱因斯坦场方程的解、宇宙膨胀的证据，以及大爆炸模型的精确验证过程。 第四章：广义相对论的几何美学 本章回归爱因斯坦的理论，从黎曼几何的角度阐述引力如何被理解为时空的弯曲。我们不仅推导了史瓦西解，深入分析了黑洞的事件视界与奇点结构，还探讨了克尔黑洞的旋转效应及其对周围时空的影响。通过对测地线方程的讨论，读者将直观理解物体如何在弯曲的时空中运动。 第五章：暴胀的黎明与CMB的低语 大爆炸模型如何解释宇宙的均匀性、平坦性和视界问题？本章将“暴胀理论”作为核心，详细解释了在宇宙诞生后极短时间内发生的指数级膨胀，如何解决了经典大爆炸理论的诸多困境。随后，我们深入解读了宇宙微波背景辐射（CMB）的性质，特别是其温度的微小涨落（$Delta T/T sim 10^{-5}$），如何为暴胀理论提供了强有力的观测证据，并揭示了早期宇宙的物质密度分布。 第六章：膨胀的加速与宇宙学常数 本章聚焦于20世纪末的革命性发现：宇宙的膨胀正在加速。我们详细分析了超新星观测（Ia型）如何成为测量遥远距离的标准烛光，以及如何通过这些数据推导出暗能量的存在。接着，本章全面剖析了“宇宙学常数”（$Lambda$）的含义，讨论了它在爱因斯坦方程中的回归，并阐述了当前理论预测值与观测值之间巨大的“真空能密度危机”。 第三部分：未知的疆域——超越标准模型的概念前沿 本部分展望了未来物理学可能探索的方向，涉及多维空间、时间旅行的理论可能性以及宇宙的终极命运。 第七章：虫洞与时间机器的悖论 基于广义相对论，本章探讨了理论上存在的“捷径”——爱因斯坦-罗森桥（虫洞）。我们分析了维持虫洞开放所需的“负能量”或“奇异物质”的性质，并讨论了穿越虫洞是否真的能实现超光速旅行或时间旅行。本章着重于探讨这些可能性对因果律可能造成的逻辑悖论（如祖父悖论）及其理论上的规避机制。 第八章：多重宇宙的层级结构 本书以对“多重宇宙”概念的探讨收尾。我们区分了不同层次的多重宇宙理论：平行的永恒暴胀（Level I/II）、量子多世界诠释（Level III）以及基于弦理论的景观（Landscape）（Level IV）。读者将了解到，我们所处的宇宙可能只是一个更大、更复杂的结构中的一个“泡泡”，并思考人类如何才能在观测上证实（或证伪）这些宏大的存在。 结论：在已知与未知的交汇点 总结全书，本书力求以严谨的物理学语言和生动的阐述方式，为渴望理解宇宙深层结构和时空本质的读者，提供一张详尽而前沿的地图。它引导读者穿梭于原子核的内部与星系的边缘，审视人类认知边界的拓展与未来探索的方向。这不是一本关于词汇细微差别的工具书，而是一部关于世界本源的探索之作。

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