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出版者:Amer Cancer Society

作者:Raymond E. Lenhard

出品人:

页数:928

译者:

出版时间:2002-5

价格:USD 53.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780944235171

丛书系列:

图书标签:

• Oncologia
• Clínica
• Oncología
• Cáncer
• Tratamiento
• Diagnóstico
• Medicina
• Salud
• Investigación
• Oncología Médica

深入探索宇宙的奥秘：《星辰轨迹与时空涟漪》 书籍简介 《星辰轨迹与时空涟漪》并非一部专注于特定学科的教科书，而是一场宏大而精妙的宇宙叙事诗，一次对存在本质的深刻哲学思辨，融合了尖端物理学、宇宙学前沿理论以及对人类在浩瀚宇宙中地位的深沉反思。本书旨在引导读者跳脱日常经验的框架，进入一个由引力波、暗物质、量子纠缠和多维空间构建的迷人世界。 本书的结构分为三大核心板块，层层递进，带领读者完成从宏观宇宙的诞生与演化到微观时空结构的精微探索。 --- 第一部：创世的回响——宇宙的宏大叙事 本部分聚焦于我们宇宙的起源、演化历程及其未来命运，着重探讨了那些驱动宇宙规模事件的基本力量和结构。 第一章：虚无中的诞生——大爆炸的余晖 我们从一个极度炽热、致密的状态——奇点——开始讲述。本章详细剖析了暴胀理论（Inflation Theory）如何解决早期宇宙的视界问题和平坦性问题。我们将追溯宇宙微波背景辐射（CMB）的形成过程，将其视为宇宙婴儿时期的快照，并通过分析其微小温度涨落，理解物质如何在早期宇宙中播下星系形成的种子。这一章节深入探讨了早期宇宙中夸克-胶子等离子体的行为，以及基本粒子如何逐步凝结，构建出现代物理学的基石。 第二章：引力的编织——星系的形成与演化 本章的核心在于理解引力在塑造宇宙结构中的决定性作用。我们不只是简单地描述星系的形成，而是深入剖析了冷暗物质（Cold Dark Matter, $Lambda$CDM 模型）的假说。暗物质如何通过其引力透镜效应，揭示了其不可见的巨大质量；它如何形成宇宙网（Cosmic Web）的骨架，引导着普通物质的汇集。我们将考察星系合并、黑洞吸积盘的活动，以及星系团的碰撞如何重塑着宇宙的局部景观。同时，本章也会探讨恒星的生命周期——从原恒星的诞生到超新星爆发，以及这些事件如何将重元素播撒至宇宙空间，为后续生命的出现奠定基础。 第三章：暗能量的迷局——加速膨胀的驱动力 宇宙的命运并非注定是收缩或平衡，而是正在加速膨胀。本章专门致力于解释暗能量这一令人困惑的现象。我们将对比几种主要的暗能量模型，包括爱因斯坦的宇宙学常数以及更具动态性的“第五元素”（Quintessence）理论。通过分析Ia型超新星的观测数据，读者将理解科学家如何推导出暗能量占据宇宙能量密度约三分之二的结论。最后，我们将展望几种可能的宇宙终局：大撕裂（Big Rip）、热寂（Heat Death）或大挤压（Big Crunch）的概率分析，这将取决于暗能量的性质是否会随时间变化。 --- 第二部：时空的几何与量子边界 第二部将视角聚焦于物理学最深层的结构——时空的本质及其在微观尺度下的行为，探索引力与其他基本力的统一之路。 第四章：时空的褶皱——广义相对论的遗产 本章是对爱因斯坦广义相对论的深度导览。我们将超越教科书上的简单公式，探讨时空曲率如何等同于引力。我们将详细解析黑洞的奇点与事件视界的几何特性，运用克尔（Kerr）和史瓦西（Schwarzschild）度规来描述旋转和非旋转黑洞的特性。特别地，本章将深入探讨引力波的物理本质——时空本身的涟漪。我们回顾 LIGO/Virgo 首次探测到的双黑洞并合事件，并解释这些观测如何为我们提供了一个全新的“听觉”窗口来观察宇宙中最剧烈的动态过程。 第五章：量子泡沫与引力子的幽灵 当我们将尺度缩小到普朗克长度时，经典引力理论开始失效，量子力学的统治地位浮现。本章致力于探讨量子引力的必要性。我们将审视标准模型（Standard Model）在描述引力时的局限性。随后，本书将详细介绍两种最具影响力的量子引力候选理论： 1. 弦理论（String Theory）/ M理论： 探索振动的基本弦如何产生所有已知的粒子和力，以及对额外空间维度的要求（如卡拉比-丘流形 Calabi-Yau Manifolds）。 2. 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）： 描述时空本身是如何被量子化，由离散的“时空原子”构成的图景。 第六章：信息悖论与时空的防火墙 黑洞信息悖论是连接热力学、量子力学和广义相对论的尖端战场。本章将详细阐述霍金辐射（Hawking Radiation）的推导过程，以及为什么它暗示着掉入黑洞的信息会永久丢失，这与量子力学的基本原则相悖。我们还将介绍当前的几种解决方案尝试，包括防火墙理论（Firewall Hypothesis）、火球模型（Fuzzball Model）以及信息如何通过量子纠缠的特定机制得以保留的可能性，这直接触及了时空结构和信息保存的根本矛盾。 --- 第三部：超越已知——维度、现实与观测的界限 最后一部分将目光投向更具推测性、但对未来物理学至关重要的领域，包括多重宇宙的可能性以及人类观测能力的扩展。 第七章：多重宇宙的谱系 我们所处的宇宙是否是唯一的？本章系统地梳理了当前物理学中出现的多重宇宙（Multiverse）概念。我们将分析不同层级的多重宇宙模型： 1. 第一级（Level I）： 仅仅是我们的宇宙太过广阔，包含着无数与我们可观测宇宙相似的区域。 2. 第二级（Level II）： 基于永恒暴胀理论，不同“气泡宇宙”拥有不同的物理常数和维度。 3. 第三级（Level III）： 量子力学的多世界诠释（Many-Worlds Interpretation），每一个量子测量都导致宇宙分裂。 4. 第四级（Level IV）： 终极集合论，所有数学上自洽的结构都对应一个物理实在。 本章将讨论验证这些理论的极端困难性，以及它们对宇宙学原理（Cosmological Principle）的哲学挑战。 第八章：新的信使——从引力波到中微子天文学 现代天文学不再仅仅依赖电磁波。本章将介绍多信使天文学的兴起。我们不仅回顾引力波的观测，更将重点放在中微子天文学（Neutrino Astronomy）上，特别是来自超新星核心和活动星系核的中微子如何提供关于极端环境内部过程的独特见解，这些是光线无法穿透的领域。此外，我们还将探讨未来的观测项目，例如下一代引力波探测器（如爱因斯坦望远镜），以及它们预期能揭示的宇宙新现象。 第九章：意识与宇宙——终极的边界 在本书的收尾，我们将探讨物理学与意识哲学交叉的边缘地带。如果时空本身是涌现的（Emergent），那么构成我们经验的“实在”是否与量子场论的基本方程一样真实？本章不提供答案，而是提出深刻的问题：我们对宇宙的描述是否受限于我们自身的认知结构？我们对“时间流逝”的感知，在描述物理定律的时空对称性面前，意味着什么？这部分是对读者心智的一次终极邀请，去思考科学的边界，以及人类作为宇宙中自我意识的片段，其存在的意义。 --- 《星辰轨迹与时空涟漪》是一部为思想家、物理爱好者和对终极问题抱有好奇心的人士所作的导览。它要求读者放下预设，拥抱不确定性，并以一种全新的敬畏之心，去审视脚下的大地与头顶的星空，理解它们实则共享着同一个、美丽而又深不可测的物理律法。

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