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出版者:BiblioLife

作者:Samuel Smiles

出品人:

页数:380

译者:

出版时间:2009-04-30

价格:USD 26.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780559095290

丛书系列:

图书标签:

• 成长
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好的，这是一本名为《寰宇星图：宇宙的奥秘与人类的未来》的图书简介，内容详实，不涉及任何自我帮助（Self Help）的主题。 《寰宇星图：宇宙的奥秘与人类的未来》 一部探索浩瀚宇宙、解构时间与空间、洞察人类文明终极命运的恢弘巨著。 导言：凝视深空，叩问本源 自古以来，仰望星空一直是人类最深沉的冲动。那些闪烁的光点，是亿万年前逝去的光芒，也是我们对自身存在意义的无声追问。从泥板上的早期天文学记录，到今日的詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到的星系形成图像，《寰宇星图》带领读者踏上了一场跨越时间尺度的史诗级旅程。本书并非一部浅尝辄止的科普读物，而是以严谨的科学基础为骨架，以哲思的深度为血肉，全面梳理了现代宇宙学、天体物理学、行星科学乃至基础粒子物理学的最新前沿进展，试图勾勒出一幅完整而动态的宇宙图景，并探讨人类文明在这一宏大叙事中的独特位置。 本书分为六个宏大篇章，层层递进，从微观的宇宙基石到宏观的宇宙终局，为读者构建起一个立体、可感的宇宙模型。 --- 第一篇：时空的织布机——现代宇宙学基石 本篇深入探讨了我们理解宇宙的根本框架。我们将从爱因斯坦的广义相对论出发，解析时空如何被物质和能量所弯曲、扭曲。 1.1 奇点的回响：大爆炸理论的精细化 本书详细审视了大爆炸理论（Big Bang Theory）的核心证据：宇宙微波背景辐射（CMB）的精细结构、星系红移的哈勃定律，以及轻元素的丰度。我们不仅重温了这些经典证据，更聚焦于暴胀理论（Inflation Theory）的最新修正与挑战。暴胀如何解决了视界问题和平坦性问题？当前观测到的“不均匀性”与暴胀场（Inflaton Field）的性质之间存在哪些新的联系？本部分将通过最新的普朗克卫星数据分析，展示暴胀模型在各个尺度上的拟合优度，并探讨多重宇宙（Multiverse）理论作为暴胀理论自然延伸的逻辑推导。 1.2 隐形的骨架：暗物质与暗能量之谜 宇宙的绝大部分内容对我们而言是不可见的。我们将用大量的篇幅，剖析暗物质（Dark Matter）的证据链——从星系旋转曲线、引力透镜效应，到宇宙大尺度结构的形成。本书将对当前主流的候选者，如弱相互作用重粒子（WIMPs）、轴子（Axions）以及更极端的原始黑洞（Primordial Black Holes）进行深入的比较分析，并评估地面和空间实验（如直接探测实验XENONnT、间接探测实验AMS-02）的最新限制。 随后，我们将转向更为神秘的暗能量（Dark Energy）。它如何驱动了宇宙加速膨胀？宇宙学常数（Cosmological Constant, $Lambda$）的微调问题是何种终极挑战？本书将详细介绍对暗能量状态方程（$w$参数）的最新测量，并探讨“第五种力”或动态标量场（Quintessence）模型如何试图解释这一令人困惑的现象。 --- 第二篇：恒星的熔炉与元素的炼金术 本篇将视角聚焦于宇宙中最活跃的引擎——恒星及其生命周期，理解我们之所以存在的物质基础。 2.1 恒星的诞生、生命与死亡 本书描绘了分子云坍缩形成原恒星的复杂过程，重点分析了前主序星的演化与不同质量恒星的核聚变路径。对于大质量恒星，我们将深入剖析超新星爆发（Supernovae）的物理机制，特别是Ia型和II型超新星作为标准烛光在宇宙学中的关键作用。我们还会探讨中子星的极端物理学，包括其内部结构（夸克物质的可能存在）以及脉冲星的精确计时技术在引力波探测中的交叉应用。 2.2 宇宙的炼金术：元素起源 从宇宙大爆炸初期产生的氢和氦，到恒星内部的碳、氧，再到超新星遗迹中合成的重元素，本书系统阐述了核合成（Nucleosynthesis）的全部过程。特别关注了快中子俘获过程（r-process），即金、铂等超重元素是如何被制造出来的。最近的观测证据强烈指向千新星（Kilonovae）——两颗中子星并合事件——才是r-process的主要场所，本书将详细分析LIGO/Virgo首次探测到的GW170817事件所带来的深刻启示。 --- 第三篇：行星系统的构造与宜居性的哲学边界 将目光拉近至银河系内，我们探讨行星的形成、多样性，以及对地外生命的探寻。 3.1 从尘埃盘到多样世界 本书基于核心吸积模型（Core Accretion Model）和引力不稳定性模型（Gravitational Instability Model），解释了岩石行星和气态巨行星的形成差异。通过开普勒望远镜和TESS任务的数据，我们分析了系外行星的统计分布，特别是“超级地球”和“迷你海王星”的普遍性，这些是太阳系所缺乏的类型。 3.2 宜居带的重新定义与生命信号 “宜居带”的概念已远超液态水存在的范围。本书探讨了潮汐锁定对类地行星气候的影响、行星磁场对抵御恒星耀斑的重要性，以及大气成分（如甲烷、臭氧）作为潜在生物标志物（Biosignatures）的分析挑战。我们不仅关注红矮星周围的行星，还探讨了在气态巨星的卫星（如木卫二、土卫二）地下海洋中生命存在的可能性——天体生物学的拓扑学扩展。 --- 第四篇：银河系的结构与星系演化史诗 深入探索我们所在的星系尺度，理解结构是如何从混沌中涌现的。 4.1 银河系的面貌与命运 本书运用最新的盖亚（Gaia）任务数据，构建了银河系三维运动学模型，揭示了星系盘的扭曲、暗物质晕的真实轮廓，以及多个卫星星系（如人马座星流）被并入的动态证据。接着，我们聚焦于未来：银河系与仙女座星系（M31）的不可避免的碰撞，预测这次“星系合体”的长期演化路径及其对太阳系（假设届时太阳系尚存）的影响。 4.2 星系群、星系团与宇宙网 星系并非孤立存在，它们被编织在一个巨大的宇宙网（Cosmic Web）结构中，由冷暗物质的纤维状结构主导。我们将解析星系如何通过星系间介质（IGM）的加热、反馈效应（如活动星系核AGN Feedback）被调控，从而理解为什么大型星系团中心往往充斥着巨型的椭圆星系，而较小的星系则被剥离物质。 --- 第五篇：黑洞的疆域——时空尽头的物理学 黑洞，作为广义相对论最极端的预言，是检验物理学极限的终极实验室。 5.1 奇点、视界与信息悖论 本书详细阐述了史瓦西解、克尔解（旋转黑洞）的数学结构。我们探讨了事件视界（Event Horizon）的性质，以及霍金辐射（Hawking Radiation）如何预示着黑洞的蒸发。黑洞信息悖论（Information Paradox）——信息是否真的在黑洞蒸发中丢失？——是当前理论物理的焦点，本书将梳理防火墙理论、软毛理论等前沿概念的物理基础。 5.2 引力波天文学的黎明 自2015年LIGO首次探测到双黑洞并合事件以来，引力波天文学彻底改变了我们观察宇宙的方式。本书分析了GW事件的波形（如"Chirp"信号），用引力波信号重建了黑洞合并前的轨道参数和合并后的最终质量，并讨论了这些观测如何帮助我们约束广义相对论在强引力场下的有效性。 --- 第六篇：宇宙的终极命运与文明的远景 在理解了宇宙的过去和现在之后，本书将目光投向数万亿年后的未来，探讨物理学预测的终极热寂场景及其对任何可能存在的超级文明的意义。 6.1 宇宙的消亡之路：不同的热寂模型 基于对暗能量状态的最新理解，本书对比了三种可能的宇宙终局： 1. 大冻结（Heat Death/Big Freeze）： 熵增达到最大值，所有恒星燃尽，只剩下稀疏的退化物质和黑洞。 2. 大撕裂（Big Rip）： 如果暗能量的强度持续增强（$w < -1$），它将撕裂星系、恒星乃至原子本身。 3. 大挤压（Big Crunch）： 如果暗能量消退或引力重新占据主导，宇宙可能再次坍缩回一个奇点（目前可能性较低）。 6.2 熵的统治与文明的微光 在“大冻结”的背景下，即使是黑洞最终也会蒸发殆尽，留下一个由光子和轻子构成的、温度趋于绝对零度的宇宙。本书探讨了卡尔达舍夫等级（Kardashev Scale）在时间尺度上的延伸意义，并基于热力学第二定律，推测智慧生命（如果存在）必须采取何种极端生存策略才能在宇宙的漫长黑夜中维持信息处理的微弱火花。 结语：人类在尺度中的定位 《寰宇星图》的最终目的，是帮助读者在理解宇宙的宏大尺度和深邃复杂性之后，重新校准我们对自身知识边界的认知。它是一次思想的远征，一次对存在本质的谦卑致敬。我们是宇宙物质在特定时空点上自我观察的产物，我们手中的望远镜，连接着遥远的过去，也映射着我们自身的终极命运。 （本书配备了大量高分辨率的星系、星云图像，以及详细的数学推导图解，适合所有对宇宙学、天体物理学抱有浓厚兴趣的严肃读者。）

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