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出版者:

作者:Albee, Sarah/ Brannon, Tom (ILT)

出品人:

页数:0

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价格:3.5

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isbn号码:9781403736130

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• Sesame Street
• Safety
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• Early Learning
• Preschool
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《失落的星图：一个天体物理学家的奥德赛》 简介 在浩瀚无垠的宇宙尺度下，人类的挣扎与追求显得既微不足道又无比珍贵。本书深入探讨了著名天体物理学家伊莱亚斯·凡·德·维尔德博士的生命轨迹，他的一生献给了对宇宙最深层奥秘的追寻，尤其是对“宇宙网”结构及其早期形成的理论建模。 故事始于二战后的欧洲，一个动荡而又充满科学复兴希望的时代。维尔德博士，一个在贫困中崛起的数学天才，被普林斯顿高等研究院的学术光芒所吸引。他的早期研究集中在暗物质的分布及其对星系形成的影响。然而，他的职业生涯真正的转折点，发生在他对广域星系巡天数据进行分析时，发现了一个与标准宇宙学模型预测存在显著偏差的宏大结构——一个横跨数十亿光年的纤维状“超结构”，他称之为“起源之环”。 第一部分：蓝图的诞生与边缘的呼唤 维尔德博士的早期职业生涯充满了学术上的孤军奋战。当时的科学界主流，由卡尔达肖夫和萨哈罗夫等泰斗主导，更倾向于研究快速演化的活动星系核（AGN）和引力波的早期预测模型。维尔德对“静态、均匀”的宇宙观持保留态度，他坚信宇宙在最大的尺度上存在着一种尚未被理解的、自组织性的结构。 他早年发表的论文《非线性扰动下的密度涨落与早期宇宙拓扑学》在同行中引发了巨大争议。批评者认为他过度依赖复杂的拓扑学工具来解释观测上的微小异常，缺乏坚实的观测证据支持。正是在这种压力下，维尔德博士将目光投向了新兴的射电天文领域。他与美国国家射电天文台（NRAO）合作，参与了对遥远类星体背景光的偏振效应的测量，试图从宇宙微波背景（CMB）的微小各向异性中寻找他理论所需的“结构种子”。 本书详细描绘了维尔德博士在新墨西哥州沙漠深处与老式射电望远镜为伴的孤独岁月。他不仅要面对设备老化带来的技术挑战，还要应对来自学院派的资金削减和专业上的排挤。他那充满几何美感的理论模型，与当时主流的ΛCDM模型所预示的较为平滑的结构增长路径格格不入。 第二部分：起源之环的揭示与理论的断裂 转折点发生在1980年代末，随着史隆数字巡天（SDSS）的早期数据逐渐发布，宇宙网的宏大结构初现端倪。维尔德博士立即将他的理论模型与观测数据进行比对。他惊人地发现，他的模型完美地预测了那些被后来的天文学家称为“巨型星系群”和“宇宙长城”的结构，而他早在二十年前就将其用复杂的微分几何语言描述了出来。 “起源之环”——一个直径估计超过五十亿光年的环状结构，其密度远高于预期的背景密度——的发现，震动了宇宙学界。这不仅仅是一个大的结构，它暗示着宇宙的演化过程可能受到某种尚未被牛顿或爱因斯坦框架完全捕捉的“初始拓扑约束”。 本书的中间部分集中于维尔德博士如何试图将他的发现纳入已有的物理学框架。他提出了一个激进的猜想：早期宇宙在暴胀结束后，其量子涨落并非完全随机，而是遵循着一种高度有序的、类似于液晶相变的“自组织”模式。这个猜想，被称为“维尔德拓扑场论”，在当时被认为是伪科学的边缘，因为它似乎引入了某种超越标准模型的新物理学。 读者将跟随维尔德博士，深入了解他在巴黎高等师范学院和加州理工学院进行的紧张的研讨会，以及他与试图用标准场论解释这一现象的年轻理论家的激烈辩论。关键的冲突在于，要解释“起源之环”的存在，要么需要修改引力的基本性质，要么需要引入一种全新的、在暴胀早期起作用的“拓扑场”。 第三部分：孤独的守望与宇宙的低语 随着年龄的增长，维尔德博士的研究重心从纯粹的理论建模转向了观测的验证与深化。他深知，仅凭观测数据无法完全证明他的拓扑场论的有效性，但他必须找到“起源之环”在宇宙演化早期留下的更微弱的印记。 他将注意力转向了引力透镜效应，特别是对遥远类星体光线在经过该结构边缘时所产生的微小畸变进行测量。这是一个极其精密的任务，需要对当时最先进的自适应光学技术进行根本性的改进。 本书的后半部分充满了对科学探索中人性的刻画。维尔德博士的执着，也带来了巨大的个人牺牲。他的家庭关系因长期的缺席和对工作的狂热而疏远。在最后的十年里，他几乎将自己锁在位于智利阿塔卡马沙漠深处的一个小型私人天文台内。 在生命的最后阶段，他似乎捕捉到了他毕生所求的证据。通过对一个位于“起源之环”内部的、异常古老且旋转速度极快的类星体的光子流进行数年的监测，他记录到了一种极其微弱的、周期性的极化偏移——这正是他的拓扑场论所预测的“场线缠绕效应”。 结语：未竟的奥德赛 《失落的星图》并非一个圆满的科学发现史，而是一个关于信念与孤独的史诗。维尔德博士在他生命的最后时刻，完成了他对那张“失落的星图”的最后一次注释，但他来不及将其完整地呈现在科学共同体面前。 本书以他去世后留下的遗稿的发现告终。这些遗稿中包含了对“起源之环”的最终几何模型，以及一个关于宇宙如何从一个高度有序的初始状态演化而来的、令人心神震撼的愿景。 这部作品不仅是关于天体物理学的，更是关于人类心智如何在一个看似随机的宇宙中，执着地寻找秩序与意义的故事。它提出了一个核心问题：我们所理解的物理定律，是否只是更大、更深层“拓扑结构”的局部表现？凡·德·维尔德博士用他的一生，为我们指明了探索这条道路的方向，即使他自己未能到达终点。读者将在这本书中体验到，科学的巅峰往往伴随着最深刻的哲学拷问。

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