Islands in the Cosmos

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出版者:Indiana University Press
作者:Dale A. Russell
出品人:
页数:480
译者:
出版时间:2009-6
价格:USD 34.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780253352736
丛书系列:Life of the Past
图书标签:
  • 科幻
  • 太空歌剧
  • 星际旅行
  • 宇宙探索
  • 未来主义
  • 冒险
  • 科幻小说
  • 外星文明
  • 行星
  • 想象力
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具体描述

How is it that we came to be here? The search for answers to that question has preoccupied humans for millennia. Scientists have sought clues in the genes of living things, in the physical environments of Earth from mountaintops to the depths of the ocean, in the chemistry of this world and those nearby, in the tiniest particles of matter, and in the deepest reaches of space. In Islands of the Cosmos, Dale A. Russell traces a path from the dawn of the universe to speculations about our future on this planet. He centers his story on the physical and biological processes in evolution, which interact to favor more successful, and eliminate less successful, forms of life. Marvelously, these processes reveal latent possibilities in life's basic structure, and propel a major evolutionary theme: the increasing proficiency of biological function. It remains to be seen whether the human form can survive the dynamic processes that brought it into existence. Yet the emergence of the ability to acquire knowledge from experience, to optimize behavior, to conceptualize, to distinguish "good" from "bad" behavior all hint at an evolutionary outcome that science is only beginning to understand.

宇宙孤岛:星辰大海中的生命奇迹 在浩瀚无垠的宇宙深处,点点星光 Scattered throughout the vast expanse of the cosmos, specks of light are but whispers against an overwhelming silence. 每一个微小的光点,都可能孕育着一个未知的世界,一个等待被探索的奇迹。我们居住的这颗蓝色星球,地球,在这无尽的黑暗中,究竟是孤独的存在,还是众多生命摇篮中的一员?《宇宙孤岛》一书,将带领我们踏上一场跨越时空的求索之旅,深入探寻宇宙生命的可能性,以及我们自身在宇宙中的独特性与普遍性。 本书并非一部简单的天文学科普读物,也不是一部科幻小说,而是一次深刻的哲学思辨与科学探索的融合。作者以严谨的科学态度,结合前沿的宇宙学、天体生物学、生物进化论以及行星科学等领域的研究成果,为我们描绘了一幅幅关于生命诞生、演化以及可能存在的宇宙图景。我们从宇宙的起源讲起,回溯大爆炸的奇点,粒子如何汇聚成原子,原子如何组成分子,分子如何构筑恒星与星系。在这些宏大的宇宙演化过程中,生命诞生的条件是何其苛刻,又是何其渺茫。 第一部分:宇宙的基石与生命的萌芽 书中首先探讨了宇宙的基本构成,从暗物质、暗能量这些占据宇宙绝大部分的神秘成分,到构成我们所见物质的基本粒子。我们了解了恒星的生命周期,从尘埃星云的汇聚,到核聚变的燃烧,最终走向超新星爆发或坍缩为黑洞。而正是恒星的死亡,将构成生命所需的重元素(如碳、氧、氮)播撒到宇宙空间,成为下一代恒星和行星系统的原材料。 接着,我们将目光聚焦在行星系统的形成。年轻的恒星盘中,尘埃与气体颗粒在引力作用下不断碰撞、吸积,最终形成大小不一的行星。本书详细阐述了行星形成过程中的各种关键因素,包括恒星的质量、行星盘的成分、以及形成区域的能量环境。我们了解到,并非所有的行星系统都能孕育生命,一颗行星要成为生命的摇篮,必须具备一系列“幸运”的条件。 第二部分:生命的“宜居带”与地球的独特性 “宜居带”——这是本书着重探讨的核心概念之一。不同于以往简单地将宜居定义为液态水存在的区域,本书将宜居性进行更加细致的划分,包括“死亡区”、“勉强宜居区”、“广泛宜居区”乃至“高度宜居区”。我们学习如何评估一颗行星的宜居性,从其母星的光谱类型、恒星的活动性、行星的大小、大气层的成分与厚度、是否存在磁场保护、地质活动是否活跃,以及是否存在液态水的证据等等。 作者以地球为例,详细剖析了地球得以孕育和维系生命的长久历史。从地球形成初期的熔融状态,到海洋的形成,再到大气层的演变,以及板块构造活动如何维持地球的温度和元素的循环。我们了解到,地球的月球扮演着至关重要的角色,它稳定了地球的自转轴倾角,从而维持了相对稳定的气候,这对生命的长期演化至关重要。此外,木星等外围气态巨行星的引力屏蔽作用,也为地球抵御了大量的彗星和小行星撞击,为生命的繁衍提供了相对安全的环境。 第三部分:搜寻地外生命:从Radio到Radical Rethinking 在确定了生命存在的必要条件后,本书将笔锋一转,进入了搜寻地外生命的宏大征程。从早期充满科幻色彩的“SETI”项目,通过射电望远镜监听来自宇宙的信号,到如今更加科学、多维度的探测方法。我们了解了如何通过分析系外行星大气层的光谱,寻找生命活动的“生物标志物”,如氧气、甲烷、臭氧等。 书中也深入探讨了搜寻地外生命过程中所面临的巨大挑战。宇宙的尺度之大,使得任何探测都显得微不足道;信号的衰减与干扰,让接收信息变得异常困难;而我们对生命的定义,是否过于狭隘,是否局限于我们所熟知的碳基生命?作者鼓励读者进行“激进式反思”,跳出地球中心的思维模式,思考其他形式的生命存在的可能性,例如硅基生命、能量生命,甚至信息生命。 第四部分:生命在宇宙中的稀有性与普遍性之辩 “费米悖论”——“如果宇宙中存在如此多的恒星和行星,为何我们至今未曾遇到任何地外生命?”这是人类历史上最令人着迷的问题之一。《宇宙孤岛》不会给出简单的答案,而是将各种可能的解释一一呈现。从“大过滤器”理论,即在生命演化过程中存在某个或多个难以逾越的障碍;到“稀有地球假说”,认为地球的特殊性使得生命成为宇宙中极为罕见的现象;再到“黑暗森林法则”,即文明之间相互隐藏以避免被发现。 本书也并未否定生命在宇宙中的普遍性。尽管单个生命的诞生可能需要极大的偶然性,但一旦生命出现,并在适宜的环境中演化,其潜在的扩散能力可能远超我们的想象。作者通过对极端微生物的研究,展示了生命在地球上最严酷环境下的顽强生存能力,这无疑为我们拓展了对生命适应性的认知。 第五部分:人类的未来:星际移民与宇宙的孤独 面对宇宙的浩瀚与生命的未知,《宇宙孤岛》最终将话题引向了人类自身的未来。在地球资源日益紧张、环境日益恶化的情况下,星际移民是否是唯一的出路?我们是否能够克服星际旅行的巨大技术难题,找到新的“宇宙孤岛”安家落户? 本书以一种既充满希望又带着一丝忧虑的笔触,探讨了人类文明在宇宙中的位置。我们或许是宇宙中的“孤岛”,但也可能正等待着与其他“孤岛”的相遇。作者呼吁我们以更加开放的心态去理解宇宙,以更加负责任的态度去对待我们赖以生存的地球。 《宇宙孤岛》是一次智识的冒险,它挑战我们固有的认知,激发我们对生命本质的思考,并引导我们以一种全新的视角去审视我们所处的宇宙。它告诉我们,即使我们是宇宙中的“孤岛”,我们也不是孤独的。因为在每一个闪烁的星辰背后,可能都隐藏着一个正在发生的生命故事,等待着被我们倾听,被我们发现,或者,等待着我们去创造。这本书是一面镜子,映照出我们对未知的好奇,对生命的敬畏,以及对未来的无限憧憬。它邀请您一同踏上这场永无止境的宇宙探索之旅,去感受那些可能就潜藏在我们视线之外的,宇宙孤岛上的生命奇迹。

作者简介

Dale A. Russell is senior curator of paleontology at the North Carolina Museum of Natural Sciences and author of A Vanished World: The Dinosaurs of Western Canada and An Odyssey in Time: The Dinosaurs of North America.

目录信息

Foreword by Simon Conway Morris
Preface
Acknowledgments
1. Time Travel
2. The Extraterrestrial Pre-Hadean
3. The Hadean Eon
4. The Archean Eon
5. The Proterozoic Eon
6. Phanerozoic Marine Life
7. Origin of Complex Terrestrial Ecosystems
8. Toward the Coal Age
9. Ascendancy of Life on Land
10. Bridging the Eras
11. The Natural History of Natural Selection
12. An Age of Giants
13. One Earth, Two Worlds
14. The Modern Earth
15. Synthesis
Epilogue: The Way of Life
References
Index
· · · · · · (收起)

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