Death by Black Hole pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Tyson, Neil DeGrasse

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:$ 33.84

装帧:

isbn号码:9781433200229

丛书系列:

图书标签:

• 天体物理学
• 黑洞
• 宇宙学
• 相对论
• 科学普及
• 太空
• 奇点
• 引力
• 死亡
• 科幻

宇宙深处的奥秘：恒星的终极命运与时空织物的扭曲 一部带领读者深入探索宇宙中最极端现象的恢弘史诗。 本书并非聚焦于单一的黑洞，而是以更宏大的视角，勾勒出从恒星诞生到死亡的壮丽周期，剖析宇宙演化过程中那些令人敬畏的力量。我们将穿越数十亿光年的尺度，追溯物质在引力驱动下，如何被压缩、重塑，最终达到物理定律所能允许的极限。 第一部分：星辰的诞生与辉煌 1. 创世之柱：分子云与原恒星 宇宙的序幕由冰冷的氢气和尘埃构成。本章详尽描述了星际分子云——那些跨越数百光年的“恒星工厂”——是如何在自身引力或超新星冲击波的触发下开始坍缩的。我们将探讨角动量如何影响星云的形状，以及在坍缩过程中，核心温度如何逐渐升高，形成炙热的原恒星。不同质量的原恒星在演化路径上的分歧，奠定了它们最终的命运。 2. 主序星的漫长岁月：核聚变的平衡艺术 恒星生命中最稳定也最漫长的阶段——主序星时期。我们将深入理解核聚变（质子-质子链和CNO循环）的微观机制，解释为什么在数百万年乃至数十亿年的时间里，恒星能够维持一种精妙的平衡：向外的热压力与向内的引力精确抗衡。本部分将对比不同质量恒星的内部结构，例如，红矮星的完全对流与大质量恒星的分层结构，以及这种结构如何决定了它们的寿命长短。 3. 氦闪与红巨星的膨胀 当核心的氢燃料耗尽，恒星的平衡被打破。对于像太阳一样的中低质量恒星，核心开始收缩并加热，外部包层则剧烈膨胀，进入红巨星阶段。本章细致描绘了氦核聚变（三阿尔法过程）的点燃——“氦闪”——以及由此带来的恒星结构剧变。我们会探究，当恒星半径扩张至足以吞噬内层行星时，其表面元素组成的细微变化如何被天文观测所捕获。 第二部分：恒星的终结与致密天体的形成 4. 死亡之舞：超新星爆发的物理学 对于质量远超太阳八倍以上的恒星，它们的终结是一场宇宙级的灾难。本章聚焦于核心坍缩超新星（Ia型和II型）的物理过程。我们将详述铁核的形成——这是核聚变停止的标志——以及随后发生的灾难性引力坍缩。重点在于“核心反弹”现象的模拟，以及由此产生的强大激波如何将恒星外层物质以极高的速度抛射到星际空间，创造出宇宙中重元素的主要来源。 5. 脉动与残骸：白矮星的谢幕 质量较小的恒星，在耗尽燃料后，会留下一个致密的核心——白矮星。本部分解释了白矮星的稳定性依赖于“电子简并压力”。我们将分析钱德拉塞卡极限的概念，讨论当白矮星从伴星吸积物质，超过这个极限时，将会发生什么——另一场Ia型超新星的潜在诱因。此外，我们还将探讨，如果白矮星的质量在某个区间内，冷却过程可能导致其结晶化，成为理论上的“钻石星”。 6. 中子星的奇迹：极端物质的实验室 当超新星的残骸质量介于电子简并压力和核子简并压力之间时，引力会将质子和电子压合为中子，形成中子星。本章深入探讨了中子星内部的结构模型，从相对松散的外壳到可能存在夸克物质的内核。我们将详细解析脉冲星现象——中子星强大的磁场与快速自转相结合所产生的周期性辐射束，以及快速射电暴（FRBs）与这些极端天体的潜在联系。 第三部分：时空织物的扭曲与宇宙的宏大结构 7. 引力的几何学：爱因斯坦场的深层解读 本书的最后一部分将目光投向了时空本身的性质。我们将超越牛顿的万有引力概念，转而探讨爱因斯坦的广义相对论，理解引力如何被描述为时空曲率。我们将使用图示和思想实验来阐释“测地线”的概念，以及物质如何“告诉”时空如何弯曲，时空又如何“告诉”物质如何运动。 8. 宇宙的尺度与演化 恒星的生灭是宇宙结构形成的基础。本章将视角拉远至星系团和宇宙网。我们将讨论星系如何通过引力相互作用与合并来成长，以及暗物质在塑造这种宏大结构中所扮演的不可或缺的角色。通过观测遥远星系的光线，我们得以回溯宇宙历史，理解早期宇宙物质分布的非均匀性如何播下了日后所有天体和结构的种子。 9. 宇宙的终极命运：膨胀的竞赛 最后的章节探讨了当前宇宙学中最紧迫的问题：宇宙的未来。我们将回顾哈勃的发现，解释宇宙加速膨胀的证据——暗能量——并讨论当前主要的宇宙学模型（如Lambda-CDM模型）。读者将了解到，宇宙最终是会在永恒的膨胀中走向“热寂”，还是会因为某种未知的引力反馈而走向另一种截然不同的结局。 本书特色： 详实的物理机制推导： 对核反应速率、简并压力计算、以及相对论效应的描述，力求清晰而不失深度。 前沿观测证据结合： 穿插最新的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和引力波天文台（LIGO/Virgo）的观测成果，印证理论预测。 宏大叙事结构： 将微观的粒子物理与宏观的宇宙学紧密结合，展示宇宙中各尺度的物理定律是统一的。 献给所有对宇宙终极奥秘充满好奇的探索者。

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