Measuring the Universe

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出版者:
作者:Van Helden, Albert
出品人:
页数:212
译者:
出版时间:1986-9
价格:$ 31.08
装帧:
isbn号码:9780226848822
丛书系列:
图书标签:
  • 历史
  • 科普与伪科学
  • 科学史
  • 天文
  • science+history
  • 天文学
  • 宇宙学
  • 测量
  • 科学
  • 物理学
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  • 数据分析
  • 空间
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  • 宇宙距离
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具体描述

Measuring the Universe is the first history of the evolution of cosmic dimensions, from the work of Eratosthenes and Aristarchus in the third century B.C. to the efforts of Edmond Halley (1656--1742). "Van Helden's authoritative treatment is concise and informative; he refers to numerous sources of information, draws on the discoveries of modern scholarship, and presents the first book-length treatment of this exceedingly important branch of science."--Edward Harrison, American Journal of Physics "Van Helden writes well, with a flair for clear explanation. I warmly recommend this book."--Colin A. Ronan, Journal of the British Astronomical Association

观星者的手札:一部深入探索宇宙奥秘的指南 一、序言:从古老凝视到现代洞察 自人类仰望星空的那一刻起,对宇宙的丈量便成为了我们最古老、也最持久的追求。这本《观星者的手札》并非一本冰冷的教科书,而是一部融合了历史沉淀、前沿物理与深刻哲思的探索之旅。它旨在带领读者,跨越数千年的文明发展,理解我们是如何一步步揭开包裹着太阳系、银河系乃至整个可观测宇宙的神秘面纱。 本书的起点,将追溯到古代文明——巴比伦的占星术、埃及的历法构建、玛雅的精确观测,以及希腊哲学家对宇宙模型的早期猜想。我们将细致探讨托勒密的“地心说”如何统治了西方思想界长达一千多年,以及伽利略的望远镜如何彻底颠覆了我们对“天体”的认知。这不是简单的历史叙述,而是通过回顾这些里程碑式的错误与突破,来凸显科学方法的演进过程。 二、地球的定位:打破宇宙中心的迷思 本书的第二部分聚焦于“我们是谁,我们在哪里”这一基础问题。哥白尼的日心说无疑是科学史上的巨大飞跃,但它仅仅是第一步。 我们将深入解析伽利略、第谷·布拉赫的观测数据如何为开普勒定律奠定基础。开普勒关于行星椭圆轨道的发现,不仅精确描述了行星运动的规律,更预示了万有引力的存在。 随后,牛顿的力学体系将作为核心章节被详细阐述。万有引力定律如何将天上的运动与地上的物理学统一起来,形成一个宏大而和谐的宇宙图景。我们还将探讨如何利用三角视差法、恒星视差法等基础几何学工具,首次为邻近的恒星赋予了可测量的距离。这些基础方法,是后世所有宏大尺度测量的基石。 三、恒星的生命周期:从星云到超新星的演化剧场 宇宙的尺度远不止于太阳系。要理解更广阔的尺度,我们必须理解宇宙中最基本的发光体——恒星的生命。 本书的第三部分将聚焦恒星演化。我们将从星际尘埃和气体云(分子云)的引力坍缩开始,解释恒星是如何“点燃”自身。赫罗图(Hertzsprung-Russell Diagram)将被用作核心工具,展示不同质量恒星的寿命、光度和温度之间的内在联系。 我们不仅会描述红巨星、白矮星的宿命,更会深入探讨大质量恒星的剧烈终结——超新星爆发。这些爆炸不仅是壮观的宇宙事件,更是宇宙元素工厂,将碳、氧、铁等生命必需的元素抛洒到星际空间。关于中子星和黑洞的形成,本书将采用深入浅出的方式,解释它们奇异的物理性质,特别是爱因斯坦广义相对论在极端引力场下的应用。 四、银河系的结构与动态:我们身处的岛屿宇宙 人类生活在银河系之中,但对其全貌的认识却是一个漫长且充满挑战的过程。 本卷将详细介绍如何通过测量恒星的光度和吸收光谱来推算恒星距离,如何使用多普勒效应(红移和蓝移)来绘制银河系的气体和恒星的运动轨迹。我们将重现哈洛·沙普利的发现,证明太阳系并非银河系的中心。 更重要的是,本书将探讨银河系盘状结构的精确轮廓、旋臂的形成机制,以及横跨银河系中心的银心——一个隐藏着超大质量黑洞的神秘区域。暗物质的“存在性证据”也将在此被引入,解释为什么仅凭可见物质无法解释银河系快速的自转曲线。 五、星系的远征:从“造父变星”到宇宙膨胀的证据 要测量宇宙的尺度,我们需要宇宙尺度的“标准烛光”。本书将花费大量篇幅介绍亨丽爱塔·勒维特的发现——造父变星(Cepheid Variables)。这种脉动星的周期与光度之间存在精确关系,使其成为测量遥远星系距离的无价工具。 我们将跟随哈勃的脚步,探寻仙女座星云(M31)的真实身份——它是一个独立的星系,而非银河系的一部分。这一发现彻底将我们的宇宙观从单一星系扩展到包含数十亿星系的浩瀚尺度。 随后,本书将进入现代宇宙学的核心:哈勃定律。如何通过测量星系光谱的红移,推断出它们正加速远离我们?我们将详细解析这些数据如何无可辩驳地指向一个结论:宇宙正在膨胀。 六、时间的尺度:宇宙学的两大支柱 最后的章节将致力于宇宙学两大支柱的检验与理解:大爆炸理论的证据链。 我们将审视宇宙微波背景辐射(CMB)的发现过程,将其视为大爆炸“余晖”的直接观测证据。CMB的温度不均匀性,如何编码了早期宇宙的物质分布和结构形成的种子? 此外,本书还将讨论轻元素丰度(如氢、氦、锂的比例)是如何精确预测并观测到的,这再次验证了宇宙早期高热、高密度状态的物理模型。 最后,我们将简要探讨暗能量的概念,即驱动宇宙加速膨胀的神秘力量,以及当前天文学家如何利用Ia型超新星来精确描绘暗能量在宇宙历史中的作用。 《观星者的手札》是一场对人类认知极限的致敬,它展示了我们如何通过智慧、耐心和不断进步的工具,将原本模糊不清的夜空,转化为一个可以被量化、被理解的宏伟结构。它不提供最终答案,而是邀请读者亲自参与这场永无止境的探索。

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目录信息

读后感

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用户评价

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《Measuring the Universe》这本书,可以说是一次心灵的宇宙漫游。作者并没有选择枯燥乏味的技术手册式写法,而是以一种充满人文关怀的叙事方式,将测量宇宙这个宏大的主题,变得既深刻又富有感染力。他从人类最原始的好奇心出发,讲述了那些古代先贤如何通过观察星辰,试图理解宇宙的尺度。然后,他巧妙地过渡到现代天文学家们所使用的各种精密仪器和理论。我印象最深刻的是关于“宇宙膨胀”的描述。作者并没有直接给出结论,而是层层递进,从多普勒效应讲到红移,再到哈勃的观测和推论。这个过程充满了逻辑的严谨和发现的惊喜,让我仿佛亲历了人类认知边界被不断拓展的激动时刻。他对于不同时期天文学家们的思想和贡献的梳理,也让我看到了科学发展并非孤立的事件,而是建立在前人的基础之上,并且受到当时社会、文化等多方面因素的影响。书中对于“暗能量”和“暗物质”的探讨,更是将读者的思绪推向了宇宙最前沿的未解之谜。作者并没有给出明确的答案,而是引导读者去思考,去感受我们对宇宙的认知仍然是多么有限,而未知有多少等待我们去探索。这种开放式的讨论,激发了我强烈的求知欲。本书的语言风格非常优雅,富有诗意,同时也保持了科学的严谨性。作者在描述那些宏伟的宇宙景象时,常常能用一些精妙的词汇,营造出一种壮丽而神秘的氛围,让我沉浸其中,久久不能自拔。

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《Measuring the Universe》这本书,如同一场穿越时空的星海之旅,它不仅仅是关于科学测量,更是关于人类智慧的传承与飞跃。作者以一种非常独特的方式,将抽象的宇宙测量,转化为了一系列生动的故事。他从最直观的“距离”概念入手,带领读者一步步探寻人类如何测量从地球到月球,再到星系的遥远距离。我被书中关于“标准烛光”的讲解深深吸引。作者用日常生活中易于理解的例子,比如不同亮度的灯泡,来解释如何利用已知亮度的天体来估算它们与我们的距离。这种方法让我对天文学测量有了全新的认识。他详细介绍了造父变星和Ia型超新星等“宇宙灯塔”,以及科学家们如何利用它们来构建起浩瀚宇宙的距离尺度。阅读过程中,我仿佛置身于那些古老的观测台,或者现代的星系观测站,亲眼见证着那些伟大的发现是如何诞生的。作者在描述科学家们的工作时,充满了人文关怀,让我们看到了他们身上的坚持、毅力和对知识的无限渴望。他并没有回避科学研究中的困难和争议,反而将这些都融入到故事之中,使得整个阅读体验更加丰富和真实。这本书让我深刻理解了科学的累积性,以及每一个微小的进步都凝聚着无数人的心血。它不仅是一本知识性的读物,更是一部关于人类探索精神的史诗。作者的语言流畅优美,行文间充满了对宇宙的敬畏和赞叹,让我读后心潮澎湃,对宇宙的奥秘更加着迷。

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《Measuring the Universe》这本书,是一部关于人类求知欲望和科学探索精神的史诗。作者以一种充满激情和洞察力的方式,将测量宇宙这个宏大的主题,转化为了一系列引人入胜的叙事。他没有选择枯燥乏味的技术手册式写法,而是以一种诗意盎然的笔触,描绘了人类如何一步步拓展对宇宙的认知边界。我被书中关于“宇宙距离阶梯”的讲解深深吸引。作者用形象的比喻,将从地球到宇宙边缘的测量过程,比作攀登一座层层递进的梯子,每一级都依赖于前一级的测量结果。他详细介绍了视差法、标准烛光(如造父变星和Ia型超新星)以及红移测量等关键技术,让我对天文学测量有了系统而深刻的理解。阅读过程中,我仿佛能够感受到那些天文学家们在面对浩瀚宇宙时的渺小,以及他们凭借着非凡的智慧和毅力,一点点揭示宇宙奥秘的伟大。作者在描述科学家们的工作时,充满了人文关怀,让我们看到了他们身上的坚持、毅力和对知识的无限渴望。他对于科学史的梳理,既有深度,又充满趣味,让我对科学家的工作充满了敬意。这本书让我明白了,科学的进步从来都不是一蹴而就的,而是无数个平凡个体,凭借着非凡的毅力,一点一滴积累起来的。作者的写作风格非常独特,他能够将复杂的科学概念,用简洁明快的语言表达出来,并且时不时地穿插一些引人深思的哲理,让整本书既有学术的深度,又不失阅读的趣味。

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《Measuring the Universe》这本书,是一次关于人类好奇心和智慧的伟大颂歌。作者以一种非同寻常的方式,将测量宇宙这个看似枯燥的科学过程,转化为了一场引人入胜的探险。他从最原始的“抬头看天”开始,讲述了人类如何一步步从估算地球大小,到测量地月距离,再到跨越星系的漫长旅程。我特别喜欢书中关于“视差法”的讲解。作者用生动的比喻,将这个复杂的几何原理变得简单易懂,让我能够清晰地理解,为什么我们能够通过观察天体在不同时间、不同位置的视角变化来判断它们的距离。然后,他进一步阐述了如何利用更先进的技术,例如造父变星和Ia型超新星,来测量更遥远的距离。这个“宇宙距离阶梯”的概念,让我对天文学测量有了系统而深刻的认识。作者在讲述这些科学原理时,并没有回避其中的困难和挑战,反而生动地描绘了科学家们是如何克服重重障碍,一点点地突破认知的极限。我尤其赞赏作者在书中对于人类探索精神的赞美。他让我们看到,正是这份对未知的好奇和对真理的追求,驱动着人类不断向前。这本书的叙事方式非常线性,又充满了戏剧性。作者仿佛是一位经验丰富的导游,带领我们穿越各个历史时期,拜访那些伟大的天文学家,见证那些划时代的发现。他对于科学史的梳理,既有深度,又充满趣味,让我对科学家的工作充满了敬意。

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《Measuring the Universe》这本书,在我看来,是一部关于人类宏大叙事和微观探索的绝佳融合。作者并非简单地罗列数据和公式,而是将测量宇宙的过程,巧妙地编织成了一个个引人入胜的故事。他从早期天文学家们仰望星空的朴素观察开始,讲述了那些关于日食、月食、行星运动的古老记录,以及如何从这些零散的信息中,逐渐勾勒出宇宙的轮廓。特别是关于哈勃定律的讲解,让我对宇宙膨胀这一惊人的事实有了更深刻的理解。作者没有回避其中的复杂性,而是用通俗易懂的语言,解释了红移现象以及它与距离的关系,并生动地描绘了哈勃当年在观测过程中所遇到的挑战和最终的突破。这种从“已知”到“未知”的探索过程,充满了智慧的火花和不懈的努力,让我在阅读时不禁为之动容。书中还深入探讨了测量宇宙尺度所带来的深远影响,它不仅改变了我们对宇宙大小的认知,更重塑了我们对自身在宇宙中地位的理解。当我们得知宇宙浩瀚无垠,我们的地球只是其中微不足道的一粒尘埃时,那种敬畏之情油然而生。作者巧妙地将科学的严谨与文学的浪漫相结合,使得这本书既有学术的深度,又不失阅读的乐趣。我特别欣赏作者在描述科学家们工作时的那种细致入微,仿佛能看到他们深夜在天文台里,在计算器前,在实验室里,为了一个微小的进步而反复推敲的场景。这本书让我觉得,科学的进步从来都不是一蹴而就的,而是无数个平凡个体,凭借着非凡的毅力,一点一滴积累起来的。

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读完《Measuring the Universe》,我最大的感受是,这本书将一个看似遥不可及的科学主题,以一种极其贴近人心的方式呈现出来。作者不是将读者推向冰冷的数据和理论,而是将我们邀请进一个充满探索和发现的旅程。他从最直观的“距离”概念入手,循序渐进地揭示了测量宇宙各个尺度所面临的挑战。从测量地球的周长,到估算地月距离,再到跨越太阳系,抵达星系,每一步都充满了智慧和 ingenuity。我尤其喜欢作者对“标准烛光”这一概念的阐述,他用生动的例子,比如灯塔和蜡烛,来解释如何利用已知亮度的天体来估算距离。这种类比让我茅塞顿开,原来宇宙的测量,也离不开我们日常生活中对亮度的感知。书中对于造父变星和Ia型超新星的介绍,让我深刻理解了现代宇宙学是如何建立在这些“宇宙尺子”的基础之上的。作者在讲述这些天体时,不仅仅是介绍它们的物理性质,更重要的是讲述了科学家们如何发现它们、理解它们、并最终利用它们来揭示宇宙的奥秘。阅读过程中,我仿佛能够感受到那些天文学家们在数据面前的兴奋,以及在解开宇宙谜团时的喜悦。这本书不仅仅是关于技术,更是关于人类探索精神的赞歌。它提醒我,即使我们身处一个渺小的星球,我们的思想和好奇心却可以跨越无限的距离,去探索最遥远的未知。作者的写作风格非常独特,他能够将复杂的科学概念,用简洁明快的语言表达出来,并且时不时地穿插一些幽默的段落,让整个阅读过程轻松愉快。

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刚刚读完《Measuring the Universe》,心情久久不能平静。这本书不仅仅是关于天文学测量技术的介绍,更像是一场穿越时空的哲学之旅。作者以一种非常个人化的方式,带领读者一步步揭开宇宙的面纱,从我们脚下的大地,到遥远的星系。我印象最深刻的是关于视差法的讲解,作者用非常生动形象的比喻,将一个看似枯燥的数学原理讲得跃然纸上。他描述了古希腊人如何利用简单的几何学来估算月球和太阳的距离,然后笔锋一转,又讲到现代天文学家如何利用更复杂的望远镜和技术,将视差法的精度提升到了前所未有的高度。阅读过程中,我仿佛置身于一个巨大的实验室,亲眼见证了科学家们如何克服重重困难,一点点地拓展我们对宇宙的认知边界。书中对于不同测量方法的历史演变也做了详尽的梳理,让我看到了人类智慧的闪光点,以及科学发展过程中那些充满荆棘却又引人入胜的探索历程。读这本书,我感觉自己不仅仅是在学习知识,更是在感受一种求知若渴的精神,一种对未知世界永不满足的好奇心。它让我重新审视了自己在宇宙中的位置,思考生命的意义,以及我们作为智慧生命,在这浩瀚宇宙中肩负的使命。这本书的语言流畅自然,即使是对于非专业人士来说,也能轻松理解。作者的叙述方式极富感染力,常常能让我产生一种身临其境的感觉,仿佛与他一起在星空中遨游。总之,《Measuring the Universe》是一本集知识性、趣味性和思想性于一体的佳作,强烈推荐给所有对宇宙充满好奇心的读者。

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《Measuring the Universe》这本书,带给我的不仅仅是关于宇宙尺度的知识,更是一种对人类探索精神的深刻共鸣。作者没有采用教科书式的平铺直叙,而是以一种充满叙事感的方式,将测量宇宙的漫长历史娓娓道来。他从最基础的几何学原理开始,展现了人类如何通过简单的测量方法,逐渐揭开宇宙的神秘面纱。我尤其欣赏作者对“视差法”的讲解,他用了一个非常贴切的比喻,让我瞬间就理解了这个看似复杂的测量原理。然后,他循序渐进地介绍了如何利用更先进的技术,例如造父变星的周期-光度关系,以及Ia型超新星的光度,来测量更遥远的宇宙距离。这个“宇宙距离阶梯”的概念,让我对天文学测量的严谨性和精妙性有了更深的认识。作者在讲述这些科学原理时,不仅仅是介绍“是什么”,更重要的是解释“怎么知道的”,以及“为什么重要”。他生动地描绘了科学家们在面对未知时的好奇、在遭遇困难时的坚持,以及在取得突破时的喜悦。阅读过程中,我仿佛能够感受到那些天文学家们夜以继日的辛勤工作,以及他们对宇宙真理的执着追求。这本书让我明白,人类对宇宙的认知,是一个不断挑战极限、不断突破自我的过程。作者的写作风格非常独特,他能够将复杂的科学概念,用简洁明快的语言表达出来,并且时不时地穿插一些引人深思的哲理,让整本书既有学术的深度,又不失阅读的趣味。

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《Measuring the Universe》这本书,给我带来的不仅仅是知识的增长,更是一种对宇宙的全新敬畏之情。作者以一种非常个人化、却又极其严谨的视角,带领读者走进了一个宏伟的测量史诗。他没有直接抛出那些令人望而生畏的公式,而是从最基本的问题——“我们怎么知道?”——开始,一步步解构了人类测量宇宙的漫长而艰辛的过程。我特别被书中关于“宇宙距离阶梯”的阐释所吸引。作者将这个概念比作一层层向上攀爬的梯子,每一层都依赖于前一层的测量结果。从三角视差到标准烛光,再到红移测量,每一级测量都凝聚了无数科学家的智慧和汗水。他详细讲述了每个阶梯的原理、局限性以及科学家们如何不断改进技术来克服这些局限。读到这里,我深刻体会到了科学的累积性和迭代性。书中的叙述极具画面感,仿佛我能够亲眼目睹伽利略用望远镜观察木星的卫星,能够亲身感受赫歇尔在夜空中搜寻遥远星云的艰辛。作者在阐述复杂概念时,总是能够找到恰当的比喻和类比,让非专业读者也能轻松理解。例如,他用“光年”这个单位来比喻宇宙的浩瀚,用“宇宙膨胀”来形容星系之间的远离。这些生动形象的描述,让宇宙不再是遥不可及的概念,而是触手可及的真实存在。这本书让我明白了,人类对宇宙的认知,是一个不断挑战极限、不断突破自我的过程。它不仅仅是关于测量,更是关于勇气、毅力和对真理的不懈追求。

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《Measuring the Universe》这本书,是一次让我重新审视宇宙与自我的深刻体验。作者以一种极其个人化但又充满科学严谨性的方式,带领读者走进了一个由数字和星辰构成的宏伟世界。他没有直接抛出那些令人望而生畏的公式,而是从最基础的问题——“我们怎么知道宇宙有多大?”——开始,一步步解构了人类测量宇宙的漫长而艰辛的过程。我印象最深刻的是关于“红移”现象的讲解。作者用生动的语言,将这个看似抽象的物理概念,比喻成远去的警笛声,让我瞬间理解了天体运动与光波之间的关系,以及它如何揭示宇宙的膨胀。他详细梳理了哈勃定律的发现历程,让我看到了科学家们如何通过细致的观测和严谨的推理,推翻了静态宇宙的旧观念,开创了现代宇宙学的新纪元。书中对于不同测量方法的历史演变也做了详尽的梳理,让我看到了人类智慧的闪光点,以及科学发展过程中那些充满荆棘却又引人入胜的探索历程。读到关于暗能量和暗物质的部分,我感到一种前所未有的敬畏。作者并没有给出明确的答案,而是引导我们去思考,去感受我们对宇宙的认知仍然是多么有限,而未知有多少等待我们去探索。这种开放式的讨论,激发了我强烈的求知欲。本书的语言风格非常流畅自然,即使是对于非专业人士来说,也能轻松理解。作者的叙述方式极富感染力,常常能让我产生一种身临其境的感觉,仿佛与他一起在星空中遨游。

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