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頁數:290

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出版時間:2010-5

價格:27.60元

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isbn號碼:9787040291896

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• 物理學
• 科學
• 自然科學
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• 基礎物理
• 經典物理
• 實驗物理

《群星的呢喃：宇宙學漫遊指南》 一個關於尺度、時間與存在的深度探索 本書並非旨在解析原子內部的微觀世界，亦非深入探討宏觀物體受力後的運動規律。我們即將踏上的是一段橫跨光年，穿越億萬年的旅程——一場對“存在”本身的嚴肅審視。 《群星的呢喃：宇宙學漫遊指南》聚焦於宇宙的起源、演化、結構以及終極命運。它試圖以一種既尊重前沿科學發現，又充滿哲學思辨的筆觸，帶領讀者理解我們所處的宏大背景。 第一部分：迴溯：從奇點到星係 本部分旨在重建宇宙的“創世紀”。我們將從著名的“大爆炸”理論齣發，詳細闡述早期宇宙的階段。這包括普朗剋時期、暴脹階段的理論模型及其觀測證據。我們不會停留在理論公式的堆砌，而是緻力於描繪一幅生動的圖景：在極度緻密和熾熱的初始狀態下，基本粒子如何湧現，物質與反物質的微小不對稱性如何決定瞭今日宇宙的物質主導地位。 隨後，我們將探討宇宙微波背景輻射（CMB）——這被譽為“宇宙的嬰兒照片”。書中將詳盡解析CMB的各項精確測量結果，特彆是其溫度的微小波動，這些波動正是後來星係和星係團形成的“種子”。讀者將瞭解到如何通過分析這些波動，推導齣宇宙的年齡、麯率以及物質和能量的精確組分。 在宇宙“黑暗時代”結束後，引力開始發揮主導作用。我們深入考察瞭第一代恒星（Population III Stars）的形成，它們是宇宙中第一批點燃的熔爐，它們的誕生與死亡塑造瞭第一批重元素，為後續的恒星和行星係統奠定瞭基礎。本部分的高潮是星係的形成與演化，從最初的微小擾動如何吸積物質，形成鏇渦星係、橢圓星係，直至形成我們所在的本星係群和更宏大的拉尼亞凱亞超星係團。 第二部分：深空中的隱形之手：暗物質與暗能量 現代宇宙學最大的謎團，莫過於那占據瞭宇宙總質能約95%的神秘成分。本書將用近三分之一的篇幅來剖析“暗麵”。 關於暗物質，我們將係統梳理支持其存在的各項獨立證據：星係鏇轉麯綫的異常、星係團的引力透鏡效應、以及宇宙大尺度結構形成的模擬結果。我們不會滿足於僅描述現象，而是會深入探討候選粒子——從弱相互作用重粒子（WIMPs）到軸子等理論模型。書中會詳述地麵和太空中的直接探測實驗（如XENONnT項目）和間接探測嘗試（如對湮滅信號的搜尋），客觀評估現有實驗的局限性與突破潛力。 接著是更加令人費解的暗能量。我們將追溯發現宇宙加速膨脹的曆史脈絡，重點分析Ia型超新星觀測的細節。書中將深入探討當前主導模型的解釋——宇宙學常數（Lambda），並將其置於愛因斯坦廣義相對論的框架下進行討論。此外，我們還將審視其他競爭性理論，例如五維理論（quintessence）模型，以及修改引力理論（Modified Gravity, MOND的擴展形式）如何試圖繞開“暗能量”這一假設。理解暗能量，就是理解宇宙膨脹的驅動力及其未來的命運。 第三部分：時空麯率與極端物理 本部分將帶領讀者進入廣義相對論的奇特領域，探索那些挑戰我們日常直覺的時空結構。 黑洞，作為時空麯率達到極點的區域，是宇宙中最具魅力的天體之一。我們將詳細解析史瓦西半徑、事件視界的概念，並討論霍金輻射理論——這一將量子力學與廣義相對論邊緣地帶相結閤的精妙構想。書中會涵蓋對事件視界望遠鏡（EHT）捕獲的M87和人馬座A陰影的最新分析，以及對引力波天文學的革命性貢獻。LIGO和Virgo的探測如何證實瞭雙黑洞並閤的場景，並為我們提供瞭檢驗強引力場下物理定律的絕佳實驗室。 我們還將延伸探討宇宙學中的拓撲學概念：宇宙是否有限且閉閤？我們所處的宇宙是否隻是更大結構的一部分（例如多重宇宙理論）？雖然這些內容帶有更強的推測性，但本書將嚴格遵循理論推導和觀測限製，區分已被證實的物理事實與尚未證實的理論前沿。 第四部分：終局：宇宙的最終熱寂或新生？ 宇宙的未來取決於暗能量的本質。本章是對宇宙學時間綫的終極展望。如果暗能量是恒定的宇宙學常數，那麼宇宙將迎來熱寂（Heat Death），所有的恒星燃燒殆盡，黑洞蒸發，留下一個寒冷、稀疏、熵值極高的虛空。我們將量化這一過程所需的時間尺度。 然而，如果暗能量的性質隨時間變化（如“幽靈能量”），那麼宇宙的命運可能是“大撕裂”（Big Rip），即加速膨脹最終撕裂星係、恒星、原子乃至基本粒子。本書將對比這些模型，並指齣目前哪種觀測證據更傾嚮於哪一種未來。 結語：人類在尺度中的位置 在宏大的敘事終點，本書將迴歸到人類的視角。宇宙學不僅是物理學的分支，更是哲學和認知的邊界。當我們理解瞭宇宙的渺小開端與宏大結構，以及我們存在於如此廣闊的時空背景之下時，我們如何重新定義“意義”？《群星的呢喃》旨在激發讀者對未知的好奇心，並以一種謙卑而敬畏的心態，去麵對我們所棲居的這個深邃而不斷演化的宇宙。本書適閤對現代天體物理學、理論物理學有濃厚興趣，並願意進行深入思辨的讀者。

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