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出版者:McGraw-Hill Science/Engineering/Math

作者:Stephen Schneider

出品人:

页数:800

译者:

出版时间:2011-2-15

价格:$ 218.94

装帧:Paperback

isbn号码:9780073512136

丛书系列:

图书标签:

• 星空
• 天文学
• 天体物理
• 大爆炸
• Astronomy
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• 宇宙
• 银河系
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• 太空探索
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• 宇宙学
• 天文观测

宇宙的低语：星际探秘与宇宙起源的宏伟叙事 本书简介 本书《宇宙的低语：星际探秘与宇宙起源的宏伟叙事》并非一部面向初学者的入门教材，它是一次深入的、充满思辨性的宇宙学与天体物理学之旅。本书旨在引导读者超越日常可见的星光，触及宇宙结构最深层的秘密，探讨从极早期宇宙的量子涨落到遥远星系团的演化轨迹。它融合了最前沿的观测数据、理论模型推演以及对物理学基本原理的深刻洞察，旨在为对宇宙本质抱有深厚好奇心的读者提供一个全面而富有挑战性的知识框架。 第一部分：时空织锦的编织——宇宙学的根基 本书的开篇，我们并不急于描绘壮丽的星云图景，而是着力于构建理解宇宙的理论工具箱。我们将从爱因斯坦的广义相对论（GR）出发，但这并非简单的公式堆砌。重点在于GR如何将物质和能量的概念融入到时空自身的几何结构中。我们将深入探讨“弯曲时空”的物理图像，理解引力如何不再是牛顿式的“超距作用力”，而是时空自身形变的表现。 随后，本书将详细阐述标准宇宙学模型——Lambda-CDM（$Lambda$CDM）模型的核心要素。我们将解构其两大支柱：冷暗物质（CDM）与暗能量（$Lambda$）。关于暗物质，我们将梳理其存在的间接证据，从星系旋转曲线的异常到引力透镜效应的精确测量，探讨粒子物理学中对WIMPs（弱相互作用重粒子）和轴子等候选粒子的理论预测与实验搜索的现状。本书将批判性地审视修改引力理论（如MOND）的优势与局限性，强调现有观测对CDM模型的强烈支持，但同时也承认其在小尺度结构形成上仍面临的挑战。 暗能量的探讨占据了相当大的篇幅。我们将追踪这一“宇宙膨胀加速器”的发现历程，从Ia型超新星观测的突破开始。深入分析宇宙学常数（Vacuum Energy）的本质困境——理论预测值与观测值之间跨越数十个数量级的巨大差异，即“宇宙学常数问题”。本书将探讨诸如卡西米尔效应等量子场论现象与暗能量的潜在联系，并考察一系列替代性的动态暗能量模型，例如渐近反击理论（quintessence）和$f(R)$引力模型，试图描绘出暗能量在未来宇宙命运中的潜在作用。 第二部分：光与物质的剧本——恒星与星系的生命周期 在奠定了宇宙学的宏观框架后，本书将焦点转向构成我们所见宇宙的基本单元：恒星、星系及其演化。 恒星演化部分，将超越简单的主序星概念。我们聚焦于恒星生命周期中关键的物理过程：核聚变反应的细节（质子-质子链、CNO循环），以及中微子在能量传输中的关键角色。本书将详细分析简并压力如何抵抗引力坍缩，并详述白矮星的钱德拉塞卡极限、中子星的托尔曼-奥本海默-沃尔科夫（TOV）极限，以及黑洞的形成机制。对于超新星爆发（Ia型和II型），我们将深入探讨其物理驱动力，特别关注重元素（如铁以上的元素）在这些剧烈事件中如何被快速高效地“锻造”出来，完成了对宇宙化学演化的初步解释。 星系演化部分，则是一部关于引力、气体动力学与反馈过程的史诗。我们将探讨星系形成中的“自底向上”与“自顶向下”两种主要路径。从早期宇宙中由暗物质晕主导的微晕（minihalo）如何通过并合（merger）成长为盘状星系和椭圆星系。本书将特别关注星系内部的气体冷却、恒星形成效率以及星系活动星系核（AGN）的反馈作用。AGN的喷流和辐射如何将周围的星系际介质（IGM）加热并扫清，从而调节甚至停止了宿主星系的恒星形成，这是理解大尺度结构形成的关键环节。 第三部分：极端物理学的疆域——黑洞、引力波与高能宇宙 本书的后半部分，转向宇宙中能量密度最高、物理定律受考验最严苛的领域。 黑洞物理将不仅仅停留在事件视界和史瓦西半径的描述。我们将探索霍金辐射的量子效应，理解黑洞并非绝对的“吞噬者”，而是具有有限寿命的量子热源。对环绕黑洞吸积盘的辐射谱线分析，以及关于信息悖论的哲学与物理学辩论，都将被深入剖析。 引力波天文学的兴起，为我们提供了观测宇宙的全新“感官”。本书将详细阐述LIGO和Virgo合作组织所探测到的引力波事件，例如双中子星并合（GW170817）所带来的电磁对应体（Kilonovae）。我们将分析引力波信号（如“啁啾”信号）如何精确地验证了GR在强场区域的有效性，并讨论引力波如何成为测量哈勃常数和探索早期宇宙的独立探针。 高能宇宙射线和中微子物理也是本书关注的重点。我们将探究宇宙中能量最高的粒子——超高能宇宙射线——的来源之谜，讨论活跃星系核、伽马射线暴（GRBs）以及快速射电暴（FRBs）作为潜在的“宇宙加速器”的物理机制。对中微子望远镜（如IceCube）的观测结果的解读，将帮助我们构建一个多信使天文学的完整图景，揭示那些不发光或只以高能粒子形式才可见的宇宙事件。 第四部分：基础物理学的边界与未来展望 本书的收尾部分，将目光投向那些挑战现有理论框架的前沿问题。 我们将探讨暴胀理论（Inflation），试图在量子场论的背景下解释宇宙的平坦性、视界问题以及初始的密度扰动如何转化为后来的星系结构。对原初引力波谱的探测，被视为验证暴胀模型的“圣杯”，本书将分析当前实验的灵敏度与理论预测之间的差距。 最后，本书将以对“万有理论”的探索作为总结。从弦理论到圈量子引力，我们将审视这些试图统一广义相对论和量子力学的尝试，以及它们对我们理解奇点（如宇宙大爆炸原点和黑洞中心）的根本性影响。 本书的每一章都旨在激发读者的批判性思维，鼓励读者在理解既有成就的同时，也认识到宇宙知识的浩瀚与未解之谜的驱动力。它不是提供简单的答案，而是提供一套严谨的方法论，去追问那些最宏大、最深刻的关于“我们从何处来，将往何处去”的问题。

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这本《Pathways to Astronomy》简直是一场令人神清气爽的科学盛宴！我一直以来都对宇宙充满敬畏，但又觉得科学的殿堂高不可攀，直到我翻开这本书。它没有让我感到压力，反而像一位循循善诱的长者，用一种非常接地气的方式，引导我一步步探索宇宙的奥秘。 我最欣赏的是它在解释复杂概念时的耐心和清晰。比如，当讲到光速不变原理时，作者并没有直接抛出数学公式，而是通过一个巧妙的设想实验，让我理解为什么无论观察者如何运动，光速都保持不变。这种“抽丝剥茧”的讲解方式，让我在理解那些可能令人生畏的物理原理时，感到毫不费力。书中对引力透镜效应的描述也同样精彩，它让我第一次真正理解了光线如何在巨大的质量影响下发生弯曲，从而看到遥远宇宙的扭曲影像。 阅读过程中，我常常会因为书中描述的宇宙现象而感到惊叹。从行星的形成到恒星的演化，从星系的碰撞到宇宙的大尺度结构，作者都用极具画面感的语言将它们呈现在我眼前。我仿佛看到了早期宇宙中尘埃和气体是如何聚集，形成了第一批恒星，又如何逐渐演化成我们今天看到的浩瀚星系。书中对系外行星探索的章节也让我耳目一新，那些关于“宜居带”和“类地行星”的讨论，让我对宇宙中是否存在其他生命的可能性充满了遐想。 此外，本书还穿插了一些关于天文学史上的重要发现和关键人物的故事。我了解到，很多我们今天习以为常的天文知识，都经历了漫长而艰辛的求索过程。这些故事不仅让我对科学发展的曲折历程有了更深的认识，也让我更加敬佩那些敢于挑战权威、勇于探索未知的科学家们。比如，书中对玛丽·科里在恒星光谱研究上的贡献的提及，让我看到了女性在天文学领域的卓越成就，这激励了我去打破固有思维的局限。 这本书不仅拓宽了我的视野，更点燃了我对宇宙持续探索的热情。它让我意识到，宇宙的奥秘远不止我们所见，而探索的过程本身就充满了无尽的乐趣。我非常享受每一次翻阅它的时光，它总能带给我新的启发和思考，让我对这个我们身处其中的宏大宇宙，有了更深层次的理解。

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《Pathways to Astronomy》这本书，给我带来了前所未有的阅读体验，它让我感觉像是和一位博学的智者一起，在浩瀚的宇宙中进行一次漫无目的却又充满惊喜的漫游。这本书的叙述风格非常独特，它不像传统的科普读物那样，一开始就将所有知识点一一罗列，而是更像在讲述一个引人入胜的故事，将科学知识巧妙地融入其中。 我特别着迷于书中对宇宙尺度和距离的描述。作者通过各种巧妙的比喻，让我深刻体会到了宇宙的浩瀚无垠。比如，当读到关于光年的概念时，作者并没有简单地给出定义，而是通过想象，让我能够“感受”到光线从遥远的恒星传播到地球所需的时间。这种身临其境般的体验，让我对宇宙的尺度有了更直观的认识，也让我对自己作为渺小人类的存在有了更深的思考。 书中对天体物理学的一些基础概念的讲解，比如恒星的演化和生死，都充满了画面感。我仿佛看到了年轻的恒星是如何燃烧氢元素，逐渐走向衰老，最终可能变成白矮星、中子星，甚至吞噬一切的黑洞。作者将这些剧烈的宇宙事件描述得如此生动，让我对宇宙的 dynamism 产生了深刻的印象，也对生命在宇宙中的位置有了更广阔的理解。 让我惊喜的是，本书并没有回避一些关于宇宙的未解之谜，反而将它们呈现出来，并引发了我深入思考。比如，关于暗物质和暗能量的探讨，作者清晰地阐述了我们为什么会推测它们的存在，以及它们在宇宙中所扮演的角色，同时也承认了我们目前对它们的了解仍然非常有限。这种开放性的讨论，让我觉得科学并非是僵化的知识，而是一个不断探索和修正的过程。 这本书的另一个亮点在于它对科学方法论的强调。作者在介绍不同的天文学发现时，经常会提及科学家是如何提出假设、设计实验、收集数据，并最终得出结论的。这种对科学过程的展示，让我不仅学到了知识，更学会了如何去思考科学问题，以及如何去欣赏科学研究的严谨和智慧。我感觉自己不仅仅是在阅读一本天文学的书，更是在学习一种观察和理解世界的方式。

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对于我这样一个对星空有着朦胧向往，却从未真正深入了解过天文学的人来说，《Pathways to Astronomy》简直就像一盏指路明灯。它没有像某些入门书籍那样，一开始就抛出一堆天体列表和观测指南，而是以一种极其友好的姿态，邀请我一同踏上这场星辰大海的旅程。 我尤其喜欢作者在描述宇宙现象时所展现出的诗意和哲思。它不仅仅是科学知识的罗列，更是一种对宇宙深邃之美的感悟。当我读到关于黑洞的描述时，我感受到的是一种既令人敬畏又充满神秘的吸引力。作者没有仅仅停留在物理学的定义上，而是试图描绘出黑洞那种吞噬一切、连光都无法逃脱的极端状态，以及它可能对时空产生的不可思议的影响。这种叙述方式，让我不仅在理智上理解了黑洞，更在情感上与其产生了共鸣。 书中对不同类型星系的介绍也让我大开眼界。从螺旋星系那优美的旋臂，到椭圆星系那浑圆的形态，再到不规则星系那狂野的姿态，每一种都展现了宇宙演化过程中不同的可能性。作者还通过类比，将星系碰撞的过程描述得如同宇宙中的一场宏大芭蕾，充满了力量与秩序。这让我对宇宙的“生命”有了更直观的认识，不再将它仅仅视为冰冷的机械运转。 我非常欣赏书中对天文学史上的那些“aha moments”的深入剖析。例如，牛顿是如何从苹果落地的现象联想到行星绕日运行的万有引力，这一思考的飞跃，让我看到了科学思维的火花是如何在日常生活中闪现。还有哈勃对宇宙膨胀的观测，是如何从一系列数据中揭示了宇宙并非静止不变的真相，这些都让我对科学发现的智慧和勇气充满了敬佩。 这本书的魅力还在于它能够不断地激发我的好奇心。每当我读完一个章节，总会产生更多的疑问，想要继续深入了解。比如，在读到关于宇宙大爆炸的理论时，我开始思考“大爆炸之前是什么？”以及“宇宙是否是无限的？”这些看似哲学的问题，在这本书的引导下，变得更加具有科学的探索性。我渴望能带着这本书继续遨游在天文学的海洋中。

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这本书简直是为我这样对宇宙充满好奇，但又对传统天文学教科书望而却步的人量身定做的！从第一页开始，我就被作者流畅而富有感染力的文字深深吸引。它不像那些枯燥乏味的教材，充斥着晦涩难懂的公式和术语，反而更像是一位经验丰富的天文学家，坐在你身边，用最生动形象的语言，娓娓道来宇宙的奥秘。 我特别喜欢书中对天体物理学概念的解释，比如黑洞的形成和视界，超新星爆发的壮观景象，还有星系的演化过程。作者并没有简单地给出定义，而是通过巧妙的比喻和生活化的例子，将这些遥远而复杂的现象变得触手可及。读到关于暗物质和暗能量的部分时，我仿佛置身于一场未知的探索之中，作者的描述让我对这些宇宙中的“隐形巨头”产生了前所未有的直观认识，甚至引发了我对宇宙终极命运的思考。 书中穿插的各种历史故事和科学家的轶事也让阅读过程充满乐趣。了解哥白尼的“日心说”是如何打破中世纪的桎梏，伽利略的望远镜如何揭示月球表面的陨石坑，爱因斯坦的相对论又是如何颠覆我们对时间和空间的认知，这些都让我觉得天文学的发展史本身就是一部波澜壮阔的史诗。这种将科学发现与人文精神相结合的方式，极大地提升了我阅读的沉浸感，让我感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在与那些伟大的灵魂进行跨越时空的对话。 而且，本书在视觉呈现上也做得非常出色。那些精美的星云图片、遥远星系的航拍图，还有行星表面的高清照片，都给我带来了视觉上的震撼。它们不仅仅是插图，更是书中内容的重要补充，让抽象的科学概念变得更加具体和生动。每次翻到新的章节，我都会被书中令人惊叹的宇宙景象所吸引，不禁感叹宇宙的浩瀚与美丽。这些图片让我更加渴望亲自去仰望星空，去感受那份来自宇宙深处的宁静与壮丽。 总而言之，这本书为我打开了一扇通往天文学世界的大门，它让我看到了宇宙的壮丽，感受到了科学的魅力，也激发了我内心深处对未知的好奇。我强烈推荐给任何对宇宙感兴趣的朋友，无论你是初学者还是有一定基础，这本书都能带给你意想不到的惊喜和启迪。它不仅仅是一本书，更是一次心灵的宇宙之旅。

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这本书，名为《Pathways to Astronomy》，确实如其名，为我打开了通往奇妙宇宙的无数条路径。它不是那种填鸭式的教科书，而是更像一个经验丰富的向导，带着我，一步步深入探索那些令人心驰神往的天体和现象。 我非常欣赏书中对宇宙起源和演化的叙述。从宇宙大爆炸的奇点，到早期宇宙的量子涨落，再到第一批恒星和星系的形成，作者以一种循序渐进的方式，将这个宏大的故事娓娓道来。他没有回避那些复杂的物理过程，而是通过巧妙的比喻和生动的描述，让这些原本抽象的概念变得鲜活起来。我仿佛能看到宇宙在那个混沌的开端，逐渐孕育出秩序和结构，最终演变成我们今天所见的广阔宇宙。 书中对行星科学的介绍也让我大开眼界。无论是太阳系的八大行星，还是那些遥远的矮行星和柯伊伯带天体，作者都对其进行了细致的描绘。他不仅仅列举了它们的特征，更深入探讨了它们的形成机制、地质活动，以及在太阳系演化中所扮演的角色。我尤其被书中关于火星和木卫二的探索描述所吸引，这些关于可能存在生命的星球的讨论，极大地激发了我对地外生命的想象。 值得一提的是，本书在解释一些前沿的天文学概念时，并没有让我感到困惑。例如，当谈到宇宙膨胀和哈勃常数时，作者通过清晰的图示和类比，让我理解了宇宙是如何在不断地扩张，以及我们是如何测量这种扩张速度的。他能够将复杂的物理模型转化为易于理解的语言，这一点非常难得。 这本书的价值远不止于知识的传授。它更在于它能够点燃我内心深处对宇宙的好奇心和探索欲。每一次翻阅，我都能发现新的亮点，产生新的思考。它让我意识到，我们所生活的宇宙充满了无限的可能性，而人类的探索之路也才刚刚开始。我迫不及待地想将这本书推荐给我的朋友，让他们也能一同踏上这段美妙的宇宙探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本书看上去有教材的节奏，因为有习题，我超爱铜版印刷的材质！不过好沉。。。其实所有的天文学书籍更多的还是一本百科全书，而非教材。仰望星空，很安静地发着呆，突然明白为神马好多女生觉得去看星星很浪漫，因为我实在很喜欢那种发呆，呆着呆着就睡着的节奏。。。好吧我就是只懒懒的货。。。觉得可以认出不同的星星，然后探讨大爆炸理论和黑洞，自己好像一个geek一样牛逼闪闪照大地有木有！嘿嘿~

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