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出版者:上海辞书出版社

作者:

出品人:

页数:496

译者:

出版时间:1991-10

价格:14.00

装帧:精装

isbn号码:9787532600144

丛书系列:

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探索浩瀚星辰：宇宙物理学前沿导览 本书特色： 宏大叙事，微观洞察： 本书以引人入胜的叙事方式，带领读者从宇宙的起源追溯至今，深入探讨恒星的生灭、星系的演化以及暗物质和暗能量的未解之谜。 前沿概念，通俗阐释： 复杂的物理学概念，如广义相对论、量子场论在宇宙学中的应用，均以清晰、形象的比喻和模型进行解释，即使是非专业读者也能轻松领略其精髓。 跨学科视野，整合前沿发现： 内容涵盖了最新的天文观测数据（如引力波、詹姆斯·韦伯太空望远镜的发现），并结合了粒子物理学和高能物理学的最新进展，全面勾勒出当代宇宙学研究的蓝图。 第一部分：宇宙的黎明与结构奠基 第一章：时空的几何学与宇宙的起源 宇宙并非一个静止的背景，而是一个动态的实体。本章将从爱因斯坦的广义相对论出发，剖析引力如何塑造时空结构。我们首先回顾经典的宇宙学模型——弗里德曼方程组的推导，它们是描述均匀、各向同性宇宙膨胀的基础。 重点探讨“大爆炸”理论的证据链条：宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其在确定宇宙年龄和几何形态上的关键作用。我们将细致分析CMB的各项异性，它们是早期宇宙量子涨落的化石，也是后来所有大尺度结构（星系、星系团）的种子。本章还将深入讨论暴胀理论（Inflation），这一理论如何解决了视界问题和磁单极子问题，并预测了宇宙在极早期经历的超光速膨胀阶段。 第二章：基本粒子与早期宇宙的熔炉 宇宙诞生后的最初几分钟，是物理定律发挥主导作用、物质形态急剧变化的时期。本章聚焦于宇宙演化早期的物理过程。我们将追溯夸克时代、轻子时代和核合成时代。 探讨物质-反物质不对称性的起源（重子生成问题），为什么我们的宇宙主要由物质构成，这一微妙的平衡是如何建立的？随后，详细解析原初核合成（BBN）的物理过程，氢、氦、锂等轻元素的丰度如何精确地印证了标准宇宙学模型。通过对这些早期“指纹”的解读，我们得以一窥宇宙在温度达到数万亿开尔文时的基本组分和相互作用规律。 第三章：暗物质的幽灵：看不见的引力支柱 尽管我们对构成恒星、行星和气体的普通物质（重子物质）有深入了解，但观测证据强烈表明，宇宙中存在着一种占主导地位的、不发光、不吸收光的物质——暗物质。 本章系统梳理了支持暗物质存在的多个独立观测证据：从星系旋转曲线的异常平坦性，到星系团的引力透镜效应，再到子弹星系团（Bullet Cluster）的碰撞分析。我们将评估当前主流的暗物质候选者，包括弱相互作用大质量粒子（WIMPs）和轴子（Axions）。书中将阐述地面和空间探测实验（如LUX-ZEPLIN、PandaX）的最新进展，以及直接、间接和对撞实验的联合努力，试图揭示这种主宰宇宙引力结构的神秘物质的本质。 第二部分：恒星的生命周期与银河系的构造 第四章：恒星的诞生、演化与核能引擎 恒星是宇宙中将简单元素转化为复杂元素的熔炉。本章深入研究恒星形成的环境——分子云的引力坍缩过程。我们将剖析主序星阶段的能量平衡，即辐射压力与引力之间的精妙抗衡。 随后，将详细描绘恒星生命终结的不同路径：低质量恒星如何演化为白矮星，通过行星状星云抛射外层物质；而大质量恒星则以壮观的II型超新星爆发结束生命。重点解析核合成过程，即恒星内部如何通过碳氮氧循环（CNO Cycle）、氦聚变（三阿尔法过程）以及最终的铁核形成，奠定元素周期表的基石。 第五章：致密天体与极端物理实验室 恒星死亡的残骸——白矮星、中子星和黑洞——是检验极端物理定律的天然实验室。 白矮星与简并态： 探讨电子简并压力如何抵抗引力，以及钱德拉塞卡极限在解释Ia型超新星爆发中的作用。 中子星的奥秘： 深入中子星的内部结构，探究超高密度下的物质状态方程（EoS），了解其作为脉冲星（Pulsars）如何精确计时，并分析其作为引力波源的潜力。 黑洞：时空终极陷阱： 阐释史瓦西半径和事件视界的物理意义。本章将结合史瓦西黑洞、克尔黑洞的数学描述，并重点介绍事件视界望远镜（EHT）对M87和人马座A的直接成像成果，以及它们对广义相对论的检验。 第六章：星系的形成、演化与宇宙网 物质在宇宙中并非均匀分布，而是聚集在由引力主导的、庞大的“宇宙网”结构中。本章着眼于星系尺度的物理学。 分析星系分类法（哈勃序列）的物理意义，区分椭圆星系、旋涡星系和不规则星系的形成历史。重点研究星系团和超星系团的动力学，以及宇宙大尺度结构的形成——从早期量子涨落到如今可见的纤维状结构和空洞。本章还将讨论星系合并和反馈机制（如活动星系核AGN的喷流）如何影响星系的恒星形成历史和形态演化。 第三部分：宇宙的未来与未解之谜 第七章：暗能量与加速膨胀的悖论 自上世纪末以来，观测揭示了宇宙膨胀正在加速，这一发现引出了“暗能量”的概念。本章将详尽分析测量加速膨胀的关键手段——Ia型超新星作为标准烛光的应用。 探讨描述暗能量的主流模型——宇宙学常数（Λ）。我们将讨论真空能的理论值与观测值之间巨大的差异（真空灾难），以及其他替代性理论，如第五元素（Quintessence）。暗能量在未来宇宙的命运中扮演着决定性角色，本章将预测不同暗能量模型下宇宙的最终归宿（热寂、大撕裂或大挤压）。 第八章：引力波天文学：时空涟漪的探测 引力波是时空本身的扰动，是爱因斯坦广义相对论的最终预言之一。本章系统回顾引力波的产生机制，主要关注双黑洞、双中子星以及黑洞-中子星并合事件。 重点介绍激光干涉引力波天文台（LIGO）、处女座（Virgo）和KAGRA（LVK合作组织）的探测原理和技术挑战。我们不仅讨论了引力波信号（如GW150914）的分析方法，更强调多信使天文学的兴起——例如GW170817（中子星并合事件）如何首次将引力波信号与电磁波信号关联起来，为重元素的起源（如金和铂）提供了直接证据。 第九章：量子引力与超越标准的探索 当代物理学的两大支柱——广义相对论和量子力学——在普朗克尺度上仍然存在根本性的冲突。本章展望了试图统一这两者的理论前沿。 探讨弦论（String Theory）和圈量子引力（Loop Quantum Gravity）等尝试构建量子引力理论的框架。此外，我们还将审视那些挑战标准模型和标准宇宙学模型的观测信号，例如可能存在的额外维度、宇宙常数的精细调节问题，以及高能物理实验对超越标准模型粒子（如超对称粒子）的持续搜索。本书以对基础物理学终极问题的反思作为结束，引导读者思考人类认知边界之外的宇宙图景。

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这本书的排版真是让人眼前一亮，那种沉稳又不失现代感的风格，拿在手里就感觉很有分量。我尤其欣赏它在图文结合上的处理，那些插图和表格，不仅仅是简单的装饰，而是真正起到了辅助理解的作用。比如，当我翻到关于水文循环的那一页时，那张流程图做得非常清晰，即便是初次接触这个概念的人，也能很快抓住重点。而且，纸张的质感也相当不错，长时间阅读下来，眼睛也不会觉得特别疲劳，这对于一本工具书来说至关重要。我能感觉到，编者在设计这本书的外观和阅读体验上花了不少心思，这绝不是那种赶工出来的敷衍之作，而是真正用心打磨的作品，让人愿意反复翻阅和使用。这种对细节的关注，让我在查找资料时，不仅获得了知识，更获得了一种愉悦的心情。

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与其他同类书籍相比，这本书的更新速度和时效性让我印象深刻。它并没有停留在经典理论层面，而是融入了许多近年来环境科学领域取得的新进展和新方法。我注意到，书中对一些前沿监测技术和可持续发展新标准的描述都非常详尽且与时俱进。这对于我们这些需要紧跟行业发展步伐的人来说，简直是太重要了。它不是一本读完就束之高阁的书，而是一本可以陪伴我长期学习和工作的“活字典”。我可以信赖它提供的信息是基于当前最前沿的研究成果，而不是几年前的老旧数据，这一点对于专业领域的参考资料来说，是至关重要的价值体现。

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说实话，这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为这只是一本比较基础的入门读物，但深入阅读后发现，它对很多复杂概念的阐述都做到了兼顾准确性和易懂性。它没有一味地堆砌晦涩的术语，而是在解释这些术语时，总是能找到一个非常巧妙的切入点，将抽象的科学原理与我们日常生活中的现象联系起来。举个例子，它对大气污染物的生成机制的分析，不仅涵盖了理论模型，还结合了近些年的实际案例进行说明，这种“理论指导实践”的写法，极大地增强了知识的说服力。我感觉自己仿佛有了一位耐心且知识渊博的导师，随时准备为我解答每一个疑问，而不是面对一本冷冰冰的教科书。

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这本书的索引系统简直是救星，效率提升了不止一个档次！对于一本工具书而言，快速准确地定位信息是核心竞争力，而这本书在这方面做得极其出色。我测试了好几次，无论是查找一个特定的化学物质名称，还是寻找一个相对宽泛的环境影响概念，都能在几秒钟内找到相关的条目。它的交叉引用做得非常精妙，当你查阅A词条时，它会毫不吝啬地指向所有可能相关的B、C、D词条，引导你构建一个更全面的知识网络。这种结构设计，让知识的检索过程变成了一种探索和发现的乐趣，而不是枯燥的查找任务。我不再害怕面对浩如烟海的信息，因为我知道，这本书的导航系统非常可靠。

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最让我感到惊喜的是，这本书在叙事风格上做出的尝试。它并没有采用那种一板一眼、公式化的学术语言，而是融入了一种对自然世界深深的敬畏和关切。在描述生态平衡被打破的后果时，文字中流露出的那种紧迫感和对未来负责任的态度，深深地打动了我。它不仅仅是罗列事实，更是在潜移默化地培养读者的环保意识和科学伦理。这种人文关怀与硬核科学知识的完美结合，让阅读体验变得立体而富有意义。它提醒着我，我们所研究的每一个数据、每一个模型，最终都关乎我们共同的家园，这使得这本书的价值超越了单纯的知识传递层面。

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