小学综合英语

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出版者:上海外语教育出版社
作者:Ken Methold・D.F.Green
出品人:
页数:41
译者:
出版时间:1999-3-1
价格:7.00元
装帧:平装(无盘)
isbn号码:9787810466158
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《星辰的低语:宇宙探索与生命起源的奥秘》 内容简介 本书是一部深度探索宇宙学、天体物理学以及生命起源的科普巨著,旨在带领读者跨越时空界限,从微观粒子到宏大星系,追溯宇宙的诞生、演化以及生命在其中萌芽的恢弘历程。全书结构严谨,内容兼具前沿科学的深度与人文关怀的广度,力求以清晰、富有画面感的叙述方式,揭示隐藏在浩瀚宇宙背后的基本规律与未解之谜。 第一部分:时间的起点与空间的拓扑 本部分聚焦于宇宙的起源——大爆炸理论的最新进展及其面临的挑战。我们将从普朗克时期开始,详细阐述暴胀理论如何解决了早期宇宙的视界和平坦性问题。随后,本书深入探讨了宇宙微波背景辐射(CMB)的精细结构,将其视为早期宇宙的“指纹”。读者将跟随科学家的脚步,理解引力波的探测如何为我们打开了一个全新的“倾听”宇宙的窗口,以及这些波动如何揭示了早期宇宙的高能物理过程。 此外,本部分将详细解析暗物质与暗能量的本质。暗物质的间接证据(如星系旋转曲线、引力透镜效应)被详尽梳理,并介绍了当前寻找其粒子形态(如WIMPs、轴子)的实验进展。对于更为神秘的暗能量,本书剖析了其作为宇宙加速膨胀驱动力的作用,并对比了Lambda-CDM模型与其他竞争性引力理论的优劣。对这些“隐形”组分的深入剖析,将颠覆读者对宇宙物质构成和未来命运的传统认知。 第二部分:恒星的生与死——宇宙的炼金术 恒星是宇宙中最壮丽的剧场,是构成我们身体元素的基础。本部分系统地阐述了恒星的生命周期。从分子云的引力坍缩到原恒星的形成,再到主序星阶段的核聚变平衡,我们详细介绍了氢如何转化为氦的质子-质子链和CNO循环。 接着,本书重点探讨了恒星演化的终极命运:白矮星、中子星和黑洞。对于白矮星,我们将讲解电子简并压力的极限(钱德拉塞卡极限)及其在双星系统中的白矮星吸积可能引发的Ia型超新星。中子星的物理状态,特别是其极端密度的内部结构和脉冲星现象,将被细致描述。黑洞部分,我们将从史瓦西半径的概念出发,探讨事件视界之外的时空扭曲,以及最近对引力波天文学中黑洞并合事件的观测成果,这些观测为爱因斯坦广义相对论在强引力场下的有效性提供了无可辩驳的证据。本书特别关注了II型超新星爆发的物理机制,揭示了重元素(如金、铂等)如何在核心坍缩过程中通过快速中子捕获过程(r过程)被锻造出来,完成了宇宙的“元素炼金术”。 第三部分:星系、星系团与宇宙网 本部分将视角从单个恒星放大到庞大的星系尺度。我们探讨了星系的分类(螺旋星系、椭圆星系、不规则星系)及其形成与演化理论,包括星系合并、寒热气体流的输入对恒星形成率的调控作用。 随后,读者将进入宇宙学的主流结构——星系团和超星系团。本书详细介绍了星系团的物理特性,如高温的星系团气体(ICM)的X射线辐射特征,以及测量星系团质量的间接方法,如 सत 尔 亚 反应(Sunyaev-Zel'dovich effect)。通过对这些结构的分析,我们将构建出“宇宙网”的宏大图景:由空洞、纤维和高密度节点构成的三维结构,这是物质在早期宇宙微小涨落下,经引力作用长时尺度演化的结果。本章将结合计算机模拟(如Millennium Run)的数据,直观展示我们如何理解宇宙的“骨架”。 第四部分:地球的奇迹与生命元素的追溯 将目光收回到我们赖以生存的星球,本部分探讨了太阳系的形成以及地球如何成为一个宜居的“绿洲”。我们将回顾太阳星云假说,解释行星分异如何形成岩石行星和气态巨行星。地球早期历史中的关键事件,如月球的形成(大碰撞假说)和地球磁场的诞生(地核发电机效应),被视为生命得以存续的重要前提。 生命的起源是本书的另一核心议题。我们不会停留于生物学的表层,而是追溯构成生命的化学基础。本书深入讨论了生命所需元素(碳、氧、氮、磷等)的宇宙来源——主要来自恒星内部的核合成和超新星爆发。随后,我们将详细审视生命起源的化学阶段:从原始地球的还原性大气到有机分子(如氨基酸、核苷酸)的非生物合成(米勒-尤里实验的再评估),以及在深海热液喷口或粘土表面等特殊环境中,复杂聚合物(如RNA)如何可能自我复制的“RNA世界”假说。 第五部分:宜居带与系外行星的狩猎 随着天文观测技术的飞跃,系外行星的发现已成为现代天文学中最激动人心的领域。本部分全面介绍了系外行星的探测方法:从凌日法(开普勒、TESS任务)到视向速度法,再到直接成像技术。我们分析了不同探测方法对不同质量和轨道周期的行星的偏好。 本书随后将重点讨论“宜居带”的概念。这不仅包括液态水存在的传统定义,还扩展到行星气候的稳定性、大气层的构成、潮汐锁定效应以及恒星耀斑的影响。我们对比了不同类型的恒星(如M矮星、G型主序星)对行星宜居性的影响。最后,本书展望了詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)等下一代仪器,如何通过分析系外行星的大气光谱,寻找生物标记物(如氧气、甲烷的不平衡组合),这将是人类回答“我们是否孤独”这一终极问题的关键一步。 结语:科学的边界与人类的未来 本书在最后总结了当前宇宙学和天体生物学的前沿边界,包括对量子引力理论的探讨(如弦论和圈量子引力)以及对费米悖论的哲学思考。它强调了基础科学研究的必要性,以及人类对探索未知永不满足的好奇心,将驱动我们继续向着更深远的宇宙奥秘迈进。本书旨在激发读者对自然界最基本问题的敬畏之心,并理解人类在宏大宇宙图景中所处的独特位置。

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