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出版者:中原农民出版社

作者:杨福平

出品人:

页数:106

译者:

出版时间:2002-7-1

价格:9.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787806415153

丛书系列:

图书标签:

• 理论物理
• 量子力学
• 粒子物理
• 弦理论
• 宇宙学
• 高能物理
• 相对论
• 数学物理
• 前沿科学
• 科普

浩渺星河：一部探索宇宙终极奥秘的恢弘史诗 作者： 艾萨克·牛顿爵士（虚构） 出版社： 寰宇文库 ISBN： 978-1-928374-01-5 --- 内容提要： 《浩渺星河》并非一部描述日常生活琐碎或聚焦个体情感纠葛的作品。它是一部宏大叙事，一次横跨时间与空间的哲学与科学的深度对话。本书旨在带领读者，从人类认知与感知的微观起点出发，逐步攀升至对宇宙整体结构、演化规律及其终极命运的全面审视。全书结构严谨，论证层层递进，融合了最新的粒子物理学理论、广义相对论的精妙几何学，以及对黑洞、暗物质和暗能量等前沿议题的深刻剖析。 本书的核心目标在于解答如下宏大命题： 1. 时空结构的本质： 深入探讨闵可夫斯基时空到黎曼流形的演变，解析引力如何作为时空弯曲的表现形式，以及时间箭头在热力学第二定律中的不可逆性。 2. 物质的起源与归宿： 从夸克-胶子等离子体到恒星核聚变，追溯宇宙中所有基本粒子和复杂结构形成的物理机制。 3. 宇宙学的边界： 对暴胀理论、多重宇宙假说（Multiverse）进行详尽的梳理和批判性评估，探究我们可观测宇宙之外可能存在的物理实在。 4. 信息与熵的平衡： 考察信息论在描述宇宙演化中的作用，特别是关于黑洞信息悖论的最新进展，以及信息在宇宙整体熵增过程中的地位。 --- 第一卷：奠基——从欧几里得到爱因斯坦的几何革命 本卷首先回顾了经典物理学的两大支柱——牛顿力学与麦克斯韦电磁学，指出它们在描述高速运动和强引力场时的局限性。重点着墨于黎曼几何学的引入，解释了如何从平直空间的概念过渡到弯曲流形，这是理解广义相对论的数学基础。作者以清晰的数学推导，阐释了爱因斯坦场方程（$G_{mu u} = frac{8pi G}{c^4} T_{mu u}$）的几何意义——物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。特别辟出章节详细分析了引力波的预测及其在LIGO上的首次探测，将其视为时空结构本身发生涟漪的直接证据。 第二卷：深渊——黑洞、奇点与信息的囚笼 本卷是全书中最具思辨性的部分之一。它详细考察了史瓦西解、克尔解等静态与旋转黑洞的精确解，揭示了事件视界（Event Horizon）这一单向膜的物理特性。作者对奇点（Singularity）进行了细致的探讨，从数学上的无限性转向物理上的不可描述性，并引入了量子引力效应可能在普朗克尺度上“平滑”奇点的概念。 最为引人注目的是对霍金辐射（Hawking Radiation）的深入解读。这里不仅重现了半经典计算的过程，更探讨了霍金信息悖论的深远影响：如果信息不会被彻底抹除，那么在信息跨越视界后，如何最终逃逸或被编码？本卷将此视为连接量子力学与广义相对论的核心难题，并展示了防火墙（Firewall）等激进理论的论证逻辑。 第三卷：迷雾——暗物质与暗能量的宇宙学观测证据 本书并未满足于描述已知的标准模型粒子，而是将焦点投向了占宇宙能量密度约95%的“暗”成分。 暗物质（Dark Matter）： 通过对星系旋转曲线、引力透镜效应以及宇宙微波背景辐射（CMB）的分析，本卷系统地梳理了支持冷暗物质（CDM）模型的观测证据。同时，对WIMPs（弱相互作用重粒子）、轴子（Axions）等候选粒子进行了严格的理论筛选，并评价了直接和间接探测实验的当前瓶颈。 暗能量（Dark Energy）： 重点分析了1998年Ia型超新星观测带来的震撼——宇宙正在加速膨胀。作者详尽地比较了宇宙学常数（Λ）与精质（Quintessence）模型的优劣。本书对暗能量的本质持保留态度，将其视为当前理论框架中最大的“补丁”，并讨论了修改引力理论（Modified Gravity Theories）作为替代暗能量解释的可能性。 第四卷：边际——暴胀、多重宇宙与时间之终 在宇宙学的最前沿，本卷探讨了如何用暴胀理论解决平坦性问题和视界问题。作者详细推导了指数膨胀阶段的物理条件，并讨论了通过CMB极化信号（如B模式）来验证暴胀理论的路线图。 随后，叙事自然过渡到多重宇宙的假说。无论是永恒暴胀（Eternal Inflation）产生的“泡沫宇宙”，还是弦理论中的“景观”（Landscape），本书都以严谨的批判态度对待这些目前无法被直接检验的理论。作者强调，科学的边界在于可证伪性，并探讨了在理论物理中如何建立更严格的标准来区分合理解释与纯粹的数学构造。 最后，本书以宇宙的终极命运作结：热寂（Heat Death）、大撕裂（Big Rip）还是大反弹（Big Crunch）？通过对宇宙膨胀率和物质密度的精确测算，作者倾向于一个在无限遥远的未来，所有能量趋于均匀、熵达到最大值的“热寂”图景，一个宏大而寂寥的终局。 --- 风格与受众： 《浩渺星河》的写作风格沉稳、精确，充满对自然规律的敬畏，又不失科学家的批判精神。它避免了过度拟人化的比喻，专注于精确的物理概念和数学逻辑的展现。本书面向拥有扎实高等数学或物理学基础的读者，包括专业研究人员、研究生以及对宇宙学和理论物理有深度钻研兴趣的爱好者。它要求读者具备理解微积分、线性代数以及基础量子场论概念的能力，旨在提供一个关于当代宇宙学和引力理论的无妥协的、全面的学术巡礼。 本书绝非轻松读物，而是一次智力上的严酷考验与丰厚回报。 --- （总字数：约1480字）

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