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出版者:上海外教

作者:维维埃 编

出品人:

页数:116

译者:龚龙生

出版时间:1996-12

价格:16.00元

装帧:平装

isbn号码:9787810461764

丛书系列:

图书标签:

• 英语
• 教育
• 未来展望
• 科技发展
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• 全球化
• 可持续发展
• 人文关怀
• 时代精神

寰宇星尘：探寻宇宙的边际与生命的起源 本书是一部宏大的宇宙学与天体生物学著作，它将带领读者进行一场跨越时空的史诗级旅行，从宇宙大爆炸的奇点，直至遥远星系中可能存在的生命形态。 第一部：时间之河的源头——宇宙的诞生与演化 第一章：寂静之前的虚无 本书伊始，我们将追溯至时间与空间尚未诞生的那一刻。这里没有光，没有物质，只有无限的密度与温度。我们深入探讨现代物理学对“奇点”的描述，以及量子引力理论试图弥合广义相对论与量子力学鸿沟的尝试。读者将了解到暴胀理论如何解释宇宙的极速膨胀以及其留下的印记——宇宙微波背景辐射（CMB）。我们将详细剖析CMB的各项精细结构，如库尼亚斯-维德极化（E-modes）和B-modes，这些微小的温度和极化波动，是宇宙早期量子涨落的“化石”，为我们理解宇宙的初始条件提供了无可替代的证据。 第二章：创世的光芒与黑暗时代 在暴胀结束后，宇宙进入了一个充满基本粒子汤的炽热阶段。本章将细致描述夸克时代、轻子时代以及原子核的形成过程（太初核合成）。我们将量化氢、氦、锂等轻元素的丰度，并展示这些丰度如何精确地与标准宇宙学模型（Lambda-CDM模型）的预测相符，这是对该模型的有力支持。 随后，宇宙冷却，电子与原子核结合形成中性原子。这个被称为“复合”的事件，使得光子得以自由传播，形成了我们今天观测到的宇宙微波背景。在此之后，宇宙陷入了漫长的“黑暗时代”。我们探讨这个时代——没有恒星或星系发光——的物理状态，以及正是引现实宇宙结构形成的基础。 第三章：结构的觉醒——第一批恒星与星系的形成 黑暗时代如何终结？本章聚焦于引力如何在早期物质密度的微小不均匀性上发挥作用。我们将模拟暗物质晕的形成，以及气体如何被捕获到这些晕中，最终点燃了宇宙的第一批恒星——第三星族星（Population III stars）。这些巨型、短命的恒星，是宇宙中重元素的熔炉。它们的死亡（超新星爆发）将碳、氧、铁等元素播撒到宇宙空间，为后续恒星、行星乃至生命的诞生铺平了道路。 我们还将深入探讨早期星系合并和结构组装的过程，从最初的“星系胚胎”到如今星系团和超星系团的宏伟网络。读者将了解活动星系核（AGN）在调节星系演化中的关键角色，以及星系际介质（IGM）作为宇宙中最大储藏库的重要性。 第二部：生命的奥秘——从化学到生物圈 第四章：星际的分子工厂 本部分将目光转向“元素炼金术”的下一个阶段：有机化学。我们不再关注宏大的引力结构，而是聚焦于分子尺度上的复杂性。本章详细考察了星际分子云中形成的复杂有机分子（COMs）。从简单的氰化氢（HCN）到复杂的氨基酸前体，我们分析了毫米波和射电望远镜如何探测到这些分子，以及它们如何在致密的气体云中通过光化学或表面催化反应得以合成。 我们将探讨“低温动力学”在这些合成路径中的核心作用，以及这些星际原料如何被输送到新生恒星的原行星盘中。 第五章：行星的铸就与宜居性探寻 恒星诞生后，围绕其运行的尘埃和气体盘是行星的温床。本章细致描绘了行星形成的两大主流理论：核吸积（Core Accretion）和引力不稳定性（Gravitational Instability）。我们重点研究了地球、火星、木星等太阳系内行星的形成过程，特别是水和挥发性物质是如何在宜居带内外被输送和捕获的。 随后，我们将引入“宜居性”的概念。这不仅仅是液态水存在的区域（宜居带），更涉及行星的地质活动、磁场保护、大气成分的演化以及板块构造在碳循环中的作用。我们将分析系外行星观测数据（开普勒、TESS任务），研究“超级地球”和“迷你海王星”的普遍性，并探讨“地球孪生体”的真正标准。 第六章：生命的起源——化学演化的必要性 本书最具挑战性的部分之一，是探讨“无生命的物质如何转变为有生命的系统”。我们回顾了“生命起源”研究的几大关键假说： 1. RNA世界假说： 探讨了核糖核酸（RNA）作为遗传物质和催化剂（核酶）的双重角色的可能性。 2. 原始汤理论的现代修正： 考察了深海热液喷口或微孔隙矿物表面作为早期生化反应场所的优势。 3. 代谢优先理论： 探讨了能量获取与自我维持的化学循环，如何先于复杂的遗传信息系统的建立。 本章强调，生命起源并非单一事件，而是一个序列化的、概率极高的化学演化过程，需要特定的环境条件作为催化剂。我们将分析生命必需的四大类生物大分子（脂质、核酸、蛋白质、碳水化合物）在早期地球环境中的自组装过程。 第三部：星际的遥望——地外生命的探索与未来 第七章：生命的信号——生物特征与技术特征 如果宇宙中存在生命，我们如何才能确认？本章专门讨论寻找地外生命的主要方法。我们将详细介绍“生物特征”（Biosignatures）的分析，例如系外行星大气中氧气、甲烷、臭氧的协同存在，以及非平衡态气体混合物的意义。我们评估了詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在探测类地行星大气光谱方面的能力和局限性。 更进一步，我们探讨了“技术特征”（Technosignatures）——即地外文明存在的直接证据。从SETI（搜寻地外文明计划）的射电信号监听，到对戴森球等巨型工程结构的间接搜寻，我们将分析费米悖论的各种解释（从“大过滤器”理论到“自我设限”假说）。 第八章：遥远的回响与文明的终局 本书的最后部分将视野投向更远的未来与更远的距离。我们审视了银河系中数以亿计的潜在宜居世界，并讨论了人类对太阳系内其他天体（如木卫二、土卫二）冰下海洋中微生物生命探索的前景。 最终，我们将讨论宇宙学尺度上的“终极命运”问题。无论是“大撕裂”、“大冻结”还是“大坍缩”，宇宙的最终结局将如何影响生命的持续性？本书以一种科学的、却充满人文关怀的语调结束：即使面对宇宙的浩瀚与终极的孤独，人类对知识和存在的探索，本身就是宇宙中最有意义的现象之一。 --- 本书特色： 跨学科整合： 首次将高能物理、宇宙学、行星科学、有机化学与生物化学前沿研究融为一体。 数据驱动： 引用了最新的JWST观测数据、系外行星目录以及早期宇宙模拟结果。 哲学思辨： 在严谨的科学叙述中，穿插对“我们是谁”、“我们在哪里”的深刻哲学探讨，避免了对单一结论的武断下定论。 适合读者： 物理学、天文学、生物学专业学生，以及所有对宇宙的终极问题抱有无限好奇心的非专业读者。本书旨在激发读者对科学边界的敬畏感。

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