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出版者:电子工业出版社

作者:九一工作组

出品人:

页数:372

译者:

出版时间:2004-2-1

价格:16.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505394773

丛书系列:

图书标签:

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探索星辰的奥秘：宇宙学前沿与人类的终极追问 图书名称：星际航线：从哈勃到詹姆斯·韦伯的宇宙图景 图书简介 浩瀚的宇宙，自古以来便激发着人类最深沉的好奇心。我们从何处而来？宇宙的边界在哪里？生命在无垠的黑暗中是唯一的奇迹，还是普遍存在的现象？《星际航线：从哈勃到詹姆斯·韦伯的宇宙图景》并非一本简单的科普读物，而是一次跨越时空的史诗级旅程，带领读者深入当代宇宙学最前沿的研究领域，触摸那些定义了我们对现实理解的、最宏大、也最令人敬畏的谜团。 本书以时间为轴，以观测为证，系统梳理了近三十年来天文学和宇宙学领域所取得的革命性进展，重点聚焦于两大里程碑式的空间望远镜——哈勃空间望远镜（HST）和詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）所揭示的惊人新发现。 第一部分：哈勃的遗产——宇宙的定标与膨胀的真相 旅程始于对现代宇宙学的基石进行回顾。我们重新审视了爱因斯坦的广义相对论如何从理论的殿堂走向了对宇宙结构的精确描述。书中细致地剖析了“宇宙常数”的提出与修正，以及“暗能量”概念的诞生过程。 哈勃望远镜的观测数据为我们绘制出了“宇宙年龄”的精确坐标。本书将详细阐述如何通过观测遥远的Ia型超新星，科学家们首次确凿地证明了宇宙正在以加速的方式膨胀。这一发现颠覆了此前认为引力将逐渐减缓膨胀的预期，并将我们引向了一个由未知力量主导的未来。我们不仅探讨了这些发现的数学基础，更着重描绘了科学家们在面对这一巨大悖论时的思维转变和科学挣扎。 此外，本书深入探讨了哈勃对星系演化的贡献。通过其惊人的深空场（Deep Field）图像，我们得以窥见数十亿年前星系形成的初始阶段，揭示了从微小的原始星系团如何通过并合与吸积，最终演化成我们今天所见的宏伟旋涡和椭圆星系。那些遥远的“婴儿星系”的形态、化学丰度以及恒星形成率，为理解宇宙“大尺度结构”的形成提供了关键证据。 第二部分：红移的彼岸——詹姆斯·韦伯的红外之眼 本书的重心转移到詹姆斯·韦伯空间望远镜所带来的范式转变。由于宇宙膨胀导致遥远天体的光线被拉伸（红移），可见光观测的极限正在逼近宇宙的“黑暗时代”之前。JWST装备的强大红外探测能力，如同为我们配备了一副可以穿透宇宙尘埃和时间迷雾的“X光眼”。 读者将跟随本书的叙述，探索JWST在黎明时分（Cosmic Dawn）的突破性发现。我们聚焦于对“第一代恒星”——理论上由氢和氦构成的、没有重元素的基础恒星——的直接或间接探测尝试。这些恒星的诞生标志着宇宙从均匀的、充满中性氢的“黑暗时代”向充满光和结构的“再电离时代”的过渡。我们讨论了JWST发现的那些“过于成熟”的早期星系，它们似乎在宇宙诞生后的极短时间内就积累了惊人的质量，这对现有的星系形成模型提出了严峻的挑战。 书中详尽描述了星系中心超大质量黑洞的快速成长机制。为什么在宇宙早期就能看到质量相当于数十亿太阳的黑洞？这暗示着黑洞的“种子”可能比我们想象的要大得多，或者它们的成长速度远超理论预测。 第三部分：系外行星与生命的追寻 宇宙学的前沿研究不可避免地与生命存在的可能性交织在一起。《星际航线》用专门的篇幅，探讨了系外行星研究的最新进展。 从开普勒任务到TESS任务，再到如今JWST对系外行星大气层的精确光谱分析，我们正以前所未有的细节了解那些遥远的“世界”。本书不会停留在发现多少个行星的数字统计上，而是深入分析对行星大气中关键“生物印记”（Biosignatures）的探测。我们详细介绍了如何识别水蒸气、甲烷、二氧化碳，以及潜在的、难以解释的分子组合。 特别值得一提的是，本书讨论了“宜居带”的复杂性。我们探讨了“潮汐锁定”、“活跃地质活动”以及“恒星耀斑”等因素，如何使得一个行星的宜居性远比仅仅位于其恒星的液态水区复杂得多。我们还将探讨“稀有地球假说”与“宇宙普适论”之间的激烈辩论，以及我们对银河系内生命普遍性的最新评估。 第四部分：未解的迷雾——暗物质与时空的边界 宇宙的绝大部分仍然是未知的。本书的最后部分将带领读者直面宇宙学中最大的两个谜团：暗物质和暗能量的本质。 在暗物质方面，我们回顾了从旋转曲线到引力透镜观测所积累的间接证据，并详细介绍了地面和太空实验（如直接探测实验和对湮灭信号的搜寻）的最新进展。我们评估了WIMPs、轴子以及其他暗物质候选粒子的当前地位，并讨论了如果暗物质的解释彻底失败，我们可能需要修改引力理论（如MOND）的程度。 关于暗能量，本书聚焦于未来的观测项目，如欧几里得空间任务和大型巡天项目，它们旨在更精确地绘制宇宙网结构，从而约束暗能量的“状态方程”（Equation of State）。我们将探讨宇宙最终的命运——是“大撕裂”（Big Rip）、“大收缩”（Big Crunch），还是在暗能量主导下永恒的加速膨胀。 结语：人文学科的宇宙观 《星际航线》的最终目标，是激发读者对“我们在宇宙中的位置”进行深刻反思。天文学不仅仅是冰冷的物理学，它关乎哲学、艺术和人类对意义的永恒探寻。本书在科学叙事中融入了科学史的魅力，穿插了早期天文学家如伽利略、牛顿、惠更斯，到现代巨匠如哈勃、萨根的思考片段，展现了科学发现背后的人性光辉与逻辑之美。 本书适合所有对宇宙持有好奇心、希望了解当代科学最前沿发现的读者。它要求读者具备对基础科学概念（如光速、引力）的初步了解，但叙述清晰、逻辑严谨，旨在将复杂的理论转化为引人入胜的知识景观。阅读此书，你将不再仅仅是地球上的居民，而是成为了一位理解宇宙尺度和时间深度的星际观察者。

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