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出版者:上海科技教育出版社

作者:丁长青 编

出品人:

页数:388

译者:

出版时间:2004-12

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787542837363

丛书系列:中国重点保护野生动物研究丛书

图书标签:

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《星河彼岸的低语：宇宙弦的理论与观测前沿》 内容简介 本书深入探讨了理论物理学中最具革命性、也最富争议的构想之一——宇宙弦（Cosmic Strings）的理论模型、潜在的物理效应及其在当代宇宙学观测中的搜寻策略。这不是一本关于生物学或生态学的著作，与《朱鹮研究》所关注的自然保护和鸟类学领域毫无关联。本书完全聚焦于宏观尺度下的时空几何、高能物理的残留物，以及对早期宇宙演化的深刻洞察。 第一部分：宇宙弦的理论起源与基本性质 第一章：高维理论与相变遗迹 宇宙弦并非凭空想象的产物，它们是宇宙演化早期，在特定物理过程中（如对称性破缺）遗留下的拓扑缺陷。本章将首先追溯弦理论（String Theory）和膜理论（Brane Cosmology）对宏观拓扑缺陷存在的预言。我们将详细解析宇宙如何经历一系列“宇宙相变”——类似于水结冰形成晶格缺陷的过程，但在四维时空中表现为一维的线状奇点。 重点阐述早期宇宙的规范群（Gauge Groups）和希格斯场（Higgs Field）的演化路径，如何导致不同类型的宇宙弦形成： 1. 畴壁（Domain Walls）： 虽然是二维缺陷，但其形成机制与弦理论有共通之处，可作为类比引入。 2. 宇宙弦（Cosmic Strings）： 讨论最主要的两种：Ⅰ型（规范弦）和Ⅱ型（混合弦）。 3. 宇宙网（Cosmic Networks）： 探讨弦在宇宙膨胀中如何相互作用、交织、形成复杂的网络结构，以及这些网络的演化动力学。 第二章：广义相对论下的弦动力学 宇宙弦的引力效应是其可观测性的基础。本章将建立描述宇宙弦在弯曲时空（即早期宇宙时空）中运动的爱因斯坦场方程的特定解。 线密度与张力： 详细推导宇宙弦的线能量密度（$mu$）与张力（$T$）之间的关系，并探讨这些参数如何依赖于产生弦时的对称性破缺能标。 弦的运动方程： 分析弦的经典动力学，包括其在自身引力场中的振荡模式（“小振幅”和“大振幅”模式）。 弦的碰撞与虫洞： 深入研究两根宇宙弦相遇、纠缠、分离或湮灭的过程。特别关注弦的“回头”（kink/antikink）形成，以及理论上弦的自我交织是否可能暂时性地在局部时空中产生微小的、非破坏性的虫洞结构（虽然这仍是高度推测性的）。 第二部分：宇宙学中的观测效应 第三章：引力透镜效应与时空畸变 宇宙弦对光线的影响是寻找它们最直接的途径之一。本章聚焦于弦的静态场对周围时空的扭曲。 爱因斯坦-福克解（Einstein-Facker Solution）： 详细解析一根无限长、静止的宇宙弦周围的时空度规。 双像与时间延迟： 阐述宇宙弦如何像一个“线状透镜”一样，将远源天体（如类星体或早期星系）的光线弯曲，形成特征性的双星像或多重像。讨论如何通过精确测量这些像之间的角距离和时间延迟来反推弦的张力。 背景辐射的扰动： 分析弦在早期宇宙中对宇宙微波背景（CMB）的微小各向异性贡献。虽然现代CMB实验精度极高，但弦的特征性“斑点”或“极化模式”仍是深入研究的对象。 第四章：引力波信号的特征性“尖峰” 宇宙弦的剧烈运动，尤其是弦的断裂和湮灭事件，是强大的引力波源。 弦的振荡与辐射： 讨论弦在收缩、振荡过程中产生的引力波谱。与超大质量黑洞并合产生的持续波形不同，弦的引力波信号具有更尖锐、更独特的特征。 瞬态事件（Burst Events）： 重点分析由弦环（Closed Loops）在时间尺度上收缩至湮灭时所释放的瞬态引力波信号。这种信号的波形在频谱上可能表现为特定的高频“尖峰”。 LISA与地面探测器的局限性： 评估当前和未来引力波探测器（如LIGO/Virgo/KAGRA和即将上线的LISA）探测到宇宙弦信号的可能性，并讨论背景噪声对分离弦信号的挑战。 第三部分：实验搜索与未来展望 第五章：电磁窗口中的搜寻前沿 除了引力波，电磁波谱也为我们提供了间接的线索。 中微子信号的生成： 探讨在弦的拓扑缺陷被破坏时，是否存在理论上能产生特定能谱的中微子喷流。 高速粒子流的可能迹象： 讨论极端高能宇宙射线（UHECRs）的奇异分布是否可能与穿越我们星系的宇宙弦网络有关联。 无线电巡天与异常闪烁： 介绍利用射电望远镜阵列（如SKA的未来潜力）对特定天区进行快速、高分辨率巡天，以期捕捉由弦引起的瞬态射电源或异常的脉冲星计时现象。 第六章：高能物理与弦理论的统一 本书最后一部分将探讨宇宙弦与前沿高能物理实验的交叉点。 大统一理论（GUT）与弦的能标： 分析宇宙弦的形成能标（通常是$10^{16} ext{GeV}$量级）与标准模型之外物理学（Beyond the Standard Model, BSM）的联系。 暗物质与宇宙弦残余： 探讨某些理论模型中，轻量级、非拓扑性的“域壁残余物”或与弦相关的激发态是否能被解释为暗物质候选者。 审慎的结论与未解之谜： 总结目前所有间接证据的强度（或缺乏程度）。本书强调，尽管宇宙弦的理论框架简洁而优雅，但迄今为止尚未有确凿的实验证据将其定性。我们仍在等待下一代引力波探测器或更灵敏的CMB/射电巡天带来决定性的突破。本书旨在为读者提供理解这一迷人概念的理论基础和实验工具。 本书适合对象： 理论物理学研究生、宇宙学研究人员、对量子引力与早期宇宙演化有浓厚兴趣的资深科学爱好者。本书要求读者具备扎实的微积分、广义相对论和粒子物理学基础。

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《朱鹮研究》的价值不仅仅体现在它对朱鹮生物学特性的全面梳理，更在于它所传递的生态智慧。作者在书中穿插了一些关于人与自然关系的哲学思考，这让整本书的内涵更加丰富和深刻。我尤其喜欢其中关于“共生”理念的探讨，它不仅仅局限于朱鹮与它们所处生态系统的关系，更延展到人类社会自身的发展与自然的和谐共处。这种将科学研究与人文关怀巧妙结合的写作手法，使得这本书超越了单纯的科普范畴，成为了一部引人深思的生态寓言。

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我曾尝试阅读过一些关于野生动物的书籍，但《朱鹮研究》给我的感觉是独特的。它没有那种刻意营造的悲情色彩，也没有过于煽情的叙述，而是以一种平实、客观但又不失温情的笔调，将朱鹮的故事娓娓道来。这种“润物细无声”的表达方式，反而更能触动人心，让我能够更冷静地去思考朱鹮所代表的意义，以及我们作为地球居民所肩负的责任。书中对于朱鹮繁殖习性的详细描述，让我对生命的延续有了更深的理解，也对自然界中那份循序渐进、生生不息的生命力感到由衷的敬畏。

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《朱鹮研究》的文字力量在于其真诚。我能感受到作者对朱鹮深深的热爱，这种热爱支撑着他们克服重重困难，去探索、去记录、去保护。书中那些关于朱鹮个体生命故事的片段，虽然简短，却充满情感力量，让我更加贴近这些美丽的生灵，理解它们生存的意义。这种对生命的尊重与关怀，是这本书最打动我的地方。

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一直以来，我对那些能在浩瀚的自然界中寻觅生命痕迹、并将其编织成引人入胜故事的著作怀有深深的敬意。而《朱鹮研究》这本书，恰恰就属于这一类，它不仅仅是一部关于一种鸟类的科普读物，更像是一扇窗户，让我得以窥见一个曾濒临灭绝的物种如何凭借坚韧的生命力和无数人的不懈努力，重焕生机。从初次翻开这本书，我就被其朴实而充满力量的语言所吸引。作者并没有采用华丽的辞藻，而是用一种近乎于虔诚的态度，细致入微地描绘了朱鹮的每一个生命阶段：从破壳而出的雏鸟，到羽翼丰满的青年，再到历经风雨、肩负繁衍重任的成鸟。那些关于朱鹮栖息地的描写，更是栩栩如生，仿佛让我置身于那片湿润的土地，感受着微风拂过芦苇荡的沙沙声，听到朱鹮那悠扬而独特的鸣叫。

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我一直认为，好的书籍应该能够引发读者持续的思考，而不是读完即忘。《朱鹮研究》无疑做到了这一点。它不仅让我对朱鹮这个物种产生了浓厚的兴趣，更激发了我对其他濒危物种的关注。书中提到的许多保护策略和实践案例，都具有重要的借鉴意义，让我开始思考在日常生活中，我能够为环境保护做出哪些力所能及的贡献。它让我意识到，保护野生动物并非遥不可及的宏大叙事，而是可以从我们身边的每一个细节开始。

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这本书的结构安排也十分精妙。作者将复杂的科研成果，以一种非常易于理解的方式呈现出来，无论是关于朱鹮的食性、行为模式，还是它们所面临的疾病与威胁，都得到了细致的阐述。我特别欣赏书中对于朱鹮迁徙规律的分析，那种对未知旅途的探索与对家园的眷恋，在字里行间流淌，让我仿佛能感受到它们在广阔天地间自由翱翔的姿态。

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这本书带给我的远不止知识的积累，更是一场心灵的洗礼。在阅读过程中，我深刻地体会到了生态保护的艰巨与伟大。书中对朱鹮生存环境变迁的描述，以及它们在面临人类活动干扰时所展现出的脆弱与顽强，无不触动着我的内心深处。我惊叹于那些在偏远地区默默奉献的科研人员和保育工作者，他们用自己的青春和汗水，为朱鹮撑起了一片希望的天空。书中详实的数据和严谨的分析，让我明白了每一个物种的消失都可能引发一系列的生态连锁反应，而守护每一个生命，就是守护我们赖以生存的地球。

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总而言之，《朱鹮研究》是一部集科学性、人文性与艺术性于一体的优秀著作。它不仅仅是一本关于朱鹮的百科全书，更是一本关于生命、关于责任、关于希望的感人篇章。每一次翻阅，都能从中获得新的启示，感受到生命的美好与脆弱。我强烈推荐这本书给所有热爱自然、关注环境的朋友们，相信你们也会被它所深深吸引，并从中获得无尽的感动与力量。

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对于那些对自然科学、生物多样性以及生态保护感兴趣的读者来说，《朱鹮研究》绝对是一本不可错过的佳作。它以朱鹮为载体，展现了一个宏大的生态视角，也让我们得以审视自身与自然的关系。我常常在想，如果地球上的每一个生命都能得到如此细致的关注和用心的呵护，那将是怎样一个美好的世界。这本书让我对未来充满了希望，也更加坚定了守护自然的信念。

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阅读《朱鹮研究》的过程，是一次与历史对话的体验。书中追溯了朱鹮在中国古代文献中的记载，那些关于“丹顶鹤”或“白鹤”的描述，在结合现代科学的考证后，为我们勾勒出了朱鹮在中国文化中的悠久渊源。这种跨越时空的探索，让我惊叹于古人对自然的观察与理解，也让我更加珍惜当下所拥有的这份宝贵遗产。书中的一些插图，虽然只是简单的线条勾勒，却精准地捕捉到了朱鹮的神韵，仿佛能看到它们在古老画卷中翩翩起舞。

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。。。居然连这本书都有。。。呃。。。好吧。。。

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很专业！

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