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出版者:三思堂

作者:英千黎

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20050115

价格:NT$ 200

装帧:

isbn号码:9789861452876

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璀璨星河的低语：一本关于宇宙学与天体物理的探索之旅 书名：寰宇探秘：从奇点到暗能量的宇宙图景 作者：[此处留空，体现专业性与神秘感] 出版社：[此处留空，体现出版社的权威性] 页数：约 580 页 --- 内容提要： 《寰宇探秘：从奇点到暗能量的宇宙图景》并非一本旨在教授语言技巧的工具书，而是一部深邃而引人入胜的科学著作，它带领读者穿越时空，直抵宇宙的开端与终极命运的边界。本书以严谨的物理学基础为骨架，辅以生动详尽的图表和前沿的观测数据，构建了一幅宏大而精密的宇宙画卷。我们不再探讨日常交流的障碍，而是专注于那些超越人类感官极限的宏大命题：时间本身是如何诞生的？物质与反物质的失衡谜团如何解释？黑洞的视界内部隐藏着何种时空结构？暗物质与暗能量，这两大占据宇宙总质能约 95% 的“隐形幽灵”，究竟是怎样重塑着星系的演化与宇宙的加速膨胀？ 本书的叙事逻辑紧密跟随现代宇宙学的历史脉络与核心理论的演进，从二十世纪初爱因斯坦的广义相对论奠基，到哈勃对星系退行的发现，再到宇宙微波背景辐射（CMB）的捕获，每一步都详尽解析其背后的物理原理与观测证据。 第一部分：时空的几何学与宇宙的黎明 本部分聚焦于现代宇宙学的两大支柱：广义相对论与弗里德曼方程组。我们将深入剖析时空弯曲的概念，理解引力如何不再是单纯的力，而是物质分布对时空几何的影响。随后，我们将详细介绍“大爆炸模型”的核心概念，从普朗克时期（$10^{-43}$ 秒）开始，逐步推演宇宙从一个极热、极密的状态，如何经历暴胀（Inflation）时期，瞬间扩展至可见尺度的过程。暴胀理论的引入，完美解决了平坦性问题和视界问题，同时，它也为我们理解宇宙初期量子涨落如何演变成今日星系的“种子”提供了深刻洞见。读者将跟随作者的笔触，领略宇宙微波背景辐射（CMB）的“婴儿照片”，解析其温度各向异性（Anisotropy）中蕴含的宇宙学参数。 第二部分：物质的殿堂：星系、黑洞与引力的极限 离开早期宇宙，本书将视角转向结构形成与恒星的生死轮回。我们将探讨恒星内部核聚变反应的复杂链式反应，从氢到氦，再到碳、氧乃至铁元素，理解“我们都是星尘”这句话背后的核物理事实。随后，我们将转向宇宙中最极端的天体——黑洞。本书不仅描述了史瓦西半径和事件视界，更引入了克尔（Kerr）黑洞的旋转特性以及彭罗斯过程，探讨信息悖论的最新研究进展。引力波天文学作为新兴的“聆听宇宙”的手段，将在本部分占据重要篇幅，详细分析LIGO/Virgo探测器捕捉到的双中子星并合与双黑洞合并事件，揭示这些剧烈事件如何为检验广义相对论提供前所未有的精度。 第三部分：不可见的支配者：暗物质的狩猎与暗能量的谜团 宇宙学最大的挑战在于对未知成分的探究。本部分是本书最具前瞻性的部分。我们将梳理寻找暗物质的多种实验路径：从地面上的直接探测实验（如XENONnT和PandaX），到间接探测（如对湮灭信号的搜寻），再到天体物理学的侧证（如引力透镜效应和星系晕的动力学模型）。本书力求客观呈现各种粒子物理候选者（如WIMPs、轴子）的优缺点。 更令人费解的是暗能量。自1998年对Ia型超新星观测的突破以来，宇宙的膨胀由减速转为加速，这一发现彻底颠覆了既有的宇宙学模型。我们将详尽阐述“宇宙学常数” $Lambda$ 的概念，讨论它与真空能量的联系，以及这一联系所面临的“宇宙学常数危机”——理论预测值与观测值之间高达 $10^{120}$ 倍的巨大差异。本书将探讨替代暗能量的模型，例如修正引力理论（Modified Gravity Theories）或动态标量场（如Quintessence），分析它们在观测数据面前的表现。 第四部分：宇宙的未来与终极命运 基于当前的 $Lambda$CDM 模型（包含暗物质和暗能量的标准宇宙学模型），本书的最后一部分对宇宙的未来进行了推演。我们将分析“大撕裂”（Big Rip）、“热寂”（Heat Death）或“大挤压”（Big Crunch）这几种可能的终极命运，并探讨它们发生的概率取决于暗能量的性质——特别是其状态方程 $w$ 的值。此外，我们还将展望下一代观测项目，如詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）对早期星系的观测，以及欧几里得（Euclid）等对大尺度结构测量的最新进展，它们将如何进一步约束我们的宇宙模型，并有望揭示暗物质和暗能量的本质。 读者对象： 本书面向对自然科学怀有强烈好奇心的普通读者，以及对物理学、天文学、数学或工程学有一定基础的爱好者。本书无需深厚的微积分背景，但要求读者愿意投入精力理解相对论的基本思想和现代物理学的基本概念。它旨在激发读者对宇宙宏大叙事的敬畏之心，将复杂的物理图像转化为清晰可感的认知体验。 风格特点： 全书行文流畅，逻辑严密，避免了过度简化的口语化表达，力求在保持科学准确性的同时，营造出一种探索未知边疆的史诗感。书中穿插了关键科学家的传记片段，使读者在了解理论的同时，也能感受到人类认知边界拓展过程中的激情与挣扎。本书是一次深入人类思维极限，探索存在之本源的非凡旅程。

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