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出版者:

作者:梁梅

出品人:

页数:206

译者:

出版时间:2002-1-1

价格:24.00

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787561323151

丛书系列:

图书标签:

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《星尘低语：宇宙的微观与宏大》 简介： 本书并非关于建筑学、城市规划或任何形式的“设计”领域，而是对浩瀚宇宙进行一次深刻而细致的探索之旅。它摒弃了宏大叙事下的模糊描绘，转而聚焦于自然界最基本、最精妙的结构与规律。这是一部关于物质起源、能量流动以及时空本质的深度科普著作，旨在带领读者穿越尺度上的鸿沟，从夸克级别的振动，直至星系团的引力编织。 全书结构精巧，分为“根基”、“脉络”与“回响”三大部分，每一部分都旨在揭示宇宙运行的底层代码。 --- 第一部分：根基——物质的幽微世界 本篇深入探讨构成我们所见一切的基础粒子物理学和量子力学。我们不会讨论如何规划一个广场或设计一座桥梁的承重结构，而是剖析结构本身的结构。 1. 粒子的“建筑材料”： 我们从标准模型开始，但并非停留在理论的介绍。本章详细解析了费米子与玻色子之间的复杂互动，特别是希格斯机制如何赋予基本粒子质量。此处着重探讨了夸克和轻子的内部结构，通过高能物理实验的最新数据，描绘了这些“点状”粒子在极高能量下所展现出的奇异行为。我们探讨了量子场论（QFT）如何将粒子视为场激发的结果，这是一种比任何工程图纸都要精密的“蓝图”。 2. 概率与确定性的边界： 量子力学是本书的核心基石之一。我们用大量的篇幅来解析波函数坍缩的悖论，探讨多世界诠释（Many-Worlds Interpretation）与哥本哈根诠释之间的根本分歧。书中通过对双缝实验的深入剖析，说明了观察者在微观世界中扮演的角色——它不是一个“设计者”，而是一个“引发者”。我们将审视量子纠缠现象（Entanglement），这种“鬼魅般的超距作用”，如何挑战我们对局域性和实在性的传统认知。 3. 基础力的编织： 强核力、弱核力、电磁力与引力，这四种自然界的基本作用力，构成了宇宙的“施工规范”。本书详尽比较了它们在不同尺度上的表现形式。例如，强核力在夸克层面表现出的“渐近自由”与在核子层面表现出的“夸克禁闭”，这种反直觉的力学变化，远比任何结构工程中的应力分布来得更为复杂和迷人。 --- 第二部分：脉络——时空的几何与演化 如果说第一部分描绘了砖块，那么第二部分则关注于这些砖块如何被组织成宏伟的“结构”——即时空本身。 1. 引力的几何学： 爱因斯坦的广义相对论被视为时空几何的最高“设计原理”。本书详细阐释了黎曼几何如何描述引力，即质量和能量如何使四维时空发生弯曲。我们着重分析了史瓦西半径的推导，以及黑洞视界这一宇宙中最极端的“边界”是如何形成的。与建筑中对稳定性的追求不同，黑洞代表着一种彻底的、不可逆的结构性坍塌。 2. 宇宙的编年史： 本书描绘了宇宙大爆炸以来的演化图景，这不是历史叙事，而是对物理过程的还原。从暴胀时代的极速膨胀，到宇宙微波背景辐射（CMB）的形成，每一步都伴随着能量密度的剧烈变化和相变的发生。我们探讨了暗物质和暗能量的作用——它们是宇宙结构演化的主要“骨架”与“膨胀动力”，尽管我们对它们的具体构成知之甚少，但它们对宇宙整体几何形态的影响是决定性的。 3. 织物中的涟漪： 引力波的探测被视为对时空结构进行“声学探测”。本章详细介绍了双黑洞合并、中子星并合等剧烈事件如何产生时空的“涟漪”。通过分析这些波形，我们可以反过来推断出极端天体的内部结构和动力学，这是一种利用时空自身形变来“勘测”宇宙的方式。 --- 第三部分：回响——结构中的涌现与复杂性 本部分将视线从纯物理学扩展到天体物理和复杂系统的涌现现象，探讨在基础定律之上，结构如何自我组织成更高级的形态。 1. 恒星的生命周期： 恒星是宇宙中最高效的“核聚变工厂”。我们将分析恒星如何通过氢燃烧、氦燃烧直至铁核的形成，来制造比其自身初始物质更重的元素。这是一种自我驱动的、遵循热力学第二定律的结构演化。超新星爆发不仅是恒星的终结，更是将复杂元素散播至宇宙深处，为后续复杂结构的诞生（包括生命）提供原材料的过程。 2. 星系的尺度与动态： 星系团并非随机聚集，而是遵循着复杂的引力网络——“宇宙网”。我们探讨了冷暗物质晕（Cold Dark Matter Haloes）如何充当星系形成的“模具”，引导着恒星、气体和尘埃在其中聚集、碰撞与合并。这种跨越数百万光年的结构，展示了牛顿力学在宏观尺度上惊人的持续有效性。 3. 熵增与信息边界： 最后，本书回归到信息论与热力学的交叉点。宇宙的宏观演化本质上是一个熵增的过程，即从低熵的初始状态走向高熵的无序。然而，在局部，生命和智慧的出现代表着局部的负熵流动，这要求我们重新审视“信息”在物理结构中的地位。本书探讨了如黑洞信息悖论等前沿问题，思考信息是否是宇宙最终的基本构成单位，以及任何“设计”的终极限制——热力学第二定律。 --- 读者对象： 本书适合所有对宇宙运行的根本原理抱有深切好奇心的读者，无论其专业背景如何。它要求读者具备一定的逻辑思辨能力，但会用清晰的类比和严谨的推导，将晦涩的物理概念转化为可感知的图像。这不是一本教授如何“构建”事物的指南，而是一部揭示“存在”本身如何被构建的深度探究。它将引导读者认识到，宇宙自身的运作逻辑，远比人类所能构建的任何体系都要精妙和深远。

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