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出版者:世界图书出版公司北京公司

作者:，J.A.Peacock，，美

出品人:

页数:682

译者:

出版时间:2004-11

价格:196.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787506265928

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星辰的低语：当代天体物理前沿探索 内容简介 本书深入浅出地剖析了当代天体物理学最激动人心、最前沿的研究领域，旨在为天文爱好者、物理学初学者以及专业研究人员提供一个理解宇宙宏伟图景的全新视角。我们不再满足于仅描绘星系的璀璨，而是要深入探究驱动这些巨型结构运作的根本物理定律，揭示那些隐藏在光芒之下的深层奥秘。 全书结构严谨，分为六个主要部分，层层递进地构建起一个完整的现代天体物理知识体系。 第一部分：宇宙的骨架——暗物质与暗能量的追寻 本部分聚焦于当前宇宙学中最令人困惑的两大支柱：暗物质和暗能量。我们首先回顾了标准宇宙学模型（Lambda-CDM）的建立基础，并详细阐述了观测证据如何迫使我们接受宇宙中约95%的物质和能量形式是“不可见”的。 暗物质的形态学： 我们不仅梳理了冷暗物质（CDM）的经典解释——如弱相互作用重粒子（WIMPs）——的理论模型与实验进展（包括地下探测器的灵敏度提升和直接/间接探测的挑战），还探讨了替代性理论，如轴子（Axions）和原初黑洞（PBHs）作为暗物质候选者的可能性。我们将分析星系旋转曲线、引力透镜效应（强透镜与弱透镜）以及星系团尺度的质量分布，如何为暗物质的存在提供几何学上的确凿证据。 暗能量的本质： 随后，我们将目光投向加速膨胀的驱动力——暗能量。本书详细解读了超新星观测（Ia型）如何成为发现暗能量的里程碑。我们深入探讨了“宇宙学常数”（Lambda）的含义及其与真空能的理论困境（即“宇宙学常数问题”）。此外，我们还比较了替代性的动态暗能量模型，例如标量场驱动的“第五种力”理论，以及修改引力理论（如f(R)引力）在解释早期宇宙加速和当前膨胀之间的微妙平衡。 第二部分：极端天体的剧场——黑洞与中子星的物理学 这一部分将读者带入宇宙中引力最强大的“炼金炉”，探究极端致密天体的内部结构和行为。 黑洞的几何与信息悖论： 我们将超越史瓦西半径的经典描述，着重探讨克尔（旋转）黑洞的结构，包括其事件视界、能层和奇点。重点章节将分析事件视界望远镜（EHT）对M87和人马座A的成像技术突破，这些观测如何验证了广义相对论在强引力场中的精确性。同时，我们将深入讨论信息悖论——黑洞蒸发过程中信息是否真的被永久丢失，以及霍金辐射的量子力学修正。 中子星的物态方程： 中子星被誉为检验核物理极限的天然实验室。本书详细介绍了从白矮星坍缩到超新星爆发（Ia型和II型）的演化路径。核心内容是关于中子星内部物质的“物态方程”（EoS）。我们将讨论如何通过观测脉冲星的质量极限（如托尔曼-奥本海默-沃尔科夫极限，TOV）以及最新的引力波事件（如GW170817）所揭示的潮汐形变参数，来约束超核密度下夸克物质的存在状态，探究“夸克星”的可能性。 第三部分：引力波的时代——时空涟漪的探测与意义 引力波天文学的开启标志着我们观测宇宙方式的根本性变革。 探测技术的演进： 本部分详细介绍了地面激光干涉引力波天文台（LIGO、Virgo、KAGRA）的工作原理、灵敏度提升以及如何从背景噪声中提取微弱的引力波信号。我们还将前瞻性地讨论未来空间基引力波探测器（如LISA）在低频段的潜力，这将使我们能够观测到超大质量黑洞的合并事件。 多信使天文学的兴起： 我们聚焦于引力波事件如何与电磁波观测相结合。通过对短伽马射线暴（GRB）源头——双中子星并合事件（如GW170817）的综合分析，我们探讨了重元素（如金和铂）的核合成过程（快过程，r-process），并评估了引力波对哈勃常数测量的独立贡献——“标准警报器”方法的精确性。 第四部分：恒星的生命与死亡——从原恒星到超新星遗迹 这一部分回归到恒星的生命周期，重点关注形成和极端死亡阶段的物理过程。 恒星形成与演化模型： 我们探讨了分子云的引力坍缩、角动量如何塑造原恒星盘，以及恒星内部的能量产生机制（核聚变）。重点分析了不同质量恒星在主序星阶段后的分支——红巨星、渐近巨星分支（AGB）等，以及它们对星际介质的化学富集作用。 超新星爆炸的物理机制： 超新星是宇宙中最重要的能量释放事件之一。本书细致地剖析了导致核心坍缩超新星的“激波反弹”机制，以及热核爆炸（Ia型超新星）的白矮星失控热核燃烧过程。我们将利用先进的数值模拟结果，展示这些爆炸如何将重元素抛射到星系空间，为后续恒星和行星的形成提供原材料。 第五部分：星系的形成与演化——结构的层级构建 本部分考察了宇宙在数十亿年间如何从均匀的早期状态演化为我们今天观测到的宏伟的星系结构网络。 宇宙网与初始扰动： 我们从宇宙微波背景（CMB）的温度和极化涨落出发，解释了这些微小密度差异如何通过引力增长，形成星系团、超星系团和纤维状的“宇宙网”结构。本书介绍了诸如大尺度结构调查（如SDSS）和高红移巡天项目（如Euclid）的关键发现。 星系形态学的动态变化： 我们对比了椭圆星系、螺旋星系和不规则星系的形成路径。特别强调了星系并合（Merger）在驱动星系形态演化中的核心作用，以及星系中心超大质量黑洞（SMBH）对宿主星系恒星形成率的反馈调节机制（AGN反馈）。 第六部分：前沿交叉领域——系外行星与生命探寻 最后，本书将视角缩小到恒星周围的行星系统，并探讨了地外生命存在的可能性。 系外行星的探测与表征： 我们详细介绍了凌日法、视向速度法、直接成像法等主要探测技术，并分析了开普勒和TESS任务的丰硕成果。重点讨论了“宜居带”（Habitable Zone）的概念限制，以及对类地行星大气层的光谱分析（如詹姆斯·韦伯空间望远镜JWST的贡献），寻找生物特征信号（Biosignatures）的最新进展。 生命起源的物理化学基础： 结合化学演化与天体物理背景，我们探讨了行星形成过程中有机分子（如氨基酸前体）的起源和在彗星、小行星中的富集。我们将审视宇宙中普遍存在的物理定律如何为生命的出现提供了基础条件，并讨论了费米悖论的最新解释。 本书旨在以严谨的物理学基础和前沿的观测数据为支撑，带领读者穿越广袤的时空，理解驱动宇宙演化的基本力量，感受现代天体物理学探索的无限魅力。

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我一直对宇宙充满着孩童般的好奇，而《宇宙物理学》这本书，就像一位循循善诱的老师，满足了我内心深处对宇宙的求知欲。作者在阐述宇宙演化理论时，并没有一味地堆砌公式，而是通过丰富的历史发展脉络，展现了人类对宇宙认识的逐步深入。我被书中关于宇宙“热寂”或“大挤压”等终极命运的讨论所吸引，这些关于宇宙未来的猜想，虽然带着一丝悲凉，却也激发了我对宇宙本质的更深层次思考。作者对于宇宙中基本粒子的介绍，以及它们在宇宙诞生和演化中所扮演的角色，让我看到了构成宇宙最微小单元的伟大力量。这本书让我意识到，我们对宇宙的探索，是一场永无止境的征程，每一次的发现，都只是揭开了更广阔未知世界的一角。

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坦白说，我拿起这本书时，对宇宙物理学的了解仅限于一些科幻电影里零星的片段。然而，《宇宙物理学》以一种极其友好的姿态，为我打开了一扇通往全新认知的大门。作者仿佛一位技艺精湛的导游，带领我漫步于宇宙的各个角落。他并没有一开始就抛出复杂的公式和理论，而是从我们最熟悉的地球，一步步引导我们走向更远的星系。我对书中关于宇宙微波背景辐射的解释印象深刻，那些古老的光芒，穿越了138亿年的时光，携带了宇宙诞生初期的信息，这本身就充满了令人难以置信的浪漫色彩。作者还详细阐述了宇宙演化的不同阶段，包括原初核合成、宇宙黑暗时期以及第一代恒星的诞生，这些细节的描述，让我仿佛置身于那个遥远的混沌时代，感受着宇宙从无序走向有序的伟大过程。

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初次翻开这本《宇宙物理学》，我怀揣着一丝忐忑，毕竟“宇宙物理学”这个词汇本身就带着一股难以企及的深邃感。然而，随着文字的展开，我被一种前所未有的沉浸感所包裹。作者巧妙地运用了一系列引人入胜的类比和生动的图示，将那些抽象的理论具象化，让即使是物理学门外汉的我，也能轻松领略宇宙的壮丽与奇妙。特别是关于宇宙膨胀的论述，作者没有止步于简单的描述，而是深入浅出地解析了哈勃定律背后的原理，以及红移现象所揭示的宇宙正在加速膨胀的惊人事实。我对引力波的介绍也尤为着迷，那些在遥远宇宙中激起的时空涟漪，竟然能被我们捕捉到，这本身就是一项多么了不起的成就！书中所描绘的宇宙模型，从早期的小尺度扰动到如今大规模结构的形成，仿佛一幅宏伟的历史画卷徐徐展开，让我对宇宙的过去、现在和未来充满了好奇与敬畏。

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《宇宙物理学》这本书，让我从一个“仰望星空”的懵懂少年，变成了一个对宇宙有着更深邃理解的思考者。作者在分析宇宙的演化时，巧妙地融入了大量的观测证据和实验数据，使得那些宏大的理论变得更加坚实可靠。我被书中关于宇宙“暴胀”理论的解释所吸引，那个发生在宇宙极早期、短暂而剧烈的膨胀过程，为我们今天所见的宇宙均匀性奠定了基础。书中对不同宇宙学模型的比较和分析，让我看到了科学探索的多样性和严谨性。我被书中对引力透镜现象的描述所深深吸引，那些遥远星系的光线，因为中间大质量天体的引力而发生弯曲，仿佛是宇宙在为我们展示一场壮丽的光学奇观。

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读完《宇宙物理学》，我感觉自己仿佛经历了一次心灵的洗礼。作者用一种充满激情和感染力的笔触，将宇宙的浩瀚与神秘展现在我面前。我对书中关于宇宙“时间箭头”的讨论印象深刻，为什么时间总是朝着一个方向前进？这个问题看似简单，却牵涉到热力学第二定律等深奥的物理原理。书中对宇宙中黑洞合并事件的模拟和分析，让我近距离地感受到了宇宙中最剧烈、最震撼的物理现象。我被书中对宇宙起源的各种假说，以及它们各自的优缺点进行了深入的探讨，这让我明白了科学的进步，是一个不断质疑、不断修正的过程。这本书让我更加珍视生命，更加渴望去探索未知，去理解我们身处的这个奇妙宇宙。

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这本书给我最大的感受，是关于“未知”的敬畏感。在《宇宙物理学》的字里行间，我看到了人类对于宇宙的探索，是如何一步步从猜想走向实证，又如何不断地面对新的未知。作者对于暗能量本质的探讨，以及它如何驱动宇宙加速膨胀的理论，让我对宇宙的未来充满了疑问和遐想。书中关于宇宙弦理论的介绍，虽然听起来有些玄乎，但却为我们打开了理解宇宙更深层次结构的另一扇门。我被书中对黑洞奇点的描述所吸引，那里是物理学失效的边缘，是人类认知触及不到的绝对神秘之地。这本书让我认识到，我们对宇宙的了解，依然是极其有限的，而隐藏在深处的未知，才是最令人着迷和向往的。

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阅读《宇宙物理学》的过程，就像是在一场思想的盛宴中遨游。作者以其深厚的学识和独特的视角，将宇宙的奥秘娓娓道来。我尤其被书中关于宇宙常数的讨论所吸引，那个看似微不足道的数值，却在宇宙的膨胀和结构的形成中起着至关重要的作用，这种精妙的平衡，让人不得不感叹宇宙的神奇。书中对宇宙大爆炸理论的详尽阐述，从辐射主导时期到物质主导时期，再到暗能量主导时期，勾勒出了一幅完整的宇宙演化图景。我被书中对早期宇宙相变过程的描述所深深吸引，那些瞬间的剧烈变化，孕育了我们今天所见的宇宙。这本书让我明白，宇宙并非静止不变，而是一个充满活力、不断演变的动态系统。

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这本书对我而言，是一次关于“尺度”的重新认识。在阅读《宇宙物理学》之前，我对宇宙的认知停留在“很大”这个模糊的形容词上。但这本书，通过精妙的描述和扎实的理论支撑，将这种“大”具象化，并赋予了它深刻的意义。作者关于宇宙结构的论述，从星系团到超星系团，再到宇宙网的宏伟结构，让我看到了宇宙并非随机分布的点，而是一个有着清晰脉络和规律的整体。特别是对暗物质分布的研究，揭示了在可见物质之外，还存在着一种看不见的“骨架”，支撑着整个宇宙的结构。我被书中关于黑洞视界附近的时空弯曲以及霍金辐射的讨论所深深吸引，这些理论虽然听起来如同天方夜听，但在作者的笔下，却变得逻辑清晰，引人入胜。这本书让我明白，我们所能看到的，只是宇宙的冰山一角，而隐藏在深处的未知，更是充满了无限的可能性。

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《宇宙物理学》不仅仅是一本知识的传递，它更是一次关于“时间”与“空间”的深度探索。作者以一种极其耐心的方式，引导读者去理解宇宙的时间尺度，从宇宙的年龄到恒星的生命周期，再到星系的演化过程，每一个时间节点都被赋予了深刻的物理意义。书中对相对论在宇宙学中的应用的阐述，让我对时间和空间的相对性有了全新的认识，那些曾经只存在于科幻小说中的概念，如今变得触手可及。我尤其喜欢书中关于时空扭曲的描述，那些因巨大质量而产生的引力，能够弯曲周围的时空，甚至导致光线的偏折，这简直是宇宙中最迷人的景象之一。读完这本书，我感觉自己对宇宙的理解，不再是平面化的认知，而是多维度、深层次的思考，我开始用更广阔的视角去审视我们所处的这个宇宙。

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这本书简直是一次精神的远足，带领我踏上了一场跨越时空、探索宇宙终极奥秘的非凡旅程。从浩瀚星辰的诞生与演化，到黑洞的引力迷宫，再到宇宙结构的宏伟画卷，作者以一种近乎诗意的语言，将那些晦涩难懂的物理概念描绘得生动形象。我仿佛亲眼目睹了宇宙大爆炸的辉煌瞬间，感受了星云凝聚成恒星的磅礴力量，甚至在脑海中勾勒出暗物质与暗能量那令人着迷却又难以捉摸的轮廓。书中对量子力学在宇宙学中的应用的阐述，更是让我惊叹于微观世界与宏观宇宙之间那精妙绝伦的联系。读罢掩卷，我不仅对宇宙有了更深的理解，更对生命的存在与意义产生了全新的思考，那种渺小又伟大的矛盾感，在浩瀚星空下油然而生，久久不能平息。这不仅仅是一本关于物理学的书，它更是一次关于存在、关于未知、关于人类自身探索精神的深刻礼赞。

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