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出版者:第1版 (2005年5月1日)

作者:云帆

出品人:

页数:131 页

译者:

出版时间:2005-7

价格:15.0

装帧:平装

isbn号码:9787505606531

丛书系列:

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《星辰之谜：宇宙深空的探寻与遐想》 内容提要： 本书是一部深度探索宇宙奥秘的科普读物，旨在为普通读者揭开浩瀚星空下隐藏的科学原理与哲学思辨。全书以时间为轴线，从人类文明早期对天体的朴素认知，逐步深入到现代天体物理学的最前沿。我们不仅会追溯伽利略、牛顿、爱因斯坦等巨匠在理解宇宙过程中所经历的思维飞跃，更会详细解析黑洞的奇特物理性质、暗物质与暗能量的“隐形”存在，以及系外行星宜居性的最新研究进展。书中穿插了大量精美的宇宙图像解析，辅以严谨又不失趣味性的数学模型简化描述，力求让读者在享受阅读乐趣的同时，建立起对宇宙尺度和基本规律的直观感受。最终，我们将目光投向宇宙的终极命运，探讨人类在无垠时空中所处的独特位置与未来发展的可能性。 --- 第一章：仰望与丈量——人类视野中的宇宙演变 人类对夜空的凝视从未停止，它是我们探索未知的第一道门槛。本章将从古代文明的星象学说讲起，剖析巴比伦、玛雅、中国等不同文化如何构建各自的宇宙模型。重点在于介绍哥白尼日心说的革命性意义，以及第谷·布拉赫精确观测数据对开普勒运动定律的奠定作用。 随后，我们将聚焦于望远镜的发明与应用。伽利略如何利用简陋的光学仪器首次窥见月球表面的崎岖、木星的卫星系统，从而动摇了亚里士多德的完美天体观。本章的重点突破在于牛顿的万有引力定律——一个统一了天上和地上的普适法则。我们将以清晰的逻辑推导，展示引力如何解释行星轨道、潮汐现象，并首次将地球置于一个遵循物理定律的更大系统中。 为使读者更好地理解宇宙的尺度，本章会引入“天文单位”、“光年”等概念的由来与实际意义。通过一个形象化的对比练习，让读者体会从地球到最近恒星的距离，是何等令人震撼的数字。我们还将探讨光速的测量史，从里默的木星卫星观测，到迈克尔逊-莫雷实验对以太说的颠覆，光速的恒定性如何成为现代物理学的基石。 第二章：时空的扭曲与光线的弯曲——相对论的宇宙观 爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论彻底重塑了我们对空间和时间的理解。本章将深入浅出地阐述相对论的核心概念：时间和空间的相对性、洛伦兹收缩以及质能等价（$E=mc^2$）。我们将详细讲解狭义相对论如何解释高速运动下的时间膨胀效应，即便在日常生活中难以察觉，它却是GPS系统精确运行的底层逻辑。 随后，我们将进入更宏大的广义相对论领域。本章的核心内容是引力场被描述为时空本身的弯曲。我们将通过类比（如保龄球放在蹦床上）来解释质量如何“告诉”时空如何弯曲，而时空又“告诉”物质如何运动。对光线在强引力场中弯曲（引力透镜效应）的观测，是如何成为验证广义相对论的决定性证据。 本章将重点介绍广义相对论预言的最极端天体——黑洞。我们将详细解析黑洞的结构，包括事件视界、奇点、史瓦西半径的概念。读者将了解到，黑洞并非“真空吸尘器”，而是时空结构的一个极限区域。我们将回顾史蒂芬·霍金对黑洞蒸发的理论贡献，以及近年来事件视界望远镜（EHT）拍摄到的M87星系中心黑洞的直接成像技术，以此展示理论物理如何与尖端观测技术完美结合。 第三章：星系的诞生与演化——宇宙的宏伟结构 本章将带领读者从太阳系出发，走向银河系，再扩展到整个可观测宇宙的尺度。我们将探讨恒星生命周期的全过程：从星云的引力坍缩、主序星的核聚变，到红巨星的膨胀，直至不同质量恒星的最终归宿——白矮星、中子星或黑洞。我们将解析超新星爆发的壮观景象，它们在元素形成与宇宙物质循环中的关键作用。 接下来，我们将构建星系的概念。本章会详细介绍星系的分类（螺旋星系、椭圆星系、不规则星系），并介绍银河系的结构和我们所处的猎户座旋臂。重点讨论星系团、超星系团乃至宇宙大尺度纤维结构的形成机制，这些结构是宇宙学模型检验的重要对象。 宇宙的膨胀是现代天文学的另一基石。本章将阐述哈勃定律的发现过程，即星系退行速度与距离成正比。我们将分析红移现象的物理本质，并讲解如何利用标准烛光（如Ia型超新星）来精确测量遥远星系的距离。本章的结尾将引入“宇宙微波背景辐射”（CMB），将其描绘成宇宙大爆炸遗留下的“婴儿照片”，并解释CMB的温度波动是如何为宇宙早期的物质分布提供线索的。 第四章：暗处的挑战——暗物质与暗能量之谜 当我们审视宇宙的物质和能量构成时，却发现我们所熟知的原子、分子只占总质量的不到5%。本章将聚焦于宇宙学最大的两大谜团：暗物质和暗能量。 首先，我们将剖析暗物质存在的间接证据。我们将详细回顾早先弗里茨·兹威基对后发座星系团速度异常的观测，以及对星系旋转曲线的分析，这些证据表明，星系内部存在着无法发光、无法被电磁波探测到的额外引力质量。我们将介绍几种主流的暗物质候选粒子理论，如WIMPs（弱相互作用重粒子），以及地面和太空实验如何努力捕捉它们。 接着，我们将转向宇宙的未来——暗能量。本章将解释，在二十世纪末，科学家们发现宇宙的膨胀不仅没有减速，反而正在加速。这种驱动力被命名为暗能量。我们将讨论暗能量的性质，最主流的解释是宇宙学常数（与真空能量相关），并探讨它对宇宙整体命运的决定性影响。通过对比宇宙的“物质密度参数”和“总能量密度参数”，我们将量化出暗物质和暗能量在宇宙能量预算中所占的惊人比例。 第五章：生命的边界与宇宙的未来——从系外行星到终极归宿 本章将视野从纯粹的物理学拓展到天体生物学和宇宙学终极命题。我们将探讨搜寻地外生命的努力。从开普勒任务到TESS任务，系外行星的发现已经进入了“行星普查”时代。我们将详细介绍系外行星的探测方法（凌日法、视向速度法）以及对“宜居带”的定义与争议。分析类地行星大气光谱中寻找生物标记（如氧气、甲烷）的科学意义。 在宇宙学的最后部分，我们将探讨基于当前物理模型对宇宙终极命运的几种推测： 1. 大冻结（Heat Death）： 如果暗能量密度保持不变，宇宙将无限加速膨胀，最终所有恒星燃尽，温度趋于绝对零度，一切活动停止。 2. 大撕裂（Big Rip）： 如果暗能量的性质是“幻影能量”，其排斥力会越来越强，最终撕裂星系、恒星、行星乃至原子本身。 3. 大挤压（Big Crunch）： 如果引力最终能战胜暗能量，宇宙将重新坍缩回一个奇点（目前观测已基本排除此种可能）。 本书的结尾将回归到人类在宇宙中的位置。我们探讨“人择原理”的哲学意义，思考在如此宏大、冷漠的物理定律面前，人类文明的短暂与珍贵。我们总结了当前科学界对宇宙学基本问题的认知边界，并展望未来十年（如詹姆斯·韦伯太空望远镜的持续观测）可能带来的颠覆性发现，鼓励读者保持对未知世界的好奇心与敬畏感。 --- 本书特色： 结构严谨，逻辑清晰： 从历史到前沿，从局部到整体，逐步构建宇宙认知框架。 概念可视化： 运用大量类比和模型解释抽象的物理概念，降低理解门槛。 前沿同步： 涵盖了引力波天文学、黑洞成像、系外行星最新数据等近五年来的重大突破。 跨学科视野： 不仅关注“是什么”，更探讨“为什么”以及“这意味着什么”。

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**书评五：** 这本书的叙事视角非常灵活多变，有时候像是宏观的鸟瞰，瞬间又切换到极其微观的特写，这种节奏的跳跃感非常抓人。我特别欣赏作者对“日常仪式感”的构建。她将那些被我们视为例行公事的行为——比如睡前的梳头、早晨泡茶的顺序、整理书架的习惯——提升到了一种近乎宗教仪式的庄重感和美感。她分析了为什么重复这些动作会给我们带来心理上的安定感，那种“一切尽在掌握”的掌控感。在描述作者自己整理工具箱的段落里，工具的摆放次序和清洁程度，竟然被描绘得像是一幅精心构图的静物油画，每一个扳手、螺丝刀都有其不可替代的位置和存在的理由。读到这里，我立刻去整理了我那堆乱七八糟的电线，虽然整理出来的结果远不如书中描述的那么优雅，但那种整理带来的秩序感和内心的平静，却是实实在在的收获。这本书的文字风格是极其克制而有力的，没有冗余的形容词，每一个词语都像是一个精准的钉子，牢牢地将场景固定在了读者的脑海中。它教你如何通过对“形式”的尊重，来提升生活的“内容”。

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**书评三：** 这本书的排版和装帧设计，我必须先赞叹一番。它选择了一种非常复古的字体，墨色浓郁，纸张略带纹理，读起来有一种捧着一本旧日手稿的感觉，这本身就是一种沉浸式的体验。内容上，它展现出一种令人惊叹的洞察力，仿佛作者拥有能看穿事物表层肌理的“X光眼”。我特别欣赏作者在处理“物件的生命周期”这一主题时的笔触。她不仅仅是在描述一个旧家具，而是在追溯它从诞生到被使用的每一个阶段，想象着它所承载过的欢笑、争吵、秘密和遗忘。比如，她写到一个用了多年的木制餐桌，如何被无数次的磨损、擦拭和修补，最终形成一种独一无二的“包浆”，这种包浆里蕴含着家族几代人的生活轨迹。这让我立刻联想到了我家里那把老旧的椅子，我一直想扔掉，但读完这一段，我决定留着它，因为它现在拥有了一种我无法用金钱衡量的叙事价值。这本书的语言风格有一种古典的优雅，但主题却极其现代和贴近人心，达到了艺术性和生活性的完美平衡。

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**书评四：** 我通常阅读速度很快，但读这本书时，我不得不放慢脚步，像是在品尝一坛需要时间发酵的老酒。这本书最让我感到震撼的是它对“感官的联觉转化”的精妙运用。作者似乎能将视觉、嗅觉、触觉完美地融合在一起，形成一种多维度的叙事。她描述一次下雨天，不是简单地说“雨很大”，而是通过描述潮湿空气中泥土和青草混合产生的独特气味，以及雨点敲击不同材质（玻璃、铁皮、水泥地）发出的不同音调，构建出一个完整的听觉和嗅觉场景。这让读者仿佛真的置身其中，甚至能感受到皮肤上那层薄薄的水汽。其中关于“味觉记忆”的章节尤其精彩，作者唤起了我对童年时某种特定零食的强烈怀念，那种感觉是如此真实，以至于我差点放下书去找找看是否还能买到。这本书的哲学深度隐藏得非常巧妙，它没有直接灌输任何人生哲理，而是通过对具体、微小事物的极度关注，自然而然地引导我们思考“存在”本身的意义和价值。对于那些觉得生活枯燥乏味的人来说，这本书无疑是一剂强效的“去麻醉剂”。

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**书评一：** 这本书简直是一场关于日常奇迹的视觉盛宴，我拿到手的时候就被它那种低调却又充满力量的封面设计吸引住了。翻开内页，那种扑面而来的生活气息让人立刻感到放松。作者的叙述方式非常独特，她没有用那些高深莫测的理论去解读生活，而是像一个经验丰富的老朋友，带着你走过那些我们每天都可能忽略的角落。比如，她对清晨第一缕阳光穿过窗帘缝隙的那种描摹，细致到连空气中漂浮的微尘都仿佛能被捕捉到。我记得有一章专门讲邻里之间微妙的互动，那种不动声色的善意和偶尔的摩擦，被她写得既真实又充满人情味，让人忍不住想起了自己家楼下的那位总爱唠叨但又热心肠的阿姨。这本书的伟大之处，就在于它把“平庸”这个词彻底解构了，让我们看到，所谓的“不平凡”，其实就藏在我们不愿去细看的柴米油盐之中。它不是一本心灵鸡汤，而更像是一份精心准备的、带着泥土芬芳的田园报告，读完之后，我走在回家的路上，脚步都变得轻快而有目的性了，开始留意起路边新开的花朵，和那些匆匆而过的人脸上转瞬即逝的表情。这是一种潜移默化的影响，让你重新与脚下的土地建立了连接。

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**书评二：** 说实话，我最初是被朋友安利才翻开这本小册子的，坦白讲，我对这类主题的书籍通常持保留态度，总觉得它们容易流于表面或故作高深。然而，这本书彻底颠覆了我的预期。它的结构安排极具巧思，与其说它是一本书，不如说它更像是一套经过精心策划的“感官训练手册”。作者的文字节奏把握得极好，时而如潺潺流水般细腻婉转，时而又如同突然敲响的钟声般掷地有声。尤其是在探讨“时间感知”的那几节，简直是神来之笔。她通过描述制作一道传统食物的过程，生动地展示了时间是如何被我们的专注力拉伸和压缩的。我个人对其中关于“声音景观”的分析印象极其深刻，她描述了老式电风扇叶片转动时特有的嗡鸣声，那种声音几乎是伴随了几代人的夏日记忆，现在听起来，那不仅是噪音，而是一种带着历史厚重感的背景音。读完之后，我开始有意无意地记录下自己生活中那些“失焦”的时刻，试图用文字把它们重新锚定。这本书的价值，不在于提供了答案，而在于提供了一种更具穿透力的提问方式，迫使我们去审视那些早已习以为常的存在。

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