现代宇宙学

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出版者:清华大学出版社
作者:
出品人:
页数:222
译者:
出版时间:2013-2
价格:39.00元
装帧:
isbn号码:9787302309321
丛书系列:
图书标签:
  • 宇宙学5
  • 科学
  • 天体物理学
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  • 大爆炸
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具体描述

《星辰的低语:从古代神话到前沿物理的宇宙图景》 一、 序章:仰望星空,叩问起源 自人类文明的曙光初现,头顶那片浩瀚无垠的夜空便一直是哲思与好奇的永恒源泉。从美索不达米亚的泥板到古希腊的理性思辨,从古老的星占术到如今的尖端观测,我们对宇宙的理解经历了漫长而曲折的演进。本书并非一部标准的宇宙学教科书,它试图以一种更具人文关怀和历史深度的视角,梳理人类认知宇宙边界的脉络。我们将追溯那些被历史尘埃掩盖的、关于“世界之初”和“宇宙终结”的宏大叙事,展示科学革命是如何一步步将神话的帷幕撕开,展现出一个由精确数学和观测数据构建的、令人敬畏的实体宇宙。 二、 古典宇宙的几何与和谐:从托勒密到哥白尼的千年之思 在伽利略的望远镜出现之前,我们所居住的世界是一个精心构造的、充满象征意义的居所。本章将深入探讨亚里士多德的“四元素说”与托勒密的“本轮均轮”模型如何完美地调和了哲学上的完美性(天体永恒不变的圆周运动)与日常观测之间的矛盾。我们将分析这一地心体系的强大逻辑基础,它不仅是天文学模型,更是一种统治了西方世界近一千五百年的宇宙本体论。 随后,我们将聚焦于文艺复兴时期的一场革命——哥白尼的日心说。这次思想的转向并非仅仅是天体位置的简单对调,它是一次深刻的本体论重构,将地球从宇宙的中心降格为一个普通的行星。紧接着,第谷·布拉赫精确的观测数据和开普勒对行星运动定律的数学提炼,彻底粉碎了“完美圆周”的执念,为牛顿力学的登场铺设了数学轨道。牛顿的万有引力定律,以简洁而普适的数学语言,首次将天上的运动与地上的物理统一起来,为后世研究整个宇宙的演化提供了坚实的物理基础。 三、 尺度之惑:从恒星到星系的觉醒 在十九世纪末,即使是最先进的科学家,也普遍认为宇宙是静态的、无限的、由我们的银河系所构成的。本部分将详述天文学家如何艰难地确定恒星的距离,以及“大争论”(The Great Debate)的焦点——“星云究竟是银河系内部的结构,还是独立的‘岛宇宙’?”。 我们将细致解析哈洛·沙普利和赫伯·柯蒂斯在确定银河系尺度上的贡献,特别是通过对造父变星的观测,最终确认了仙女座星系等天体的独立存在,极大地扩展了我们所处的空间概念。这种尺度的扩展,是人类心智上一次痛苦而必要的扩张,它迫使我们接受“银河系并非全部”这一事实。 四、 膨胀的宇宙与时空的弯曲:爱因斯坦的遗产与哈勃的发现 二十世纪初,物理学的两大支柱——广义相对论与量子力学——相继诞生,为描述极端条件下的宇宙提供了新的框架。本章将侧重于爱因斯坦的场方程,它揭示了物质与能量如何塑形时空,并预示了一个动态的宇宙。虽然爱因斯坦最初引入“宇宙常数”以维护一个静态宇宙的信念,但真正的革命来自观测层面。 爱因斯坦的理论与埃德温·哈勃对遥远星系红移的确认相结合,无可辩驳地指向了一个结论:宇宙正在膨胀。我们将重构哈勃如何从一系列模糊的星光光谱中,解读出宇宙尺度的运动规律,以及这一发现对“永恒不变”宇宙观的颠覆性冲击。 五、 宇宙的诞生与演化:从奇点到结构形成的叙事诗 如果宇宙正在膨胀,那么回溯时间,它必然起源于一个密度和温度无限高的状态——“大爆炸”理论的雏形诞生了。本部分将系统梳理大爆炸模型的关键证据链: 1. 核合成遗迹(BBN): 早期宇宙中轻元素(氢、氦、锂)的比例如何精确地预言了宇宙早期的物理状态。 2. 宇宙微波背景辐射(CMB): 对“宇宙婴儿期”遗留下来的余晖的捕捉,这是对大爆炸理论最强有力的直接证据。我们将详细介绍彭齐亚斯和威尔逊的偶然发现,以及COBE、WMAP和Planck等卫星如何以前所未有的精度绘制出这幅宇宙的“胎记”。 3. 结构形成: CMB上微小的温度涨落如何成为日后星系、星系团乃至超星系团形成的“种子”。我们将探讨冷暗物质(CDM)在引力坍缩中扮演的关键角色,以及现有模型如何解释宇宙中大尺度结构的形成机制。 六、 未知的疆域:暗物质、暗能量与宇宙的终极命运 尽管我们对宇宙的演化历史已有了相当清晰的认识,但现代观测却揭示了我们对宇宙组成成分的无知。本章将探讨宇宙学中最大的谜团:暗物质和暗能。 我们将回顾弗里茨·兹威基对星系团运动的研究,以及后来的旋转曲线分析,如何证明存在着看不见的、不与光发生作用的“暗物质”来提供额外的引力。随后,我们将进入更深层次的困惑——“暗能量”。1998年对Ia型超新星观测所揭示的“加速膨胀”现象,迫使我们引入一种具有负压力的、弥散在空间中的能量形式。我们将探讨当前关于暗能量的几种主要模型(如宇宙学常数Λ模型),以及它们如何决定宇宙的终极命运——是热寂、大撕裂,还是最终的收缩? 七、 结论:人类理性的边界与未来展望 本书的收尾将回归到哲学层面。我们所建立的宇宙模型是基于可观测的电磁波和粒子流,它是否就是“全部”?我们将简要触及量子引力理论的尝试(如弦论或圈量子引力)是如何试图弥合广义相对论与量子力学在描述奇点时的不兼容性。最终,我们将审视我们当前对宇宙的理解,它在历史长河中仅仅是一个短暂的瞬间,但却是人类理性所能达到的最辉煌的成就之一。探索永无止境,而夜空中的每一颗星辰,都在低语着下一个等待被揭示的秘密。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书对我来说,是一次相当“烧脑”的阅读体验,但同时也是一次非常充实的智识之旅。《现代宇宙学》的叙述风格,可以说是非常“硬核”的,它直接切入主题,并不回避复杂的概念和数学公式。我一开始以为自己可能看不懂,但作者的逻辑非常清晰,而且在讲解复杂理论的时候,会给出必要的背景知识和铺垫。我印象最深刻的是,书中对广义相对论在宇宙学中的应用进行了深入的剖析。从引力如何影响时空的弯曲,到黑洞的形成,再到整个宇宙的结构和演化,这些内容都让我对宇宙的理解上升到了一个新的高度。作者并不只是罗列公式,而是会用非常生动的语言去解释这些公式背后的物理意义,让我能够抓住核心概念。而且,书中对不同宇宙学模型的比较,比如平直宇宙、封闭宇宙、开放宇宙等,以及它们各自的观测证据,也让我对宇宙的可能形态有了更直观的认识。我尤其喜欢它对宇宙演化时间线的描绘,从极早期的高温高密状态,到物质的形成,再到结构的形成,整个过程的时间尺度跨度非常大,让人感慨宇宙的宏伟。尽管有时需要查阅一些背景资料来辅助理解,但每一次的“啃”下来,都感觉自己对宇宙的理解又深了一层。读完这本书,我发现自己对宇宙的敬畏之情油然而生,也对人类探索宇宙的勇气和智慧感到由衷的赞叹。

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这本书的阅读体验,可以用“沉浸式”来形容。它并没有像市面上很多科普读物那样,用生动形象的比喻来简化概念,而是直接深入到宇宙学研究的核心。我最先被吸引的是它对宇宙大爆炸理论的深度解读。它不仅仅是讲述一个“开始”,而是详细阐述了早期宇宙的物理条件、基本粒子的形成,以及宇宙是如何在极短的时间内迅速膨胀的。这让我对宇宙的起源有了更为细致和科学的认识。然后,书中对宇宙的膨胀以及各种宇宙学模型的介绍,让我看到了宇宙学研究的演变过程。我尤其喜欢它对暗物质和暗能量的探讨,它详细解释了为什么科学家们会提出这两个概念,以及它们是如何影响宇宙的结构和演化的。这些内容,虽然在一些科幻作品里也有提及,但这本书的严谨性和科学性,是无可比拟的。我印象最深刻的是,书中对各种观测证据的详细描述,比如宇宙微波背景辐射的温度涨落、星系的分布特征、引力透镜效应等等,这些都让我看到了科学家们是如何通过细致的观测来验证和修正理论的。读到最后,书中关于宇宙的终极命运的猜想,也让我对宇宙的未来产生了无限的遐想和思考。

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《现代宇宙学》这本书,我断断续续也读了有几个月了。说实话,一开始拿到这本书的时候,我有点被它的厚度给吓到了,封面设计挺简洁大方的,但内容看起来就有点……厚重。我原本以为会是一本比较偏向科普、通俗易懂的那种,但翻开之后,发现它其实有着相当的深度。它不像那种读起来像小说一样的书,需要你坐下来,静下心来,一点一点地去消化。一开始的章节,我感觉像是回到了大学时代,那些关于宇宙大爆炸、宇宙微波背景辐射的理论,让我回忆起了当年学过的物理和天文学知识,当然,这次的理解肯定比当年要深刻多了。作者的叙述方式,有时候会让人觉得有些学术化,但仔细品味,又能感受到其中蕴含的严谨逻辑和科学魅力。我特别喜欢它对一些关键实验和观测的介绍,比如那些关于暗物质和暗能量的探测,书中详细阐述了这些观测的原理、方法以及它们如何一步步地改变了我们对宇宙的认知。有时候读到一些复杂的数学公式,我也会停下来,虽然不一定能完全理解每一个符号的含义,但它至少能让我知道,这些理论背后有着多么坚实的数学基础。而且,这本书不仅仅是理论的堆砌,它还会时不时地穿插一些历史故事,介绍那些伟大的科学家是如何一步步探索宇宙的奥秘,这让整个阅读过程不那么枯燥,反而充满了人文关怀。我印象最深刻的是,书中对宇宙的膨胀速度以及不同模型之间的争论进行了深入的探讨,让我了解到科学研究并非一成不变,而是一个不断修正、不断逼近真相的过程。尽管有些章节确实需要反复阅读才能理解,但每次重新回顾,都会有新的收获,感觉自己对宇宙的认识又进了一层。

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《现代宇宙学》这本书,可以说是一本让我“欲罢不能”的读物。虽然它的内容很深奥,但作者的讲解却充满了吸引力。我最开始是被它对宇宙大爆炸理论的阐述所吸引,它不仅仅是讲了一个“爆炸”的故事,而是深入剖析了早期宇宙的状态,以及各种基本粒子的形成过程,让我感觉自己仿佛置身于那个混沌而又充满活力的时代。然后,书中对宇宙膨胀的解释,更是颠覆了我以往的认知。我一直以为宇宙是静止的,但这本书让我明白,宇宙正在不断地膨胀,而且这种膨胀的速度还在加快。这个发现,让我感到非常震撼。书中对暗物质和暗能量的讨论,更是让我对宇宙的组成有了全新的认识。原来,我们所看到的物质,仅仅是宇宙的很小一部分,而绝大部分的宇宙,是由我们看不见的暗物质和暗能量组成的。这让我感到非常好奇,也充满了探索的欲望。我特别喜欢书中对各种观测证据的介绍,比如宇宙微波背景辐射、星系分布等等,这些证据都为我们理解宇宙提供了坚实的基础。而且,书中还对宇宙的未来进行了展望,提出了各种可能的结局,这让我对宇宙的未来充满了遐想。总而言之,这本书让我对宇宙有了更深入的了解,也激发了我对宇宙探索的兴趣。

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这本书的阅读过程,对我而言,是一次持续的“认知升级”。它并没有像很多科普读物那样,用简化的语言来描绘宇宙,而是直接呈现了宇宙学研究的前沿成果和复杂理论。我最先被吸引的是它对宇宙大爆炸模型本身的深度解析。不仅仅是描述一个“起点”,而是深入探讨了早期宇宙的物理状态,包括暴胀理论的提出和发展,以及它如何解决了早期宇宙的一些难题。这让我对宇宙的“婴儿时期”有了更为细致的了解。然后,书中对宇宙的膨胀以及不同膨胀模型的对比,让我看到了宇宙学研究的动态性。我尤其对书中关于暗能量的研究进行了详细的阐述,它解释了为什么我们需要引入暗能量来解释宇宙的加速膨胀,以及目前有哪些主要的暗能量模型。这让我意识到,我们对宇宙的认识,远未达到终点。我非常喜欢书中对各种观测手段的介绍,比如对宇宙微波背景辐射的探测、对星系红移的测量、对引力透镜效应的利用等等,这些都让我看到了科学家们是如何通过各种“工具”来窥探宇宙的真实面貌。读到最后,书中对宇宙未来命运的猜想,也让我充满了对宇宙的敬畏和好奇。

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《现代宇宙学》这本书,给我最大的感受就是“信息的密度”非常高。每一次翻开,都能从中挖掘出新的知识点和思考角度。它并没有刻意去“讨好”读者,而是直接呈现了宇宙学研究的核心内容。我最先被吸引的是它对早期宇宙物理学的细致讲解,那些关于基本粒子、核合成、宇宙微波背景辐射的形成过程,都让我看到了宇宙在诞生之初的“火爆场面”。然后,书中对宇宙膨胀的数学模型,虽然一开始有些令人望而生畏,但作者的讲解非常严谨,循序渐进,让我逐渐理解了宇宙是如何随着时间推移而不断膨胀的。我印象最深刻的是,书中对暗物质和暗能量的讨论。这些看不见的“幽灵”物质,竟然主导着宇宙的演化,这让我对宇宙的构成有了颠覆性的认识。书中详细阐述了它们存在的证据,以及科学家们是如何试图探测和理解它们的。而且,书中对宇宙学参数的介绍,比如哈勃常数、物质密度参数、暗能量密度参数等等,都让我感受到,我们对宇宙的描述,是建立在一系列精确测量和理论计算的基础上的。读完之后,我经常会抬头仰望星空,对那些遥远的星系和未知的宇宙,充满了无尽的好奇。

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《现代宇宙学》这本书,给我的感觉就像是在进行一场思维的“极限运动”。它所涉及的概念和理论,确实具有相当的挑战性,但正是这种挑战,让我感到无比的兴奋。我尤其欣赏书中对爱因斯坦广义相对论在宇宙学中的应用的讲解。从时空弯曲对宇宙的影响,到引力如何塑造了宇宙的大尺度结构,这些内容都让我对宇宙的运行机制有了更深刻的理解。书中对宇宙膨胀的数学描述,虽然一开始让我感到有些吃力,但通过作者一步步的引导,我逐渐能够把握其精髓。我最受启发的是,书中关于宇宙学模型是如何建立在观测数据基础上的。它不仅仅是理论的推演,更强调了理论与观测之间的相互验证。比如,关于宇宙的平直性,以及它与物质能量密度的关系,这些都离不开大量的观测数据支持。我印象深刻的是,书中对宇宙微波背景辐射各向异性的分析,以及它如何为我们揭示了宇宙的早期结构和演化过程。这些细节,都让我感受到科学研究的严谨和精妙。而且,书中还讨论了不同观测手段的优劣,以及它们在探索宇宙过程中所扮演的角色。虽然有些章节需要反复阅读,但每一次的阅读,都像是在剥洋葱一样,一层层地揭示出宇宙的奥秘。

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这本书的阅读体验,怎么说呢,它更像是在进行一场智力上的探险。我不是科班出身,对宇宙学的一些概念,一开始是完全陌生的。但是,《现代宇宙学》这本书,给我打开了一个全新的视角。它并没有一开始就抛出大量的专业术语,而是循序渐进地引导读者进入这个宏大的话题。我最欣赏的是它对于“为什么”的解释。很多科普读物可能会直接告诉你“宇宙是这样形成的”,但这本书会告诉你,“我们之所以知道宇宙是这样形成的,是因为有这样的观测证据,这些证据又是通过这样的理论来解释的”。这种由果溯因的逻辑,让我觉得非常信服。书中对于宇宙学模型演变的描述,简直是一部波澜壮阔的科学史诗。从早期的一些朴素想法,到爱因斯坦的相对论,再到弗里德曼方程和哈勃定律的建立,每一个阶段的进步都伴随着无数的思考和辩论。我尤其对书中关于宇宙加速膨胀的章节印象深刻,它详细解释了超新星观测是如何推翻了人们原有的预期,以及暗能量概念的提出,这其中的逻辑链条让我大呼过瘾。而且,作者的笔触并没有局限于理论推导,还穿插了许多关于观测技术发展的介绍,比如望远镜的进步、卫星的发射等等,这些内容让我感受到,科学的进步离不开技术的支撑。有时候,读到一些关于宇宙未来的猜想,比如“大撕裂”、“热寂”等等,虽然带着一丝科幻色彩,但书中也给出了相应的科学依据,让我既感到惊叹,又忍不住去思考人类在宇宙中的位置。总而言之,这本书虽然有一定的门槛,但一旦你投入进去,你会发现一个令人着迷的世界。

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这本书的阅读体验,就如同在浩瀚的宇宙中进行一次深度探索。从最开始的宇宙诞生之谜,到星系的形成与演化,再到我们所处的这个令人着迷的宇宙的终极命运,《现代宇宙学》为我呈现了一幅壮丽的科学画卷。我特别喜欢书中对早期宇宙物理学的讲解,那些关于夸克、轻子、中微子等基本粒子的形成,以及它们如何在极端高温高压下相互作用,让我对宇宙的“前身”有了更为清晰的认识。而且,书中对于宇宙大爆炸后遗留下来的“温度计”——宇宙微波背景辐射的介绍,更是让我惊叹于科学探测的精准度。它不仅仅是讲述了辐射的存在,更详细地解释了它是如何被探测到的,以及它所蕴含的关于早期宇宙信息。我最着迷的部分,是关于宇宙加速膨胀的讨论。这简直是现代宇宙学中最激动人心的发现之一,书中详细阐述了超新星观测如何推翻了“宇宙膨胀正在减速”的预期,以及由此引出的暗能量概念。这让我意识到,我们对宇宙的理解,一直在不断地被刷新。书中还涉及了暗物质的探测,以及各种理论模型如何试图解释暗物质的存在,这让我对宇宙的构成有了更深刻的认识。读到最后,书中关于宇宙的终极命运的探讨,如“大撕裂”、“热寂”等,虽然带着一丝忧虑,但也让我对宇宙的未来产生了无限的思考。

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不得不说,《现代宇宙学》这本书,在某种程度上刷新了我对宇宙的固有认知。我一直以为宇宙就是那些星星点点,然后无限延伸。但是,这本书让我意识到,我们所见的星空,不过是宇宙的冰山一角。书中对宇宙的起源和演化,有着非常系统性的阐述。我最先被吸引的是它关于宇宙大爆炸理论的讲解,不仅仅是说“发生了大爆炸”,而是详细解释了早期宇宙的物质状态、温度变化、基本粒子的形成过程,甚至还谈到了大爆炸遗留下来的“回声”——宇宙微波背景辐射。读到这一部分的时候,我感觉自己仿佛亲历了宇宙的诞生。然后,它又把我带到了宇宙的“青春期”,讲到了星系的形成、恒星的演化,以及我们所处的太阳系是如何形成的。这些内容,虽然在一些科幻电影里也有涉及,但这本书的严谨程度和细节丰富度,是电影无法比拟的。我特别喜欢书中对各种宇宙学常数和参数的介绍,比如哈勃常数、宇宙的密度参数等等,虽然有些地方我无法完全理解其推导过程,但它让我知道,我们对宇宙的描述,是建立在一系列精确测量和计算的基础上的。而且,书中对暗物质和暗能量的讨论,让我意识到,我们对宇宙的认知,还有很大的未知领域。这些“看不见”的物质,竟然占据了宇宙的大部分,这真是颠覆了我以往的想象。读完之后,我常常会抬头望向星空,感觉自己对那些遥远的星系,多了一些理解,也多了一些敬畏。

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总算找到一本公式少一点的了

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这是我看这么多的书中最没用的一本了,还这么贵,坑爹

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