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页数:381

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出版时间:2003-6

价格:24.50元

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isbn号码:9787040128239

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• 高等数学
• 数学
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• 函数
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• 积分

《星辰的低语：宇宙奥秘与人类探索》 书籍简介 浩瀚无垠的宇宙，自古以来便以其深邃与壮美，激发着人类无尽的好奇与遐想。它不仅是物理定律的终极试验场，更是哲学思辨的永恒母题。本书《星辰的低语：宇宙奥秘与人类探索》，并非一部冷冰冰的科学教科书，而是一场带领读者穿越时空、横跨尺度的宇宙漫游。我们不再局限于地球的引力范围，而是以一种全新的视角，去聆听那些亿万光年外传来的、关于宇宙起源、演化、结构及其终极命运的“低语”。 本书旨在为普通读者构筑一座坚实的桥梁，连接起日常经验与最前沿的宇宙学发现。全书共分为四个宏大的部分，层层递进，从近处可见的星空景象，深入到宇宙最深层的结构与理论。 --- 第一部分：肉眼可见的奇迹与远古的回响 第一章：夜空下的沉思——人类与星辰的古老契约 本章追溯了人类文明早期对星空的认知。从古代文明（如巴比伦、埃及、玛雅）如何利用星象制定历法、指导农业与宗教活动，到中国古代观象授时的精准记录。我们探讨了不同文化神话中对星座、行星以及彗星的诠释，理解早期观测如何奠定了天文学的萌芽。着重分析了地心说的建立与盛行，并非愚昧，而是当时基于有限观测的合理逻辑推导。 第二章：望远镜的黎明——伽利略的革命与太阳系的重塑 本章聚焦于17世纪初望远镜的发明及其对人类世界观的颠覆性影响。详细描述了伽利略如何观察到月球表面、木星的卫星、金星的相位，这些直接证据如何有力地支持了哥白尼的日心说。随后，我们将引入开普勒对行星运动定律的精确描述，以及牛顿万有引力定律的建立，这标志着人类首次以统一的物理规律来解释天体的运行，将“天上”与“地下”的物理学统一起来。 第三章：恒星的生命周期——从星云到白矮星的火焰 本章将时间尺度拉长，深入恒星的内部机制。详细阐述恒星如何通过核聚变产生能量，以及不同质量的恒星走向不同的生命终点。我们将探讨氢元素如何转化为氦，氦如何进一步聚变成碳、氧等重元素——这些元素正是构成我们身体和地球万物的基石。从主序星的稳定燃烧，到红巨星的膨胀，再到白矮星的冷却，构成了一幅壮丽的恒星演化图景。 --- 第二部分：超越可见光的边界——星系与宇宙的结构 第四章：银河的宏伟叙事——我们身处的星系家园 本章将视角从单个恒星扩展到星系层面。详细描绘了我们所在的银河系的结构——旋臂、核球、银盘与黑暗的银晕。通过分析多普勒效应和旋转曲线，揭示了银河系庞大而复杂的动力学。我们还将探讨星系的分类（螺旋星系、椭圆星系、不规则星系），以及星系团和超星系团的形成，展现宇宙在大尺度上的“纤维状”网状结构。 第五章：暗物质的幽灵——引力的未解之谜 这是本书中最具挑战性也最引人入胜的章节之一。我们探讨了自20世纪中期以来，通过星系旋转速度、星系团的引力透镜效应等观测证据，所推导出的“暗物质”的必然性。本书将清晰地阐述暗物质为何是“暗”的，它不发光、不吸收光，却占据了宇宙物质总量的绝大部分。本书不会给出确切答案，而是细致梳理了WIMP、轴子等主流候选粒子模型，以及寻找暗物质的地下与太空实验。 第六章：宇宙的膨胀与哈勃的发现 本章聚焦于现代宇宙学诞生的关键时刻。详尽解读爱德温·哈勃如何通过观测遥远星系的红移现象，确立了宇宙正在膨胀的革命性事实。我们将用直观的例子解释“背景膨胀”的概念，以及如何利用“标准烛光”（如Ia型超新星）来测量遥远的距离。这为下一部分关于“大爆炸”理论的阐述奠定了观测基础。 --- 第三部分：时空的起源与演化——大爆炸的证据链 第七章：宇宙的创世之歌——大爆炸模型的建立 本章系统地介绍了标准宇宙学模型（Lambda-CDM模型）的核心思想。我们将追溯时间轴，描述宇宙从一个密度和温度极高的奇点开始的瞬间。重点解释了宇宙学三大支柱证据：宇宙的膨胀、轻元素的丰度（氢、氦、锂的比例），以及最重要的——宇宙微波背景辐射（CMB）。 第八章：宇宙微波背景——创世之初的余晖 CMB是本书的重中之重。详细介绍彭齐亚斯和威尔逊的意外发现，以及COBE、WMAP和普朗克卫星对CMB的精密测量。我们将分析CMB图像中微小的温度涨落，这些“涟漪”是如何成为今日宇宙结构（星系、星系团）的“种子”。本书将解释这些涨落如何帮助科学家精确测定宇宙的年龄（约138亿年）和几何形状（接近平坦）。 第九章：暴胀理论与早期宇宙的剧本 为了解决视界问题和平坦性问题，理论物理学家提出了“暴胀理论”。本章将生动地描述宇宙诞生后极短时间内经历的指数级快速膨胀过程，以及暴胀如何解释了CMB的均匀性。同时，探讨暴胀理论如何预测了原初引力波的存在，以及当前寻找这些微弱信号的实验挑战。 --- 第四部分：深邃的领域与未知的未来 第十章：暗能量的困局——加速膨胀的驱动力 继暗物质之后，本章转向宇宙中最大的谜团——暗能量。通过对遥远超新星观测的深入分析，揭示了宇宙膨胀正在加速，而非减速。本书详细介绍了“宇宙学常数”（Lambda）的概念及其与真空能量的联系。我们将探讨主流的解释，如五维空间理论的修正，以及暗能量如何决定宇宙的终极命运。 第十一章：黑洞的边界——时空尽头的引力怪兽 黑洞不仅仅是引力陷阱，更是检验广义相对论极限的实验室。本章深入探讨了史瓦西半径、事件视界以及奇点。我们将介绍黑洞的分类（恒星级、中等质量、超大质量），并详细解析事件视界望远镜（EHT）如何捕捉到M87星系中心黑洞的阴影图像，以及引力波探测（LIGO/Virgo）如何“聆听”黑洞的合并事件。 第十二章：宇宙的终局与多重宇宙的猜想 在生命的最后阶段，我们将探讨当前物理学对宇宙最终命运的预测。根据暗能量的性质，宇宙可能走向“大冻结”（热寂）、“大撕裂”或“大挤压”。最后，本书将以当前最前沿、最富争议的猜想收尾——多重宇宙理论。探讨弦论、永恒暴胀等理论如何自然地导出无数平行宇宙的可能性，激励读者对我们所处的宇宙进行更深层次的反思。 --- 结语：人类求知的边界 本书的目的是激发读者对宇宙的敬畏，理解科学探索的艰辛与伟大。宇宙学是一门不断被观测修正的动态学科，我们所知的“答案”随时可能被新的数据所推翻。每一次凝视星空，都是在回顾138亿年的历史，每一次理论的突破，都将我们推向更广阔的未知。星辰的低语，永不停歇，等待着下一代探索者的解码。 目标读者： 对宇宙学、天文学、物理学有浓厚兴趣的非专业人士，大专院校相关专业的基础入门读者，以及所有对“我们从哪里来，到哪里去”有深刻好奇心的探索者。本书叙述流畅，配有大量精美的高清天文图像，力求在普及科学知识的同时，提供深刻的审美体验。

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