具体描述
中国绘画，ISBN：9787532519347，作者：王克文著
《寰宇星图：宇宙学与天体物理前沿探索》 内容简介 本书并非一部关于地球艺术史或传统文化的研究著作，而是深度聚焦于人类对宇宙终极奥秘的探寻历程——从宏观的宇宙结构到微观的基本粒子，力求为读者勾勒出一幅横跨时空尺度的壮丽星图。全书以严谨的科学态度和富有启发性的叙事方式，系统梳理了近百年来宇宙学和天体物理学领域的重大突破、核心理论及其面临的未解之谜。 全书共分五大部分，约五十万字，旨在构建一个连贯且深入的知识体系，涵盖了从宇宙的起源、演化到未来命运的完整图景。 --- 第一部分：宇宙的黎明与尺度（The Dawn and Scale of the Cosmos） 本部分着重于现代宇宙学的基石——大爆炸理论的证据链的构建，以及我们如何测量和理解宇宙的巨大尺度。 第一章：膨胀的宇宙与哈勃定律 详细阐述了爱德温·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基本事实。我们探讨了多普勒效应在天文学中的应用，并深入解析了弗里德曼方程（Friedmann equations）如何从爱因斯坦的广义相对论中导出，用以描述具有均匀性和各向同性的宇宙模型的动力学演化。 第二章：宇宙微波背景辐射（CMB）：遗留的余晖 CMB被誉为“宇宙的婴儿照片”。本章细致讲解了彭齐亚斯和威尔逊的偶然发现，以及COBE、WMAP和普朗克（Planck）卫星对CMB的精确测量如何证实了大爆炸模型的有效性。重点分析了CMB的各向异性（anisotropies）——那些微小的温度涨落——它们正是后来所有结构形成的“种子”。我们还将讨论CMB的极化模式（E-modes和B-modes），及其在探测早期宇宙引力波方面的潜力。 第三章：时空几何与引力场 重温爱因斯坦的广义相对论，将其置于现代天体物理学的框架下。本章不回避复杂的数学概念，而是用直观的类比解释测地线、时空弯曲以及引力如何定义了宇宙的宏大结构。我们将考察史瓦西解和克尔解，为后续讨论黑洞做好铺垫。 --- 第二部分：恒星的生与死（The Birth and Death of Stars） 本部分将视角从宇宙整体收缩至单个恒星系统，探究恒星作为宇宙中“炼金术士”的角色。 第四章：星际介质与分子云的坍缩 恒星的诞生始于低温、高密度的分子云。本章描述了星际尘埃和气体的化学成分、物理状态，以及在湍流、磁场和引力共同作用下，这些云如何塌缩形成原恒星。着重讨论了角动量守恒在盘状结构形成中的关键作用。 第五章：主序星的核合成 详细解读恒星生命的“中年”——主序阶段。探讨了质子-质子链反应和CNO循环如何将氢转化为氦，并计算了恒星的质量与光度、寿命之间的幂律关系。对于大质量恒星，本章将深入解析三阿尔法过程（Triple-alpha process）和碳燃烧等更复杂的核反应。 第六章：致密天体的终结：白矮星、中子星与脉冲星 当恒星耗尽燃料，其命运取决于初始质量。本章分析了电子简并压力如何支撑白矮星（包括对钱德拉塞卡极限的讨论），以及超新星爆发后留下的中子星。我们将详细阐述脉冲星作为高速旋转的中子星所发出的精确辐射束，以及对其精确计时能力的现代应用。 --- 第三部分：宇宙的隐形骨架（The Invisible Scaffolding of the Universe） 本部分聚焦于两个现代物理学中最令人困惑、但却定义了宇宙演化的两大支柱：暗物质和暗能量。 第七章：暗物质的证据链 暗物质不发光、不吸收光，但其引力效应无处不在。本章系统回顾了证明暗物质存在的关键观测证据：星系旋转曲线的平坦性、星系团的维里里积分、引力透镜效应（从弱引力透镜到强引力透镜的几何分析），以及宇宙大尺度结构的形成模拟。我们还将介绍当前主流的候选理论，如WIMPs（弱相互作用重粒子）和轴子（Axions），以及直接探测实验的设计原理。 第八章：暗能量的加速膨胀 上世纪末，对Ia型超新星的观测揭示了宇宙膨胀正在加速，这催生了暗能量的概念。本章深入探讨了暗能量的本质，主要围绕宇宙学常数（Λ）模型展开，探讨其与真空能的理论推导之间的巨大差异（即“真空灾难”）。同时，也将审视其他竞争性理论，如法拉德修正引力（f(R) gravity）等。 第九章：结构形成的层次性模型 结合暗物质的引力势阱，本章描述了宇宙中结构是如何从早期的小扰动中自下而上（从矮星系到星系团和纤维状结构）演化而来的。我们将使用N体模拟（N-body simulations）的结果来可视化和量化这一过程，理解暗物质晕（Dark Matter Halos）在塑造可见物质分布中的决定性作用。 --- 第四部分：极端天体物理学与时空几何的检验 本部分将目光投向宇宙中最极端、能量最高的现象，以及对广义相对论的极限检验。 第十章：黑洞的图像与视界动力学 深入探讨了史瓦西黑洞的奇点和事件视界的概念。重点分析了吸积盘的物理机制（如磁场对射流的准直），以及霍金辐射的理论基础。通过对事件视界望远镜（EHT）观测M87和人马座A的图像分析，结合光线追踪和阴影的几何形状，来验证爱因斯坦理论在强引力场下的精确性。 第十一章：引力波天文学的兴起 引力波作为时空涟漪，提供了观察宇宙的全新窗口。本章详细介绍了LIGO/Virgo/KAGRA的干涉仪工作原理，并分析了LIGO探测到的双黑洞并合（BBH）和双中子星并合（BNS）事件的波形（Chirp Signal）特征提取过程。重点讨论了BNS并合事件如何与电磁波观测（Kilonovae）结合，用于测量哈勃常数和验证物质的快速核合成过程。 第十二章：相对论性喷流与伽马射线暴 研究了超大质量黑洞活动星系核（AGN）和新生大质量恒星坍缩时产生的、以接近光速运动的相对论性喷流。我们将分析Blandford-Znajek机制在黑洞周围磁场中提取能量的过程，以及伽马射线暴（GRBs）作为宇宙中最猛烈的爆炸事件所携带的信息。 --- 第五部分：前沿课题与未来展望（Frontiers and Future Prospects） 最后一部分展望了当前宇宙学研究中最活跃、最具争议的领域，以及人类下一代观测计划。 第十三章：再探暴胀理论与奇点问题 本章回归宇宙的最初瞬间。详细讨论了暴胀理论（Inflation）如何解决视界问题和磁单极子问题，并探讨了永恒暴胀（Eternal Inflation）和多重宇宙（Multiverse）的哲学和物理学含义。同时，也讨论了量子引力理论（如弦论或圈量子引力）在解决大爆炸奇点问题上的尝试。 第十四章：宇宙学参数的精确测量与不确定性 探讨了当前宇宙学数据（如CMB、BAO、Supernovae）之间存在的“哈勃张力”（$H_0$ Tension）。分析了为什么对宇宙早期膨胀率的测量与对局部宇宙膨胀率的测量存在系统性偏差，以及这是否指向“新物理学”（New Physics）。 第十五章：下一代观测平台 展望了未来十年的关键项目：詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）对早期宇宙的深空观测、欧几里得空间任务（Euclid）对大尺度结构的精细绘图、以及未来地基巨型望远镜（如TMT、ELT）在系外行星大气分析和暗物质探测方面的潜力。 --- 目标读者： 本书适合具有一定高中物理或微积分基础的科学爱好者、本科高年级学生以及专业研究人员。它力求在保持科学严谨性的同时，激发读者对浩瀚星空无尽好奇心，引领读者深入了解人类认知边界的最新进展。 这不是一部关于艺术的书籍，而是关于时间和空间、光与引力的史诗。
作者简介
王克文 男，1933年3月出生，浙江奉化人。教授。毕业于南京艺术学院美术系。现任职于上海戏剧学院。兼任上海美育学会副会长，黄宾虹研究会（全国）副会长、秘书长，中国艺术研究院特邀研究员，上海美协、美学学会会员。政府特殊津贴享受者。主要贡献：擅长山水画和中国画史、论研究。作品经常参加国内外各种画展。多次应美国堪萨斯、威廉姆斯等大学邀请讲学，并在美举办个人山水画展。画作、文章散见于国内外专业刊物，专著有《山水画技法述要》、《敦煌艺术》、《山水画审美与技法》、《王蒙》、《南画山水技法》、《山水画谈》、《中国绘画》、《行云流水》、《山水画意境创造与笔墨理法》和《王克文画册》等，并任大型辞书《中国名画鉴赏辞典》编委、主要撰稿人、审稿人之一。
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