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出版者:Facts on File

作者:Kirkland, Kyle

出品人:

页数:176

译者:

出版时间:2007-6

价格:$ 55.09

装帧:HRD

isbn号码:9780816061167

丛书系列:

图书标签:

• 粒子物理
• 宇宙学
• 标准模型
• 量子场论
• 高能物理
• 基本粒子
• 宇宙起源
• 暗物质
• 暗能量
• 物理学

《宇宙的奥秘：从粒子到星系的宏大叙事》 这是一部宏大的科普著作，带领读者踏上一场穿越时空的探索之旅，揭示宇宙最 fundamental 的构成要素，以及它们如何协同作用，塑造我们所见所感的一切。本书并非枯燥的物理定律堆砌，而是一曲关于物质、能量、空间和时间和谐共舞的壮丽史诗。 第一部分：微观世界的基石——物质的粒子本质 我们首先深入到肉眼无法企及的微观领域。这里，世界由一连串令人惊叹的粒子构成。本书将以清晰易懂的方式，介绍构成物质的 基本粒子，从我们熟悉的 夸克（构成质子和中子的积木）到 轻子（如电子，携带我们日常感知的一切电荷）。读者将了解到，这些粒子并非静止不动，而是遵循着一套严谨的 量子力学 规则，它们的行为模式与宏观世界的直觉截然不同，充满了概率和不确定性。 我们还将探索传递基本力的 规范玻色子，例如传递电磁力的 光子，以及传递强核力和弱核力的粒子。理解这些粒子的相互作用，是理解宇宙运作的关键。本书将生动地描述 标准模型，这个我们目前最成功的粒子物理学理论，它解释了已知的所有基本粒子及其相互作用，如同绘制了一幅精密的宇宙原子图。 更为引人入胜的是，本书将逐步揭示 希格斯玻色子 的角色，以及 希格斯场 如何赋予粒子质量，这是宇宙为何如此“有形有质”的根本原因。我们将探讨实验物理学如何一步步揭示这些微观世界的秘密，例如 大型强子对撞机 这样的巨型科学仪器，如何如同放大镜一般，让我们得以窥探宇宙最原始的景象。 第二部分：时空的织锦——宇宙的宏观结构与演化 当我们将目光从粒子尺度拉回到宏观世界，宇宙的另一番景象便徐徐展开。本书将带领读者认识 星系——那些由数十亿颗恒星组成的宇宙岛屿，它们形态各异，如漩涡状的仙女座星系，或是椭圆形的矮星系。我们将了解星系的形成、演化以及它们之间的相互作用，例如星系合并如何塑造宇宙的图景。 然而，构成星系的物质仅仅是宇宙的一小部分。本书将深入探讨 暗物质 和 暗能量 这两大宇宙中的神秘成分。暗物质，尽管我们无法直接观测到它，但它的引力效应却深刻地影响着星系的运动和宇宙结构的形成。我们将探讨科学家们为寻找暗物质所做的各种努力，以及它可能扮演的角色。 暗能量，则是导致宇宙加速膨胀的元凶。本书将解释 宇宙大爆炸 理论，描绘宇宙从一个极度炽热、致密的奇点开始，历经膨胀、冷却，最终形成我们今天所见的浩瀚宇宙的史诗历程。我们将追溯宇宙的各个演化阶段，从最初的 宇宙微波背景辐射，到第一批恒星和星系的诞生，再到如今宇宙的加速膨胀。 第三部分：宇宙的终极问题与人类的探索 本书的最后一部分，将把焦点放在我们对宇宙更深层次的疑问和人类不懈的探索精神上。我们将讨论 引力波 的发现，这是一种由宇宙中最剧烈的事件（如黑洞合并）产生的时空涟漪，为我们打开了观测宇宙的新窗口。 本书还将触及 黑洞，这些吞噬一切的宇宙怪兽，以及它们的形成、性质和对周围时空的影响。我们将探索 相对论，爱因斯坦的理论如何深刻地改变了我们对空间、时间和引力的理解，并为理解黑洞和宇宙的整体结构奠定了基础。 此外，本书将展望未来的宇宙探索。从 系外行星 的搜寻，到寻找 地外生命 的可能性，再到人类对 宇宙起源 和 最终命运 的思考，本书将激发读者对未知的好奇心和对自身在宇宙中位置的思考。 《宇宙的奥秘：从粒子到星系的宏大叙事》是一次智慧的启迪，一次心灵的洗礼。它将以严谨而不失趣味的笔触，带领读者穿越浩瀚的星海，潜入微观的粒子世界，最终让我们更深刻地理解我们赖以生存的宇宙，以及人类作为宇宙一部分的独特意义。这是一本适合所有对宇宙充满好奇、渴望探索未知的人们的读物，它将点燃你对科学的无限热爱。

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这本书绝对是那种会让你在阅读过程中不断停下来，深吸一口气，然后喃喃自语“原来如此”的力作。它并没有试图用晦涩难懂的术语来构建一堵墙，反而像一位技艺精湛的向导，引领我们穿梭于那些宏大而又精微的物理图景之中。我尤其欣赏作者在解释量子场论这类复杂概念时所展现出的耐心与清晰度。他似乎深知，对于一个非专业读者来说，理解粒子行为的非直觉性是最大的障碍，因此，那些关于波函数坍缩、叠加态的类比和图像构建得格外巧妙，不至于让人陷入纯粹的数学推导泥沼。它成功地搭建起了一个坚实的桥梁，连接了牛顿经典物理的直观世界和现代物理的奇特现实。读完之后，你会发现，你对日常生活中那些看似理所当然的现象——比如光线的传播、物质的稳定性——都有了一种截然不同、更加深刻的敬畏之心。这本书不只是知识的传递，更像是一次思维方式的重塑，让你开始用一种更具概率性和关联性的眼光去看待我们所处的这个时空结构。

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这本书在处理粒子物理学的实验层面时，展现出了令人惊叹的细节处理能力。作者仿佛带着读者亲身走进了CERN的地下隧道，观察那些巨大的探测器是如何捕捉到转瞬即逝的相互作用的。关于标准模型的构建和它在费米子和玻色子分类上的精妙平衡，被描述得既有逻辑性又富于美感。特别是在介绍希格斯玻色子发现的历程时，那种科学界群策群力、历经数十年追寻的艰辛与最终拨云见雾的喜悦，被刻画得淋漓尽致。然而，更让我印象深刻的是，作者没有止步于成功，而是非常坦诚地指出了标准模型自身的局限性——比如对引力的兼容性问题，以及它无法解释中微子的质量。这种“知其然，更知其所以然”的探讨方式，使得整本书的论述非常扎实，避免了那种“科学万能论”的肤浅感，反而突显了科学探索的永恒性和迭代性。

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这本书的结构安排非常具有匠心，它不是简单地堆砌知识点，而是一部有机的整体，从最微观的基本粒子出发，逐步放大到最大的宇宙结构，最后又回扣到我们对“实在”本质的理解上。我尤其喜欢其中关于“信息与熵在物理学中的角色”的探讨。作者将统计力学中的概念巧妙地引入到量子信息和黑洞物理的交叉领域，使得原本看似分离的学科领域产生了令人惊叹的联系。这种跨越尺度的整合能力，体现了作者深厚的学术功底和广阔的视野。它不仅解答了“粒子和宇宙是什么”的问题，更引导读者思考“我们如何通过观察和理论来构建我们所知的宇宙模型”，这本身就是一种深刻的认识论探讨。读完后，你不会觉得你只是了解了更多的物理事实，而是感觉你的认知边界被拓宽了，对整个自然界的运行规律有了一种更趋向于整体性的把握。

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我对这本讲述宇宙起源与演化的著作的印象，可以用“史诗般的叙事感”来概括。作者的笔触非常流畅，仿佛在讲述一个跨越了十四亿年的宏大故事，从奇点的大爆炸，到夸克-胶子的等离子体时代，再到恒星的诞生与死亡，直至我们今日所见的星系结构。最让我震撼的是他对早期宇宙微波背景辐射（CMB）数据的解读。他没有简单地罗列数据点，而是深入剖析了这些“宇宙的胎记”如何成为检验我们标准宇宙学模型的关键证据。这种将观测数据与理论模型紧密结合的叙述方式，极大地增强了阅读的沉浸感。同时，作者在谈及暗物质和暗能量这两个宇宙学最大的谜团时，保持了一种审慎的科学态度，既没有过度炒作，也没有轻描淡写，而是清晰地勾勒出当前研究的前沿困境和可能的突破方向。读完这部分，你会意识到，我们对宇宙的了解虽然取得了长足进步，但更广阔的未知领域正以更快的速度向我们展示其恢弘的尺度。

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我向来不太喜欢那些把科学写得过于“科普化”而牺牲了严谨性的书籍，但这本书恰到好处地平衡了两者。它的语言富有张力，尤其在描述粒子间的基本力——强力、弱力、电磁力和引力——时，那种“力量如何塑造现实”的哲学意味被激发了出来。作者擅长使用对比和类比来阐明深奥的物理概念，比如将规范对称性比作物理定律的“不变的优雅形式”，这使得抽象的数学概念变得可感可触。更妙的是，它似乎在潜移默化中植入了对“对称性破缺”这一核心物理主题的理解，从自发对称性破缺到宇宙演化中的不对称性，这条线索贯穿始终，逻辑清晰，层层递进。对于那些对基础物理学抱有强烈好奇心，但又担心被过于学术化的表述劝退的读者来说，这本书提供了一种既深入又富有启发性的阅读体验，绝非泛泛而谈的入门读物可比拟。

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