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出版者:Blackwell Pub

作者:Hollich, George/ Hirsh-Pasek, Kathy/ Golinkoff, Roberta Michnick

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:45.95

装帧:Pap

isbn号码:9780631221548

丛书系列:

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探寻深空奥秘：一部关于宇宙起源与演化的宏大叙事 书名：《寰宇回响：从奇点到万象的史诗》 简介： 《寰宇回响：从奇点到万象的史诗》并非一本关于语言习得或跨文化交流的指南。相反，它是一部引人入胜、深入浅出的宇宙学巨著，带领读者踏上一次穿越时间与空间的壮丽旅程，探寻我们所处宇宙的终极起源、复杂演化及其内在的深刻规律。本书以严谨的科学视角为骨架，辅以富有诗意的叙事手法，将当代天体物理学、粒子物理学和宇宙学的前沿发现，编织成一幅清晰而震撼的宇宙图景。 全书结构分为五大部分，层层递进，引导读者从最微小的尺度，直至观测宇宙的边界，逐步理解“我们从何处来，我们将往何处去”的终极命题。 --- 第一部分：虚无中的诞生——宇宙的黎明 本部分聚焦于宇宙最神秘的开端——大爆炸奇点。作者并没有止步于简单的描述，而是深入探讨了奇点前后的物理状态，以及支撑大爆炸理论的关键观测证据。 1.1 奇点难题与量子引力之思： 我们将审视标准宇宙学模型中奇点无法描述的困境，并简要介绍弦理论、圈量子引力等前沿理论在尝试统一广义相对论与量子力学，以期描述“零点”状态的努力。这部分探讨了时空本身的起源，以及物理定律如何在能量的洪流中凝结成形。 1.2 暴胀时代的辉煌： 暴胀理论是现代宇宙学的基石之一。本书详细阐释了暴胀如何解决了视界问题和磁单极子问题，并揭示了宇宙微波背景辐射（CMB）中微小温度涨落的物理机制。读者将了解到，正是这些亚原子尺度的量子涨落，在暴胀的极速膨胀中被拉伸放大，最终成为了今日星系和星系团的“种子”。 1.3 光子的解放与宇宙的婴儿期： 紧接着，我们将目睹宇宙“退耦”的壮观时刻——大约在宇宙诞生38万年后，光子得以自由穿行，形成了我们今天观测到的CMB。本书会细致分析CMB的各项参数，解释偏振、多极矩等复杂的观测数据是如何为宇宙的几何结构（平坦性）提供了无可辩驳的证据。 --- 第二部分：暗物质的幽灵与引力的织网 在理解了宇宙的早期膨胀之后，本书转向了构成宇宙绝大部分质量的神秘物质——暗物质。 2.1 旋转曲线的谜团： 通过对星系旋转速度的精确测量，本书清晰地展示了“失踪的质量”如何支配着星系的动态。我们不再将暗物质视为一个假设，而是将其置于引力结构形成的核心地位。 2.2 候选者与实验探寻： 本部分深入探讨了当前主流的暗物质候选者，如弱相互作用重粒子（WIMP）、轴子（Axion）等。作者详细描述了地下深处的直接探测实验（如XENONnT）、太空中的间接探测任务，以及大型强子对撞机（LHC）在寻找超对称粒子方面的进展。这是一场跨越多个量级的精密科学搜寻。 2.3 结构形成的蓝图： 暗物质的引力势阱是如何引导普通物质聚集，形成今日我们所见的宇宙网（Cosmic Web）的？本书通过计算机模拟的结果，揭示了暗物质晕（Halos）在塑造星系、星系团乃至超星系团中的决定性作用。 --- 第三部分：恒星的熔炉与元素的锻造 本部分聚焦于恒星的生与死，以及它们在宇宙化学演化中的核心地位。 3.1 恒星的诞生与生命周期： 从分子云的引力坍缩到原恒星的形成，再到主序星的核聚变，本书详尽描绘了恒星如何成为宇宙中的“元素工厂”。我们不仅探讨了太阳这样的黄矮星的生命历程，也着眼于更大质量恒星的剧烈命运。 3.2 超新星的辉煌与元素播撒： 恒星生命终结时的爆炸——超新星，是重元素（碳、氧、硅、铁等）进入星际介质的唯一途径。本书区分了Ia型和II型超新星的物理机制，并解释了这些爆炸如何将构成行星乃至生命的基石洒向宇宙空间。 3.3 中子星的极端物理： 恒星坍缩的残余物——中子星，是宇宙中密度最高的物体之一。读者将了解到快速射电暴（FRBs）与磁星（Magnetars）现象，这些极端天体为检验物质在超高压下的状态提供了天然实验室。 --- 第四部分：星系的岛屿与宇宙的宏观几何 本部分将视角拉升至星系尺度，探讨宇宙结构的层次性以及我们对空间几何的认知。 4.1 星系的形态与演化： 从不规则星系到螺旋星系，再到椭圆星系，本书分析了星系分类的物理意义。更重要的是，它探讨了星系合并、活动星系核（AGN）的反馈机制，这些过程如何调控了星系内部恒星形成的速率，并塑造了它们的最终形态。 4.2 黑洞的引力统治： 无论是恒星级黑洞还是位于星系中心的超大质量黑洞（SMBH），它们都通过引力透镜效应和吸积盘辐射，展示了爱因斯坦广义相对论在最极端条件下的精确性。本书阐述了SMBH与其宿主星系演化之间的“共同演化”关系。 4.3 宇宙学的标准烛光： 我们如何测量遥远宇宙的距离？本书详细介绍了Ia型超新星作为标准烛光，如何被用来精确测定星系之间的距离，并为下一部分的暗能量发现铺平了道路。 --- 第五部分：加速膨胀与宇宙的终局 最后一部分，本书聚焦于二十世纪末最重大的发现之一：宇宙正在加速膨胀，并探讨了驱动这种加速的神秘力量——暗能量。 5.1 暗能量的证据链： 详细解析了高红移Ia型超新星观测数据如何颠覆了“宇宙减速膨胀”的预期，直接指向了某种具有负压力的能量形式——暗能量。 5.2 宇宙学常数与修正引力： 我们将深入探讨爱因斯坦的宇宙学常数（$Lambda$）模型，即暗能量的“真空能”本质。同时，本书也会审视替代性的理论，例如修改的牛顿动力学（MOND）的广义相对论版本，以及探究引力定律本身是否需要在大尺度上修正的可能性。 5.3 终极命运的剧本： 基于当前的暗能量密度参数，本书模拟了宇宙可能的未来：是永恒的“大冻结”（Heat Death），星系相互远离直至光线无法到达；还是更极端的“大撕裂”（Big Rip），连基本粒子都无法维持结构的命运？ 《寰宇回响》以其无可比拟的深度和广度，为所有对宇宙终极问题抱有好奇心的读者，提供了一张通往已知与未知边界的精美地图。它不仅讲述了宇宙的故事，更展示了人类理性如何通过数学、观测和实验，试图解读这片浩瀚无垠的深空回响。

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