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☆☆☆☆☆

出版者:Wiley

作者:Itzhak Benenson

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:2004-8-20

价格:USD 117.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780470843499

丛书系列:

图书标签:

• 学习
• 城市
• Geosimulation
• Modeling
• Spatial Analysis
• Geographic Information Systems
• GIS
• Computational Geography
• Earth Science
• Simulation
• Data Science
• Remote Sensing

《星尘之歌：宇宙的起源与演化》 简介 《星尘之歌：宇宙的起源与演化》是一部跨越时间与尺度的宏大叙事，它带领读者潜入宇宙最深邃的奥秘，从太初的奇点出发，追溯万物的诞生与演化。本书旨在以严谨的科学洞察和富有感染力的叙事笔触，描绘宇宙从诞生至今的壮丽图景，探讨我们存在的终极意义。 第一部分：混沌初开——宇宙的黎明 本书的第一部分聚焦于宇宙最早期、最狂暴的瞬间。我们从普朗克时代开始，探讨量子引力尚未完全统一的那个不可思议的“原初汤”。随后，我们将深入解析大爆炸理论的基石，不是简单地复述，而是细致描绘早期宇宙的物理状态——温度如何高到无法想象，物质如何以夸克-胶子等离子体的形式存在。 核心章节将详细阐述暴胀理论（Inflation）。暴胀如何解决了视界问题和平坦性问题？通过对早期宇宙量子涨落的模拟分析，我们揭示了这些微小的涨落如何播下了未来星系团的“种子”。读者将跟随作者的脚步，体验宇宙在极短时间内指数级膨胀的震撼过程。 随后，我们将进入核合成时代（Nucleosynthesis）。这一阶段是理解我们自身化学构成的前提。本书将精确计算和描述氦、锂等轻元素在宇宙诞生后的最初三分钟内形成的精确比例，以及这些比例如何成为我们检验大爆炸模型是否准确的关键证据。我们还会探讨“暗物质”的首次登场——为何我们必须假设它的存在才能解释早期宇宙的结构形成。 第二部分：光明的降临与黑暗时代的终结 当宇宙冷却到足以让电子和质子结合形成中性原子时，宇宙迎来了历史性的转折点——复合期（Recombination）。本部分详细解释了光子如何从物质的束缚中解放出来，形成了我们今天依然可以观测到的最古老的光——宇宙微波背景辐射（CMB）。书中附有对WMAP和Planck卫星数据的深入解读，分析CMB图谱中微小的温度波动，这些波动如何精准地描绘了早期宇宙的结构信息。 复合期之后，宇宙进入了漫长的“黑暗时代”。这是一个没有恒星、只有中性氢和氦气的时代。作者试图重构这个寂静时期的物理环境，探讨引力如何开始悄无声息地聚集物质。 真正的曙光，来自第一代恒星（Population III Stars）的诞生。本书通过先进的数值模拟，重现了这些宇宙巨人的形成过程——它们是如何在没有重元素的情况下，通过纯粹的氢和氦聚集、坍缩，点燃了第一束核聚变之火。这些恒星的短暂而壮烈的生命，是宇宙重元素“炼金术”的开端，它们最终的超新星爆发，为后续的星系形成提供了必要的“金属”材料。 第三部分：星系的形成与宇宙的编织 本部分将视角从单颗恒星放大到宏大的星系尺度。我们详细探讨了冷暗物质（Cold Dark Matter, CDM）在结构形成中的核心作用。如果没有CDM晕（Halo）的引力支架，正常物质将无法聚集形成我们今天看到的星系。 书中运用了大型N体模拟的结果，清晰地展示了星系如何通过层级式结构形成——从小型的卫星星系并合到巨大的螺旋星系和椭圆星系的诞生。我们将分析星系合并的动力学，以及超大质量黑洞（SMBHs）在星系中心扮演的“监管者”角色，它们如何通过活动星系核（AGN）的回馈机制，调节宿主星系的恒星形成速率。 此外，我们还考察了宇宙大尺度结构的形成，包括巨大的星系长城、纤维状结构以及空洞。本书提供了对SDSS和DES等巡天项目数据的分析视角，揭示了这些结构的统计学特性与我们对早期宇宙扰动的预测如何完美吻合。 第四部分：暗能量与宇宙的终极命运 宇宙的故事并非以星系的璀璨达到高潮，而是以一种更加神秘的力量——暗能量（Dark Energy）——的主导而转向。本书将回顾20世纪90年代末的革命性发现，即宇宙膨胀正在加速。 我们深入分析了宇宙学常数（Λ）模型，探讨其可能源自的量子场论解释，以及由此带来的“宇宙学常数问题”的巨大理论鸿沟。本书也对比了其他替代性理论，如修改引力理论（Modified Gravity）。 最终，本书将引导读者思考宇宙的终极命运。根据当前的观测数据，宇宙似乎正朝着“大冻结（Big Freeze）”或“热寂”的方向发展。我们将推演数万亿年后恒星燃料耗尽、黑洞蒸发、乃至质子衰变的可能图景。这不仅是对物理学的预测，更是对存在本身的深刻冥想。 结语：我们在宇宙中的位置 《星尘之歌》的结尾回归到人类视角。我们探讨了地球在宇宙时间线上的短暂性，以及构成我们身体的每一个原子——碳、氧、铁——其来源都是遥远恒星的死亡。本书以一种谦逊而又充满敬畏的口吻，强调了人类理解宇宙的努力，是宇宙这块“星尘”试图理解自身的一种独特方式。它是一曲对科学探索精神的赞歌，也是对存在本身的温柔致敬。 本书的图表和插图丰富，多数模拟结果和理论推导都力求清晰易懂，适合对现代天体物理学和宇宙学有浓厚兴趣的普通读者、专业学生以及研究人员参考。

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