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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Chassignet, Eric P. (EDT)/ Verron, Jacques (EDT)

出品人:

页数:590

译者:

出版时间:2006-2

价格:$ 231.65

装帧:HRD

isbn号码:9781402039812

丛书系列:

图书标签:

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《星河漫游指南：宇宙的尺度与人类的尺度》 内容简介 本书并非专注于地球上的天气系统，而是将读者的目光投向浩瀚无垠的宇宙深处，探讨天体物理学、宇宙学以及人类在其中所扮演的角色。这是一部横跨多个科学领域的深度探索之作，旨在揭示宇宙的宏大结构、基本定律以及我们对时间和空间的认知边界。 第一部分：光与时间的旅程——宇宙的尺度 本部分将带领读者从可观测宇宙的边缘开始，逐步深入到我们所处的银河系，并对时间的概念进行哲学与物理学的双重审视。 第一章：微弱的光信号——追溯宇宙的黎明 本章详细解析了宇宙微波背景辐射（CMB）的发现历程及其物理意义。我们将深入探讨早期宇宙的暴胀理论，解释温度涨落如何演变成今日我们所见的星系团结构。书中将详细阐述多普勒效应在星系红移测量中的应用，并以此构建起哈勃常数与宇宙年龄的关联模型。此处的重点在于，如何通过捕捉来自138亿年前的微弱光子，重建宇宙诞生后的第一个瞬间。我们不会涉及任何地球大气或海洋现象，而是聚焦于光子在真空中的传播特性及其携带的信息。 第二章：星系的编织网——宇宙的大尺度结构 本章聚焦于暗物质与暗能量对宇宙结构演化的决定性影响。我们摒弃了关于地球气候模型的讨论，转而研究星系团、超星系团以及巨大的空洞是如何在引力作用下形成的“宇宙网”。书中将运用先进的数值模拟结果，解释引力透镜效应如何帮助我们“称量”不可见的暗物质。同时，本章将对“兰克-阿因斯坦方程”在描述宇宙膨胀中的应用进行深入剖析，侧重于宇宙几何形状的判定，而非地球表面的流体力学。 第三章：黑洞的视界——时空弯曲的极端实验 本章是关于广义相对论在极端条件下的应用。我们将详细描述史瓦西半径、事件视界以及信息悖论。读者将了解到霍金辐射的理论基础，以及引力波探测器（如LIGO）如何捕捉到黑洞并合时产生的时空涟漪。本书对黑洞的描述完全基于引力场方程，不涉及任何与气象学相关的模型或数据。 第二部分：恒星的生命周期与元素工厂 此部分将探索恒星如何诞生、演化直至死亡，以及它们在宇宙化学演化中扮演的关键角色。 第四章：原恒星的诞生——分子云的引力坍缩 本章详细描述了分子云的物理性质，包括其温度、密度和磁场如何影响恒星形成的初始条件。我们将分析庞德-里夫斯理论（P-R Theory）在描述气体云坍缩过程中的局限性与适用范围。重点在于角动量守恒如何导致原行星盘的形成，并简要提及行星系统的普遍性，完全排除任何关于地球气候对流层中风暴系统的讨论。 第五章：主序星的氢燃料——核聚变的稳定平衡 本章深入探讨恒星内部的能量产生机制。对质子-质子链反应（P-P Chain）和CNO循环的物理细节进行对比分析，阐明恒星质量如何决定其寿命和光度。书中将展示如何通过赫罗图（H-R Diagram）来追踪不同质量恒星的演化轨迹，并使用辐射传输方程来模拟恒星内部的能量传递过程（对流与辐射）。 第六章：超新星的谢幕——重元素的锻造炉 本章聚焦于大质量恒星的终结。我们将详细介绍II型超新星的爆发机制，包括核塌缩、光子反弹以及中微子驱动的冲击波。重点将放在铁（Fe）元素在核心形成后，后续的快速和慢速中子捕获过程（r-process与s-process）如何产生比铁更重的元素，如金、铂等。这些元素的产生完全是核物理过程的结果，与任何关于地球大气化学变化无关。 第三部分：人类的尺度与知识的边界 在理解了宇宙的尺度之后，本部分将探讨人类如何定位自身，以及我们对物理学终极理论的探索。 第七章：量子世界的基础——确定性与概率的交锋 本章将对量子力学的基础公设进行严谨的阐述，包括薛定谔方程、不确定性原理以及波函数坍缩的概念。我们探讨了量子纠缠的非定域性特征，并将其置于更广阔的物理学背景下进行讨论。此处的讨论专注于基本粒子之间的相互作用，而非宏观尺度的统计行为。 第八章：统一场的梦想——弦理论与圈量子引力 本章探讨当前理论物理学的前沿——如何调和广义相对论与量子力学。我们将对超弦理论（Superstring Theory）的五种主要形式进行概述，解释其对额外维度的要求，以及M理论的统一愿景。同时，也会对圈量子引力（Loop Quantum Gravity）如何试图在普朗克尺度上“量化”时空本身进行分析。这些探索完全是数学和理论框架的构建，与任何基于经验观测的气象预测模型无关。 第九章：费米悖论与人类的未来定位 在宇宙学的宏大背景下，本章回归到人类文明的特殊性。我们将深入探讨费米悖论的各种可能解释（如大过滤器理论、稀有地球假说等），讨论智慧生命在宇宙中出现的概率限制。最后，本书将以对知识边界的沉思作结：我们对宇宙的理解是否已经接近极限？人类在时间与空间的宏伟剧本中，其存在的意义与价值何在？这是一种形而上的探索，旨在激发读者对自身在宇宙中位置的深刻反思。 总结 《星河漫游指南》是一部严谨而富有诗意的著作，它带领读者远离地球表面的日常波动，进入恒星的熔炉、黑洞的边界以及宇宙的起源。全书聚焦于引力、核物理、量子场论以及宇宙学，旨在为读者构建一个完整而连贯的，关于我们所处宇宙的物理图景。

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