物质、暗物质和反物质 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国科学技术大学出版社

作者:阿兰·梅热

出品人:

页数:192

译者:罗舒

出版时间:2018-2

价格:58.00元

装帧:平装

isbn号码:9787312041907

丛书系列:

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《星辰的低语：宇宙的未知维度》 一、 开启探索之旅：我们是谁？从何而来？ 自古以来，人类便仰望星空，探寻宇宙的奥秘。我们是谁？我们为何存在？这宏大的命题，驱动着我们不断向外凝望，也向内审视。从古老的哲学思辨，到现代的科学探索，我们一直在试图勾勒出宇宙的完整图景，以及我们在其中的位置。 《星辰的低语：宇宙的未知维度》正是这场宏大探索的序章。它并非一本枯燥的科学教科书，而是以一种引人入胜的方式，带领读者潜入宇宙的深处，去感受那些隐藏在已知事物之下的壮丽图景。这本书将触及我们对宇宙基本构成的好奇，但重点不在于列举已知物质的清单，而是聚焦于那些让我们困惑、让我们产生无限遐想的“未知”。 在本书的第一部分，我们将暂时搁置那些我们熟悉的光、星辰、行星，转而关注那些构成我们自身、构成我们所见一切的“基本”。然而，这里的“基本”并非教科书式的粒子列表，而是从一个更宏观、更哲学化的视角出发，去思考“构成”的本质。我们会讨论，当我们谈论“物质”时，我们实际在指代什么？是什么让一个粒子成为粒子，而另一个不是？这种思考，将引导我们进入一个更深层的哲学与物理学的交汇点。 我们会以一种故事性的方式，回顾人类对物质起源的早期猜想，从原子论的萌芽，到亚原子粒子的发现，但重点将放在这些发现如何不断挑战我们对“实实在在”的理解。当质子、中子、电子被发现，我们以为掌握了物质的基石；当夸克被提出，我们又开始追溯更深层的结构。这种层层深入的探索，本身就是对“物质”概念不断演变的记录，也暗示着我们对它的理解远未达到终点。 本书将重点探讨，在那些我们用望远镜、粒子探测器所能观测到的“可见”之外，还存在着怎样的“不可见”？我们用双手触摸的桌子，用眼睛看到的蓝天，它们都只是宇宙庞大构成中的一部分，而这部分，很可能只是冰山一角。这种“一角”的暗示，将是本书贯穿始终的线索，引导读者去思考，那些我们尚未触及的领域，可能蕴藏着怎样的惊奇。 二、 追寻幽灵：宇宙的沉默力量 在我们熟悉的宇宙图景中，星系旋转的速度似乎过快，星系团的引力也似乎过强。这些“不协调”之处，如同宇宙在低语，暗示着某种我们尚未理解的力量在起作用。本书的第二部分，将带我们进入这场追寻“幽灵”的旅程。 我们不会直接列举“暗物质”这个术语，而是通过一系列引人入胜的观测现象来构建我们对它的感知。想象一下，你看到一个旋转的陀螺，它的外缘转动得比预期更快，你会立刻想到，是不是有什么看不见的力量在额外地拉扯它？宇宙中的星系也是如此。通过对星系旋转曲线的分析，科学家们发现，我们所能看到的恒星和气体，所产生的引力根本不足以维持星系如此快速的旋转，它们应该早已分崩离析。那么，究竟是什么在提供额外的引力，将这些星系紧密地维系在一起？ 本书将通过生动的比喻和场景，描绘科学家们如何一步步从这些异常现象中，推断出某种“沉默”的物质的存在。它不发光，不与电磁波相互作用，我们无法用望远镜直接看到它，但它的引力效应却无处不在。我们会探讨，这种“看不见”的物质，是如何塑造了我们今天所观测到的宇宙大尺度结构的。星系的形成、星系团的聚集，都似乎在无形中受到了它的影响。 我们还将深入探究，科学家们为了寻找这些“幽灵”物质，所付出的艰辛努力。从地下深处的探测器，到太空中的精密仪器，人类倾注了大量的智慧和资源，试图“捕捉”到这些难以捉摸的粒子。本书将描绘这些实验的设计理念，它们如何试图通过捕捉那些极其微弱的相互作用，来证明这种“沉默”物质的存在。这不仅仅是科学技术的较量，更是一场关于洞察力和坚持的史诗。 这里的重点，将放在“推断”和“感知”上。我们不是在告诉你“暗物质是什么”，而是在展示我们是如何通过宇宙的“行为”来“感知”它的存在。这种感知，源于逻辑的推理，源于对规律的深刻理解，也源于对未知世界的无限好奇。我们将一起经历那些充满挑战、充满希望的探索过程，感受科学家们在面对宇宙深层奥秘时，那种既敬畏又兴奋的心情。 三、 反转的秘密：对称性与宇宙的另一面 宇宙的奇妙之处，远不止于“看不见”的引力源。在微观的粒子世界，一种更加令人惊叹的对称性法则，孕育出了一种与我们所熟悉的一切截然不同的存在。本书的第三部分，将带领读者进入一个关于“反转”的奇妙旅程。 想象一下，我们熟悉的粒子，例如电子，它带有负电荷，拥有特定的质量和自旋。那么，是否存在一个与之“对应”，但性质却截然相反的粒子？一个拥有相同质量，但带有正电荷，并且自旋方向相反的粒子？如果存在，我们又该如何称呼它？本书将通过描绘物理学家们在探索粒子性质时，所发现的深刻对称性，来引出“反物质”这个概念。 我们会以一种形象的方式，去理解“对称性”在粒子物理学中的意义。这种对称性，不仅仅是一种数学上的巧合，更是宇宙基本法则的体现。就像一面镜子，映照出事物的另一面，物质的对称性，则揭示了宇宙深层结构的另一重可能性。 本书将重点探讨，当物质与反物质相遇时会发生什么。这种相遇，并非简单的碰撞，而是一种能量的释放，一种物质与反物质的“湮灭”。我们将通过模拟和比喻，去描述这种戏剧性的过程，以及它所蕴含的巨大能量。这种能量，既是理解宇宙起源的关键，也可能成为未来人类能源的巨大宝库。 然而，我们生活的宇宙，似乎充满了物质，而反物质却极为稀少。这引出了本书最核心的疑问之一：为什么我们的宇宙更倾向于物质，而不是反物质？这种不对称性，是如何产生的？本书将回顾科学家们在解释这种“物质-反物质不对称性”方面所做的努力，探讨那些可能导致微弱差异的物理过程。这种探索，将把我们引向宇宙最早期、最极端的状态，去寻找那个决定宇宙命运的“微妙瞬间”。 我们不会深入探讨复杂的数学公式，而是通过故事和类比，去理解这些深层的物理概念。例如，我们会用“一对对手”来形容物质和反物质，用“能量的爆发”来描述它们的湮灭。目标是让读者在感受到科学的严谨性的同时，也能体会到探索未知世界的乐趣和激动。 四、 星辰的低语：连接已知与未知 《星辰的低语：宇宙的未知维度》的最后一章，将是一个汇合点，将前面所探讨的“物质”、“未知”、“反转”等概念，重新连接起来，形成一个更广阔的视野。 我们会回顾，从我们所见的星辰大海，到构成一切的基本粒子，再到那些隐匿于幕后的“沉默”力量，以及宇宙深层存在的“反转”的秘密，这一切是如何共同构建了我们所处的宇宙。这本书并非要给出现成的答案，而是要激发读者的好奇心，去思考那些尚未被解答的问题。 例如，我们所知的物质，是否只是构成宇宙的一小部分？那些“沉默”的力量，是否与“反转”的秘密有着某种联系？宇宙的最终命运，是否与这些未知的维度息息相关？本书将通过提出这些开放性的问题，鼓励读者进行独立的思考和探索。 我们会强调，科学的魅力在于它的不断前进，在于它永不停止的追问。那些被我们称为“暗物质”和“反物质”的领域，正是科学探索中最活跃、最令人兴奋的前沿。它们代表着人类认知边界的拓展，也代表着我们对宇宙理解的不断深化。 这本书的最终目的，是让读者在合上书页的那一刻，能够带着一种全新的视角去看待星空，看待我们身边的世界。你会意识到，我们所见的，远非全部；我们所知的，也只是冰山一角。宇宙的低语，无处不在，等待着我们去倾听，去理解，去探索。 《星辰的低语：宇宙的未知维度》是一次心灵的旅行，一次对宇宙最深层奥秘的致敬。它邀请你一同踏上这段旅程，去感受科学的伟大，去拥抱未知的壮丽。

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当我拿到这本硬壳精装书时，就被其厚重感所吸引，随后的阅读体验更是超出了预期。这本书的叙事风格极其偏向于历史传记和实验科学的交叉叙事。作者仿佛化身为一位资深的粒子物理学家，带着我们亲身走进了那些位于地下深处、耗资巨大的实验设施之中。他对那些为了捕捉宇宙间最微小波动而付出的科学家们的艰辛与坚持，描绘得淋漓尽致。特别是关于对宇宙微波背景辐射（CMB）的测量技术的演进，从地面观测到气球载荷再到卫星任务，每一步的技术飞跃都伴随着科学家的不眠之夜和无数次的失败。文字中充满了对“求证”过程的赞美，那种将一个宏大理论建立在无数次精确测量之上的过程，被作者渲染得如同史诗般壮阔。尽管涉及的是前沿物理，但作者对实验细节的关注，使得整本书充满了“泥土的芬芳”，让人感觉科学的进步是如此的脚踏实地，而非空中楼阁。对于那些热衷于了解科学是如何“做”出来的读者来说，这本书的价值无可估量。

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这本书的语言风格相当富有文学色彩，大量运用了类比和比喻，使得阅读过程充满了享受，读起来完全没有那种枯燥的“教科书”气息。作者似乎非常擅长于捕捉“奇异性”的美感。他用大量的篇幅来描绘那些理论上的边界点——奇点、视界、普朗克尺度。例如，他对“时空本身的极限”的描述，犹如一幅极其细腻的水墨画，让你能感受到时间与空间在极端引力场下被拉伸、扭曲、最终消亡的景象。这本书的成功之处在于，它让读者在享受优美文字的同时，也深刻理解了我们现有物理定律的局限性所在。它更像是一部关于“未知领域”的探险指南，而不是一份“已知知识”的总结报告。我尤其欣赏作者在讨论那些尚未被证实的理论时所保持的谦逊态度，他清晰地区分了实验证据和理论推测的界限，这种清晰度在很多同类书籍中是难能可贵的。

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我必须承认，这本书对我理解“物质基础”的颠覆性是最大的。它没有拘泥于我们日常能接触到的原子、分子层面，而是直接将视角投向了宇宙中最基本、最基本的构成要素。作者在描述强相互作用力和电磁相互作用力统一的可能性时，其叙事节奏把握得极好，从早期的电弱统一理论，到对大统一理论（GUT）的展望，每一步都像是在解一个宏大的谜题。更引人入胜的是，书中对“对称性”在粒子物理学中的核心地位进行了强有力的论证。他展示了为什么物理学家如此痴迷于寻找隐藏的对称性，以及当对称性被“自发破缺”时，世界如何展现出我们今天所见的面貌。这本书的深度在于，它不仅仅停留在描述“有什么”，而是深入探讨了“为什么会是这样”，引导读者去思考自然界底层逻辑的美学与必然性。这是一本读完后，会让人对日常现象的底层代码产生强烈求知欲的杰作。

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这本书简直是一场思想的盛宴！我花了整整一个周末沉浸其中，感觉自己的认知边界被彻底拓宽了。作者对宏观宇宙中那些最神秘、最让人困惑的现象进行了深入浅出的剖析，尤其是在讲述引力波的探测历史和其背后蕴含的物理学原理时，那种娓娓道来的叙事方式，让原本晦涩难懂的知识变得异常生动。他没有陷入过多的数学推导的泥潭，而是着重于概念的构建和物理图像的描绘，这一点对于非专业读者来说简直是福音。书中对早期宇宙模型的讨论，比如暴胀理论的几种主流观点，作者都进行了公正的梳理和比较，而不是偏向某一方，这种严谨的学术态度令人十分钦佩。我特别喜欢其中关于黑洞视界信息悖论的探讨，作者用极其形象的比喻解释了量子力学与广义相对论在该领域的冲突与调和的努力，读完之后，对宇宙的终极命运又多了一份敬畏和好奇。这本书不仅仅是知识的传递，更像是一次哲学层面的对话，它迫使你重新审视我们所处的这个物质世界的真实构成。

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坦白说，我最初以为这是一本偏向科普读物，可能会在趣味性上有所牺牲，但事实证明我错了。这本书的结构设计非常巧妙，它采用了螺旋上升的论证方式，每一章都在前一章的基础上引入更深层次的问题和更前沿的理论猜想。其中关于“真空的能量”和“宇宙常数”的那几章，简直是神来之笔。作者没有回避现代物理学最令人头疼的难题——为什么我们计算出来的真空能量密度与观测到的暗能量密度相差了整整一百二十个数量级？他没有给出简单的答案，而是梳理了从卡西米尔效应到量子场论的每一步逻辑链条，展示了物理学家们试图调和这一巨大鸿沟的各种尝试，包括超对称性、圈量子引力等。这种层层深入、不回避矛盾的写作手法，给予读者一种面对复杂性时的充实感。读完后，我对自己所理解的“空无一物”的概念都产生了怀疑，这本书成功地将一个抽象的数学概念转化为了可供思考的物理实在。

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