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出版者:

作者:田中 博

出品人:

页数:0

译者:周明宪

出版时间:2009年5月初版1刷

价格:HK$127

装帧:平装

isbn号码:9789571038315

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深度解析：宇宙的诞生与未来——基于前沿物理学的探索 本书导读： 人类对“我们从何处来，又将往何处去”的终极追问从未停歇。本书《深度解析：宇宙的诞生与未来》并非聚焦于日常生活的琐碎或艺术的感性表达，而是将读者的目光引向浩瀚无垠的宇宙深处，以当前最尖端的理论物理学、宇宙学和粒子物理学的研究成果为基石，系统性、深入性地探讨宇宙的起源、演化、结构及其可能的终极命运。这是一部面向对宇宙学有浓厚兴趣、具备一定科学基础的读者群体，旨在提供一个全面且富有洞察力的宇宙全景图的专业著作。 第一部分：时空涟漪——宇宙的黎明 本书开篇即直指宇宙学的核心谜团：大爆炸的瞬间。我们不会止步于描述“一个奇点”的概念，而是会深入剖析标准宇宙学模型（Lambda-CDM模型）的数学框架和观测基础。 1.1 普朗克时代与暴胀理论的精确检验： 我们将详细梳理普朗克时期（$10^{-43}$秒前）物理定律失效的困境，并重点阐述暴胀理论（Inflation）如何巧妙地解决了视界问题、平坦性问题和磁单极子问题。书中将引入最前沿的观测证据，例如对宇宙微波背景辐射（CMB）极化模式（特别是B模式极化）的最新探测结果，分析这些结果如何限制了不同暴胀势能模型（如混沌暴胀、指数暴胀等）的可行性。 1.2 物质-反物质不对称性的根源： 为什么我们生活在一个物质主导的宇宙中？本书将详细探讨萨哈罗夫三条件（Sakharov Conditions），并聚焦于重子生成（Baryogenesis）的几种主流机制，包括电弱重子生成、大统一理论（GUT）下的X/Y玻色子衰变，以及LHC实验中寻找的中微子质量机制可能关联的利普曼-梅格斯（Leptogenesis）过程。我们将审视CP破坏在这些模型中的精确数学要求。 1.3 早期宇宙的结构形成： CMB的微小温度涨落如何演化成今日的星系和星系团？本部分将聚焦于微扰理论在早期宇宙中的应用，分析引力不稳定性如何放大初始的密度涨落，并详细阐述暗物质在这一过程中的主导作用。我们将引入冷暗物质（CDM）模型对大尺度结构形成的精确模拟结果，并与星系巡天数据进行对比验证。 第二部分：隐形的基石——暗物质与暗能量的本质 宇宙中超过95%的成分是不可见的，这构成了现代物理学最大的挑战。本书将用大量篇幅来剖析这两大宇宙“幽灵”的性质、探测努力及理论推测。 2.1 暗物质的候选者与实验探寻： 我们将系统地梳理当前主流的暗物质候选粒子：弱相互作用重粒子（WIMPs）、轴子（Axions）、惰性中微子（Sterile Neutrinos）以及原初黑洞（PBHs）。对于WIMPs，我们将详述直接探测（如XENONnT、LUX-ZEPLIN等实验的灵敏度与限制）、间接探测（如费米-伽马射线空间望远镜对湮灭信号的搜索）以及对撞机寻找（如LHC对超对称伴侣的排查）的最新进展。对于轴子，我们将重点介绍利用超导谐振腔进行转换实验（如ADMX）的原理和突破。 2.2 暗能量的宇宙学常数与动力学模型： 宇宙加速膨胀的驱动力——暗能量，其性质仍然扑朔迷离。本书将对爱因斯坦方程中的宇宙学常数（Lambda）进行深入的解读，并讨论著名的“宇宙学常数问题”及其量级差异（$10^{120}$倍的鸿沟）。随后，我们将转向动态暗能量模型，如标量场驱动的昆虫模型（quintessence）、K-essence以及修改引力理论（如f(R)引力）如何尝试在不引入真空能的情况下解释加速膨胀。 2.3 修正引力理论的边界： 当我们不能确定是存在新的物质（暗能量）还是我们的引力理论在宇宙尺度上需要修正时，该如何抉择？本章将详细对比广义相对论在星系尺度（MOND理论）和宇宙学尺度（DGP模型等）的局限性，并分析当前观测（如LIGO/Virgo的引力波信号对光速与引力波速度的限制）对不同修正引力模型的严格约束。 第三部分：极端时空——黑洞、引力波与量子引力之路 引力波的发现标志着我们进入了观测宇宙学的新纪元。本书的第三部分关注时空极端结构以及理论物理学的终极目标——统一。 3.1 引力波天文学的精密测量： 我们将详细分析LIGO、Virgo和KAGRA探测到的双中子星并合（GW170817）和黑洞并合事件的物理意义。这不仅是对广义相对论的极端检验，更提供了对重元素（如金和铂）形成过程（快中子捕获过程，r-process）的直接证据。本书将探讨下一代探测器（如LISA）对超大质量黑洞并合以及宇宙早期张量扰动的探测潜力。 3.2 黑洞信息悖论与视界边界： 霍金辐射的提出引发了深刻的物理学危机——信息悖论。我们将剖析信息是否真的丢失，并系统介绍解决这一悖论的几种主要理论尝试：火墙（Firewall）概念、软毛（Soft Hair）理论，以及弦理论中的“虫洞”连接（ER=EPR猜想）对黑洞量子态的描述。 3.3 迈向统一的理论框架： 本书的收官部分将探讨对量子引力的探索。我们将审视圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）如何通过对时空进行离散化来避免奇点，以及弦理论/M理论如何通过高维结构和对偶性来统一所有基本作用力。重点将放在如何通过实验（如寻找宇宙中原始弦的效应，或在粒子对撞机中寻找额外维度效应）来验证这些宏大而抽象的理论。 结论：宇宙的终局——热寂、大撕裂还是回归？ 基于当前对暗能量状态方程的观测限制，本书将对宇宙的未来命运进行概率分析：是缓慢趋于热寂（Heat Death），是暗能量进一步增强导致时空结构被撕裂的“大撕裂”（Big Rip），还是暗能量性质随时间变化导致的“大坍缩”（Big Crunch）的回归？我们的分析将立足于对$omega$参数的精确测量，为读者描绘出宇宙可能遵循的最具说服力的终结轨迹。 本书特点： 理论深度： 充分引用最新的arXiv预印本和顶级期刊论文，注重数学模型的清晰阐述，而非简单的现象罗列。 观测结合： 紧密结合来自Planck、DESI、LHC、LIGO等国际大型实验的最新观测数据。 跨学科视野： 将粒子物理学的微观世界与宇宙学的宏观尺度无缝对接。 目标读者： 物理学、天文学、高等数学专业的本科高年级学生、研究生，以及对现代宇宙学前沿有深入学习需求的科研人员和爱好者。 （注：本书的叙述风格严肃、专业，侧重于理论物理学的细节推导、模型比较和实验验证的精确性，旨在为读者构建一个基于现有最强科学证据的、关于宇宙起源与终结的详尽知识体系。）

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我通常对那些专注于后期处理的摄影书不太感冒，总觉得失去了“现场感”。但《**数字暗房的色彩炼金术**》（假设这是另一本书的名字）在后期处理上的论述，完全是基于对前期图像数据的深度挖掘。它不是教你如何使用滤镜，而是深入讲解了RAW文件的色彩空间管理和通道分离技术。作者详细演示了如何从一个看似平淡的曝光中，精确地提取出花瓣上细微的脉络层次，尤其是处理那些半透明的花瓣，如何通过“高频细节增强”和“低频平滑”的叠加，来模拟出丝绸般的质感。最让我受益匪浅的是关于“色彩校准”的部分，作者提供了一套针对植物摄影的自定义色卡流程，确保你照片中的蓝色和绿色，无论是打印还是在线展示，都能最大程度地还原你当时肉眼所见的准确色彩。这本书需要一定的后期基础，但对于想让自己的花卉作品从“好看”迈向“专业级精致”的摄影师来说，绝对是不可多得的宝典。

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我买过好几本关于“自然光”的书，大部分都是老生常谈，教你“早上九点前是黄金时间”。但《**野外摄影师的秘密日志**》（假设这是另一本书的名字）彻底颠覆了我的认知。这本书的视角非常独特，它聚焦于“极端环境”下的花卉拍摄。作者似乎一直在徒步穿越各种恶劣地形，书中记录了在高海拔地区，如何应对强烈的紫外线和风力对图像的影响。有一个章节专门讲了如何在光线极差的茂密森林底层，利用反光板和小的LED补光灯，为那些生活在阴影中的阴生植物创造出戏剧性的聚光效果，既保持了环境的真实感，又凸显了主体。最让我感到实用的是，作者分享了他处理“高光溢出”的独家秘诀——不是靠后期，而是通过在前期拍摄时，利用树叶或半透明的织物作为柔光屏，巧妙地“驯服”那些过于明亮的花瓣边缘。这本书读起来有一种身临其境的冒险感，让我对接下来的户外拍摄充满了期待。

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说实话，一开始被这本《**镜头下的微观世界：昆虫与植物的共舞**》（假设这是另一本书的名字）的厚度吓了一跳，还担心是不是注水太多。结果呢？完全是我的多虑！这本书的深度和广度超乎想象，它不仅仅是一本技术手册，更像是一部结合了生物学和艺术哲学的深度探究。让我印象最深刻的是它对“动态捕捉”的论述，作者没有满足于静止的花朵，而是将焦点放在了授粉过程中蜜蜂与花蕊的互动。书中详细介绍了如何使用高速快门和预对焦技术，成功凝固住蜜蜂翅膀振动的瞬间，同时保持花粉颗粒的清晰度，这种对“时间”的控制，简直让人叹为观止。更别提后面关于“色彩心理学”的章节了，它把不同花朵的颜色与人类潜意识中的情感联系起来，比如为什么红色系的花朵更常用于表达热情，而蓝色系则倾向于宁静。读完之后，我再去看任何一张花卉照片，都会不自觉地去分析它背后的情感指向和技术难点，极大地提升了我审美的层次。

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这本书的装帧和排版简直是一件艺术品，但内容上的创新才是它真正的价值所在。《**后景之美：景深与虚化的艺术解析**》（假设这是另一本书的名字）没有花费太多篇幅讨论基础知识，而是直接切入到了如何用“虚化”来服务于“故事性”。作者将景深处理提升到了叙事的高度，他认为，背景的模糊程度，其实就是在告诉观众，他们应该把多少注意力放在主体上。书中有一组令人震撼的对比图，展示了从F/1.4到F/16不同光圈下，对焦在一朵山茶花上的效果。F/1.4时，花朵仿佛从画布中跳脱出来，周围世界完全消失；而F/16时，你不仅能看到花朵，还能清晰地辨认出背景中的叶脉和泥土纹理，展现了一种扎根于环境的生命力。这种对景深层次的哲学探讨，让我意识到以前我只是在“用光圈创造虚化”，而现在，我开始学习“用虚化来引导视线和情绪”。这本书的阅读体验是沉浸式的，每一页都值得细细品味。

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这本书简直是摄影爱好者的福音！我原本以为市面上关于自然风光的书籍已经够多了，但《**花卉的秘密花园**》（假设这是另一本书的名字）硬是开辟了一个全新的视角。作者在开篇就强调了“光影的魔术”，而不是仅仅教你如何设置光圈快门。比如，书中用整整三章的篇幅，详尽地剖析了清晨薄雾、正午烈日以及黄昏柔光对同一朵玫瑰产生的截然不同的情感表达。我特别喜欢其中一个案例，讲述了作者如何在暴风雨来临前的压抑蓝光下，捕捉到一株鸢尾花近乎绝望的美感，那种对比度、那种色彩饱和度的拿捏，绝对是教科书级别的。书里没有空泛的理论，全是实战经验的提炼，从微距镜头的选择到背景虚化的艺术处理，每一步都配有高分辨率的对比图，让你能直观感受到技术选择带来的视觉冲击。即便是对那些总抱怨花卉照片“平淡无奇”的人来说，这本书也能帮你找到突破口，让你明白，摄影的灵魂在于“看见”那瞬间的生命力，而不是简单地“记录”一朵花的样子。我已经准备好带着新学的知识，去挑战一下我花园里的那些“老朋友”了。

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