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页数:432

译者:

出版时间:2009-7

价格:19.80元

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isbn号码:9787206061813

丛书系列:名家推荐学生必读丛书

图书标签:

• 《中学生日记》
• 青春
• 校园
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• 日记
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• 思考

书籍简介： 《寰宇星图：宇宙的未解之谜与探索前沿》 探索无垠，认知边界的拓展 《寰宇星图：宇宙的未解之谜与探索前沿》是一部面向所有对浩瀚星空抱有无限好奇心的读者的深度科普著作。它并非一本侧重于日常校园生活的记录，而是将读者的目光从脚下的土地引向遥远的星辰大海，深入探讨当代天文学、宇宙学和行星科学领域最前沿的研究成果与尚未揭晓的宏大谜题。 本书结构宏大，内容严谨而又富于启发性，旨在为读者构建一幅关于宇宙的完整认知框架，并激发对科学探索精神的敬畏与向往。全书分为六大部分，层层递进，带领读者完成一次穿越时空的宇宙之旅。 --- 第一部分：恒星的诞生与死亡——宇宙的炼金术 本部分聚焦于恒星的生命周期，这是宇宙物质循环与能量释放的核心驱动力。 1. 星云的低语：恒星的摇篮 我们从宇宙中最壮观的景象之一——分子云和星际尘埃的聚集地讲起。详细剖析了引力塌缩如何触发恒星的“点火”。书中不仅描述了猎户座大星云等著名天体的物理特征，更深入解析了褐矮星、金牛座T星等“失败”或“年轻”恒星的形成机制。 2. 主序星的漫长岁月与内部核反应 探讨了太阳这类主序星内部的结构，从核心的质子-质子链反应（P-P Chain）到巨星内部的CNO循环。通过详细的图表和物理模型，解释了恒星如何通过核聚变维持数以亿计年的稳定，以及不同质量恒星的寿命差异。 3. 壮丽的谢幕：超新星的爆发与元素播撒 恒星生命的终结往往是宇宙中最剧烈的事件。本书细致描绘了Ia型和II型超新星爆发的物理机制。重点阐述了Ia型超新星如何作为“标准烛光”用于测量宇宙膨胀速度，以及II型超新星爆发过程中，元素是如何在极高的温度和压力下被锻造出来，并最终播撒到宇宙空间，成为新一代恒星和行星系统的原材料。 4. 遗迹的挽歌：白矮星、中子星与黑洞 探索恒星死亡后留下的致密天体。白矮星的电子简并压力，中子星的奇异物质状态（例如夸克物质的可能性），以及黑洞的事件视界和奇点，这些极端环境下的物理定律如何被挑战和验证，是本节的焦点。 --- 第二部分：行星系统的构建——从尘埃到宜居世界 本部分关注我们自身所处的太阳系以及系外行星的形成与多样性。 1. 太阳系的形成模型与早期演化 详细梳理了“星云假说”的现代修正版，解释了原行星盘的结构、雪线（Ice Line）的地理意义，以及微行星碰撞聚集形成原行星的过程。特别讨论了巨行星（如木星和土星）在太阳系结构稳定中所扮演的“清道夫”或“引力帮手”的角色。 2. 系外行星的“猎捕行动”：从凌日到微引力透镜 系统介绍了寻找系外行星的五大主流方法：凌日法（Transit Method）、视向速度法（Radial Velocity）、直接成像法、微引力透镜法（Microlensing）和计时法。通过开普勒（Kepler）和TESS任务的数据，展示了近年来发现的系外行星的惊人多样性——从“热木星”到“超级地球”，再到可能位于宜居带的岩石行星。 3. 宜居性与生命的化学：寻找第二个地球 超越“在水的表面下寻找生命”的传统思维，本书深入探讨了“宜居带”的概念的局限性，讨论了行星磁场、板块构造、大气成分对维持生命的关键作用。同时，探讨了针对系外行星大气的光谱分析技术，以期捕捉到氧气、甲烷等生物特征气体（Biosignatures）的踪迹。 --- 第三部分：星系的交响与宇宙网 本部分将视角拉升到银河系乃至更大的尺度，探讨宇宙的结构与演化历史。 1. 银河系的内部结构与暗物质的幽灵 详细描绘了银河系的旋臂结构、核球和庞大的暗物质晕。利用旋转曲线数据，清晰阐述了暗物质存在的不可避免性，并介绍了目前对暗物质粒子（如WIMPs或轴子）的直接和间接探测实验。 2. 宇宙的岛屿：星系的分类与合并 根据哈勃序列，系统区分了螺旋星系、椭圆星系和不规则星系，并结合计算机模拟，展示了星系如何通过引力相互作用，经历碰撞、合并，最终形成更大的结构。特别关注了星系团和超星系团的概念。 3. 宇宙网的骨架：大尺度结构 介绍如何通过斯隆数字巡天（SDSS）等大型观测项目，绘制出宇宙中物质分布的宏观结构——由星系长城、空洞和纤维状结构组成的“宇宙网”。这揭示了物质在宇宙早期量子涨落影响下的非均匀分布。 --- 第四部分：宇宙学的两大支柱——暴胀、暗能量与宇宙的命运 这是本书最具理论深度的部分，聚焦于现代宇宙学的核心难题。 1. 创世的瞬间：暴胀理论的提出与证据 详细解释了暴胀理论（Inflation Theory）如何解决平坦性问题、视界问题和磁单极子问题。书中探讨了宇宙微波背景辐射（CMB）中微小温度涨落与暴胀理论的完美契合，以及引力波在早期宇宙中留下的痕迹。 2. 暗能量的谜团：加速膨胀的驱动力 回顾了1998年发现宇宙正在加速膨胀的里程碑事件。深入分析了当前解释暗能量的两种主要模型：宇宙学常数（Lambda）与第五种元素（Quintessence）。揭示了暗能量对宇宙未来命运的决定性影响。 3. 宇宙的终极归宿：大撕裂、大冻结或大挤压 基于目前对暗能量密度的观测（$Omega_Lambda$），推演了宇宙在不同物理参数下的可能结局，从“热寂”（大冻结）到极端情况下的“大撕裂”。 --- 第五部分：时空几何的扭曲——引力波天文学的兴起 本部分重点介绍自爱因斯坦广义相对论以来，最重大的实验突破之一。 1. 引力波的本质与产生机制 解释了引力波是时空本身的涟漪，如何由加速的大质量物体产生。重点分析了双黑洞并合（BBH）、双中子星并合（BNS）等剧烈事件如何高效地辐射引力波。 2. LIGO/Virgo的观测革命 详细介绍了激光干涉引力波天文台（LIGO）的构造原理及其如何实现对引力波的探测。通过GW170817（首次引力波和电磁波多信使事件），阐述了如何利用这一新窗口研究快速射电暴（FRBs）和重元素（如金、铂）的起源。 --- 第六部分：未来的探索：太空望远镜与前沿任务 本部分展望了人类未来几十年内的主要太空探索目标。 1. 詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的深空视野 剖析了JWST在红外波段的观测优势，及其对观测宇宙“黑暗时代”的第一批恒星和星系（Population III Stars）的意义，以及对系外行星大气进行高精度化学分析的能力。 2. 迈向火星与星际旅行的挑战 探讨了人类登陆火星的技术障碍（如辐射防护、闭环生命支持系统）与载人航天工程的最新进展。同时，简要介绍了突破摄星（Breakthrough Starshot）等概念，讨论了实现对最近恒星系统进行星际探测的理论可能性。 --- 《寰宇星图》 不仅是对已知宇宙知识的系统性梳理，更是一场关于人类认知极限的哲学思辨。它鼓励读者以科学的严谨态度去面对宏大的未知，并相信人类的探索精神终将照亮更深邃的宇宙角落。本书配有大量高质量的艺术渲染图、真实观测数据图表和清晰的物理模型解释，确保了专业性和可读性的完美平衡。

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