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出版者:上海科普

作者:刘弢//吕春昕

出品人:

页数:242

译者:

出版时间:2010-1

价格:14.80元

装帧:

isbn号码:9787542745002

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好的，这是一本名为《宇宙的低语：探索星辰与生命的奥秘》的图书简介，旨在为您提供一个详细、引人入胜的内容概述，完全不涉及您提到的《怎样写小学生作文》一书的内容。 --- 宇宙的低语：探索星辰与生命的奥秘 导言：叩问星空，追溯起源 自古以来，仰望夜空便是人类最古老、最深刻的哲学行为之一。浩瀚无垠的宇宙，不仅是无数光点汇聚的壮丽景象，更是我们探寻自身存在意义的终极疆域。《宇宙的低语：探索星辰与生命的奥秘》是一部全面而深入的科普巨著，它将带领读者跨越光年，从宇宙大爆炸的奇点出发，直至遥远的未来图景，细致描摹出我们所处的这个时空织锦的每一根丝线。 本书的核心目标是揭示宇宙运行的基本规律、天体演化的壮阔史诗，以及在这些宏大背景下，生命——特别是地球生命——诞生的奇迹与概率。我们不仅会回顾现代天文学的重大发现，更会深入探讨那些悬而未决的重大科学难题，激发读者对未知世界永恒的好奇心。 --- 第一部分：宇宙的黎明与结构（The Cosmic Dawn and Structure） 本部分是理解我们立足之本的基石，聚焦于宇宙的宏大尺度和基本物理框架。 1.1 奇点回响：大爆炸理论的证据链 我们将从标准宇宙学模型——大爆炸理论——的建立历程讲起。详细解析宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其重要性，如何成为“宇宙婴儿照片”；探讨哈勃定律与宇宙膨胀的观测基础，以及早期宇宙中轻元素（氢、氦）的核合成过程。同时，本书将审视当前宇宙学面临的挑战，如视界问题和磁单极子问题，并介绍暴胀理论如何优雅地解决了这些难题。 1.2 暗物质与暗能量：看不见的构架 宇宙中绝大部分的物质和能量是不可见的。本章深入探讨“暗”的本质。我们将梳理旋转曲线、引力透镜效应等证据如何迫使科学家接受暗物质的存在，并详述目前主流的候选粒子（如WIMPs、轴子）的探测实验进展。随后，我们将转向更为神秘的暗能量，解释它如何驱动着宇宙加速膨胀，及其对宇宙最终命运的决定性影响。 1.3 结构形成与星系演化：从混沌到秩序 宇宙并非均匀分布，而是呈现出精妙的层级结构。本部分将模拟和解析宇宙网（Cosmic Web）的形成过程，从早期宇宙的密度涨落，到引力如何将物质塑造成星系、星系团和超星系团。读者将跟随本书，见证第一代恒星的诞生（第三星族星），它们如何通过超新星爆发播撒重元素，点燃后续恒星和行星系统的燃料，最终形成我们今天观测到的螺旋星系、椭圆星系和不规则星系的万花筒。 --- 第二部分：恒星的生与死（The Life and Death of Stars） 恒星是宇宙中的炼金术士，是所有重元素的熔炉。本部分将详细解剖恒星的生命周期，揭示其内部驱动的物理过程。 2.1 恒星的诞生：从分子云到主序星 本书追溯恒星形成于寒冷、致密的分子云的塌缩过程。详细介绍原恒星阶段、T塔利阶段，以及最终点燃核心聚变反应的临界条件。对主序星的结构进行深入剖析，从内部的能量传输机制（辐射区与对流区）到外部的光球层，阐明恒星质量如何决定其光谱类型、光度和寿命。 2.2 恒星的衰亡与奇特遗迹 恒星的一生是与自身引力抗争的过程。我们将区分低质量恒星（如太阳）和高质量恒星的不同终点。对于太阳质量的恒星，详细描述红巨星分支、行星状星云的形成及其美丽的结构。对于大质量恒星，重点解析铁核的形成及其灾难性的塌缩，引发II型超新星爆发。最后，我们将探讨极端致密天体的物理状态：白矮星的电子简并压力极限（钱德拉塞卡极限）、中子星的奇异物质状态（夸克物质的可能性）以及黑洞的事件视界与信息悖论。 2.3 中子星与黑洞：时空的极端弯曲 专门章节探讨相对论天体物理学的巅峰成果。书中将用直观的方式解释广义相对论对时空结构的影响，从水星近日点的进动，到引力波的预测与探测。详细介绍脉冲星作为宇宙“灯塔”的观测特性，以及事件视界望远镜（EHT）如何成功捕获超大质量黑洞的阴影，为爱因斯坦的理论提供了最直接的视觉证据。 --- 第三部分：太阳系的摇篮与生命的萌芽（Planetary Formation and the Spark of Life） 将视角从星系尺度收缩至我们熟悉的太阳系，探讨行星形成的普适规律，以及生命出现所需的苛刻条件。 3.1 行星的形成：从尘埃盘到宜居世界 本书阐述星云假说如何演进为现代的“叠积模型”（Accretion Model）。详细描述微米级尘埃如何通过碰撞粘附形成星子（Planetesimals），再到数十亿年间通过引力碰撞吸积形成行星胚胎。对比岩石行星（如地球、火星）与气态巨行星（如木星、土星）形成机制的差异，以及小行星带和柯伊伯带作为早期太阳系“遗迹”的科学价值。 3.2 太阳系中的宜居带与系外行星的发现革命 介绍围绕恒星的“宜居带”（Habitable Zone）概念，以及它如何受恒星类型和行星轨道的影响。重点回顾系外行星探测技术的飞跃，从早期直接观测的艰难，到开普勒和TESS任务带来的“行星普查”时代。我们将分类讨论发现的热木星、超级地球，以及最令人兴奋的、位于宜居带内的类地行星（如TRAPPIST-1系统），并探讨如何利用下一代望远镜（如JWST）对其大气进行生物信号（Biosignature）分析。 3.3 生命的化学起源：地球的独特偶然性 在所有天体物理背景搭建完毕后，本书转向生物学的边界。探讨地球生命起源的几个关键阶段：原始海洋的化学演化、有机单体的产生（米勒-尤里实验的当代意义），以及最重要的——核糖核酸世界（RNA World）假说。本书将审视生命必需的几个苛刻条件：液态水、稳定的能源、保护性的磁场、以及关键的重元素供应，并据此评估其他星球生命存在的可能性。 --- 第四部分：人类的未来与宇宙的终极问题（The Human Future and Ultimate Questions） 最后一部分展望人类在宇宙探索中的未来角色，并探讨那些超越当前科学范畴的哲学性物理学问题。 4.1 探索的边界：月球、火星与星际旅行 本书不仅是理论的梳理，也展望实践。分析当前载人航天计划的科学目标和工程挑战，从月球重返（Artemis计划）到火星殖民的设想。深入讨论星际旅行的技术瓶颈，例如推进系统（核聚变、反物质推进）的理论可行性，以及对休眠技术和时间膨胀效应的考量。 4.2 费米悖论与地外文明搜索（SETI） 如果宇宙如此古老且广阔，为什么我们还没有发现其他智慧生命？本书将详细阐述费米悖论的各个层面，包括“大过滤器”理论，以及文明自我毁灭的风险。同时，介绍当前地外文明搜索计划（SETI）采用的方法和所面临的信号污染挑战，以及“第一接触”可能带来的伦理与社会影响。 4.3 终极图景：时空的尽头 宇宙的最终命运取决于暗能量的性质。本书将分析热寂（Heat Death）、大撕裂（Big Rip）和收缩（Big Crunch）三种主流情景的物理依据。最后，我们将以对弦理论、多重宇宙论等前沿理论的介绍作结，邀请读者一同思考：我们是否只是浩瀚无垠中昙花一现的意识火花，还是遵循着某种更深层次的宇宙法则而存在？ --- 结语：永不止息的求知欲 《宇宙的低语》旨在提供一个连贯的叙事，将物理学、天文学、化学和生物学的知识融会贯通。它不仅仅是一本知识的汇编，更是一次心智的远征，提醒每一位读者：我们脚下的这颗蓝色星球，是宇宙演化过程中一次极其幸运且壮美的偶合，而探究它背后的奥秘，正是人类文明存在的最高价值体现。通过阅读此书，您将不再仅仅是宇宙的旁观者，而将成为一个更深刻的理解者与思考者。

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