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出版者:

作者:Hoefnagels, Marielle

出品人:

页数:944

译者:

出版时间:2008-1

价格:$ 226.57

装帧:

isbn号码:9780073342528

丛书系列:

图书标签:

生物学
生命科学
科学
自然科学
教科书
教育
学习
生物
细胞
分子生物学

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具体描述

This new non-majors biology textbook offers an engaging writing style, strong focus on scientific inquiry and evolution, an emphasis on applications and a superior pedagogical system within a concepts format. This text takes a concepts approach, with up-to-date content delivered at a nonmajors level. Each chapter is built around a set of core concepts. This is the only single-authored, non-majors text written by a Ph.D. biologist, who is an active, tenured, award-winning teacher from a well-respected research university.This text emphasizes science as a process and how scientists do their work. Evolution is the central theme of the text and addressed in multiple way throughout. This text includes a multitude of media assets include learning outcomes, animations, videos, and quizzing. The text includes several features that highlight the relevance of topics to readers, including an opening essays, Burning Questions boxed readings, Can You Relate boxed readings, and applications woven throughout all chapters in the narrative. This text includes a brand new art program with a 3-dimensional look and feel, using consistent color and style throughout. Leaning tools in this text include two-page chapter openers, numbered concepts, boxed readings, Mastering Concepts questions at the end of major sections, and substantive end-of-chapter assessment material.

探秘宇宙深处：天体物理学前沿研究作者：[此处留空，或填入一位虚构的、资深的天体物理学家姓名，例如：Dr. Elias Vance] 出版社：[此处留空，或填入一家虚构的、权威的科学出版社名称，例如：Cosmos Press] 出版日期：[此处留空，或填入一个近期的年份，例如：2024年秋季] --- 书籍概述：《探秘宇宙深处：天体物理学前沿研究》并非一本基础的生物学教科书，它将读者直接带入现代宇宙学和天体物理学最令人兴奋、变化最快的领域。本书旨在为具有一定科学背景（物理学、高等数学或工程学基础）的读者提供一个全面而深入的视角，探讨我们对宇宙结构、演化及其极端现象的最新理解。全书摒弃了对基础细胞结构、遗传学或生态系统等生物学核心内容的讨论，专注于引力、时空、高能粒子、暗物质与暗能量等构成宇宙骨架的宏大议题。本书的结构设计遵循从宏观到微观、从理论到观测的逻辑脉络，旨在系统梳理自20世纪末以来，随着大型望远镜阵列（如ALMA、詹姆斯·韦伯太空望远镜）和引力波探测器（如LIGO、Virgo）的投入使用，天体物理学所取得的革命性进展。第一部分：时空几何与宇宙的起源 (The Geometry of Spacetime and Cosmic Genesis) 本部分首先回顾爱因斯坦的广义相对论，但着重于其在极端引力场中的应用，而非地球生物体内的生理过程。第一章：广义相对论的现代诠释与曲率效应本章深入探讨黎曼几何在描述时空弯曲中的核心作用，重点分析黑洞视界周围的测地线和时间膨胀效应。我们探讨了信息悖论的最新进展，以及弦理论和圈量子引力等试图统一量子力学与广义相对论的尝试。内容完全聚焦于物质与能量如何塑造时空结构，与生命体的代谢或形态演化毫无关联。第二章：宇宙学的标准模型——ΛCDM的极限与挑战我们详细剖析了标准宇宙学模型（Lambda-Cold Dark Matter Model）的观测基础，包括宇宙微波背景辐射（CMB）的精确测量（如Planck任务的数据）和重子声学振荡（BAO）。本章的关键在于批判性地审视该模型在解释早期宇宙暴胀、哈勃常数张力（Hubble Tension）等前沿问题上的局限性，并介绍了修正引力理论（Modified Gravity）和早期宇宙量子场论的替代性框架。第二部分：极端天体的物理学 (The Physics of Extreme Objects) 这部分是本书的亮点之一，专注于那些处于物理学定律极限状态的天体，例如中子星、黑洞和伽马射线暴。第三章：中子星——物质的终极密度实验室本章完全聚焦于极端致密天体的物理状态方程（Equation of State, EoS）。讨论了如何利用射电望远镜精确测量双中子星并合的质量和自旋，推导出核物质在远超原子核密度下的行为。内容涵盖了磁星（Magnetars）的超强磁场及其产生的耀斑，以及中子星表面的温度梯度和冷却机制，完全避开了生命化学的范畴。第四章：黑洞的合并与引力波天文学的崛起引力波的首次直接探测标志着天体物理学进入新纪元。本章细致地分析了LIGO/Virgo/KAGRA数据中检测到的双黑洞合并事件的信号波形分析（Waveform Modeling）。我们探讨了数值相对论在模拟并合过程中的作用，以及如何利用这些事件来探查爱因斯坦方程的非线性解。本章的重点是时空动力学和极端质量比超大质量黑洞并合的理论预测。第五章：高能喷流与伽马射线暴的起源伽马射线暴（GRBs）是宇宙中最剧烈的爆炸现象。本章从磁流体力学（MHD）的角度解释了相对论性等离子体喷流的形成机制，无论是由超新星塌缩（Collapsars）还是中子星并合产生。我们分析了辐射机制，如布莱默（Blandford-Znajek）机制在为吸积盘提供能量方面的作用，内容完全处于高能物理和磁场理论的范畴。第三部分：暗物质与暗能量的探索 (The Quest for Dark Matter and Dark Energy) 这部分是当前理论物理学中最具挑战性、但与生物学（如光合作用、细胞呼吸）毫无交集的领域。第六章：宇宙中缺失的质量——暗物质的候选者本书深入探讨了暗物质的证据链：从星系旋转曲线、引力透镜效应到宇宙大尺度结构的形成。理论部分详细比较了弱相互作用大质量粒子（WIMPs）、轴子（Axions）以及更奇异的暗物质模型（如Warped Sector）。观测层面，本书介绍了地下深处的直接探测实验（如XENONnT、PandaX）和空间望远镜对间接湮灭信号的搜寻策略。第七章：驱动宇宙加速膨胀的暗能量暗能量，驱动宇宙加速膨胀的神秘力量，是当前宇宙学最大的谜团。本章系统梳理了从Ia型超新星观测到CMB对宇宙整体密度的约束。我们详细对比了宇宙学常数（Lambda）、托勒密模型（Quintessence）以及张量-向量-标量引力（TeVeS）等不同暗能量模型的物理内涵及其可观测的差异。第四部分：星系演化与宇宙的终极命运 (Galaxy Evolution and the Fate of the Cosmos) 第八章：从原初气体云到活动星系核的结构形成本章运用N体模拟技术来理解暗物质晕如何引导普通物质聚集形成星系。内容包括星系并合、恒星形成率的历史演变，以及超大质量黑洞（SMBHs）在星系中心如何通过反馈机制调控恒星的诞生。这部分是关于大规模结构动力学和气体力学，与地球生物演化规律无关。第九章：宇宙学的终极场景基于现有的暗能量参数，本章探讨了宇宙可能的几种命运：大冻结（Big Freeze）、大撕裂（Big Rip）或大挤压（Big Crunch）。我们将计算在不同宇宙学参数下，未来恒星形成何时停止，以及宇宙最终将陷入何种极低能量状态。这些预测完全基于引力、能量密度和时空演化的数学模型。 --- 总结：《探秘宇宙深处：天体物理学前沿研究》是一部面向硬核读者的专业著作，它系统地梳理了现代物理学对宇宙结构、极限天体和基本成分的最新认知。全书从广义相对论的弯曲时空出发，穿越高能喷流，直抵宇宙的边界，不包含任何关于生命、细胞、遗传、生态、进化或任何生物学领域的叙述或分析。读者将获得的是对宇宙基本定律和最前沿实验证据的深刻理解。