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出版者:

作者:Richards, Jack C./ Sandy, Chuck

出品人:

页数:76

译者:

出版时间:2008-5

价格:$ 19.07

装帧:

isbn号码:9780521683937

丛书系列:

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《星辰轨迹：宇宙探索与生命起源》 本书简介 《星辰轨迹：宇宙探索与生命起源》是一部宏大叙事与精微观察并重的科普巨著，它带领读者穿越时空，从宇宙的太初之光到地球生命的演化奇迹，深入探讨人类文明在浩瀚宇宙中的位置与未来的可能。本书并非单纯罗列科学事实，而是以一种引人入胜的叙事方式，构建了一幅跨越数十亿年的知识画卷，旨在激发读者对自然界最深层奥秘的好奇心与敬畏感。 第一部分：宇宙的诞生与结构——从奇点到星系 本书的第一部分着重于描绘我们所处宇宙的宏伟蓝图。我们从宇宙大爆炸的瞬间开始，详细解析暴胀理论、夸克-胶子等离子体的形成，以及物质与反物质的微妙失衡如何决定了我们今日所见的宇宙。 原初的火焰与黑暗的时代： 深入探讨宇宙微波背景辐射（CMB）的物理意义，揭示它如何成为我们洞察宇宙婴儿时期的“化石”。随后，笔锋转向宇宙的“黑暗时代”，即第一批恒星诞生前的漫长沉寂，以及引力如何开始在物质稀疏的宇宙中编织结构。 恒星的炼金术： 详细介绍恒星的生命周期，从分子云的引力坍缩到主序星的氢核聚变，再到超新星爆发的壮丽终结。重点剖析了核合成过程，解释了碳、氧、铁等构成生命必需的元素是如何在恒星的熔炉中被锻造出来，并最终散播至星际空间。 星系的交响曲： 探讨星系的形成与演化机制，区分旋涡星系、椭圆星系和不规则星系。本书还专门开辟章节讨论暗物质和暗能量的观测证据及其对宇宙整体命运的影响，力求以最清晰的语言解释这些令人困惑的宇宙组分。 时间与空间的几何： 结合广义相对论的基本原理，解释引力如何弯曲时空，探讨黑洞的奇特性质以及引力波探测为我们理解宇宙极端环境带来的革命性视角。 第二部分：太阳系的形成与地球的独特性 在理解了宏观宇宙结构之后，本书的焦点转向我们赖以生存的家园——太阳系。 星云假说的新证据： 详述太阳系如何从一片旋转的气体和尘埃盘中凝聚而成，重点分析了行星吸积过程中的关键挑战与解决方案，如“尼斯模型”如何解释外行星的轨道迁移。 类地行星的塑造史： 对水星、金星、火星和地球的形成历史进行了深入的对比分析。特别关注地球早期历史中的关键事件，如月球的形成（大碰撞假说）及其对地球自转轴稳定性和潮汐力的重要作用。 地球——宜居性的奇迹： 这一部分是全书的基石之一。探讨了地球维持生命所必需的“黄金参数集”：适宜的轨道距离（宜居带）、强大的磁场保护、板块构造的碳循环机制以及液态水的存在。深入分析了这些因素如何相互作用，共同创造了一个稳定的生物圈环境。 第三部分：生命的起源与演化——从分子到意识 本书的第三部分将目光投向生命这一宇宙中最复杂的现象，追溯其起源和漫长而曲折的演化历程。 原始汤与化学的跃迁： 审视关于生命起源的各种前沿理论，包括深海热液喷口假说、RNA世界假说以及化学演化如何从无机物跨越到自我复制的分子体系。详细讨论了原始细胞的形成及其膜结构的意义。 微生物的统治时代： 描述了地球生命早期数十亿年的微生物统治阶段，重点解析了蓝藻的出现如何引发“大氧化事件”，这一对地球环境具有决定性意义的剧变。 复杂性的突破： 分析了真核生物的诞生（内共生理论）以及多细胞生物的复杂性如何从单细胞的简单集合中涌现。探讨了寒武纪生命大爆发的驱动因素及其对生物多样性的奠基作用。 进化的驱动力与限制： 系统阐述自然选择、遗传漂变、基因突变等核心进化机制。同时，本书也批判性地审视了进化论中的某些误区，强调进化过程的随机性、适应性的局部最优性，而非整体的“完美设计”。 智慧的曙光： 简要回顾脊椎动物的演化历程，特别是灵长类动物的适应性辐射。重点探讨了人类演化路径上的关键节点——双足行走、大脑容量的急剧增加以及语言能力的出现，这些特征如何为现代文明的诞生奠定了生物学基础。 第四部分：探索地外生命与人类的未来 在回顾了宇宙与生命的宏大历史后，本书将视野投向未来，探讨人类在宇宙中的未来角色。 系外行星的猎捕： 介绍了开普勒望远镜、TESS任务等系外行星探测方法（凌星法、径向速度法等），并分析了系外行星的统计数据，特别是超级地球和类地行星的丰度。 寻找生命信号： 深入探讨了生物印记（Biosignatures）的定义与搜寻策略，从大气中的氧气、甲烷到潜在的Technosignatures（技术印记）。分析了詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在分析系外行星大气成分方面的潜力。 太阳系内的希望： 重点分析了火星（古代水文证据）、木卫二（欧罗巴）和土卫二（恩克拉多斯）这三个最有可能存在地下海洋生命的星球，讨论了未来探测任务的设计思路。 费米悖论的再思考： 集中讨论“费米悖论”——如果宇宙如此古老且广阔，为什么我们尚未发现外星文明？本书将引入并评估“大过滤器”（Great Filter）理论的各种可能位置，以及这对人类文明的警示意义。 跨越星际的梦想： 展望人类走向深空的长期目标，包括星际旅行的技术障碍（如推进系统、生命维持系统）以及人类作为一个物种，如何确保其在宇宙尺度上的长期存续。 结语：宇宙中的求知者 本书的结尾部分是对人类科学精神的赞颂。它强调，尽管我们对宇宙的了解已取得巨大进步，但每一次答案的揭晓都催生了更多更深刻的问题。人类的求知欲，如同宇宙中持续燃烧的恒星，是推动我们不断探索边界的永恒动力。通过理解星辰的轨迹，我们才能更深刻地理解我们自身的起源和存在的意义。 本书适合所有对天文学、地质学、生物学和哲学交叉领域抱有浓厚兴趣的读者。它以严谨的科学态度为基础，辅以生动、富有画面感的文字，力求让复杂的科学概念变得平易近人，激发读者进行更深入的思考和学习。

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