Planetary Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Roques, F.

出品人:

页数:342

译者:

出版时间:

价格:$ 134.47

装帧:

isbn号码:9783540757474

丛书系列:

图书标签:

• 行星系统
• 系外行星
• 行星科学
• 天文学
• 宇宙
• 天体物理学
• 空间探索
• 行星形成
• 恒星
• 观测天文学

寰宇之境：星际文明的起源与演进 一本关于宇宙尺度下生命诞生、文明形态及其在宏大时空中相互作用的深度探索之作。 第一部：混沌初开——恒星的摇篮与生命的萌芽 第一章：宇宙的拓扑与物质的初始形态 本书的开篇将带领读者穿越时空的迷雾，回到宇宙大爆炸后最初的几秒乃至数十亿年。我们不再关注已知的、围绕恒星运行的行星系统，而是深入探讨构成这一切的基本物理定律和早期宇宙的结构形成。 我们首先考察的是夸克-胶子等离子体的冷却过程，以及随后氢、氦等轻元素的形成。重点分析了宇宙微波背景辐射（CMB）的极化模式，如何揭示了宇宙在最大尺度上的均匀性和微小涨落。随后，我们将视角转向引力在物质团聚中的主导作用，探讨暗物质晕的形成机制，及其如何充当了第一代恒星（第三星族星）的“骨架”。 第二章：原恒星的诞生与重元素的冶炼 这一章专注于巨分子云的引力坍缩过程。我们详细描述了从分子云核心到T型星再到主序星的演化路径，并着重分析了超大质量恒星（O型星）在生命周期末期所扮演的宇宙“炼金术士”的角色。 核心讨论在于超新星爆发的物理机制，特别是Ia型和II型超新星在元素合成上的差异。我们构建了详细的核合成模型，展示了铁峰之上的所有重元素——从硅到金和铀——是如何在恒星内部以及剧烈的爆发过程中被锻造出来，并最终播撒到星际介质中的。这为后续生命所需的复杂化学环境奠定了物质基础。 第三章：原行星盘的物理化学——从尘埃到微行星 本书的这一部分将彻底脱离恒星物理，进入低温、低压下的星周盘动力学。我们深入剖析了围绕新形成恒星的原行星盘（Protoplanetary Disks）的结构：温度梯度、雪线（Frost Line）的位置及其对不同类型物质（岩石、冰）分布的影响。 我们将用大量篇幅讨论固体的吸积过程。从微米级的尘埃颗粒如何通过范德华力、碰撞凝聚形成厘米级的“冰块”或“岩石团聚体”；再到这些团聚体如何克服径向漂移的挑战，通过重力不稳定机制或剪切不稳定性快速积累质量，最终形成十公里级别的微行星（Planetesimals）。 第四章：原行星的动态演化与早期碰撞史 本章聚焦于微行星向原行星（Protoplanets）的快速增长阶段。我们引入了“快速增长理论”，并讨论了在原行星盘生命周期结束前，如何通过递归碰撞形成少数几个占据主导地位的大型天体。 我们着重分析了轨道共振和拉普拉斯共振在塑造早期太阳系（或类太阳系）结构中的关键作用。例如，气态巨行星的迁移如何通过尼斯模型（Nice Model）的变体，解释了小天体带的动荡和后期猛烈撞击期的触发。这一阶段的碰撞是决定未来行星化学成分和内部结构的关键性事件。 第二部：宜居性的多维诠释与文明的边界 第五章：宜居区域的重新定义——超越液态水 本书将“宜居带”（Habitable Zone）的概念从传统的基于液态水的窄域定义中解放出来。我们探讨了“冰下海洋”的可能性，例如在冰巨星卫星或矮行星的内部，潮汐加热提供的能量如何维持液态水环境，并可能支持化能自养型（Chemoautotrophic）生命。 我们引入了“生物化学广度”（Biochemical Breadth）的概念，分析了不同溶剂（如甲烷、氨）在替代水作为生命基础时的理论可行性，以及这种替代如何改变代谢路径和遗传物质的结构稳定性。关键在于，我们不再把地球生命视为唯一范例，而是将其置于一个更广阔的生命潜力相图中进行审视。 第六章：大气层作为生命印记的档案库 本章深入研究了行星大气逃逸和生物特征气体（Biosignatures）的复杂性。我们不再仅仅搜索氧气和甲烷的简单组合，而是详细分析了“非平衡态”大气化学的意义。 我们考察了多重生物特征（Multiple Biosignatures）的组合分析，例如，高浓度的氧化氮化合物与还原性气体同时存在，可能指向一种远超我们当前理解的复杂生物圈。此外，我们讨论了技术特征（Technosignatures）的搜寻策略，包括非自然排放的卤代烃、人造光污染的恒星侧向光谱泄露等，将其纳入“生命印记”的整体框架内。 第七章：地质学与生命的相互塑造——盖亚假说的动态延伸 这一部分侧重于生命对行星环境的反馈作用。我们分析了地球上的大氧化事件（GOE），不仅作为生命演化的里程碑，更作为地球化学循环的剧烈重塑期。 我们探讨了板块构造在长期碳循环中的必要性，并推测了在缺乏板块构造的类地行星上，生命如何通过其他机制（如火山活动的持续释放或液态海洋与地幔的交互）来维持长期气候稳定。这一章强调了生命是地质过程的积极参与者，而非被动的居住者。 第八章：时间尺度与演化的必然性——智能的出现概率 我们挑战了“费米悖论”的常见解释，并转向“大过滤器”（Great Filter）理论的深入分析。我们将过滤器置于不同的时间点进行探讨：是复杂细胞的起源（真核化）、是多细胞性的出现，还是技术文明的自我毁灭倾向？ 通过分析演化生物学中的趋同演化（Convergent Evolution）现象，我们评估了智慧和工具制造能力在不同生物形态中出现的概率。本章提出了一个“文明存续窗口”模型，该模型结合了资源消耗率、技术扩散速度与行星际灾难的频率，旨在预测一个技术文明能够实现星际通讯或殖民所需的最小稳定时间跨度。 第三部：星际尺度下的结构与信息传递 第九章：星际介质的结构与导航挑战 放弃对单一系统的关注，我们将视角扩展到银河系尺度。本章详细描述了星际介质（ISM）的相态分布——从致密的分子云到稀薄的电离气体。 我们分析了伽马射线暴（GRB）和脉冲星（Pulsars）的辐射如何作为星际导航的天然“灯塔”。重点讨论了磁场拓扑结构对星际旅行的限制，包括高能粒子辐射的屏蔽需求，以及如何利用银河系螺旋臂结构中的密度波来优化星际航行的时间和能量消耗。 第十章：信息理论与星际文明的交互模型 本书的收官部分将聚焦于非接触式文明交互的理论基础。我们不再讨论具体的物理引擎设计，而是探讨信息编码和解码的本质。 我们研究了元符号学（Metasyntactics）：即如何在完全未知的语言或数学体系中，识别出具有目的性的信息流。我们分析了如“阿雷西博信息”的结构，并推演了基于素数序列、基本物理常数和原子能级构建的通用数学语法的健壮性。最后，本书以一个开放性的哲学思考结束：在宇宙的广阔背景下，信息本身是否比承载信息的物质结构更为重要？我们对“存在”的定义，是否必须依赖于一个能够接收和理解信号的观察者？

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