Praise & Worship

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作者:Not Available (NA)
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页数:320
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价格:$ 14.68
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isbn号码:9781423437727
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《寰宇星图:宇宙演化与生命起源的探索》 内容简介 《寰宇星图:宇宙演化与生命起源的探索》是一部宏大叙事的科普巨著,它带领读者穿越浩瀚的时空尺度,从宇宙的诞生之初一直追溯到地球上复杂生命的萌芽。本书旨在以严谨的科学基础和引人入胜的叙事手法,构建一幅清晰而立体的宇宙演化全景图,深入探讨我们所处世界的基本构成、运作规律及其起源的终极奥秘。 第一部分:太初之光——宇宙的开端与结构 本书的开篇,我们将回到时间的起点——大爆炸奇点。不同于简单的历史回顾,本部分将深入剖析现代宇宙学最前沿的理论,包括暴胀理论(Inflationary Theory)如何解决了早期宇宙的视界问题和均匀性难题。我们将详细阐述普朗克时代、夸克时代以及轻子时代的物理过程,解释为什么宇宙在最初的瞬间会以难以置信的速度膨胀,并最终冷却下来,形成了我们今天观测到的基本粒子。 随后,视角将转向宇宙微波背景辐射(CMB)。我们不仅会介绍这一“余晖”的发现历程,更会深入解读CMB图谱中那些微小的温度涨落——这些涨落正是后来所有星系、星系团乃至超星系团的“种子”。本书将使用清晰的图示和类比,解释各向异性在宇宙大尺度结构形成中的关键作用。 接着,我们将探讨宇宙的“骨架”——暗物质与暗能量。我们不再将它们视为神秘的未知,而是通过引力透镜效应、星系旋转曲线以及宇宙膨胀率的观测数据,系统地梳理科学家们是如何“锁定”这些不可见物质和能量存在的。暗物质的粒子性质(如WIMPs或轴子)的最新研究进展将被详尽介绍,而暗能量则被置于宇宙加速膨胀的背景下进行考察,探究其作为宇宙未来命运决定者的角色。 本部分的高潮是对星系形成与演化的描绘。从第一代恒星(Population III Stars)的诞生,到矮星系碰撞合并形成旋涡星系和椭圆星系的过程,我们将展示引力如何在黑暗的宇宙中雕刻出壮丽的结构。读者将跟随恒星的生命周期,了解超新星爆发如何播撒重元素,为下一代恒星和行星系统的形成奠定物质基础。 第二部分:恒星熔炉——元素起源与行星诞生 本书的第二部分将聚焦于恒星内部的核物理过程,揭示我们体内一切物质的“铸造厂”。我们将详细解析恒星核合成的各个阶段:从主序星的氢燃烧(质子-质子链和CNO循环),到红巨星阶段的氦燃烧(三阿尔法过程),直至大质量恒星走向生命终点时的复杂元素合成路径。 特别地,我们将深入探讨中子捕获过程——慢速(s-过程)和快速(r-过程)——解释宇宙中铁元素之后的重元素,如金、铂和铀,是如何在恒星内部或超新星爆炸中被锻造出来的。我们甚至会模拟一次特定的Ia型超新星爆发,展示其在银河系化学演化历史中的重要贡献。 在元素合成的背景下,本书自然过渡到太阳系的构建。我们将细致描述星云假说(Nebular Hypothesis)的现代版本,解释原行星盘(Protoplanetary Disk)的形成机制。不同于仅提及行星形成,我们将深入探讨凝结序列(Condensation Sequence),阐明为什么水星附近是岩石行星,而遥远的木星外侧则形成了冰巨星和气态巨行星。小行星带、柯伊伯带和奥尔特云的组成及其对地球早期历史的影响将被全面分析。 第三部分:蓝色摇篮——地球的特化与生命前兆 第三部分将把目光聚焦于我们唯一的家园——地球,探讨一颗行星如何从一颗普通的岩石天体演化成为孕育生命的绿洲。我们将分析地球形成初期的剧烈地质活动,包括月球的形成撞击事件(大碰撞假说)如何影响了地球的自转轴和潮汐力,为生命的稳定演化创造了条件。 对地质时间尺度的理解是关键。本书将详细介绍放射性定年法(Radiometric Dating)的工作原理,并以此为工具,构建起从冥古宙到太古宙,再到元古宙的地球历史年表。重点阐述板块构造学说的驱动力——地幔对流,以及板块运动如何通过调节碳循环,维持了地球数亿年来适宜的表面温度。 随后,我们将进入生命起源的化学探索。本书不会停留于简单的“原始汤”概念,而是转向更细致的化学路径。我们将讨论生命起源的几大核心难题:核酸的起源(RNA世界假说)、膜结构的自组装,以及手性分子(Chirality)是如何在早期地球环境中被优先选择的。对深海热液喷口、黏土矿物表面催化作用等多种潜在生命起源地点的科学论证将被详细对比分析。 第四部分:生命之网——复杂性涌现与智慧的萌芽 最终部分,我们将跟随生命演化的足迹,探究地球生物圈的壮阔图景。我们将系统回顾原核生物到真核生物的演化飞跃,深入分析内共生学说(Endosymbiotic Theory)——线粒体和叶绿体如何被整合进早期细胞,这是复杂生命出现的前提。 我们将重点解析“大氧化事件”(Great Oxidation Event)对生命和地质的颠覆性影响,讨论缺氧环境中的古老生命如何应对剧增的氧气毒性,以及光合作用如何在极端环境下扩散。 接下来的内容将聚焦于寒武纪生命大爆发。我们不仅描述了多细胞生物的突然涌现,更会探讨驱动这一现象的潜在因素:如氧气浓度的阈值突破、Hox基因的出现,以及海洋生态系统复杂化对“军备竞赛”的刺激。 本书的收官部分将把视角拉回太阳系,探讨地外生命存在的可能性。通过对系外行星的观测(开普勒和TESS任务数据),我们将评估“宜居带”的局限性,并分析如木卫二和土卫二等冰封卫星地下海洋的生物化学潜力。最终,我们将以对人类在宇宙中的位置的哲学性思考作结,强调理解宇宙演化与生命起源的内在联系,正是我们探索自身存在的终极意义。 读者定位与特色 《寰宇星图》面向所有对宇宙学、天体生物学和地球科学抱有浓厚兴趣的非专业读者。全书语言精确而不失生动,复杂的物理和化学概念通过精心设计的类比和详尽的图解得以清晰阐释。本书的核心价值在于,它提供了一个跨越138亿年时空尺度的统一叙事框架,将天体物理、化学演化和生物学发展无缝连接起来,展现出自然界从基本粒子到复杂意识的宏伟自组织过程。它不仅仅是一本知识的汇编,更是一次对“我们从哪里来,要到哪里去”的深刻科学朝圣之旅。

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