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出版者:

作者:Bennett, Jennie M./ Burger, Edward B./ Chard, David J./ Jackson, Audrey L.

出品人:

页数:633

译者:

出版时间:

价格:696.00 元

装帧:

isbn号码:9780030923166

丛书系列:

图书标签:

• 数学
• 初中数学
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• Holt
• 美国教材
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• 学习
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• 几何
• 练习册

探寻宇宙的奥秘：一部关于天文学与宇宙学的鸿篇巨制 本书旨在带领读者踏上一段穿越时空、探索浩瀚宇宙的非凡旅程。它并非一本教科书，而是一部深入浅出、充满人文关怀的科普巨著，旨在激发公众对天文学和宇宙学的兴趣，揭示我们身处的这个宏大而神秘的宇宙的真实面貌。 第一部分：仰望星空——从古代观测到现代天文仪器 本书的第一部分追溯了人类对天空的观测史。从古代文明，如巴比伦、古埃及和玛雅人对日月星辰的精确记录，到古希腊哲学家们对宇宙模型的初步构建，我们看到了人类智慧的早期闪光。重点将放在托勒密的地心说模型及其在西方世界长达千年的统治地位上，详细阐述其复杂的数学结构如何解释肉眼可见的行星运动。 随后，叙事将聚焦于科学革命的黎明。哥白尼的日心说理论如何挑战了既有的宇宙观，以及伽利略通过他亲手制造的第一架望远镜所观察到的木星卫星、月球表面细节和金星相位，如何提供了无可辩驳的证据，彻底改变了人类对自身在宇宙中位置的认知。开普勒定律的引入，以其优雅的数学描述，精确地概括了行星围绕太阳运行的椭圆轨道，标志着现代天文学的真正开端。 紧接着，我们会详细介绍艾萨克·牛顿的万有引力定律，这一理论不仅统一了天体运动和地面物体的运动规律，更奠定了经典天体物理学的基础。随后的章节将深入探讨光学望远镜和射电望远镜的发展历程。从威廉·赫歇尔对天鹅座星云的系统性观测，到现代巨型地基望远镜（如凯克望远镜、欧洲南方天文台甚大望远镜）的设计理念和工程奇迹，读者将领略到人类如何不断突破视觉的局限，捕捉来自遥远时空的微弱信号。 此外，本书还将专门辟出章节介绍电磁波谱在天文学中的应用。X射线、伽马射线、红外线和微波辐射如何揭示了恒星内部、星系碰撞和宇宙背景辐射等“隐形”现象，以及哈勃太空望远镜、钱德拉X射线天文台等空间观测平台的关键贡献。 第二部分：恒星的生命与死亡——从星云到黑洞 本部分将以恒星为核心，剖析宇宙中最基本且最壮丽的能量工厂。我们将从星际介质和分子云的神秘领域开始，那里是恒星诞生的摇篮。详细阐述恒星形成过程中的引力坍缩、原恒星阶段，以及氢聚变点燃时恒星“生命”的真正开始。 书中将细致描绘主序星的演化路径，解释为什么恒星的质量是决定其命运的关键因素。对于像太阳这样质量的中低质量恒星，我们将跟随它们膨胀为红巨星，最终抛弃外层形成美丽的行星状星云，留下致密而衰老的白矮星。 对于大质量恒星，我们将探讨其更为剧烈的结局。超新星爆发的物理机制——无论是Ia型（白矮星失控热核爆炸）还是II型（大质量恒星核心坍缩）——将被详尽剖析。超新星不仅是宇宙中最壮观的事件之一，更是重元素（碳、氧、铁乃至更重的元素）在宇宙中播撒的唯一途径，深刻解释了“我们都是星尘”的科学内涵。 最终，本书将深入探讨恒星死亡后的终极产物：中子星与黑洞。中子星的极端密度、磁场特性以及脉冲星现象将被生动描述。而对于黑洞，我们将超越科幻的描绘，严谨地解释广义相对论下的时空弯曲、事件视界、史瓦西半径等概念，并结合最新的观测证据，如引力波探测（LIGO/Virgo的突破）和黑洞阴影成像（事件视界望远镜EHT的成果），来描绘这些宇宙中最神秘的“吞噬者”。 第三部分：星系、结构与宇宙的演化 在跨越了恒星尺度之后，本书的视野将进一步扩大至星系层面。我们将分类介绍螺旋星系、椭圆星系和不规则星系，并探讨星系的形成、合并和演化过程。银河系的结构、组成以及我们太阳系在其中的位置将被详细解析。 银河系内部的秘密，如中央超大质量黑洞（人马座A）的影响，以及星系际介质的性质，都将是探讨的重点。随后，我们将介绍星系团、超星系团乃至宇宙网状结构的宏大尺度分布。引力透镜效应作为一种强大的宇宙工具，如何帮助我们测量遥远星系团的质量、揭示暗物质的存在，也将得到充分阐述。 本书的核心论点之一将集中在暗物质和暗能量上。我们将梳理支持暗物质存在的关键证据：星系自转曲线、星系团的运动以及宇宙微波背景辐射的扰动。随后，我们将转向更具挑战性的暗能量问题，它是驱动宇宙加速膨胀的神秘力量。爱因斯坦的宇宙学常数及其在现代宇宙学中的地位将被详细讨论。 第四部分：宇宙的起源、命运与我们 最后一部分将聚焦于现代宇宙学的基石——大爆炸理论。本书将详尽介绍支持大爆炸模型的“三大支柱”：宇宙的膨胀（哈勃定律）、宇宙微波背景辐射（CMB）的发现与测量，以及轻元素（氢、氦、锂）在早期宇宙中的丰度。 CMB的观测，特别是来自COBE、WMAP和普朗克卫星的数据，如何为我们提供了宇宙“婴儿期”的快照，并精确测量了宇宙的年龄（约138亿年）和基本参数，将被深入分析。 本书的收尾将探讨宇宙的未来命运。基于当前的暗能量模型，我们将讨论“大冻结”（Heat Death）的可能性，即宇宙将无限膨胀直至趋于热寂。同时，本书也会谨慎地探讨其他理论可能性，如“大撕裂”或“大反弹”，但将重点强调现有观测数据最支持的路径。 最终，本书将回归到哲学层面，探讨我们人类在这样一个广阔、古老而仍在不断变化的宇宙中所处的独特位置。它不是提供终极答案，而是邀请读者带着更深刻的理解和更强烈的求知欲，继续探索那片永恒的星空。

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