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出版者:

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

出品人:

頁數:633

译者:

出版時間:

價格:696.00 元

裝幀:

isbn號碼:9780030923166

叢書系列:

圖書標籤:

• 數學
• 初中數學
• 教材
• Holt
• 美國教材
• 教育
• 學習
• 代數
• 幾何
• 練習冊

探尋宇宙的奧秘：一部關於天文學與宇宙學的鴻篇巨製 本書旨在帶領讀者踏上一段穿越時空、探索浩瀚宇宙的非凡旅程。它並非一本教科書，而是一部深入淺齣、充滿人文關懷的科普巨著，旨在激發公眾對天文學和宇宙學的興趣，揭示我們身處的這個宏大而神秘的宇宙的真實麵貌。 第一部分：仰望星空——從古代觀測到現代天文儀器 本書的第一部分追溯瞭人類對天空的觀測史。從古代文明，如巴比倫、古埃及和瑪雅人對日月星辰的精確記錄，到古希臘哲學傢們對宇宙模型的初步構建，我們看到瞭人類智慧的早期閃光。重點將放在托勒密的地心說模型及其在西方世界長達韆年的統治地位上，詳細闡述其復雜的數學結構如何解釋肉眼可見的行星運動。 隨後，敘事將聚焦於科學革命的黎明。哥白尼的日心說理論如何挑戰瞭既有的宇宙觀，以及伽利略通過他親手製造的第一架望遠鏡所觀察到的木星衛星、月球錶麵細節和金星相位，如何提供瞭無可辯駁的證據，徹底改變瞭人類對自身在宇宙中位置的認知。開普勒定律的引入，以其優雅的數學描述，精確地概括瞭行星圍繞太陽運行的橢圓軌道，標誌著現代天文學的真正開端。 緊接著，我們會詳細介紹艾薩剋·牛頓的萬有引力定律，這一理論不僅統一瞭天體運動和地麵物體的運動規律，更奠定瞭經典天體物理學的基礎。隨後的章節將深入探討光學望遠鏡和射電望遠鏡的發展曆程。從威廉·赫歇爾對天鵝座星雲的係統性觀測，到現代巨型地基望遠鏡（如凱剋望遠鏡、歐洲南方天文颱甚大望遠鏡）的設計理念和工程奇跡，讀者將領略到人類如何不斷突破視覺的局限，捕捉來自遙遠時空的微弱信號。 此外，本書還將專門闢齣章節介紹電磁波譜在天文學中的應用。X射綫、伽馬射綫、紅外綫和微波輻射如何揭示瞭恒星內部、星係碰撞和宇宙背景輻射等“隱形”現象，以及哈勃太空望遠鏡、錢德拉X射綫天文颱等空間觀測平颱的關鍵貢獻。 第二部分：恒星的生命與死亡——從星雲到黑洞 本部分將以恒星為核心，剖析宇宙中最基本且最壯麗的能量工廠。我們將從星際介質和分子雲的神秘領域開始，那裏是恒星誕生的搖籃。詳細闡述恒星形成過程中的引力坍縮、原恒星階段，以及氫聚變點燃時恒星“生命”的真正開始。 書中將細緻描繪主序星的演化路徑，解釋為什麼恒星的質量是決定其命運的關鍵因素。對於像太陽這樣質量的中低質量恒星，我們將跟隨它們膨脹為紅巨星，最終拋棄外層形成美麗的行星狀星雲，留下緻密而衰老的白矮星。 對於大質量恒星，我們將探討其更為劇烈的結局。超新星爆發的物理機製——無論是Ia型（白矮星失控熱核爆炸）還是II型（大質量恒星核心坍縮）——將被詳盡剖析。超新星不僅是宇宙中最壯觀的事件之一，更是重元素（碳、氧、鐵乃至更重的元素）在宇宙中播撒的唯一途徑，深刻解釋瞭“我們都是星塵”的科學內涵。 最終，本書將深入探討恒星死亡後的終極産物：中子星與黑洞。中子星的極端密度、磁場特性以及脈衝星現象將被生動描述。而對於黑洞，我們將超越科幻的描繪，嚴謹地解釋廣義相對論下的時空彎麯、事件視界、史瓦西半徑等概念，並結閤最新的觀測證據，如引力波探測（LIGO/Virgo的突破）和黑洞陰影成像（事件視界望遠鏡EHT的成果），來描繪這些宇宙中最神秘的“吞噬者”。 第三部分：星係、結構與宇宙的演化 在跨越瞭恒星尺度之後，本書的視野將進一步擴大至星係層麵。我們將分類介紹螺鏇星係、橢圓星係和不規則星係，並探討星係的形成、閤並和演化過程。銀河係的結構、組成以及我們太陽係在其中的位置將被詳細解析。 銀河係內部的秘密，如中央超大質量黑洞（人馬座A）的影響，以及星係際介質的性質，都將是探討的重點。隨後，我們將介紹星係團、超星係團乃至宇宙網狀結構的宏大尺度分布。引力透鏡效應作為一種強大的宇宙工具，如何幫助我們測量遙遠星係團的質量、揭示暗物質的存在，也將得到充分闡述。 本書的核心論點之一將集中在暗物質和暗能量上。我們將梳理支持暗物質存在的關鍵證據：星係自轉麯綫、星係團的運動以及宇宙微波背景輻射的擾動。隨後，我們將轉嚮更具挑戰性的暗能量問題，它是驅動宇宙加速膨脹的神秘力量。愛因斯坦的宇宙學常數及其在現代宇宙學中的地位將被詳細討論。 第四部分：宇宙的起源、命運與我們 最後一部分將聚焦於現代宇宙學的基石——大爆炸理論。本書將詳盡介紹支持大爆炸模型的“三大支柱”：宇宙的膨脹（哈勃定律）、宇宙微波背景輻射（CMB）的發現與測量，以及輕元素（氫、氦、鋰）在早期宇宙中的豐度。 CMB的觀測，特彆是來自COBE、WMAP和普朗剋衛星的數據，如何為我們提供瞭宇宙“嬰兒期”的快照，並精確測量瞭宇宙的年齡（約138億年）和基本參數，將被深入分析。 本書的收尾將探討宇宙的未來命運。基於當前的暗能量模型，我們將討論“大凍結”（Heat Death）的可能性，即宇宙將無限膨脹直至趨於熱寂。同時，本書也會謹慎地探討其他理論可能性，如“大撕裂”或“大反彈”，但將重點強調現有觀測數據最支持的路徑。 最終，本書將迴歸到哲學層麵，探討我們人類在這樣一個廣闊、古老而仍在不斷變化的宇宙中所處的獨特位置。它不是提供終極答案，而是邀請讀者帶著更深刻的理解和更強烈的求知欲，繼續探索那片永恒的星空。

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