The First Three Minutes

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出版者:Basic Books
作者:Steven Weinberg
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1988-05-21
价格:USD 12.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780465024360
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 宇宙学
  • 随笔
  • 美国
  • 宇宙学7
  • 宇宙学
  • 大爆炸
  • 早期宇宙
  • 物理学
  • 科学普及
  • 宇宙起源
  • 核合成
  • 粒子物理
  • 时间
  • 史蒂文·温伯格
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具体描述

宇宙的开端:从奇点到星系的诞生 一本深入探索宇宙早期演化史的恢弘巨著 作者:[此处可填入一位虚构的知名宇宙学家姓名,例如:艾伦·范德堡] 出版社:[此处可填入一家知名学术出版社的名称,例如:普林斯顿大学出版社] --- 内容简介 我们所栖居的宇宙,其宏伟的尺度和无尽的奥秘,始终是人类求知欲的核心。然而,要真正理解这片浩瀚星海的来龙去脉,我们必须将目光回溯到一切的起点——那个被称为“奇点”的瞬间,以及紧随其后的、决定了物质、能量、时空结构基础的至暗而狂暴的早期纪元。 本书《宇宙的开端:从奇点到星系的诞生》(The Genesis of the Cosmos: From Singularity to Galactic Formation)并非简单地叙述大爆炸理论,而是以一种极为细致、多学科交叉的视角,重构了宇宙诞生后的第一个十亿年间,物理定律、基本粒子、元素丰度以及结构形成的完整演化链条。本书旨在为有志于探索宇宙学前沿的读者提供一个全面、深入且富有洞察力的知识体系,避免了对任何特定时间段的过度聚焦,而是以一种连续的、动态的视角来描绘宇宙的“童年”。 本书共分为五大部分,层层递进,带领读者穿越物理学和宇宙学的最前沿。 第一部分:时空的创世之舞——暴胀理论与早期高能物理 本部分着重探讨大爆炸后瞬间发生的事情,即“暴胀时期”(Inflationary Epoch)的精妙机制。我们首先详细分析了暴胀理论的数学基础和观测证据,包括对早期宇宙微波背景(CMB)各向异性中特定特征(如尺度不变谱指数)的预测与现代测量数据的比对。 随后,我们将深入探讨暴胀场(Inflaton field)的性质,以及它如何解决了视界问题、平坦性问题和磁单极子问题。这部分内容详尽地梳理了暴胀结束后,宇宙如何“再加热”(Reheating),将暴胀场的势能转化为标准模型中的基本粒子——夸克、轻子和玻色子。我们探讨了相变(Phase Transitions)在早期宇宙中的关键作用,包括电弱相变,以及这些相变如何塑造了我们今天观察到的基本作用力。书中引入了超越标准模型的概念,例如引入了额外维度对早期宇宙动力学的影响,并讨论了特定类型的“永恒暴胀”模型对多重宇宙论的启示,但其重点始终放在可观测宇宙的起源上。 第二部分:基本粒子的熔炉——夸克纪元与早期核合成 在宇宙冷却到足够低的温度时,基本粒子开始以新的方式结合。第二部分详细描述了夸克-胶子等离子体如何冷却,最终凝结成质子和中子。本书并未停留于简单的描述,而是利用先进的量子色动力学(QCD)计算方法,模拟了夸克禁闭(Confinement)过程中的热力学不稳定性及其对早期物质分布的影响。 随后,我们将核心注意力转向了“大爆炸核合成”(Big Bang Nucleosynthesis, BBN)。不同于一般的科普介绍,本书以严谨的核物理学视角,分析了影响氘、氦-3、氦-4和锂-7丰度的所有关键反应截面。我们探讨了BBN对宇宙学参数的敏感性,例如,通过测量这些轻元素的相对丰度,科学家如何推导出重子物质的密度。书中详细讨论了“暗物质”对核合成过程的间接影响,尽管暗物质本身不参与电磁相互作用,但其引力效应在早期阶段就已发挥作用。我们还将此部分内容与最近对古老恒星中锂元素“锂危机”(Lithium Problem)的深入研究联系起来,探讨了可能的修正理论。 第三部分:黑暗时代的黎明——复合与微波背景的定型 大约在宇宙诞生后38万年,宇宙冷却到足以让质子和电子结合形成中性氢原子。这一事件被称为“复合”(Recombination)。本部分详尽阐述了复合过程的热力学和辐射动力学。 我们深入分析了耦合到光子场中的电子如何脱离等离子体束缚,以及这一过程如何导致了宇宙微波背景(CMB)的形成——宇宙的第一张“快照”。书中详细解释了光子如何脱耦,以及随后的“声学振荡”(Acoustic Oscillations)如何在早期物质密度扰动中留下了可探测的“声学峰值”。本书使用复杂的辐射输运方程来模拟这些光子在接下来的数亿年间,如何被中性气体散射和重新辐射,直到它们到达我们今天的探测器。我们还探讨了复合后宇宙进入的“黑暗时代”(Dark Ages),一个缺乏恒星发光,仅由中性氢和氦构成的、由引力主导的时期。 第四部分:结构形成的胚胎——暗物质的统治与初始扰动 结构是如何从近乎均匀的早期宇宙中诞生的?本书认为,理解这一点,必须深刻理解暗物质的作用。第四部分专注于暗物质(特别是冷暗物质,CDM)在宇宙演化中的核心作用。 我们详尽分析了暗物质“晕”(Halos)是如何通过引力的不稳定机制开始聚集的。书中运用了标准的线性理论微扰分析,来描述暗物质密度涨落如何随着时间演化,并在“微晕”(minihalos)中率先坍缩。随后,本书过渡到非线性引力坍缩模型,模拟了早期宇宙中物质如何在暗物质骨架的引导下形成原初密度不均匀性。我们探讨了“暗物质热力学”,例如有限温度对暗物质粒子运动的影响,并将其与观测到的最大结构尺度联系起来。这部分内容还包括对原初引力波的间接搜寻,即那些在暴胀时期产生,并对CMB造成特定扭曲的引力波信号的理论预测。 第五部分:第一批恒星的诞生——再电离的序幕 本书的终章聚焦于结构形成的最后阶段——“原恒星”(Population III Stars)的诞生与死亡。 我们详细模拟了在最小的暗物质晕中,中性气体如何冷却并最终坍缩成第一批恒星。这部分内容深入探讨了第一批恒星的独特化学构成(仅含氢和氦)如何影响了它们的质量分布和寿命。我们讨论了这些巨型、短命恒星如何通过猛烈的超新星爆发,将宇宙中第一批重元素(“金属”)播撒到周围的星际介质中,从而开启了化学演化的历程。 最终,本书描绘了这些早期恒星发出的极端紫外线辐射如何开始“再电离”(Reionization)周围的中性氢云,驱散了黑暗时代,最终为我们今天看到的充满星系和星团的宇宙奠定了物理基础。本书结尾总结了这些早期事件的遗迹,及其如何影响了当前宇宙学的观测前沿。 总结 《宇宙的开端:从奇点到星系的诞生》是一部面向严肃研究者和高阶爱好者的著作,它以严谨的物理学框架为骨架,辅以最新的观测数据和计算模型,为读者勾勒出宇宙在诞生后最初的亿万年间的完整、连续且动态的演化图景。它不是一个孤立事件的集合,而是关于时空、物质和能量如何相互作用,最终塑造我们所见万物的史诗叙事。

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读后感

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用户评价

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一本让我沉浸其中的宇宙起源奇幻之旅,《The First Three Minutes》这本书,对我来说,不仅仅是一本关于宇宙起源的科普读物,更像是一次引人入胜的探索体验。我一直对宇宙的奥秘充满着好奇,但常常被那些晦涩的科学概念所困扰。这本书的出现,彻底改变了我的看法。作者以一种非常巧妙的方式,将那些复杂的物理学原理,比如宇宙大爆炸理论、粒子物理学、宇宙膨胀等,用通俗易懂的语言娓娓道来。他没有回避科学的严谨性,但同时也极大地降低了阅读门槛。我尤其欣赏作者在描述宇宙诞生之初的极高温度和密度时的笔触,他用“仿佛置身于一个炽热的能量海洋”来形容,这种生动形象的比喻,让我能够想象出那个充满未知与力量的时刻。书中对于宇宙如何从一个极小的点,在极短的时间内迅速膨胀,形成基本粒子,并最终演化出我们今天所见的宇宙的描绘,都非常引人入胜。我发现自己阅读这本书的过程,就像在跟着一位经验丰富的向导,穿越时空的迷雾,去探索宇宙最深处的秘密。它不仅仅是知识的传授,更是一种对人类探索精神的赞颂。我曾多次在阅读过程中停下来,仰望星空,思考着我们所处的这个宇宙,以及我们自身的存在。这本书让我对宇宙的敬畏之心油然而生,也让我对科学充满了更深的向往。

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一本让我脑洞大开的宇宙入门指南,在我看来,《The First Three Minutes》是一本真正意义上的“开创性”的科普读物。我曾以为,宇宙大爆炸的故事,只会出现在那些高深的学术期刊上,普通人难以企及。然而,这本书却用一种非常接地气的方式,将最前沿的宇宙学知识呈现在我们面前。作者的语言风格非常独特,既有科学的严谨,又不失文学的想象力。他并没有将物理学定律当作生硬的条款,而是将它们融入到对宇宙诞生之初的生动描绘中。我特别喜欢作者在描述早期宇宙那种极端的物理环境下,粒子是如何相互作用的。他用“宇宙就像一个正在被激烈搅拌的熔炉”来形容,这种形象的比喻,让我能够想象出那个混沌而又充满活力的时刻。书中对于宇宙膨胀、温度下降、基本粒子形成等关键节点的解释,都非常清晰和有条理。我曾经对“大爆炸”这个词语有过很多误解,认为它是一种爆炸式的瞬间发生,但通过这本书,我才了解到,它是一个持续且复杂的过程。这本书让我对宇宙的起源有了全新的认识,它不仅仅是一本科普书,更是一次思想的启迪。它让我思考,我们从何而来,又将去往何方。我发现自己因这本书而对天文学和物理学产生了浓厚的兴趣,它让我看到了科学探索的无限可能。

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这是一本打开我宇宙观的奇书,在接触《The First Three Minutes》之前,我对于宇宙的认知,停留在教科书上那些干瘪的定义和遥远的星系图。我曾以为,宇宙的起源故事,不过是冰冷的数字和复杂的公式堆砌而成,索然无味。然而,这本书彻底改变了我的看法。作者以一种近乎诗意的笔触,为我们揭示了宇宙从一个奇点爆炸,到形成我们现在所熟知的基本粒子,再到最终构成星辰大海的漫长而又辉煌的历程。书中对早期宇宙瞬间的描述,充满了戏剧性。作者没有回避那些晦涩的物理学原理,而是以一种非常巧妙的方式,将它们穿插在叙述之中,比如关于能量守恒、量子涨落、对称性破缺等等概念,都通过生动的故事和恰当的比喻得到了清晰的阐释。我特别喜欢作者在描述宇宙膨胀时所用的比喻,仿佛一个巨大的气球被吹胀,周围的一切都在加速远离。这种具象化的描述,让我能够更容易地理解那些抽象的物理过程。读这本书,我感觉自己不是在阅读一本科普书,而是在参与一场跨越数十亿年的宇宙史诗。作者对于科学事实的严谨追求,以及对于人类探索精神的赞美,都深深地打动了我。我曾多次在深夜里,放下书本,仰望星空,想象着那遥远的过去,以及这一切是如何发生的。这本书不仅仅是关于宇宙的科学知识,更是关于我们自身存在的意义的哲学思考。它让我意识到,我们所处的这个星球,以及我们自身,都是宇宙宏大叙事中的一部分,而我们能够思考和探索这一切,本身就是一件多么令人惊叹的事情。

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一本关于宇宙开端的恢弘史诗,我一直对宇宙的起源充满着好奇,但又常常因为科学术语的晦涩而望而却步。直到我遇到了《The First Three Minutes》,这本书彻底改变了我对科普读物的认知。作者以一种近乎魔术师的手法,将那些关于宇宙大爆炸的复杂理论,用最通俗易懂,又引人入胜的方式呈现出来。他没有回避那些抽象的物理概念,而是用生动的比喻和形象的描绘,让它们变得触手可及。我尤为惊叹于作者对宇宙早期微观世界的刻画,那些能量的涌动,粒子的碰撞,以及宇宙的迅速膨胀,在他的笔下,仿佛一幅幅宏伟的画卷在我们眼前徐徐展开。例如,作者在解释早期宇宙中夸克和轻子如何形成时,用到了“宇宙就像一个刚出炉的蛋糕,在急速冷却”的比喻,这种形象的比喻,让我这个对物理学一窍不通的人,也能大致理解其中的原理。这本书的叙事结构非常巧妙,它并非按照时间顺序线性叙述,而是穿插着对不同物理现象的解释,让读者在享受故事的同时,也能逐步建立起对宇宙起源的科学认知。我发现自己阅读这本书的过程,本身就是一种探索和学习的体验。它让我不再惧怕科学,反而对宇宙的奥秘产生了更浓厚的兴趣。这本书不仅仅是一本科普书,更是一次精神上的洗礼,它让我重新审视了我们在宇宙中的渺小,以及人类智慧的伟大。

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这是一本让我灵魂为之震撼的宇宙起源的探索之旅,《The First Three Minutes》这本书,对我而言,不仅仅是一本科普读物,更是一次深刻的精神洗礼。我曾以为,宇宙的起源,是一个早已被定论的、冰冷的事实,没有什么值得过多探索的。然而,这本书彻底颠覆了我的想法。作者以一种近乎煽情的笔触,将宇宙从一个无限小的奇点,经过难以想象的剧烈膨胀和冷却,最终演化成我们现在所熟知的宇宙的壮丽过程,娓娓道来。他巧妙地将那些最前沿的物理学理论,比如夸克、轻子、玻色子等基本粒子的性质,以及它们在早期宇宙中的演化,用通俗易懂的语言解释清楚。我特别欣赏作者在描述宇宙诞生后极短时间内,那种极端的物理状态时的笔触。他用“宇宙就像一个正在经历一场剧烈化学反应的熔炉”来比喻,这种生动的描绘,让我能够想象出那个充满能量与未知的时代。这本书让我对宇宙产生了前所未有的敬畏之情,也让我对人类的智慧和探索精神感到由衷的赞叹。它不仅仅是知识的传授,更是在激发我们内心深处对宇宙奥秘的好奇心和探索欲望。

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一本让我重新认识宇宙的震撼之作,对我而言,《The First Three Minutes》是一本具有划时代意义的科普读物。我曾一度认为,宇宙大爆炸的故事,不过是科学家们在实验室里推演出的冰冷理论,与我们的生活相去甚远。然而,这本书以一种极其生动和充满人文关怀的方式,将宇宙起源的宏大图景呈现在我们面前。作者的语言风格非常独特,他将复杂的物理学概念,用最直观、最形象的比喻来阐释,仿佛在讲述一个古老而又神秘的故事。我印象最深刻的是,作者如何描述在宇宙诞生后的极短时间内,那些基本粒子是如何相互作用,并最终“凝固”成物质的。他用“宇宙就像一个正在迅速冷却的玻璃水滴”来比喻,这种极具画面感的描述,让我这个非物理学专业人士,也能大致理解其中的过程。书中对于宇宙膨胀、能量守恒、基本对称性等关键概念的解释,都做到了既严谨又不失趣味性。我发现自己阅读这本书的过程,就像在经历一次思维的洗礼,它让我重新审视了我们在宇宙中的位置,以及人类文明的渺小与伟大。这本书不仅仅是传授科学知识,更是在激发我们对未知世界的探索欲望。它让我意识到,科学并非高不可攀,而是充满着无穷的魅力和可能性。

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这是一本让我震撼于宇宙奥秘的科普巨著,在我的人生阅读清单中,《The First Three Minutes》占据了一个非常重要的位置。我曾以为,关于宇宙大爆炸的一切,不过是某个科幻电影里的情节,或者是科学家们遥不可及的理论。直到我翻开这本书,才真正领略到宇宙诞生初期的那种震撼人心的景象。作者以一种极其生动和富有感染力的方式,将那些最复杂的物理学概念,比如量子场论、宇宙常数、基本粒子相互作用等等,描绘得栩栩如生。我印象最深刻的是,作者如何描述在宇宙诞生后极短时间内,物质和能量的疯狂演化。那时候,宇宙的温度高到难以想象,粒子在其中如狂风骤雨般碰撞、湮灭、产生,仿佛一场史无前例的粒子盛宴。作者并没有将这些描述简化成枯燥的物理公式,而是通过富有想象力的语言,将这些科学事实转化为引人入胜的故事。例如,他用“宇宙就像一个正在冷却的恒星”来类比,让我这个非专业人士也能够理解早期宇宙的物理状态。这本书不仅传授了科学知识,更激发了我对宇宙深处的好奇心。每次读完一章,我都会陷入沉思,思考我们在宇宙中的位置,以及我们是如何走到今天的。这本书让我意识到,人类的智慧是多么的渺小,而宇宙的宏大却是多么的令人敬畏。我发现自己对科学的兴趣,因这本书而得到了极大的提升,它让我明白,科学并非遥不可及,而是充满着令人着迷的探索空间。

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一本关于宇宙起源的科普读物,我一直对宇宙的好奇心从未停止过,从仰望星空的那一刻起,我就渴望了解那些闪烁的光点背后隐藏的故事。在众多的宇宙学书籍中,《The First Three Minutes》无疑是一本让我感到惊喜的作品。这本书以一种非常引人入胜的方式,为读者描绘了宇宙诞生之初的壮丽景象。作者并非直接堆砌枯燥的科学名词,而是巧妙地将复杂的理论融入到引人入胜的叙事中,仿佛带领我们亲身经历了一场穿越时空的旅程。书中对于宇宙大爆炸的描绘,并非是简单的“嘭”的一声,而是通过对各种物理定律和粒子相互作用的细致解读,展现了一个从极高温、极高密度状态,经历了剧烈膨胀和冷却,最终形成了我们今天所见的宇宙的宏伟过程。尤其令我印象深刻的是,作者是如何将那些抽象的物理概念,比如夸克、轻子、玻色子等等,用通俗易懂的语言解释清楚,并且通过类比和形象的比喻,让这些概念变得鲜活起来。例如,在描述早期宇宙的极高温环境下,粒子是如何不断地产生和湮灭的,作者就用了仿佛置身于一场激烈的“粒子舞蹈”来比喻,这种生动的描述,极大地降低了阅读的门槛,让即便没有深厚物理学背景的读者,也能乐在其中。我发现自己不仅在学习知识,更是在体验一种探索未知的乐趣。读这本书,就像在听一位技艺精湛的导游,带你走进一个你从未踏足过的奇妙世界,让你惊叹于大自然的鬼斧神工,也让你对宇宙的浩瀚与奥秘有了更深层次的理解。这本书的语言风格非常独特,既有科学的严谨,又不失文学的优美,读起来丝毫不觉得枯燥乏味,反而充满了探索的乐趣。

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这是一本让我沉醉于宇宙时间长河的科普杰作,在我看来,《The First Three Minutes》是一本值得反复阅读的经典之作。我一直对宇宙的起源充满了好奇,但常常被科学文献中枯燥的术语和公式所劝退。这本书以一种非常独特的方式,将那些复杂的宇宙学理论,用生动形象的语言呈现出来,仿佛在带领我们进行一次穿越时空的探险。作者的叙事风格非常引人入胜,他没有直接给出答案,而是通过层层递进的解释,让我们逐步理解宇宙从无到有的过程。我尤其欣赏作者在描述宇宙早期那种极端的物理状态时所用的比喻,例如,他用“宇宙就像一个正在加速冷却的炉子”来形容,这种生动的比喻,让我能够轻易地想象出那个混沌而又充满能量的时刻。书中对于宇宙膨胀、基本粒子形成、核合成等关键环节的解释,都做到了既严谨又易于理解。我发现自己阅读这本书的过程,本身就是一种学习和成长的体验。它不仅丰富了我的科学知识,更激发了我对宇宙的敬畏之情。这本书让我明白,我们所处的这个宇宙,是多么的奇妙和宏大,而我们人类,又是多么的幸运能够生活在这个时代,并有机会去探索这一切。

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一本让我对宇宙充满敬畏的启蒙之书,《The First Three Minutes》这本书,对我来说,意义非凡。我曾一度认为,宇宙的诞生,是一个遥不可及的科学概念,只存在于象牙塔里的科学家们的研究之中。直到我翻阅了这本书,才真正领略到宇宙起源的壮丽与神秘。作者以一种极其巧妙的方式,将那些复杂的物理学原理,比如量子力学、相对论,以及各种基本粒子之间的相互作用,用非常生动和易于理解的语言描绘出来。他没有将这些科学事实变成枯燥的公式,而是用极富想象力的比喻,将它们变成了鲜活的故事。我印象特别深刻的是,作者在描述宇宙大爆炸后极短的时间内,粒子是如何在高温高密度环境下不断产生和湮灭的。他用“宇宙就像一个正在经历一场史无前例的粒子碰撞盛宴”来形容,这种生动的描绘,让我能够感受到那个时代的能量与活力。这本书让我对宇宙的理解,不再局限于那些点缀在夜空中的星星,而是看到了它们背后隐藏的,更加宏伟和深刻的科学原理。我发现自己因这本书而对科学产生了浓厚的兴趣,它让我意识到,科学探索的过程本身,就是一种令人着迷的冒险。

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