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页数:315

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出版时间:2010-4

价格:28.00元

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isbn号码:9787806837924

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《宇宙的呢喃：从微观粒子到星系演化》 作者： [虚构作者名，例如：张华, 李明] 出版社： [虚构出版社名，例如：星河科学出版社] ISBN： [虚构ISBN号] 开本： 16开 装帧： 精装 定价： [虚构定价，例如：RMB 128.00] --- 内容简介 《宇宙的呢喃：从微观粒子到星系演化》 是一部宏大而精密的科普巨著，它带领读者进行一次横跨时空尺度的史诗级旅行。本书旨在揭示隐藏在自然界最基本规律之下的深刻联系，探讨从夸克到宇宙网的万千气象，以及驱动这一切运动的根本力量。 本书结构严谨，内容涵盖了现代物理学、天文学、宇宙学和粒子物理学的核心知识体系。它不仅仅是知识的罗列，更是一场对世界本质的深度探索，旨在激发读者对未知世界永恒的好奇心。 --- 第一部分：时空与物质的基石——微观世界的奥秘 本部分聚焦于我们世界的“积木”，即构成万物的基本粒子及其相互作用。我们从一个令人震撼的视角开始，审视量子力学的奇特世界。 第一章：量子的幽灵与波粒二象性 本章深入探讨了经典物理学在微观尺度下的失效，并引入了量子力学的核心概念。我们将详细解析海森堡不确定性原理如何重塑我们对实在的认知，探讨电子云的概率分布，以及光子的波粒二象性所带来的哲学困境。通过详实的案例分析，读者将理解为什么在微观尺度上，确定性让位于概率性。 第二章：粒子 Zoo：标准模型的构建 标准模型是当代粒子物理学的基石。本章将系统介绍构成物质的费米子（夸克和轻子）及其携带力的玻色子（光子、胶子、W和Z玻色子）。我们不会止步于概念的介绍，而是追溯希格斯机制的发现历程，解释质量的起源。本章将以清晰的图示和历史脉络，展现科学家如何通过对撞机实验，一步步构建起这个描述已知基本粒子的精妙理论框架。 第三章：四种基本力的统一前奏 自然界的力量如何协调运作？本章将比较引力、电磁力、强核力和弱核力的特性及其作用范围。我们将探讨电磁力与弱核力的成功电弱统一，以及当前物理学界在寻求“万有理论”（Theory of Everything）的征途上所面临的挑战，例如如何将引力纳入量子框架。 --- 第二部分：宏观秩序的建立——从原子到结构的涌现 当微观粒子相互作用时，它们如何形成我们可见的宏大结构？第二部分将视角拉高，探索物质在不同尺度上组织和演化的规律。 第四章：原子核的炼金术与核能 本章深入核物理的腹地。我们解析了原子核的结构，解释核力的本质以及放射性衰变的机制（α、β、γ衰变）。重点阐述了核裂变和核聚变的能量来源与差异，并探讨了人类如何驾驭这些宇宙中最强大的能量形式，以及它们在恒星生命周期中的关键作用。 第五章：化学键与生命的火花 本章连接物理学与化学。我们将解析电子在外层轨道上的排列如何决定了化学键的类型（共价键、离子键、金属键），以及这些键如何构建出从简单的晶体结构到复杂的高分子化合物。最后，我们将讨论在特定物理条件下，生命起源的可能性——即复杂分子系统如何在地球早期环境中自发形成。 第六章：流体力学与复杂系统的动力学 宏观物质的运动充满了复杂性。本章引入流体力学的基本原理，如纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations）的意义，并探讨湍流（Turbulence）这一经典难题。此外，我们还会触及耗散结构理论，解释在能量驱动下，非平衡系统如何自发地产生有序的图案，例如自然界中的漩涡、斑马条纹等。 --- 第三部分：宇宙的史诗——从创生到终极命运 本书的最高潮部分，我们将目光投向宇宙的尺度，追溯万物之源，并预测其可能的终点。 第七章：相对论的革命：时空的几何学 爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论彻底颠覆了牛顿的绝对时空观。本章将详细阐述时间膨胀和长度收缩的效应，并清晰地解释广义相对论的核心——引力是时空弯曲的体现。通过对黑洞视界、引力透镜效应的分析，读者将直观理解时空弯曲带来的奇特现象。 第八章：宇宙的诞生与暴胀 本章是宇宙学的核心。我们追溯到大爆炸的奇点，描述早期宇宙的高温、高密状态。重点讲解了宇宙暴胀理论如何解决了视界问题和平坦性问题，并阐述了宇宙微波背景辐射（CMB）作为“创世余晖”的重要性。本章将分析CMB图谱中的微小波动，它们正是未来星系形成的种子。 第九章：星系的形成与演化：从暗物质到宇宙网 宇宙并非均匀分布，而是呈现出宏伟的宇宙网结构。本章探讨暗物质和暗能量在塑造宇宙结构中的决定性作用。我们解析了星系、星系团和超星系团是如何在引力的作用下，从最初的密度涨落中“凝聚”出来的。我们将对比不同类型的星系（螺旋星系、椭圆星系）的生命周期，揭示星系合并与恒星形成之间的复杂反馈机制。 第十章：宇宙的终极命运与信息悖论 宇宙的未来走向何方？本章分析了目前主流的几种宇宙学模型，如“大撕裂”、“大挤压”或“热寂”。同时，我们还将探讨一个深刻的理论冲突——黑洞信息悖论。当信息落入黑洞后，它是否真的永远消失了？霍金辐射的发现如何试图调和量子力学与广义相对论之间的矛盾？本章以开放性的思考，引导读者对物理学的边界进行展望。 --- 结语：跨越尺度的统一之美 《宇宙的呢喃》的最终目标，是让读者体会到自然界在极小与极大尺度上的统一性与和谐之美。从构成原子核的夸克，到驱动星系旋转的暗物质，再到宇宙整体的膨胀，背后似乎遵循着一套内在的、优雅的数学规则。本书旨在以严谨的科学态度和富有感染力的叙事方式，展现人类认知前沿的最新成果，激励下一代探索者继续在这片浩瀚的知识海洋中扬帆远航。 --- 读者对象 对自然科学、物理学、天文学有浓厚兴趣的爱好者。 大学低年级学生及相关理工科专业的基础学习者。 希望系统了解现代科学全景图的非专业读者。

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