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出版者:

作者:阿拉丁Book教育研发组 编

出品人:

页数:32

译者:

出版时间:2010-5

价格:18.80元

装帧:

isbn号码:9787111303596

丛书系列:

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奇思妙想的太空探索：宇宙奥秘与未来科技 本书简介 浩瀚无垠的宇宙，自古以来便吸引着人类无尽的好奇心。从肉眼可见的星辰到深不可测的黑洞，从行星的诞生到文明的演化，太空不仅是科学探索的前沿，更是激发想象力的无限疆域。《奇思妙想的太空探索：宇宙奥秘与未来科技》将带领读者进行一次激动人心的宇宙之旅，深入浅出地揭示宇宙运行的根本法则，并展望人类迈向星辰大海的宏伟蓝图。 本书并非一本单纯的天文科普读物，它更像是一张精心绘制的宇宙航行图，涵盖了天体物理学、行星科学、宇航工程学以及太空探索伦理等多个维度。我们旨在为所有对星空怀有憧憬的读者，无论是初涉天文领域的新手，还是渴望深入了解前沿科技的爱好者，提供一个既严谨又充满趣味的知识殿堂。 --- 第一部分：宇宙的宏大叙事——从起源到结构 本部分着重于构建读者对宇宙整体框架的认知，从时间与空间的起点开始，逐步剖析我们所处的宇宙的组成要素和运行机制。 1. 宇宙的黎明：大爆炸与早期宇宙 我们将从“奇点”开始，详细阐述现代宇宙学中最主流的理论——大爆炸模型。我们不会停留于理论的简单陈述，而是深入探讨宇宙在最初的百万分之一秒内经历的暴胀期，粒子如何形成，以及宇宙微波背景辐射（CMB）如何成为我们回溯宇宙“婴儿期”的最有力证据。通过对CMB图谱的解读，读者将理解宇宙最初的微小不均匀性是如何播下未来星系团的种子。 2. 恒星的诞生、生命与死亡 恒星是宇宙中最耀眼的“炼金术士”。本书细致描绘了分子云的坍缩、原恒星的形成过程，以及主序星阶段的核聚变原理——氢元素如何转化为氦。随后，我们将重点讨论恒星的生命终点：中等质量恒星演变为白矮星和行星状星云的壮丽景象，以及大质量恒星经历的超新星爆发（Ia型与II型）及其产生的关键元素——构成我们身体的碳、氧、铁等重元素，都是在恒星的死亡过程中被抛洒到宇宙空间的。 3. 奇特的引力怪兽：黑洞与中子星 引力是塑造宇宙形态的主导力量。本章节将深入讲解爱因斯坦的广义相对论在极端引力场中的体现。我们将剖析中子星的奇特性质——物质被压缩到原子核密度以下的恐怖状态，以及脉冲星如何以精确的周期性信号闪耀。对于黑洞，我们将详细探讨事件视界、奇点的概念，并通过对引力波探测（如LIGO/Virgo项目）的介绍，展示人类如何“聆听”黑洞合并的声音，开启了全新的引力波天文学时代。 4. 宇宙的骨架：星系、暗物质与暗能量 我们的宇宙并非均匀分布，而是由星系构成的复杂网络。本书将分类介绍螺旋星系、椭圆星系和不规则星系，并探讨它们如何通过引力相互作用、合并与演化。更为引人入胜的是，我们将探讨宇宙中占主导地位却不发光、不反射光的“隐形物质”——暗物质。通过对星系旋转曲线、引力透镜效应的分析，理解暗物质如何提供额外的引力来维持星系的结构。最后，我们将面对宇宙学中最大的谜团：加速膨胀的驱动力——暗能量，及其对宇宙未来命运的决定性影响。 --- 第二部分：太阳系的寻踪者——行星、卫星与生命的探寻 聚焦于我们所在的太阳系，本部分旨在通过对八大行星及其卫星的详细考察，理解行星系统的形成机制，并探讨地外生命存在的可能性。 1. 行星的家谱：从水星到海王星 我们将系统地介绍太阳系内的八颗行星，将其划分为岩石质的类地行星（水星、金星、地球、火星）和巨型的气态/冰巨星（木星、土星、天王星、海王星）。对于每一颗行星，我们将分析其独特的地质活动（如火星上的巨大峡谷、金星极端的温室效应）、大气组成以及磁场对宜居性的影响。重点将放在火星——人类下一个登陆目标——的勘探历史与未来计划。 2. 冰雪世界与地下海洋：系外卫星的魅力 太阳系中最具潜力的宜居之地可能不在行星表面，而在其卫星之下。本书将详细介绍木星的卫星木卫二（欧罗巴）和土星的卫星土卫二（恩克拉多斯），它们冰壳下可能存在的液态水海洋。通过对这些冰卫星的潮汐加热机制的探讨，我们将评估它们支持微生物生命存在的潜力，并介绍“冰下海洋探测器”的概念设计。 3. 彗星、小行星与柯伊伯带：太阳系“边疆”的来客 太阳系并非只有八大行星。我们将探究小行星带的起源与构成，以及彗星和柯伊伯带天体（如冥王星）所携带的关于太阳系早期物质的宝贵信息。这部分内容将结合防御地球免受小行星撞击的行星防御策略。 --- 第三部分：飞向星辰——宇航工程与人类的未来 本部分将视线从遥远的宇宙拉回地球，聚焦于人类实现太空探索的技术基础、挑战与未来的愿景。 1. 驱动梦想的火箭科学 我们将解析现代运载火箭的工程学原理，从牛顿第三定律到德尔塔-V（Δv）的概念，理解如何将有效载荷送入轨道。本书将对比化学燃料火箭、核热火箭乃至未来设想的等离子推进技术，并分析SpaceX“星舰”等可重复使用发射系统的革命性意义及其对降低进入太空成本的巨大影响。 2. 载人航天：生存的挑战与生命支持系统 将人类送入太空不仅是推力的问题，更是生命维持的挑战。我们将深入探讨载人航天器（如国际空间站ISS）的生命支持系统（ECLSS），包括空气再生、水循环与废物处理。辐射防护、微重力下的骨骼和肌肉退化问题，以及如何为长期深空任务（如登陆火星）设计闭环生态系统，都是本章探讨的重点。 3. 展望未来：定居月球与火星移民 本书的终章将探讨人类迈向星际文明的战略步骤。月球作为“跳板”的战略价值，阿耳忒弥斯计划的愿景；以及火星殖民面临的极端工程学难题——如利用原位资源（ISRU）生产燃料和氧气，以及建立封闭式栖息地。最后，我们将触及“系外行星搜寻”（Exoplanet Hunting）的最新进展，如詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）如何分析遥远系外行星的大气光谱，寻找生命信号（生物标记）。 《奇思妙想的太空探索：宇宙奥秘与未来科技》旨在激发新一代的探索精神，让读者在理解现有科学框架的同时，对人类在宇宙中的位置和未来充满无限的遐想与期待。这是一部关于我们是谁，我们来自何方，以及我们终将去往哪里的宏大史诗。

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