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頁數:263

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出版時間:2008-3

價格:33.00元

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isbn號碼:9787810724951

叢書系列:

圖書標籤:

• 病理學
• 醫學
• 疾病
• 診斷
• 細胞
• 組織
• 器官
• 病變
• 臨床
• 醫學教育

《星辰之歌：宇宙的誕生與演化》 一部關於宇宙起源、星係形成、恒星生命周期及暗物質暗能量的深度探索之旅。 作者： 艾莉森·維剋多 博士 (Dr. Allison Victor) 齣版社： 蒼穹之眼文化 (Celestial Eye Publishing) 頁數： 880 頁（精裝，附高清星圖與專業插畫） 定價： ￥188.00 --- 內容提要 《星辰之歌：宇宙的誕生與演化》並非一本描述生命形態在特定環境下的病理學分析著作，而是一部宏大敘事、跨越百億光年的宇宙物理學與宇宙學巨著。本書帶領讀者從一個極小的奇點齣發，追蹤宇宙從最原始的、混沌未分的能量湯，到如今浩瀚無垠、結構復雜的星係網絡，直至預測其可能的終極命運。 本書的核心在於解構宇宙的“生命周期”——一個沒有生物學意義上的“病變”，隻有物理定律驅動下的結構演化和能量轉化過程。它詳細闡述瞭我們如何從微波背景輻射中解讀宇宙的“胎記”，以及黑洞如何作為宇宙結構形成的引力錨點。 --- 章節概覽與深度解析 全書分為五大部分，共二十四章，輔以大量最新的觀測數據和理論模型支撐。 第一部分：創世之初——奇點與暴脹 (The Primordial Era) 本部分著重於宇宙誕生最初的 $10^{-32}$ 秒內所發生的極端物理事件。 第一章：時間的起點與引力的覺醒 探討普朗剋時期（Planck Epoch）的物理學難題，即廣義相對論與量子力學交匯處的描述空白。 詳細解析宇宙學原理（Cosmological Principle）如何建立在對空間均勻性與各嚮同性的假設之上。 第二章：暴脹理論的輝煌與挑戰 深度剖析“暴脹”（Inflation）模型如何解決瞭大爆炸理論中的視界問題和磁單極子問題。 分析早期量子漲落如何被暴脹機製放大，成為今天宇宙中所有結構（星係、星係團）的“種子”。我們考察瞭觀測到的宇宙微波背景（CMB）各嚮異性功率譜，並將其與暴脹模型預測的特徵進行比對。 第三章：基本粒子的形成與物質的勝利 描述誇剋-膠子等離子體的冷卻過程，以及誇剋如何結閤形成質子和中子（重子生成）。 重點闡述重子不對稱性問題：為什麼宇宙中物質（$ ext{M}$) 最終多於反物質 ($overline{ ext{M}}$) 的現象。 第二部分：黑暗時代的黎明 (The Dark Ages and Reionization) 本部分關注光子自由傳播之前的宇宙狀態，以及第一批光源的齣現。 第四章：核閤成的熔爐 (Big Bang Nucleosynthesis, BBN) 精確計算瞭宇宙誕生後幾分鍾內氫、氦、鋰等輕元素的豐度，這是檢驗大爆炸理論是否正確的關鍵證據之一。 討論BBN對中微子數量密度的約束。 第五章：復閤紀元與宇宙微波背景 (Recombination and CMB) 解釋電子和原子核如何復閤形成中性原子，使得光子得以自由傳播，形成瞭我們今天觀測到的宇宙微波背景輻射（CMB）。 分析CMB的各項異性，如溫度波動和偏振信號，揭示瞭早期宇宙的物質密度分布。 第六章：第一批恒星的掙紮 (Population III Stars) 描繪瞭宇宙“黑暗時代”的景象——隻有中性氫和氦，沒有可見光。 理論推導瞭第一代恒星（完全由氫和氦構成的“第三星族星”）的形成條件、極高的質量和極短的壽命。這些巨型恒星如何通過它們的死亡（超新星爆發）播撒瞭第一批重元素。 第三部分：結構的編織——從暗物質到星係團 (Cosmic Web Formation) 這部分是本書的核心，探討引力如何將物質聚集起來，形成我們所見的宇宙網狀結構。 第七章：暗物質的主導作用 係統梳理支持暗物質存在的觀測證據：星係鏇轉麯綫、引力透鏡效應、星係團的維裏裏平衡。 詳細比較瞭冷暗物質（CDM）模型和熱暗物質模型的不同預測，並強調CDM在解釋大尺度結構方麵的成功。 第八章：希格斯場與引力的修正 探討在標準模型之外，引力理論（如 $f(R)$ 引力）如何試圖解釋暗物質效應，並指齣這些替代理論在觀測上遇到的睏難。 第九章：模擬宇宙的誕生 (N-body Simulations) 介紹諸如 Millennium Run、Illustris 等大型 N 粒子模擬項目，展示計算機如何根據早期宇宙的初始條件，一步步“演化”齣當前的星係團、縴維狀結構和空洞。 第十章：星係與恒星工廠 分析星係形成與演化的反饋機製：恒星形成活動如何被超大質量黑洞（AGN）的噴流和輻射所抑製（星係失速或“停滯”）。 探討矮星係並閤在塑造大型螺鏇星係中的關鍵作用。 第四部分：恒星的生與死 (Stellar Evolution and Nucleosynthesis) 本部分聚焦於宇宙中能量轉換的主要載體——恒星的生命周期。 第十一章：主序星的平衡 深入解釋恒星內部的流體靜力平衡方程，以及氫核聚變如何提供抵抗引力坍縮的內壓。 分析不同質量恒星在主序階段壽命的巨大差異。 第十二章：氦閃與紅巨星階段 描述太陽質量恒星如何耗盡核心氫，進入紅巨星分支，經曆氦閃（對於低質量恒星）。 闡述漸近巨星分支（AGB）對星際介質的重元素富集作用。 第十三章：超新星的爆發與元素工廠 分類介紹 II 型（核心坍縮）和 Ia 型（白矮星失控增核）超新星的物理機製。 重點： 分析鐵元素（原子序數 $Z=26$）之後的元素（如金、鈾）是如何在極端的瞬時環境中，通過 $r$ 過程（快速中子俘獲過程）閤成的，解釋瞭“我們都是星塵”的真正含義。 第十四章：緻密天體：白矮星、中子星與黑洞 對比三種緻密天體的形成路徑和最終的穩定機製（電子簡並壓力、中子簡並壓力、事件視界）。 詳細探討黑洞的性質，包括史瓦西半徑、史瓦西度規，以及霍金輻射的理論基礎。 第五部分：宇宙的終局與未來 (Cosmic Fate) 本書最後一部分將目光投嚮遙遠的未來，探討宇宙的長期演化趨勢。 第十五章：暗能量的崛起 迴顧對 Ia 型超新星的觀測，揭示宇宙正在加速膨脹的驚人事實。 引入暗能量的概念，討論其可能的物理本質：宇宙學常數 ($Lambda$)、昆圖能量或其他動態場模型。 第十六章：宇宙學的幾何形狀 基於弗裏德曼方程，分析宇宙的密度參數 ($Omega$) 如何決定瞭宇宙的幾何形態（平坦、閉閤或開放），以及當前的觀測結果如何指嚮一個近乎平坦的宇宙。 第十七章：宇宙的四種可能結局 詳細推演宇宙在不同暗能量主導下的終極命運： 大凍結 (Heat Death/Big Freeze)： 恒星燃盡，宇宙趨於最大熵值。 大撕裂 (Big Rip)： 暗能量的負壓強迫使結構瓦解。 大擠壓 (Big Crunch)：（在目前觀測下可能性最低）引力最終戰勝膨脹。 大反彈 (Big Bounce)： 假設引力在極高密度下轉為斥力。 第十八章：超越可見光譜：引力波與中微子天文學 探討引力波探測（LIGO/Virgo）如何為檢驗廣義相對論、觀測黑洞與中子星並閤提供瞭全新窗口。 分析高能中微子如何揭示極端天體物理過程。 --- 讀者定位與價值 本書的寫作風格嚴謹而不失啓發性，旨在為具有紮實高中物理基礎，並對自然科學抱有強烈好奇心的讀者提供一個深入瞭解現代宇宙學的平颱。它摒棄瞭對微觀生物過程的描述，專注於宏觀物理規律如何塑造瞭我們所處的時空。它需要的不是醫學或生物學的知識，而是對場論、熱力學和廣義相對論基本概念的理解。 《星辰之歌》是一部關於結構、能量和時間的史詩，是對宇宙尺度上自然規律的終極探尋。

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