The Inflationary Universe

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出版者:Perseus Books Group
作者:Guth, Alan
出品人:
页数:384
译者:
出版时间:1998-3
价格:146.00元
装帧:Pap
isbn号码:9780201328400
丛书系列:
图书标签:
  • Alan_Guth
  • 物理
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具体描述

This is the compelling, first-hand account of Alan Guth’s paradigm-breaking discovery of the origins of the universe—and of his dramatic rise from young researcher to physics superstar. Guth’s startling theory—widely regarded as one of the most important contributions to science during the twentieth century—states that the big bang was set into motion by a period of hyper-rapid “inflation,” lasting only a billion-trillion-billionth of a second. The Inflationary Universe is the passionate story of one leading scientist’s effort to look behind the cosmic veil and explain how the universe began.

寰宇之蚀:暗物质与引力波的交响 作者: 艾米莉亚·凡尔纳 (Amelia Verne) 出版社: 银河系科学文库 (Galactic Science Imprints) 页数: 680页 装帧: 精装,附赠星图绘制指南 --- 内容简介: 《寰宇之蚀:暗物质与引力波的交响》是一部深刻而全面的宇宙学前沿探索著作。本书摒弃了对早期宇宙暴胀理论的固有范式,转而将聚光灯聚焦于我们当前宇宙结构形成和演化的两大核心谜团:暗物质的本质与引力波的普遍性。作者艾米莉亚·凡尔纳,一位在理论物理界享有盛誉的独立研究者,以其严谨的逻辑和富有洞察力的叙事风格,带领读者穿越宏大而深邃的宇宙图景,挑战既有的认知边界。 本书并非对标准宇宙学模型的简单回顾,而是一次对“缺失的”物理学的系统性追问。凡尔纳认为,理解宇宙的现状,远比重建其开端更为迫切和关键。她提出了一种基于修正引力场论(Modified Gravitational Field Theory, MGFT)的全新框架,用以解释星系旋转曲线的异常,并同时统一了对宇宙微波背景(CMB)的微小各向异性与当今大尺度结构形成的主导力量。 全书分为五个宏大的部分,层层递进,构建了一个复杂而自洽的理论体系: 第一部分:寂静的骨架——暗物质的物质性辩论(约150页) 这一部分深入剖析了当前对暗物质的观测证据,但着重批判了“弱相互作用重粒子”(WIMP)模型的局限性。凡尔纳质疑了粒子物理学家们对标准模型延伸的过度依赖。她详细梳理了从金斯伯格-维尔金森(Ginsburg-Wilkinson)效应到仙女座星系晕中观测到的“伽马射线过剩”的争议数据。 核心论点集中在“修正引力-物质混合模型”(Gravity-Matter Hybrid Model, GMHM)的初期构想。作者并不否认存在某种不发光的物质,但她挑战了这种物质必须是新粒子集合的假设。她重新审视了牛顿引力在极大尺度和极低加速度下的行为,引入了描述引力场在背景曲率梯度下的一种“黏滞性”特征,这种特征在星系尺度下表现得如同额外的、分布式的“物质效应”,而非真正的物质。 第二部分:时空涟漪的低语——引力波天文学的革命性突破(约200页) 引力波的发现被认为是20世纪最伟大的物理成就之一,但凡尔纳认为,当前对这些涟漪的解读仍停留在近似的牛顿-爱因斯坦框架内。本章聚焦于LIGO和Virgo探测器捕捉到的双黑洞并合事件。 凡尔纳提出了“引力辐射的频率依赖性衰减模型”。她论证道,在并合的“潮汐锁定”和“旋进”阶段,引力波的信号与引力场在更高维度时空结构中的耦合强度直接相关。通过对GW170817(双中子星并合)事件的光-引力波时间差的精细分析,她指出,引力波的速度可能并非绝对恒定,而是在穿越高密度等离子体或强磁场区域时,会表现出极微小的、与频率相关的延迟或超前——这暗示了引力场的“波动性”比预期更为复杂。 这一部分包含大量关于拓扑缺陷(Topological Defects)与引力波散射相互作用的数学推导,探讨了如何利用超低频引力波(如来自超大质量黑洞并合的信号)来探测宇宙早期可能遗留的“时空褶皱”。 第三部分:大尺度结构的非均匀性与结构形成(约220页) 这是本书理论构建的核心支柱。作者将MGFT与引力波观测结果相结合,提出了一种“自适应引力场结构形成理论”(Adaptive Field Structure Formation, AFSF)。 AFSF理论认为,宇宙中的星系团和纤维状结构并非完全由初始的量子涨落决定,而是在引力场自身的“反馈机制”下自发组织起来的。当物质密度达到特定临界值时,局部引力场会表现出“自增强”特性,从而加速该区域物质的汇聚,这在观测上酷似暗物质晕的存在。 凡尔纳详细对比了数值模拟结果:在标准$Lambda$CDM模型下,模拟星系团内部的物质分布倾向于光滑化;而在引入AFSF修正后,模拟的结构表现出显著的“壳层”和“空洞”结构,与SDSS和BOSS巡天观测到的真实宇宙分布高度吻合。她甚至推测,我们所测量的“暗物质密度”,实际上是MGFT框架下引力场在特定拓扑结构中能量分布的投影。 第四部分:界限之外的观测——替代性证据的搜寻(约100页) 在提出宏大理论的同时,凡尔纳并未忽视实验物理的挑战。本章探讨了未来十年内可能颠覆或确认其理论的实验方向: 1. 系外行星大气层光谱中的“引力拖尾”信号: 预测在极强引力场附近(如中子星轨道上),轻元素吸收线谱可能显示出传统广义相对论无法解释的微小蓝移或红移分量。 2. 宇宙背景微波(CMB)的“梯度扰动”: 提出应该在CMB全天图中寻找与可见物质分布高度相关的、非随机的低阶多极矩扰动,而非仅仅关注随机涨落。 3. 暗光子与引力耦合的实验设计: 虽然主要聚焦于引力修正,但凡尔纳也提出了一种寻找与引力场有微弱耦合的“暗光子”的思路,其特征信号将是周期性的引力波极化变化。 结语:重塑空间与时间(约30页) 最后,凡尔纳对她提出的MGFT进行了哲学和物理上的总结。她认为,时间和空间并非是背景舞台,而是参与演化的实体。暗物质的谜团,可能源于我们对“引力如何行动”的理解过于简单化。本书以一种既谦逊又激进的姿态,邀请科学界重新审视那些我们习以为常的宇宙常数和基本假设。它是一份对现有宇宙学范式的深刻挑战书,也是一幅描绘未来十年物理学可能走向的宏伟蓝图。 --- 本书特色: 理论深度与叙事流畅的完美结合: 尽管涉及复杂的张量分析和高维几何概念,作者的解释清晰而引人入胜。 跨学科视野: 将天体物理学观测、粒子物理学的理论困境与前沿的数学工具融为一炉。 挑战现有权威: 毫不留情地批判了主流理论中基于模型的“拟合”而非深层物理机制的缺陷。 适合读者: 资深天体物理爱好者、研究生、理论物理工作者,以及所有对宇宙终极奥秘怀有强烈好奇心的人士。

作者简介

Alan Guth,麻省理工学院的Weisskopf物理学教授,是暴胀宇宙(inflationary universe)理论的发现者

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书,可以说是对我思维方式的一次重塑。在阅读《通货膨胀宇宙》之前,我对宇宙的理解,基本上就停留在“大爆炸”这个相对模糊的概念上。然而,作者以一种极其精妙的方式,将暴胀理论这个相对复杂的概念,阐述得清晰透彻。我特别欣赏书中对宇宙微波背景辐射的讲解。那些遍布宇宙的“古老光芒”,竟然是宇宙诞生之初的“化石”,它们记录了宇宙最早期的信息。作者通过生动的类比,让我一下子就理解了宇宙的视界问题和平面性问题,以及暴胀理论是如何巧妙地解决了这些问题的。我印象最深刻的是,书中关于量子涨落如何转化为宏观结构的比喻。这让我感到,宇宙的诞生,就像一场精妙的“魔法”,最微小的粒子,却孕育了最壮丽的景象。读完这本书,我感觉自己对宇宙的认识,提升到了一个新的高度。它不仅仅是提供了一些科学知识,更重要的是,它激发了我对宇宙未知领域的好奇心,让我渴望去了解更多。

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老实说,在拿起《通货膨胀宇宙》之前,我对宇宙学的了解仅限于一些浅显的科普读物,比如关于黑洞、星系和行星的介绍。但这本书,绝对是颠覆了我之前所有的认知。作者的写作风格非常独特,他没有使用晦涩难懂的专业术语,而是用一种非常生活化、非常幽默的方式来解释那些复杂的科学概念。例如,他在解释宇宙微波背景辐射时,就打了一个非常形象的比方,让我一下子就明白了它的由来和重要性。这本书让我最深刻的感受是,宇宙并非一成不变,而是经历了一个极其动态和剧烈的演化过程。暴胀理论,作为这本书的核心内容,真的让我对宇宙的诞生有了全新的认识。它解释了为什么宇宙如此均匀,为什么它看起来如此平坦,以及那些微小的量子涨落如何演变成了我们今天看到的星系和星系团。我印象特别深刻的是,作者在探讨暴胀模型时,提到了几个不同的模型,并解释了它们各自的优缺点。这种严谨的科学态度,让我觉得这本书不仅仅是在讲故事,而是在进行一场真正的科学探索。它让我意识到,科学研究是一个不断修正、不断完善的过程,没有绝对的真理,只有更接近真相的解释。读到关于宇宙中暗物质和暗能量的部分,我更是感到一种深深的敬畏。原来,我们所能看到的宇宙,只占宇宙总质量和能量的极小一部分,而绝大部分的宇宙,都隐藏在黑暗之中,等待着我们去揭示。这本书让我重新审视了科学的边界,也让我对人类的求知欲充满了敬意。

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这本书绝对是一场智识的盛宴,它不仅仅是一本关于宇宙学理论的书,更是一本关于人类如何认识宇宙、探索未知的哲学读物。作者在《通货膨胀宇宙》中,以一种非常独特的视角,引导读者深入思考宇宙最本质的问题。我一直在思考,我们所看到的宇宙,真的是全部吗?还是只是冰山一角?暴胀理论为这个问题提供了一个令人信服的解释,它描绘了一个比我们想象中更加广阔、更加复杂的宇宙图景。书中对“多重宇宙”的讨论,更是让我大开眼界。如果我们的宇宙只是众多宇宙中的一个,那么其他的宇宙是什么样的?它们是否存在生命?这些问题虽然目前还无法得到确切的答案,但它们所带来的想象空间是无限的。我特别欣赏作者在书中反复强调的科学精神——基于证据的推理,勇于挑战既有观念,以及对未知永不停歇的探索。他并不是简单地灌输知识,而是引导读者去思考,去质疑,去建构自己的理解。读这本书的过程,就像是在攀登一座知识的高峰,每一次翻过一页,都感觉离宇宙的真相更近一步。书中对量子力学在宇宙早期扮演角色的阐述,也让我对微观世界的奇妙有了更深刻的认识。那些在我们日常生活中难以察觉的微观粒子,竟然对整个宇宙的命运产生了如此深远的影响,这真是令人惊叹。这本书不仅仅满足了我对宇宙的好奇心,更重要的是,它改变了我看待世界的方式。它让我意识到,我们所处的现实,可能远比我们想象的要更加奇特和精彩。

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从我个人的阅读体验来说,《通货膨胀宇宙》这本书就像是一次穿越时空的旅行,将我带回了宇宙最古老的黎明。作者以一种叙事性的方式,将那些关于宇宙起源的宏大理论,巧妙地编织进了一个引人入胜的故事中。我尤其被书中对“最初的几分之一秒”的描述所吸引。那是一个如此短暂却又如此关键的时刻,宇宙从一个比原子还小的奇点,在极短的时间内经历了惊人的膨胀。这个过程,被作者描绘得既神秘又壮观,让我仿佛亲眼目睹了宇宙诞生的那一刻。他通过对暴胀机制的详细讲解,解释了为什么宇宙的尺度会如此之大,以及为什么它看起来如此均匀。这本书让我对“巧合”这两个字有了新的理解。如果宇宙没有经历暴胀,那么我们今天所处的宇宙,很可能就是另一番景象,甚至可能无法孕育生命。作者在书中也坦承了暴胀理论所面临的一些挑战和争议,这让我觉得科学研究的魅力就在于其不断自我纠错和发展的过程。他并没有回避那些未解之谜,而是鼓励读者去思考,去探索。读到关于宇宙微波背景辐射中那些微小的温度涨落,我感到非常震撼。这些微小的“涟漪”,竟然是宇宙中所有结构的“种子”,它们最终演变成了我们今天看到的壮丽星系。这本书让我对宇宙的理解,从一个静态的观察者,变成了一个参与者,让我感受到自己也是这个宏大宇宙演化的一部分。

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这本书绝对是为那些对宇宙的终极问题充满好奇心的人量身定制的。我通常对物理学概念比较头疼,但《通货膨胀宇宙》却以一种极其令人愉悦的方式,让我逐渐理解了那些原本深奥的理论。作者的语言风格非常直接且富有感染力,他没有过多地使用华丽的辞藻,而是用最朴素的语言,去阐述最复杂的宇宙奥秘。我尤其喜欢书中对“大爆炸”之后宇宙演化的描述。暴胀理论,作为一个解释宇宙早期快速膨胀的假说,它为我们揭示了宇宙如何从一个微小的点,演变成我们今天所见的庞大尺度。作者非常细致地解释了暴胀的必要性,以及它如何解决了传统大爆炸模型的一些难题。我印象最深刻的是,他用了一个非常生动的类比,来解释视界问题。这个比喻让我一下子就明白了,为什么宇宙的遥远区域,能够拥有如此相似的温度。读到关于暴胀如何产生量子涨落,并最终形成我们所见的宇宙结构时,我感到一种前所未有的震撼。这让我意识到,我们所见的万事万物,都源于最微小的量子波动。这本书的价值在于,它不仅仅是介绍了一个科学理论,更重要的是,它展现了科学思维的强大力量。它鼓励我们去质疑,去探索,去寻找宇宙的真相。

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《通货膨胀宇宙》这本书,让我第一次真正理解了宇宙的尺度和它的演化过程。作者的写作风格非常接地气,他没有使用那些令人望而生畏的专业术语,而是用一种非常平易近人的方式,来讲解那些复杂的宇宙学理论。我最喜欢的部分,是对宇宙微波背景辐射的解读。这本书让我明白,那些看似微小的温度波动,实际上是宇宙大爆炸时期留下的“印记”,它们承载着宇宙诞生之初的无数信息。暴胀理论,在这个过程中扮演了至关重要的角色。它解释了为什么宇宙会如此快速地膨胀,以及为什么它会呈现出我们今天所见的均匀性和平坦性。作者的讲解非常到位,他通过生动的类比,让我仿佛置身于那个遥远的年代,亲眼见证了宇宙的诞生。读这本书,让我对“巧合”这两个字有了新的认识。如果宇宙没有经历暴胀,那么我们现在看到的宇宙,很可能就会完全不同。这本书不仅仅是介绍了一个科学理论,更重要的是,它激发了我对宇宙的好奇心,让我渴望去了解更多关于宇宙的故事。它让我意识到,我们所见的宇宙,只是一个更加宏大、更加神秘的存在的一部分。

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《通货膨胀宇宙》这本书,绝对是我近来阅读过的最令人着迷的科普读物之一。作者的写作风格非常独特,他没有使用那些令人望而生畏的专业术语,而是用一种非常幽默风趣的方式,来讲解那些复杂的宇宙学概念。我最喜欢的部分,是对宇宙微波背景辐射的解读。这本书让我明白,那些遍布整个宇宙的“余辉”,竟然蕴藏着宇宙诞生之初的无数秘密,这让我感到无比震撼。暴胀理论,作为本书的核心内容,它为我们揭示了宇宙在诞生之初经历的剧烈膨胀。作者的解释非常清晰,他通过生动的类比,让我明白了为什么宇宙会如此巨大,以及为什么它会如此均匀。我印象特别深刻的是,书中关于量子涨落如何成为星系和星系团的“种子”的论述。这让我意识到,我们所见的壮丽宇宙,竟然是源于最微小的量子波动。这本书让我对“偶然”和“必然”这两个概念有了更深的思考。宇宙的形成,似乎既有必然的物理规律,也充满了偶然的因素。它让我感受到,科学研究的魅力就在于不断探索未知,挑战既有认知。

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我最近读了《通货膨胀宇宙》,这本书给我带来的思考和震撼,是难以用言语来形容的。作者以一种极其引人入胜的方式,将我们带入了宇宙最古老、最神秘的黎明。我一直对宇宙的起源感到好奇,而这本书,则为我提供了一个全新的、令人信服的视角。暴胀理论,作为书中最重要的内容,它解释了为什么我们的宇宙如此之大,如此之均匀,以及为什么它看起来如此平坦。作者的讲解非常清晰,他没有回避那些复杂的物理概念,而是用生动形象的比喻,将它们变得易于理解。我特别喜欢他关于宇宙微波背景辐射的描述。那些在宇宙最早期留下的“余晖”,竟然隐藏着宇宙诞生之初的无数秘密,这让我感到无比惊叹。这本书让我对“随机性”和“秩序”这两个概念有了更深的理解。看似随机的量子涨落,竟然能够演变成我们所见的宏伟星系和星系团,这真是宇宙中最奇妙的“巧合”。作者在书中也坦诚了暴胀理论所面临的挑战,这让我意识到,科学的研究是一个不断前进、不断完善的过程。他鼓励读者去思考,去质疑,而不是盲目接受。这本书让我对宇宙的认识,不再仅仅停留在表面的观察,而是开始深入到其最根本的物理原理。

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我一直对宇宙的起源和演化感到着迷,从儿时仰望星空开始,我的脑海里就充满了各种关于宇宙诞生、星系形成、黑洞秘密的疑问。最近,我入手了一本名为《通货膨胀宇宙》的书,虽然我还没有完全读完,但这本书已经深深地吸引了我,让我沉浸在一个全新的视角来理解我们所处的浩瀚宇宙。这本书并不是一本枯燥的科普读物,它更像是一次思想的冒险,一次对宇宙最深层奥秘的探索。作者以一种非常引人入胜的方式,将那些复杂的天体物理学概念,比如宇宙微波背景辐射、暴胀理论、以及量子涨落等等,用清晰易懂的语言娓娓道来。我特别喜欢书中对“暴胀”这个概念的阐述,它解释了为什么宇宙在诞生之初会经历如此剧烈的膨胀,以及这个过程如何解决了早期宇宙学的一些难题,例如视界问题和平面性问题。读到这里,我仿佛看到一个更加宏大、更加精妙的宇宙模型在我眼前徐徐展开。书中不仅提供了理论上的解释,还穿插了一些生动的类比和形象的比喻,让那些抽象的科学原理变得触手可及。比如,作者将宇宙的暴胀比作一个瞬间充气并迅速膨胀的气球,而我们所在的宇宙就是这个气球表面上的一个小点。这样的描述,极大地帮助了我理解那些宏观宇宙尺度上的概念。此外,书中还探讨了暴胀理论如何与我们目前观测到的宇宙特征相吻合,这让我感到非常震撼。它不仅仅是提出了一个理论,而是将理论与观测紧密地联系起来,展现了科学研究的严谨和魅力。这本书让我对宇宙的认识不再停留在“有星星、有月亮、有太阳”的层面,而是开始思考宇宙的“为什么”和“如何”。它激发了我更深入地学习天体物理学的兴趣,让我渴望了解更多关于宇宙的故事。

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坦白说,在读《通货膨胀宇宙》之前,我对宇宙学的理解还停留在“大爆炸”这个粗浅的概念上。这本书,彻底改变了我对宇宙起源的认知。作者的叙述方式非常有条理,他从最基础的概念开始,一步步地引导读者深入理解暴胀理论。我尤其被书中对宇宙微波背景辐射的介绍所吸引。那些遍布整个宇宙的“余辉”,竟然蕴藏着宇宙最古老的秘密,这让我感到无比震撼。暴胀理论,作为这本书的核心内容,它为我们揭示了宇宙在诞生之初经历的剧烈膨胀。作者的解释非常清晰,他通过生动的例子,让我明白了为什么宇宙会如此巨大,以及为什么它会如此均匀。我印象特别深刻的是,书中关于量子涨落如何成为星系和星系团的“种子”的论述。这让我意识到,我们所见的壮丽宇宙,竟然是源于最微小的量子波动。这本书让我对“偶然”和“必然”这两个概念有了更深的思考。宇宙的形成,似乎既有必然的物理规律,也充满了偶然的因素。它让我感受到,科学研究的魅力就在于不断探索未知,挑战既有认知。

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