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頁數:202

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出版時間:2009-7

價格:18.80元

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isbn號碼:9787530371190

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璀璨星河的引航：宇宙探索與天體物理的深度之旅 圖書名稱：星辰秘境：宇宙的起源、演化與未來 圖書簡介 浩瀚宇宙，自古以來便激發著人類最深沉的好奇心。從遠古的仰望星空，到現代精密儀器的觀測，《星辰秘境：宇宙的起源、演化與未來》旨在為所有對宇宙奧秘心馳神往的讀者，構建一座通往深空知識的堅實橋梁。本書並非對現有教學大綱進行機械性的梳理和考點羅列，而是以一種更具敘事性和探索性的視角，深入剖析宇宙學的核心議題、天體物理學的最新進展，以及人類認知邊界的不斷拓展。 本書共分為六個宏大篇章，每一章都如同一次精心策劃的星際航行，帶領讀者穿越時空的隧道，領略宇宙的壯麗與精妙。 第一章：宇宙的黎明——從神話到大爆炸的敘事 本章並非聚焦於特定考試標準下的知識點迴顧，而是追溯人類理解宇宙的漫長曆史。我們將探討不同文明（如古希臘的哲學思辨、瑪雅的天文曆法、中國古代的渾天說）如何嘗試解釋“天圓地方”與星辰運行的規律。隨後，我們將重點剖析現代宇宙學的奠基性工作。 核心內容解析： 早期模型的崩塌與重建： 詳細闡述托勒密地心說的局限性，以及哥白尼、伽利略、開普勒如何通過觀測和數學工具，逐步確立太陽係的正確結構。這裏的重點在於科學方法的迭代，而非單純的定律記憶。 哈勃的發現與宇宙的膨脹： 我們將深入探討紅移現象背後的物理機製，以及哈勃定律如何從一係列觀測數據中誕生。章節將還原愛因斯坦“最大的錯誤”——宇宙常數的提齣與後續被證僞的過程，強調科學思想的自我修正能力。 大爆炸模型的精髓： 本章將以敘事手法鋪陳大爆炸理論的邏輯鏈條：奇點、暴脹（Inflation）的必要性、誇剋-膠子等離子體時代，直至原子核的形成。我們將著重討論暴脹理論如何解決視界問題和磁單極子問題，這遠超標準教學中對暴脹的簡單提及。 第二章：時空結構的深層幾何——相對論的物理圖景 本章完全剝離瞭針對應試的公式推導，轉而探討愛因斯坦的廣義相對論如何徹底改變我們對時間和空間的理解。 核心內容解析： 等效原理的哲學意蘊： 探討等效原理如何將引力與加速運動聯係起來，並將其提升到物理學的基本原理高度。 引力波的誕生與探測： 詳細介紹LIGO等探測器如何捕捉到時空本身的漣漪——引力波。我們將解析雙中子星並閤事件（如GW170817）所揭示的多信使天文學的未來，這涉及到瞭對極端天體物理過程的直觀理解，而非僅限於波動的頻率計算。 黑洞的真實麵貌： 深入講解史瓦西半徑、事件視界、奇點的概念，並介紹近年來“事件視界望遠鏡”（EHT）捕獲的M87和人馬座A圖像的物理意義——它們證實瞭廣義相對論在強引力場下的精確性。 第三章：恒星的生與死——從星雲到超新星的生命史詩 恒星是宇宙中最活躍的“煉金爐”。本章旨在描繪恒星從誕生、穩定燃燒到最終消亡的完整生命周期，強調核聚變過程的能量來源與元素閤成。 核心內容解析： 星際介質的起源與坍縮： 探討分子雲如何剋服內部壓力，在自身引力作用下啓動恒星的形成過程。介紹原恒星階段的熱力學演化路徑。 主序星的平衡藝術： 重點分析質子-質子鏈和CNO循環這兩種主要的核聚變機製，闡明它們如何決定恒星的有效壽命及其在赫羅圖上的位置。 恒星的最終歸宿： 詳細對比不同質量恒星的終結方式：紅巨星/白矮星（漸近巨星分支）、中子星（超新星爆發殘骸）和黑洞。特彆關注富含中子的快中子捕獲過程（r-過程）如何製造齣金、鉑等重元素，並解釋這些元素如何迴饋到星際介質中。 第四章：銀河係與鄰裏——結構、動力學與暗物質之謎 本章將視角從單個天體擴展到宏大的星係尺度，揭示我們所處的宇宙大結構是如何組織起來的。 核心內容解析： 銀河係的形態學與動力學： 描繪銀盤、核球、光暈的結構，並通過測量恒星的運動學數據，展示如何推算齣銀河係的質量分布。 暗物質的確鑿證據： 本章將詳盡梳理支持暗物質存在的觀測證據鏈：星係鏇轉麯綫異常、星係團的維裏裏定理、引力透鏡效應（尤其是強透鏡和弱透鏡的差異化分析），以及子彈星係團（Bullet Cluster）的“分離”現象。這部分內容將側重於對觀測數據背後的物理推斷過程的理解。 星係演化與環境影響： 探討星係如何通過並閤、潮汐撕裂等機製相互影響，以及星係團核心的“宇宙篩”效應如何影響其內部星係的形態和恒星形成率。 第五章：宇宙的組分與命運——暗能量的挑戰 如果說暗物質是宇宙質量的隱形骨架，那麼暗能量則是驅動宇宙加速膨脹的神秘力量。本章聚焦於宇宙學中的兩大未解之謎。 核心內容解析： 宇宙學參數的精確定標： 介紹標準宇宙學模型（Lambda-CDM模型）的基石——宇宙微波背景輻射（CMB）。詳細解讀CMB圖譜上的各項溫度漲落（單極子、偶極子、多極矩），以及這些漲落如何被用來精確計算物質密度、暗物質密度和暗能量密度。 暗能量的性質探索： 對比“真空能”（宇宙常數）與更具動態性的“第五元素”（Quintessence）模型的區彆。探討超新星觀測（Ia型）如何首次揭示宇宙加速膨脹的現實，以及未來實驗（如DESI、Euclid任務）的目標。 宇宙的終極命運推測： 基於當前的暗能量參數，推演“大凍結”（Big Freeze）、“大撕裂”（Big Rip）等未來情景的物理基礎，探討這些情景對未來星係和物質存在的根本影響。 第六章：前沿探索與認知邊界的拓展 本章超越瞭現有成熟理論的範疇，展望當前物理學和天文學領域最令人興奮的研究方嚮。 核心內容解析： 引力理論的超越： 介紹對廣義相對論的潛在修正理論（如張量-矢量-標量引力TVGP），以及如何通過引力波觀測來檢驗這些修正。 係外行星的生命潛力： 探討係外行星的發現技術（淩星法、視嚮速度法），以及詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）對係外行星大氣光譜的分析，如何用於尋找生物信號（Biosignatures）。 量子引力的哲學與物理鴻溝： 簡要介紹弦理論和圈量子引力等試圖統一量子力學與廣義相對論的前沿努力，強調我們對宇宙最深層規律的探索仍在繼續。 總結： 《星辰秘境》旨在提供一個宏大、連貫且充滿批判性思維的宇宙圖景。它不提供應試的知識點清單，而是緻力於培養讀者對物理規律的深刻洞察力、對科學方法論的尊重，以及對未知世界永不熄滅的好奇心。本書是一次思想的遠徵，邀請您親自去解碼這片璀璨的星辰秘境。

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