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出版者:

作者:白無瑕

出品人:

頁數:188

译者:

出版時間:2011-8

價格:23.00元

裝幀:

isbn號碼:9787500690870

叢書系列:

圖書標籤:

• 化學
• 理科
• 科學
• 高中
• 大學
• 教材
• 學科
• 元素
• 化閤物
• 反應

《星辰的低語：宇宙的起源、演化與終極命運》 序言 自古以來，人類便仰望星空，追問那亙古不變的疑問：我們從何而來？宇宙又是如何誕生、又將去嚮何方？這部《星辰的低語》正是對這些宏大命題的深入探索。它並非一本充斥著枯燥公式的教科書，而是以一種引人入勝的方式，將最前沿的宇宙學知識呈現在讀者麵前，帶領我們踏上一場穿越時空的智慧之旅。從微觀粒子的震顫到宏觀結構的壯麗，從宇宙誕生之初的熾熱到未來無盡的黑暗，本書將勾勒齣宇宙跌宕起伏的史詩畫捲。 第一章：混沌初開，宇宙的黎明 故事的開端，是將我們拉迴到大約138億年前那個無法想象的奇點。那一刻，物質、能量、空間和時間都凝聚於一點，隨後，一場驚天動地的“大爆炸”拉開瞭宇宙序幕。本書將細緻地描繪大爆炸理論的核心概念，解釋宇宙是如何在極短的時間內從一個極小的、熾熱、緻密的點膨脹開來。我們將深入瞭解“宇宙膨脹”這一基本事實，以及它如何被宇宙微波背景輻射（CMB）這一“宇宙嬰兒照片”所印證。CMB，這來自宇宙遙遠過去的光，蘊含著宇宙最初的溫度、密度以及微小的漲落，正是這些微小的差異，最終孕育瞭如今我們所見的復雜宇宙結構。 本章還將探討早期宇宙的物質組成。在最初的幾秒鍾內，各種基本粒子如誇剋、輕子、光子等在高溫高壓下紛紛湧現，並相互作用。隨著宇宙的冷卻，誇剋結閤形成質子和中子，進而開始核閤成，創造齣最輕的元素，如氫和氦。我們將跟隨科學傢們的腳步，理解早期宇宙的化學構成，以及這些元素如何成為後來構建恒星和星係的基石。 第二章：暗流湧動，神秘的暗物質與暗能量 當我們試圖用已知的物質來解釋宇宙的運行規律時，卻屢屢遇到令人費解的現象。例如，星係鏇轉的速度遠超我們根據可見物質計算齣的值，這暗示著宇宙中存在著一種“看不見”的物質，我們稱之為暗物質。本書將深入探討暗物質的證據，從星係動力學到引力透鏡效應，層層剖析支持暗物質存在的觀測數據。我們將瞭解科學傢們為尋找暗物質粒子所做的各種嘗試，以及目前主流的暗物質候選者，如弱相互作用大質量粒子（WIMPs）或軸子。 然而，宇宙的神秘遠不止於此。近期的觀測更是揭示瞭一個更加令人震驚的現實：宇宙的膨脹不僅沒有減速，反而正在加速。這種加速膨脹的驅動力，被歸結為一種更加神秘的“暗能量”。本書將詳細闡述暗能量的發現曆程，從超新星觀測到宇宙大尺度結構的形成，展示科學傢們是如何一步步推斷齣暗能量的存在。我們將討論目前關於暗能量的主要模型，如宇宙常數模型（Lambda-CDM模型）或精細結構模型，並探討暗能量對宇宙未來演化的深遠影響。暗物質和暗能量，這兩種占據宇宙絕大部分的未知成分，構成瞭宇宙中最深刻的謎團，也引領著我們對宇宙本質的思考走嚮更深層次。 第三章：星辰大海，恒星的誕生與演化 宇宙之所以如此壯麗，離不開那些閃耀的星辰。本書將帶領讀者穿越星際塵埃，親眼見證恒星的誕生過程。從巨大的分子雲中，引力作用將氣體和塵埃凝聚成緻密的團塊，溫度和壓力不斷升高，直至核心達到足夠高的溫度，核聚變反應爆發，一顆新生恒星便熊熊燃燒起來。我們將瞭解不同質量的恒星，從紅矮星到藍巨星，它們各自不同的生命周期和演化路徑。 恒星的生命並非一成不變，它們會經曆齣生、成長、衰老，直至最終的死亡。本書將詳細描述恒星演化的關鍵階段，包括主序星階段、紅巨星階段、白矮星、中子星以及最終的黑洞。我們將瞭解恒星如何通過核聚變將輕元素轉化為更重的元素，例如，是恒星內部的核聚變，纔煉齣瞭我們身體中不可或缺的碳、氧、氮等元素。恒星的死亡並非終結，而是一種壯麗的重生，超新星爆發將恒星內部閤成的重元素拋灑到宇宙空間，為下一代恒星和行星的形成提供瞭物質基礎。恒星的生命史，就是一部宇宙元素“煉金術”的曆史。 第四章：星係王國，宇宙的宏偉結構 在廣袤的宇宙中，恒星並非孤立存在，它們匯聚成一個個龐大的“星係王國”。本書將描繪各種形態的星係，從盤狀的鏇渦星係，到無規則的橢圓星係，再到矮星係。我們將瞭解星係的形成機製，以及星係是如何在宇宙早期微小的密度漲落基礎上，通過引力作用逐漸聚集而成的。 星係也並非靜止不動，它們在宇宙中以驚人的速度運動，並且相互作用。本書將探討星係碰撞和並閤的過程，這些劇烈的事件能夠重塑星係的形態，引發大規模的恒星形成，甚至吞噬較小的星係。我們將深入瞭解我們所處的銀河係，瞭解它的結構、組成以及我們所處的太陽係在其中的位置。同時，本書還將介紹宇宙大尺度結構的形成，例如星係團、超星係團以及宇宙網狀結構，這些巨大的“縴維”和“空洞”構成瞭宇宙中最宏偉的畫捲。 第五章：時空織錦，黑洞與引力波的奧秘 當恒星走嚮生命的盡頭，一些質量巨大的恒星會坍縮成宇宙中最神秘的天體——黑洞。本書將深入淺齣地解釋黑洞的形成機製，以及黑洞強大的引力如何扭麯時空。我們將瞭解黑洞的視界，這個無法逃脫的邊界，以及奇點，黑洞中心的無限密度點。本書還將探討不同類型的黑洞，包括恒星級黑洞、超大質量黑洞以及可能存在的原初黑洞。 近年來，引力波的探測為我們打開瞭全新的觀測宇宙的窗口。本書將介紹引力波的理論基礎，解釋它是如何由劇烈的天體事件，如黑洞閤並或中子星碰撞産生的時空漣漪。我們將迴顧引力波探測的重大發現，例如LIGO/Virgo探測到的引力波信號，以及這些探測是如何為我們提供瞭關於黑洞、中子星等天體的直接證據，並驗證瞭愛因斯坦的廣義相對論。引力波的探測，標誌著我們進入瞭多信使天文學的時代，為我們研究宇宙提供瞭前所未有的手段。 第六章：生命的足跡，行星的形成與地外的可能 宇宙的宏大並非僅僅是天體的宏偉，它也承載著生命的可能性。本書將詳細闡述行星的形成過程，從行星盤中的塵埃和氣體如何通過吸積作用形成小行星，再到小行星碰撞並閤形成更大的行星。我們將瞭解不同類型行星的形成機製，包括類地行星和氣態巨行星。 更引人入勝的是，本書將深入探討我們在宇宙中尋找地外生命的可能性。我們將審視地球生命的誕生條件，並分析其他星球或衛星是否可能具備孕育生命的環境，例如火星上的液態水證據，或木衛二、土衛二冰下海洋的可能。我們將瞭解搜尋地外文明計劃（SETI）的努力，以及尋找係外行星的最新進展，例如開普勒望遠鏡和TESS望遠鏡的發現。雖然目前我們尚未發現確鑿的地外生命證據，但宇宙的浩瀚和潛在的適宜環境，讓這一可能性始終激發著人類的探索欲。 第七章：宇宙的終章，可能的結局與未來展望 展望未來，宇宙將走嚮何方？本書將探討宇宙的終極命運。我們將詳細分析幾種主流的宇宙終結模型，包括“大撕裂”（Big Rip）、“大凍結”（Big Freeze）或“大擠壓”（Big Crunch）。“大撕裂”假設暗能量持續增強，最終將一切撕裂；“大凍結”則預測宇宙會無限膨脹下去，星係分離，恒星熄滅，最終陷入永恒的黑暗和寒冷；而“大擠壓”則是一種較早期的設想，認為宇宙的膨脹最終會停止並反轉，迴歸一個奇點。 本書還將討論當前研究的前沿，例如宇宙的加速膨脹與暗能量性質的關聯，以及量子引力理論對於理解宇宙早期和黑洞內部的關鍵作用。我們將瞭解科學傢們如何通過更先進的望遠鏡和探測器，例如詹姆斯·韋伯空間望遠鏡，以及未來可能的大型粒子對撞機，來進一步驗證宇宙學模型，並試圖解答宇宙最根本的疑問。 結語 《星辰的低語》不僅僅是對宇宙知識的梳理，它更是一次對人類認知邊界的挑戰，一次對我們自身在宇宙中位置的深刻反思。通過這部著作，我們得以窺見宇宙壯麗而復雜的畫捲，理解我們自身的存在是如何與這浩瀚的宇宙緊密相連。從大爆炸的黎明到可能的終結，宇宙的故事仍在繼續，而人類的探索永無止境。願這本書能點燃你心中對宇宙的好奇之火，讓你在仰望星空時，不再僅僅是仰望，而是能感受到那來自星辰深處的、低語著宇宙奧秘的迴響。

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