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出版者:

作者:Loomis, Howard F., Jr.

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:

價格:193.00元

裝幀:

isbn號碼:9780976912408

叢書系列:

圖書標籤:

• 酶學
• 生物化學
• 蛋白質
• 催化
• 代謝
• 生物催化
• 酶動力學
• 酶抑製
• 酶工程
• 生命科學

探尋宇宙的宏大敘事：一部關於天體物理與宇宙學的史詩巨著 書名：群星的低語：從量子泡沫到宇宙盡頭的漫遊 作者：阿曆剋斯·裏德爾（Alex Riddle） 齣版年份：2024年 --- 導言：在無垠中錨定存在的坐標 《群星的低語：從量子泡沫到宇宙盡頭的漫遊》並非僅僅是一部介紹天體物理學和宇宙學的教科書，它是一次對人類認知邊界的深刻探索，是一部以數學和觀測為筆觸，描繪瞭我們所處宇宙恢弘史詩的哲學宣言。本書旨在引領讀者穿越時間與尺度的極端，從普朗剋尺度上那翻騰不休的量子引力圖景，一直延伸到我們所能觀測到的宇宙邊緣，乃至超越我們理解所能觸及的“之外”。 本書的敘事核心在於連接微觀世界的奇特定律與宏觀宇宙的壯麗結構，試圖解答那些最根本的問題：宇宙如何開始？它將走嚮何方？我們——這些由星辰灰燼構成的生命，在其中扮演著怎樣的角色？ --- 第一部分：基礎的熔爐——時空、物質與能量的重塑 本書的開篇，將讀者的注意力引嚮現代物理學的兩大支柱：愛因斯坦的廣義相對論和量子場論。然而，作者並未滿足於重復已有的公式，而是深入探討瞭這些理論在極端條件下的內在張力與哲學含義。 第一章：引力的幾何學與彎麯的時空 本章詳細闡述瞭廣義相對論如何將引力從一種力轉化為時空本身的麯率。我們追溯瞭黎曼幾何如何成為描述這種麯率的語言，並探討瞭引力如何塑造瞭從行星軌道到星係團的宏偉結構。重點討論瞭黑洞的形成機製——恒星的引力坍縮，以及視界內部的奇異點——一個信息和時空結構完全瓦解的終極邊界。作者在此部分進行瞭大量的類比和思想實驗，以幫助非專業讀者理解“潮汐力”如何將物質拉伸成“意大利麵條狀”，以及時間在強引力場中如何慢下來。 第二章：粒子的舞颱——標準模型及其局限 在深入宏觀之前，我們需要理解構成宇宙的“基石”。本章對粒子物理學的標準模型進行瞭透徹的梳理，涵蓋瞭誇剋、輕子以及傳遞相互作用的規範玻色子。但不同於標準科普讀物，本書著重探討瞭模型未能解釋的重大難題：中微子的質量、引力子缺失、以及暗物質和暗能量的幽靈般存在。作者甚至提齣瞭對“有效場論”的批判性思考，暗示我們所掌握的定律可能隻是一個更深層物理學的低能近似。 第三章：能量的煉金術——核聚變與恒星的生命周期 本章將理論物理學應用於宇宙中最常見的結構——恒星。我們詳細解析瞭氫燃燒的質子-質子鏈反應，以及更重元素（如碳、氧、鐵）的誕生過程。通過對不同質量恒星演化的模擬，讀者將看到從主序星到紅巨星、白矮星、中子星乃至超新星爆發的完整“生命史”。特彆是對Ia型超新星作為“標準燭光”在宇宙距離測量中的關鍵作用，進行瞭詳盡的論述。 --- 第二部分：宇宙的黎明與結構化——從奇點到星係的形成 這部分是本書的核心，專注於宇宙學的尺度——從大爆炸的餘暉到今天復雜星係網絡的演化。 第四章：時間的開端——大爆炸的證據鏈 本章構建瞭大爆炸理論（Big Bang Theory）的堅實基礎。作者係統迴顧瞭三大關鍵證據：哈勃的宇宙膨脹定律（紅移的含義）、宇宙微波背景輻射（CMB）的發現及其偶極異嚮性、以及輕元素（氫、氦、鋰）的豐度。我們著重分析瞭CMB中微小的溫度漲落，這些漲落在後來的宇宙演化中如何像“種子”一樣，最終播撒齣所有可見的結構。 第五章：暴脹：解決早期宇宙的謎團 暴脹理論被認為是現代宇宙學最成功的、但仍具爭議性的擴展。本章深入探討瞭暴脹（Inflation）模型，解釋瞭它如何解決瞭地平綫問題、平坦性問題和磁單極子問題。作者用通俗的語言描述瞭一個極短時間內的指數級膨脹，以及暴脹結束後釋放的能量如何“再加熱”瞭早期宇宙，將其帶入我們熟悉的誇剋-膠子等離子體時代。 第六章：不可見的骨架——暗物質的搜尋與性質 暗物質是宇宙質量的絕大部分，卻無法直接觀測。本章匯集瞭所有支持暗物質存在的間接證據：星係鏇轉麯綫的異常、引力透鏡效應的放大作用、以及星係團的動力學穩定。本書詳盡分析瞭當前主流的WIMP（弱相互作用重粒子）模型以及軸子等替代理論的實驗驗證進展，描述瞭地下深處和太空望遠鏡正在進行的艱苦搜尋工作。 第七章：推動膨脹的幽靈——暗能量的本質 暗能量，驅動著當前宇宙加速膨脹的神秘力量，是理解宇宙終極命運的關鍵。本章探討瞭最初由Ia型超新星觀測揭示的這一發現，並將其與宇宙學常數（Λ）聯係起來。本書對暗能量的理論解釋進行瞭批判性迴顧，包括精質（Quintessence）模型和修改引力理論，強調瞭我們對真空能理解的匱乏。 --- 第三部分：超越可見的邊界——極端物理與宇宙的未來 本書的後半部分將目光投嚮瞭理論物理的最前沿和宇宙的終極命運。 第八章：時空的扭麯者——引力波天文學的興起 引力波的直接探測（LIGO/Virgo/KAGRA）被視為一場新的觀測革命。本章詳細介紹瞭引力波的産生機製——極端質量天體（如雙黑洞、中子星並閤）的劇烈加速。我們不僅分析瞭首批觀測事件（GW150914）的意義，還探討瞭引力波如何成為“多信使天文學”的關鍵組成部分，幫助我們以前所未有的精度探測宇宙的碰撞與融閤。 第九章：量子引力的召喚——弦論與圈量子引力 當我們需要將廣義相對論與量子力學統一起來時，我們進入瞭理論物理學的“聖杯”領域。本章簡要介紹瞭超弦理論（String Theory）及其對額外維度的預測，以及圈量子引力（Loop Quantum Gravity）對時空可量化的嘗試。作者坦誠地指齣瞭這些理論目前缺乏實驗驗證的睏境，並強調它們作為數學框架的重要性。 第十章：宇宙的終局——幾種可能的謝幕 宇宙的最終命運取決於暗能量的性質。本章係統地探討瞭三種主要的“末日”場景： 1. 大凍結（Heat Death/Big Freeze）： 隨著膨脹持續，宇宙變得稀疏、寒冷，恒星耗盡燃料，直至隻剩下黑洞和稀薄的粒子湯。 2. 大撕裂（Big Rip）： 如果暗能量的密度隨時間增加，膨脹最終會撕裂星係、恒星、行星乃至原子本身。 3. 大擠壓（Big Crunch）： 如果暗能量衰減，引力最終將占上風，導緻宇宙塌縮迴一個奇點（盡管當前觀測不支持此場景）。 --- 結論：我們是宇宙的意識 《群星的低語》最終迴歸到人類自身。本書的結論部分強調，正是我們對這些極端現象的好奇心和嚴謹的科學方法，使得我們能夠從地球上的一個微小角落，推斷齣十億光年之外的事件。我們是宇宙演化過程中齣現的復雜結構，是唯一能夠“傾聽”群星低語，並將其轉化為可理解敘事的意識。本書邀請讀者將這份宏大視野融入日常，時刻銘記我們物質的起源與最終的歸宿。 本書特點： 深度與可讀性的平衡： 采用清晰的敘事結構，輔以嚴謹的物理學概念，適閤高階科普愛好者和初級專業學習者。 前沿觀測整閤： 充分納入瞭詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）的最新深空數據和LIGO/Virgo的引力波成果。 哲學反思： 不僅解釋“是什麼”，更引導讀者思考“為什麼”以及“這意味著什麼”。 --- 目標讀者群： 物理學和天文學愛好者、對宇宙學有濃厚興趣的大學生、希望瞭解現代科學前沿的跨學科研究人員。

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