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出版者:

作者:Baldisserotto, Bernardo (EDT)/ Romero, Juan Miguel Mancera (EDT)/ Kapoor, B. G. (EDT)

出品人:

页数:540

译者:

出版时间:

价格:1107.00 元

装帧:

isbn号码:9781578084470

丛书系列:

图书标签:

鱼类
渗透压调节
生理学
动物生理学
淡水鱼
海水鱼
离子平衡
渗透压
生物学
水生生物

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具体描述

浩瀚星河的低语：宇宙的起源、演化与终极命运内容简介本书是一部宏大叙事与微观探究并重的科普巨著，带领读者穿越时空，从宇宙的第一个瞬间——奇点爆发，一直追溯到可能到来的最终结局。它不仅仅是对天文学和宇宙学现有知识的梳理，更是一次深邃的哲学思辨之旅，旨在解答人类亘古以来的终极疑问：我们从何处来，将往何处去？第一部分：太初的混沌与光明的诞生（宇宙的黎明）本书伊始，我们将回到时间的原点。 1. 奇点之前：未知的边界我们首先要面对的是那个最令人困惑的概念：奇点。在爱因斯坦的广义相对论框架下，宇宙的开端被描述为一个密度无限大、体积无限小的点。然而，这个描述本身就暴露了现有物理学的局限性。我们不在此处探讨量子引力理论的各种尝试（如弦理论或圈量子引力），而是聚焦于“事件”本身。我们将详细解析，基于现有的观测证据，我们如何推断出时间在那个瞬间开始。我们将用生动的比喻，描绘经典物理学在这一极端条件下的“崩溃”，并引出对“普朗克时代”——那个微小到无法被经典描述的时代——的敬畏。 2. 暴胀的瞬间：宇宙的快速扩张从奇点到宇宙的第一个可观测事件，是令人难以置信的“暴胀”时期。本书将细致阐述暴胀理论的必要性，它如何完美地解释了宇宙的平坦性、视界问题（Horizon Problem）和磁单极子问题。我们不仅会介绍暴胀驱动场（Inflaton Field）的理论模型，还会深入探讨由暴胀引发的量子涨落如何成为后来星系团形成的“种子”。这些最初的微小不均匀性，是如今我们仰望星空时所见万千星辰的根源。 3. 夸克时代与基本粒子的“创世纪” 当宇宙的温度开始下降，物质开始凝结。本书将详细描述从基本粒子（夸克、轻子）形成，到强核力将夸克束缚成质子和中子的过程。我们将描绘一个粒子“炼金术”的熔炉，探讨物质与反物质的微弱不对称性——正是这种不对称，使得我们今日得以存在，否则宇宙将是纯粹的能量海洋。 4. 核合成的熔炉：氢与氦的诞生大爆炸后的前三分钟，是宇宙化学的奠基时刻。本书将精确还原“太初核合成”的条件，计算出宇宙中氢、氦以及微量锂的初始丰度。这些元素比例，是现代宇宙学最坚实的观测证据之一，其精确性是检验任何宇宙学模型的试金石。我们将讨论为什么更重的元素无法在此时形成，为后续恒星的诞生埋下伏笔。第二部分：星辰的漫长旅程与结构的形成（宇宙的成熟期）宇宙进入了“黑暗时代”，但并非真正的黑暗，而是缺少发光恒星的时期。 5. 复合时期：光子的解放在宇宙诞生约38万年后，温度降至约3000开尔文，电子终于被原子核捕获，形成了第一个中性原子。这一事件的直接后果是光子得以自由传播，形成了我们今天观测到的“宇宙微波背景辐射”（CMB）。我们将详细解读CMB的各项参数——温度各向异性、极化信息——它们是哈勃常数、物质密度和暗能量密度的直接窗口。 6. 结构形成：从暗物质的“骨架”到第一批恒星恒星、星系和星系团的形成，离不开“暗物质”的引力支架。本书将深入分析暗物质的性质及其在结构形成中的关键作用。我们将追踪第一个恒星（Population III Stars）的诞生过程——它们是纯粹由氢和氦构成的巨型恒星，燃烧剧烈，寿命短暂。它们的死亡，通过超新星爆发，首次将碳、氧等重元素播撒到宇宙空间中，为后续行星和生命的出现提供了原材料。 7. 星系与星系团的“宇宙网” 本书将介绍星系演化的复杂图景：从小星系的合并、到超大质量黑洞的驱动活动、再到星系团和超星系团的形成。我们讨论引力如何塑造出宇宙中最大的结构——广袤的“宇宙网”和空洞（Voids），展现了宇宙的宏大几何学。第三部分：现代宇宙学的挑战与前沿探索（未解之谜）在理解了已发生的历史之后，本书将转向当前宇宙学面临的两大核心谜团。 8. 暗能量：加速膨胀的驱动力自1998年发现宇宙正在加速膨胀以来，暗能量成为了物理学界最大的挑战。我们将详细考察观测证据，包括Ia型超新星、重子声学振荡（BAO）以及CMB的最新数据。本书将对比主流的“宇宙学常数”（Λ）模型与更具争议性的“第五种力”理论（如Quintessence），探讨暗能量的本质是真空能还是某种动态场。 9. 暗物质的身份之谜尽管我们观测到了暗物质的强大引力效应，但它的基本粒子属性仍然未知。我们将系统回顾搜寻暗物质粒子的所有主要路径：从直接探测（地下的氙实验）、间接探测（伽马射线和中微子信号），到大型强子对撞机（LHC）的产生实验。本书将梳理WIMPs（弱相互作用重粒子）、轴子（Axions）等主要候选者的物理模型和实验瓶颈。第四部分：宇宙的终极命运（万物的归宿）宇宙的未来取决于暗能量的性质。本书将依据当前的物理模型，推演几种可能的终局场景。 10. 永恒的膨胀：大冻结（Heat Death）如果暗能量保持为宇宙学常数，宇宙将持续加速膨胀。我们将描绘这一遥远的未来：星系最终将彼此远离，连光也无法跨越它们之间的距离。恒星燃料耗尽，黑洞蒸发（霍金辐射），最终宇宙将变成一个极度稀疏、极度寒冷的“热寂”状态，所有能量和信息趋于均匀分布，再无任何可做功的梯度。 11. 撕裂的结局：大撕裂（Big Rip）如果暗能量的密度随着时间增加（即“幻影暗能量”），膨胀的驱动力将最终压倒引力、电磁力和强核力。我们将计算这一场景下的时间尺度：从星系团解体，到星系被撕裂，最终原子核和基本粒子本身也将被拉伸，标志着时空结构的彻底瓦解。 12. 循环与回归：大挤压（Big Crunch）或其他周期模型虽然当前数据强烈支持永恒膨胀，但本书仍会审视经典模型——如果暗能量减弱或引力最终获胜，宇宙可能收缩回一个奇点。此外，我们将探讨更为前沿的“大反弹”（Big Bounce）理论，即宇宙可能经历无限次的膨胀与收缩循环，我们的宇宙只是其中一个周期。 --- 本书的写作风格力求严谨而富有激情，将复杂的数学模型转化为可理解的物理图像。通过对观测数据（如哈勃望远镜、詹姆斯·韦伯望远镜、普朗克卫星等）的深入解读，读者将能够直观地把握宇宙学研究的最新进展，并对我们身处的这个宏大、古老而又充满未知的时空产生更深层次的认知。它是一部献给所有对“存在”之谜心怀敬畏之人的指南。