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出版者:广西民族出版社

作者:蓝斌,冯明贵

出品人:

页数:161

译者:

出版时间:2004-7

价格:6.00元

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isbn号码:9787536346529

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探寻宇宙奥秘：《星辰轨迹与宇宙演化》 内容提要： 本书深入浅出地剖析了天文学和宇宙学的核心概念，带领读者踏上一场穿越时空的壮丽旅程。从我们太阳系的行星、恒星的生命周期，到遥远的星系团、黑洞的本质，乃至宇宙大爆炸的理论基础与未来命运的猜想，本书以严谨的科学态度和引人入胜的叙事风格，构建了一幅宏大而精微的宇宙图景。书中不仅涵盖了现代天文学的最新发现，如系外行星的探索、引力波的探测，还详细阐述了支撑这些发现的物理学原理，旨在为普通读者搭建一座通往浩瀚宇宙的坚实桥梁。 --- 第一部分：立足脚下——我们的太阳系与地球的邻居 本书的第一部分将目光聚焦于我们赖以生存的家园——太阳系。我们不再仅仅是停留在对夜空中闪烁光点的观望，而是深入探究这些天体的形成、结构与动态。 第一章：太阳，万物之源 太阳，这颗位于银河系猎户旋臂中的中等质量恒星，是太阳系能量的终极来源。本章首先回顾了太阳的基本参数，包括其质量、光度、年龄以及化学组成。随后，我们详细探讨了太阳的内部结构——从核心的核聚变反应（质子-质子链反应），到辐射区和对流层的能量传输机制。书中的重点内容之一是太阳活动周期，如太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射（CME）。我们阐述了这些活动如何影响地球的电离层、卫星通信乃至电网安全，强调了空间天气预报的重要性。此外，本章还介绍了赫罗图（Hertzsprung-Russell Diagram）在恒星演化初期的应用，将太阳置于其生命周期的准确位置。 第二章：行星的形态与多样性 太阳系八大行星（外加矮行星冥王星的地位探讨）展示了惊人的多样性。我们系统地分类讨论了类地行星（水星、金星、地球、火星）和类木行星（木星、土星、天王星、海王星）。对于每颗行星，我们不仅仅罗列了表层特征，更深入到其地质活动、大气构成和磁场特征。例如，金星的失控温室效应如何形成极端高温；木星的深层氢金属海洋及其强大的磁场如何产生。在卫星系统方面，我们着重分析了几个关键天体：木卫二（欧罗巴）冰壳下的液态海洋及其潜在生命迹象；土卫六（泰坦）拥有甲烷循环的独特大气层和地表湖泊。矮行星带，特别是谷神星和冥王星，则代表了太阳系形成初期的“时间胶囊”，它们的发现极大地修正了我们对太阳系外缘的认知。 第三章：小天体与太阳系的边界 柯伊伯带、奥尔特云是太阳系尚未被完全征服的边疆。本章详细介绍了小行星、彗星、流星体的起源、构成与运动规律。通过对近地小行星（NEOs）的监测，我们阐述了行星防御的基本策略和技术。彗星的“生命周期”——从遥远冰封的母体到靠近太阳时喷射出的壮观尘埃与气体尾迹——被分解为详细的物理过程。此外，本书还探讨了太阳风的本质及其与行星磁场的相互作用，以及日球层（Heliosphere）如何界定太阳系在星际介质中的范围。 --- 第二部分：超越边界——恒星的诞生、生命与死亡 本部分将视角拉远，聚焦于宇宙中最基本的发光实体——恒星，探究其从诞生到消亡的完整生命史诗。 第四章：恒星的胚胎与诞生 恒星的形成起始于巨大的分子云。本章详细描述了引力坍缩的过程，包括原恒星阶段、特里普勒（T Tauri）星的特征，以及如何通过角动量守恒来解释恒星周围吸积盘的形成。我们着重分析了“初始质量”对恒星命运的决定性影响。质量较小的恒星（红矮星）如何以极其缓慢的速度燃烧氢，而大质量恒星则以壮丽的姿态迎接它们的终点。 第五章：恒星的稳态与演化路径 恒星在其主序阶段通过核心的氢核聚变维持着流体静力平衡。本章深入解析了不同质量恒星在主序阶段的能源机制（如质子-质子链和CNO循环）及其在赫罗图上的位置。随着核心氢耗尽，恒星开始“死亡”。对于低质量恒星，我们详细描述了红巨星的膨胀、氦闪现象，以及最终抛出外层形成美丽的行星状星云和白矮星的过程。白矮星的质量极限——钱德拉塞卡极限（Chandrasekhar Limit）——是理解恒星残骸的关键。 第六章：大质量恒星的壮丽终结 质量超过太阳八倍的恒星，其演化则更为剧烈。本章关注于这些巨型恒星如何通过逐层燃烧更重的元素（碳、氖、氧、硅），直到形成一个不稳定的铁核。铁核的产生标志着引力完全压倒了热压力。我们详细描述了随后发生的灾难性事件：核心的快速塌缩、反弹，以及最终形成超新星爆发（Type II Supernova）。超新星不仅是宇宙中最壮观的能量释放事件，更是将重元素（比铁更重的元素）播撒到宇宙空间的主要途径。 --- 第三部分：极端的宇宙——黑洞、中子星与时空结构 本部分探索了宇宙中最极端、最引人入胜的天体物理现象，这些现象深刻地挑战了我们对物质和时空的日常直觉。 第七章：中子星与脉冲星 超新星爆发后的致密残骸，要么是白矮星，要么是中子星，要么是黑洞。中子星是宇宙中最致密的物质形式之一，其密度高到原子结构被彻底瓦解。本章解释了中子星的形成机制，特别是电子和质子在中微子捕获下转化为中子的过程。我们深入探讨了脉冲星——高速自转的中子星——如何通过强大的磁场发射出周期性的电磁辐射束，这使得它们成为精确的宇宙“灯塔”。费米子简并压如何支撑住中子星的巨大引力，以及中子星合并事件（产生的千新星和引力波）的观测意义。 第八章：时空的扭曲——黑洞的本质 黑洞，广义相对论的预言，是引力完全支配一切的时空区域。本章详细解释了史瓦西半径和事件视界的物理意义——一旦跨越此界限，任何物质或光线都无法逃脱。我们探讨了史瓦西黑洞（不旋转）和克尔黑洞（旋转）的结构，以及奇点处的物理状态。本书还涵盖了黑洞的“三毛定理”（质量、角动量和电荷是其唯一可观测的属性）以及霍金辐射理论，探讨了黑洞的蒸发过程。对银河系中心超大质量黑洞（人马座A）的观测证据（如恒星轨道、事件视界望远镜的图像）提供了黑洞存在的无可辩驳的证明。 第九章：引力波：时空的涟漪 引力波是爱因斯坦广义相对论的直接推论，是时空本身的涟漪。本章详细介绍了引力波的产生源（如黑洞并合、中子星并合），以及探测它们所依赖的复杂技术——激光干涉引力波天文台（LIGO）和Virgo的原理。引力波天文学的兴起，开辟了“多信使天文学”的新纪元，使我们能够“聆听”宇宙深处的剧烈事件，而不仅仅是依靠光线观测。 --- 第四部分：宇宙的宏大叙事——结构、起源与未来 本部分的焦点扩展到整个宇宙，从我们所在的星系到宇宙的起源和终极命运。 第十章：星系的结构与演化 星系是宇宙中的基本结构单元。我们分类介绍了三种主要的星系形态：螺旋星系（如银河系）、椭圆星系和不规则星系。本章详细分析了星系的内部动力学，包括恒星运动、星际介质的分布，以及暗物质在星系晕（Halo）中的作用。我们探讨了星系团和超星系的形成过程，以及星系合并在宇宙演化中扮演的关键角色。同时，对活动星系核（AGN）和类星体的研究，揭示了超大质量黑洞与其宿主星系之间的共生关系。 第十一章：宇宙学的基石与暴胀 本书的核心宇宙学章节。我们从哈勃的观测开始，阐述了宇宙膨胀的证据——红移现象及其与距离的关系（哈勃定律）。随后，我们深入研究了标准宇宙学模型——Lambda-CDM模型。本章的关键部分是宇宙大爆炸理论的三个主要支柱：宇宙的膨胀、轻元素（氢、氦）的丰度、以及宇宙微波背景辐射（CMB）。CMB被视为宇宙“婴儿照片”，其温度的微小波动（各向异性）揭示了早期宇宙的物质分布和几何形状。我们还讨论了暴胀理论（Inflation Theory），它解决了视界问题和平坦性问题，解释了CMB的均匀性。 第十二章：暗物质与暗能量的谜团 观测表明，我们熟悉的普通物质只占宇宙总质能的不到5%。本章致力于解释驱动宇宙演化的两大神秘成分：暗物质和暗能量。暗物质通过其引力效应（如星系旋转曲线、引力透镜效应）被间接探测到，我们介绍了WIMP、轴子等多种候选粒子理论。暗能量，则被认为是导致宇宙加速膨胀的内在驱动力。我们探讨了暗能量的主要模型，如宇宙学常数（Lambda）和昆托（Quintessence），并讨论了当前实验如何试图区分这些模型，从而揭示宇宙的最终命运——是永恒膨胀，还是最终热寂。 --- 结语：未知的远方 本书的尾声总结了现代天文学正在努力解决的前沿问题：系外行星生命宜居带的搜索、引力波天文学的深化、暗物质的直接探测，以及对宇宙终极定律的统一。我们鼓励读者保持好奇心，认识到科学探索是一个永无止境的过程，我们所了解的宇宙，仍只是冰山一角。 目标读者： 对自然科学有浓厚兴趣的普通读者、高中及大学低年级学生、对宇宙学和天体物理学有入门需求的爱好者。本书旨在以清晰的逻辑和丰富的案例，构建一个系统、现代的天文学知识框架。

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这本书的排版设计真是让人眼前一亮。那种沉稳又不失活泼的字体搭配，使得即便是面对那些看似枯燥的地理数据和图表时，阅读体验也变得轻松起来。尤其值得称赞的是，地图的绘制精度和色彩的运用达到了一个相当高的水准。我记得有一次在研究气候带分布图时，深切感受到那种色彩过渡的自然和细腻，完全不像很多同类书籍那样显得生硬或失真。图例的标注清晰明了，即便是初次接触复杂地理概念的学生也能很快抓住重点。作者在细节上的打磨，比如章节之间的过渡页，或者重要概念的加粗处理，都显示出一种对读者友好性的极致追求。翻阅起来，感觉不像是在啃一本教科书，更像是在阅读一本精心制作的地理画册，让人忍不住想要一直翻下去，去探索那些隐藏在精美图文背后的地理奥秘。这种对视觉体验的重视，无疑大大提升了学习的兴趣和效率，让枯燥的知识点变得鲜活起来。

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从结构布局上看，这本书的逻辑层次安排得极其精妙和科学。它没有采用传统的“先理论后应用”的僵硬模式，而是采取了一种螺旋上升的教学路径。初级概念的引入非常克制和精准，为后续复杂模型的建立打下了坚实的基础。等到进入到区域地理的探讨时，你会发现前面所有分散的知识点是如何像被无形之手串联起来，形成一个完整的认知链条。特别是知识点之间的交叉引用设计，做得非常巧妙，当你阅读某一章节时，总能看到对其他章节相关内容的简要回顾或前瞻性提示，这极大地增强了全书的知识连贯性，避免了知识点的碎片化。这种精心编排的阅读体验，让读者在不知不觉中构建起了一个结构完整、不易坍塌的地理知识体系框架，对于构建全局观非常有帮助，绝非一般教材能比拟的细致用心。

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这本书的叙述风格简直是一股清流，它成功地将严谨的学术性与引人入胜的故事性完美地融合在了一起。我特别喜欢作者在阐述宏观地理现象时，总能巧妙地穿插一些富有哲理性的思考或者生动的案例分析。比如，在讲解板块构造运动时，作者没有仅仅停留在岩石圈的运动描述上，而是延伸到了人类文明如何因地貌的差异而演变出不同的生活方式，这种由“物”及“人”的视角，极大地拓宽了读者的思维边界。文字流畅自然，几乎没有那种为凑字数而堆砌的空洞词汇，每一句话似乎都经过了深思熟虑，言简意赅却又富有张力。对于我这种学习地理多年的人来说，这种深入浅出的表达方式，反而能帮助我重新审视和巩固那些自以为已经掌握的知识点，挖掘出更深层次的内在联系。它不仅仅是一本知识的传授者，更像是一位循循善诱的智者，引领我在地理学的广阔天地中遨游。

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使用过程中的一个突出感受是，这本书在配套资源的整合利用上做得非常到位。虽然我没有直接使用过其配套的电子资源，但从书本中引用的数据来源和案例的鲜活性，就能推断出其背后的资源库是多么强大且富有活力。书中对许多地理术语的解释，除了给出标准定义外，还提供了不同学派或历史时期的观点演变，这种多维度的解释方式，极大地培养了我们批判性思考的能力。它教会我的不是“是什么”，而是“为什么是这样”，以及“有没有其他的可能性”。每一次深入研读，都像是在进行一场小型的学术探究，而不是被动地接受灌输。这种引导深度思考的设计，让学习过程充满了探索的乐趣，让人感觉手中的不仅仅是一本手册，而是一套打开世界复杂性的工具箱。

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这本书在内容的前沿性和实用性方面，展现出了令人印象深刻的洞察力。它显然不仅仅局限于对传统地理教材的简单复述和更新，而是非常积极地吸收和融入了近年来地理学界的新兴研究成果和热点议题。我尤其欣赏作者对可持续发展和全球环境变化这些当代议题的切入角度，处理得既不过分恐慌，也不流于表面，而是基于扎实的地理科学原理，进行审慎的分析和论证。这种与时代脉搏紧密相连的编辑策略，使得这本书的价值远远超越了一本应试参考书的范畴，更像是一份面向未来世界的地理素养指南。它促使我思考，在瞬息万变的全球背景下，地理知识如何指导我们的决策和行动，这种知识的“活性”是极其宝贵的。

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