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出版者:电子工业出版社

作者:委会

出品人:

页数:178

译者:

出版时间:2005-7

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787121014192

丛书系列:

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《瀚海星辰：宇宙未解之谜探索指南》 书籍简介： 人类仰望星空已有数千年，从古老的星座传说，到如今对黑洞、暗物质的尖端探测，宇宙始终是激发我们求知欲的终极疆域。《瀚海星辰：宇宙未解之谜探索指南》并非一本教科书，它是一部面向所有对浩瀚星海心怀敬畏与好奇的探索者的深度游记和前沿报告。本书旨在梳理并深入剖析当代天体物理学、宇宙学前沿领域中那些尚未找到确凿答案的重大谜题，带领读者穿越虫洞理论的边缘，潜入超新星爆发的中心，并站在理论物理学的最前沿，审视我们对时间、空间和物质本质的理解。 第一部分：宇宙的开端与终极命运——溯源与归宿的迷雾 宇宙的起源，是人类思考的最深层次问题之一。本书从大爆炸理论的基石出发，但重点聚焦于“奇点”本身——我们如何描述那个密度无限大、温度无限高的初始状态？我们目前的物理定律在那里是否失效？作者将详尽介绍暴胀理论（Inflation Theory）的最新模型和面临的观测挑战，特别是针对“再加热”过程的细节探讨。 更引人入胜的是对宇宙终极命运的推演。我们生活在一个加速膨胀的宇宙中，但这种膨胀背后的驱动力——暗能量，至今仍是最大的谜团。本书将系统地对比五种主流暗能量模型，从宇宙学常数到更复杂的标量场理论（如 क्विंटessence），并分析当前欧洲核子研究组织（CERN）和詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）对早期星系观测结果如何制约这些模型。我们是否会迎来“大撕裂”（Big Rip），还是永恒的“大冻结”（Big Freeze）？书中对这些情景进行了细致的场景模拟和概率分析。 第二部分：物质的幽灵——暗物质的搜寻与本质 构成我们所见宇宙的普通物质（原子、电子、质子）仅占总质能的不到5%。剩下的近27%被一种不发光、不与电磁力发生作用的神秘物质占据——暗物质。本书将详尽回顾过去三十年间，全球地下深处进行的各类直接探测实验（如XENONnT、LUX-ZEPLIN）的原理和最新零结果的意义。这些“未果”的实验，正不断压缩着弱相互作用重粒子（WIMPs）的参数空间。 同时，本书深入探讨了间接探测的进展，例如费米伽马射线空间望远镜对银河系中心异常伽马射线信号的分析，以及对矮星系团中湮灭信号的持续搜寻。对于理论物理学家提出的替代方案，如轴子（Axions）、惰性中微子（Sterile Neutrinos）和原始黑洞（Primordial Black Holes）作为暗物质候选者的可能性，本书均提供了深入的解读和当前实验的限制性结论。我们不仅描述了“我们不知道什么”，更着重分析了“我们现在如何知道得更少”。 第三部分：时空深处的奇异构造——黑洞、引力波与量子引力的鸿沟 黑洞，是广义相对论预言的最极端的时空扭曲。从事件视界的捕获能力到史瓦西半径的精确计算，本书将探讨爱因斯坦理论在黑洞视界处的极限。重点内容在于信息悖论（Information Paradox）：当物质落入黑洞后，其携带的量子信息是否真的永远丢失了？霍金辐射如何调和量子力学与广义相对论的冲突？书中详细阐述了“火墙理论”、“虫洞隧道”等激进的解决方案，以及它们对量子引力理论构建的指导意义。 引力波天文学的兴起极大地拓宽了我们观测宇宙的窗口。LIGO和Virgo探测到的双黑洞并合事件，已成为检验强引力场下物理学的最佳实验室。本书将分析最新的多信使天文学成果——如中子星并合（GW170817）如何帮助我们约束了中子星的物态方程，以及对极端质量比旋进并合事件（EMRIs）的展望，这有望揭示黑洞周围时空的更精细结构。 第四部分：生命在宇宙中的普遍性——系外行星与生物圈的边界 人类对“我们是否孤独”这一问题的追问从未停歇。开普勒和TESS任务已确认了数千颗系外行星，极大地拓宽了我们对行星形成多样性的认知。本书侧重于探讨宜居带（Habitable Zones）的重新定义，考虑恒星活动、行星磁场以及大气成分对液态水存在可能性的影响。 我们将深入探讨“超级地球”和“海洋世界”的内部结构建模，以及大气特征光谱分析（Transit Spectroscopy）中出现的“生物标记”（Biosignatures）的解释困境——例如，甲烷和氧气的共存是否一定指向生物活动？书中也引入了费米悖论（Fermi Paradox）的最新诠释，从“大过滤器”（Great Filter）理论的演进，到对“自我毁灭性文明”和“星际技术障碍”的理性分析。我们不仅仅在寻找生命，更在思考生命存在的先决条件和演化路径的瓶颈。 结语：超越已知边界的科学精神 《瀚海星辰》的最后一部分，是对科学方法论的深刻反思。宇宙的许多谜题，可能需要全新的数学框架或我们尚未发明的物理学定律才能解答。本书强调了交叉学科研究的重要性，并鼓励读者以批判性的思维，去拥抱那些尚未被证实或证伪的宏大猜想。它是一份邀请函，邀请每一个读者加入到这场人类认识自身在宇宙中地位的史诗探索之中。本书的价值，不在于提供标准答案，而在于清晰地呈现我们所面临的挑战的规模与深度。

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