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出版者:龙门书局

作者:郑学遐

出品人:

页数:123

译者:

出版时间:2006-5

价格:12.00元

装帧:平装

isbn号码:9787508810812

丛书系列:

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《星辰轨迹：宇宙探索与文明演进》 一、 浩瀚序章：叩问宇宙的起源与结构 本书以人类对宇宙的千年仰望为引，深入浅出地剖析了现代天体物理学的核心议题。我们不再满足于肉眼所见的点点星光，而是力求理解驱动这一切的根本规律。 1.1 宇宙的诞生与膨胀：从奇点到可观测边界 章节首先聚焦于宇宙学中最具革命性的理论——大爆炸模型。我们将详细回顾支持该理论的强有力证据，包括宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其意义，以及哈勃定律所揭示的宇宙加速膨胀现象。读者将跟随科学家的脚步，穿越时空的迷雾，探索宇宙诞生初期的极高能量状态，理解夸克、轻子如何在瞬间形成，以及物质与反物质的微小失衡如何塑造了我们今天的宇宙。我们还将探讨暗物质和暗能量的谜团，它们占据了宇宙能量密度的绝大部分，却是我们目前物理学知识体系中最不确定的部分。如何通过引力透镜效应、星系旋转曲线等间接证据来“描绘”暗物质的分布，以及暗能量驱动的“斥力”如何决定了宇宙的最终命运，都将在本部分得到详尽的阐述。 1.2 恒星的生与死：元素的熔炉与超新星的壮丽谢幕 恒星是宇宙中最壮观的“炼金术士”。本章深入恒星演化的全过程，从分子云的引力坍缩到主序星的氢核聚变，再到红巨星阶段的氦闪与碳氧核合成。我们将详细解读核聚变反应的精确条件和效率，解释为什么铁元素是恒星生命周期中的终点。随后，笔锋转向恒星生命的终结：白矮星的命运、中子星的极端密度以及黑洞的事件视界。特别地，我们将用大量篇幅讨论Ia型和II型超新星的爆发机制，它们不仅是宇宙中最亮的天体事件，更是将构成我们身体的碳、氧、硅乃至更重的元素（如金和铀）播撒到星际空间的唯一途径。理解恒星的生灭，就是理解我们自身物质来源的宏大叙事。 1.3 星系的构建与演化：从尘埃到宏伟的岛屿宇宙 我们的太阳系只是银河系数千亿颗恒星中的一员。本章探讨星系的形成与结构。从早期的不规则星系，到壮丽的旋涡星系（如银河系和仙女座星系），再到椭圆星系，我们将分析影响星系形态的关键因素，包括早期物质的分布、星系合并事件的频率与强度，以及中心超大质量黑洞的反馈作用。读者将了解到“星系群”和“星系团”的引力粘合作用，以及宇宙网（Cosmic Web）这一宏大尺度的结构如何决定了星系在空间中的分布格局。 二、 生命的密码：地球生态与地外探索 如果说宇宙学是关于“大尺度”的叙事，那么本章则聚焦于“生命如何可能”的微观与行星尺度问题。 2.1 地球的特殊性：宜居带与复杂生命的诞生 地球为何成为生命的发源地？本节深入探讨了行星科学的诸多关键要素。我们将分析板块构造对气候稳定性的贡献、液态水存在的必要性、以及磁场对抵御宇宙射线的关键作用。特别是，我们剖析了“宜居带”的概念，它并非一个固定的区域，而是受恒星类型、行星大气组分等多种因素制约的动态范围。更进一步，本书将探讨生命起源的化学过程（化学进化），从简单的有机分子到自我复制的RNA世界，再到第一批细胞的形成，追溯生命演化中关键的生物化学飞跃。 2.2 太阳系内的寻觅：冰封的世界与地下海洋 在太阳系内，生命的痕迹是否仅仅局限于地球？本章详尽考察了火星、木卫二（欧罗巴）和土卫二（恩克拉多斯）的最新探测结果。我们将分析火星古代液态水的证据，并探讨其地下冰层下可能存在的生命残余物。对于冰卫星，重点在于分析它们的潮汐加热机制如何维持冰层下的液态水海洋，以及通过“深海热泉”等极端环境，生命是否有可能不依赖光合作用而繁荣。对这些世界的探索，直接关系到我们对“生命普遍性”的判断。 2.3 搜寻地外文明（SETI）与费米悖论的拷问 当我们把目光投向更远的恒星系，便不得不面对费米悖论：宇宙如此古老、如此浩瀚，为什么我们至今没有接收到任何确凿的外星文明信号？本章系统梳理了SETI项目的技术路线，从射电望远镜阵列到光学SETI，以及对系外行星（Exoplanets）大气光谱的生物标记物（Biosignatures）分析。同时，我们将深入探讨大过滤器理论（The Great Filter）的各种假说——生命演化中的哪些瓶颈是最难以逾越的？这个“过滤器”是位于我们身后（起源非常罕见），还是位于我们前方（技术文明的自我毁灭），对人类的未来具有深远的警示意义。 三、 文明的跃迁：技术、伦理与人类的未来图景 探索的终极目的，是对人类自身命运的关切。本部分将理论与哲学思考相结合，探讨人类文明在宇宙尺度下面临的机遇与挑战。 3.1 先进文明的潜在模式：卡尔达舍夫等级与技术奇点 卡尔达舍夫等级提供了一种衡量文明技术水平的量化标准，即对能源的利用能力：I型（行星级）、II型（恒星级）和III型（星系级）。本章将分析实现这些等级所需要的核心技术突破，例如戴森球的理论构想、高效的聚变能利用，以及星际旅行的可行性（如曲速驱动或虫洞理论的物理基础）。此外，我们将探讨技术奇点，即人工智能的自我迭代速度超越人类理解能力的那个时间点，它将如何重塑文明的形态，并可能成为超越传统卡尔达舍夫等级的“第四种类型”文明。 3.2 星际移民的挑战与伦理边界 在认识到地球生态的脆弱性后，将文明的火种播撒到其他星系成为一种长远策略。本章详细分析了星际航行中的工程难题，包括漫长旅途中的辐射防护、封闭生态系统的长期维持，以及人类生理和心理如何适应数代人的“世代飞船”。更重要的是，本书将引入关于星际伦理的严肃讨论：我们是否有权干预其他行星上潜在的原始生命环境？如果发现已有的、处于低级阶段的地外文明，人类的接触政策应该遵循何种原则（例如“动物园假说”的伦理困境）？ 3.3 哲学反思：我们在宇宙中的位置 总结部分回归到人类存在的根本意义。面对宇宙的尺度，人类的焦虑与成就感并存。本书引导读者思考，探索是否是人类文明的必然驱动力？在巨大的时空背景下，我们如何定义“进步”？《星辰轨迹》旨在激发读者对自然科学的敬畏之心，培养一种跨越国界和时代的“宇宙公民”意识，激励下一代勇敢地继续叩问那些尚未被解答的终极问题。

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