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出版者:山西科学技术

作者:谷海权

出品人:

页数:150

译者:

出版时间:2006-12

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787537728171

丛书系列:

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• 1
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• 宇宙学
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《时空织锦：宇宙演化与基本粒子图景》 书籍简介 《时空织锦：宇宙演化与基本粒子图景》是一部深入探索宇宙起源、结构及其内在运作机制的宏大叙事。本书并非仅仅梳理已知的物理学理论，而是致力于构建一个将量子世界与宏观宇宙、时间维度与物质本体紧密编织在一起的综合性认知框架。我们不再将宇宙视为一个孤立的、由外力驱动的机械系统，而是将其视为一个持续自我组织、信息不断涌现的动态织锦。 本书的叙事从宇宙大爆炸的奇点开始，但着重于“之后”的演化过程——那段信息和结构如何从无序的能量海中浮现。我们将详细剖析宇宙在极早期阶段经历的数次相变：从暴胀期的时空几何重塑，到夸克-胶子等离子体的形成，再到质子和中子的诞生。作者力求以清晰、富有洞察力的语言，阐释粒子物理标准模型（Standard Model）的精妙之处，并将其置于更广阔的宇宙学背景之下审视。 第一部分：时间之矢与空间的褶皱 本部分聚焦于时空本身的性质。我们首先探讨爱因斯坦的广义相对论如何将引力诠释为时空的弯曲。本书将深入探讨黎曼几何的基本概念，但侧重点在于其物理意义：物质如何告知时空如何弯曲，时空如何告知物质如何运动。我们将分析黑洞的视界行为，以及引力波探测带来的全新宇宙观测窗口，这些都迫使我们重新思考“在何处”和“何时”的传统界限。 更具挑战性的是对“时间之矢”的探讨。为什么时间总是单向流逝？本书将细致考察热力学第二定律在宇宙演化中的核心地位，并追溯熵增的起点。我们不仅讨论宏观世界的不可逆性，更会探究量子力学中时间对称性与观测者选择之间的微妙张力。我们将借鉴信息论的视角，提出时间可能是宇宙中信息处理和结构复杂化的必然产物，而非一个先验的背景参数。 第二部分：基本粒子的交响乐 在考察了时空背景之后，我们将潜入物质最深层的结构——粒子物理学。本书对标准模型采取一种批判性的赞美态度：它是一个惊人的成就，但其自身的完备性仍存疑问。我们将详尽介绍夸克（上、下、奇、魅、顶、底）和轻子（电子、中微子及其伴侣）的性质，以及传递基本相互作用的规范玻色子（光子、W/Z玻色子、胶子）。 重点章节将剖析希格斯机制的精妙之处。这不是简单地描述一个“赋予质量的场”，而是将其视为一个潜藏在真空基态中的、关于对称性破缺的深刻物理现象。我们探讨真空的“真实”结构——它并非空无一物，而是充满着量子涨落和势能。 然而，本书的雄心不止于此。我们将把焦点转向标准模型之外的领域。对暗物质和暗能量的探索占据了重要篇幅。我们不仅列举了候选粒子（如WIMPs或轴子），更探讨了它们在宇宙物质能量密度预算中的支配地位，以及它们对宇宙大尺度结构的塑造作用。我们也将探讨中微子的三种振荡现象，这直接挑战了标准模型对中微子质量的假设，暗示着更深层次的对称性结构尚未被揭示。 第三部分：从微观到宏观的涌现 宇宙的魅力在于其层级结构。本部分致力于弥合量子场论的微观描述与星系团形成的宏观动力学之间的鸿沟。 我们将详细分析核合成的宇宙学事件——从氘核的形成到氦的富集，这是元素周期表最早的构建阶段。随后，本书将叙述恒星内部的核聚变过程，解释为什么碳、氧乃至铁元素的产生是必要的，它们如何通过超新星爆发播撒到宇宙空间，为后续行星和生命的形成奠定物质基础。 一个核心论点是涌现性（Emergence）。许多我们习以为常的宏观现象，如固体材料的刚性、导电性，甚至生命本身的复杂性，都是大量基本粒子在特定条件下相互作用的集体行为。本书将运用统计力学和相变理论的工具，解释如何从少量的基本定律推导出丰富的、看似独立的物理学分支。 第四部分：超越与未来的边界 本书的终章将展望物理学的前沿探索。我们将深入探讨弦理论（String Theory）和圈量子引力（Loop Quantum Gravity）等尝试统一引力与量子力学的理论框架。这些理论的核心思想——例如，将点状粒子替换为一维的弦，或将时空本身离散化为量子“原子”——代表了人类对时空和物质终极形态的深刻反思。 我们还将审视量子信息论在宇宙学中的应用，探讨黑洞信息悖论的最新进展，以及“全息原理”可能意味着什么：我们的三维宇宙是否可能只是一个更低维度边界上的信息投影？ 《时空织锦》旨在提供一个连贯的、跨越十几个数量级的宇宙图景。它要求读者不仅要理解公式，更要培养一种对自然界内在和谐与未解之谜的敬畏之心。通过对时间、空间、物质和相互作用的精细解剖，我们得以瞥见这个由基本规则编织而成的、复杂而壮丽的宇宙图景。本书是献给所有对“我们从何处来，我们是什么”抱有深切好奇心的人们的深度导览。

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这本《物质起源》实在是让我大开眼界！我一直对宇宙的诞生和物质的构成充满好奇，但大多数科普读物要么过于艰深，要么流于表面，很难找到真正能打动人心、又能让我产生深刻理解的作品。这本书简直是为我量身定做的！它从最基本的粒子层面讲起，一步步构建起我们熟悉的宇宙万物。作者的叙述方式非常巧妙，他并没有直接丢给我们大量的公式和术语，而是用极其生动形象的比喻，将那些抽象的概念具象化。我尤其喜欢书中关于“量子涨落”的描述，读起来就像是在看一场宇宙级别的“无中生有”的魔术表演，简直太神奇了！而且，书中对暗物质和暗能量的探讨，也让我意识到我们对宇宙的认知还有多么局限。我一直以为我们已经对宇宙了解得差不多了，但《物质起源》让我看到了一个更为广阔、更为神秘的世界。它激发了我无穷的求知欲，我甚至开始重新审视身边的一切，思考它们到底是怎么来的，又是以什么组成的。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪。我强烈推荐给所有对宇宙、对科学、对生命充满好奇的读者。

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初拿到《物质起源》这本书，说实话，我并没有抱太大的期待。毕竟，关于物质起源的理论，我自认了解得也算不少，什么大爆炸理论、粒子物理的标准模型，这些都耳熟能详。然而，当我翻开这本书的扉页，便立刻被一种全新的视角和叙述方式所吸引。作者并没有简单地罗列事实，而是将科学的探索过程，那些无数次的失败、那些灵光乍现的时刻，都描绘得绘声绘色。书中对早期宇宙那段“混沌”时期的描绘，简直像是在阅读一部史诗。我仿佛能看到那些炽热的粒子在相互碰撞、融合，最终凝聚成我们今天看到的星辰大海。特别让我印象深刻的是，作者在探讨物质基本粒子时，并没有止步于“是什么”，而是深入“为什么”。为什么会有这些粒子？为什么它们会以这样的方式相互作用？这些问题，在书中得到了极具说服力的解答，而且解答的过程本身就充满了哲学思辨的魅力。这本书让我深刻地体会到，科学探索并非是冷冰冰的公式和数据，而是一场充满激情和智慧的追寻。它拓展了我对宇宙的认知边界，也让我对人类探索未知的能力充满了敬畏。

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《物质起源》这本书，确实是一本能够颠覆你固有认知的读物。我一直认为自己对宇宙学有一定的了解，但这本书所展现出的深度和广度，还是让我感到非常惊喜。作者的叙述风格非常严谨，但又不失趣味性。他通过对各种实验和理论的深入剖析，向读者展示了科学家们是如何一步步揭示物质起源的奥秘的。书中关于“希格斯机制”的讲解，让我对粒子的质量来源有了前所未有的清晰认识，那种“上帝粒子”诞生的过程，简直像是在阅读一部科幻小说，却又真实得令人惊叹。而且，作者在介绍不同理论的演变时，非常客观地展现了科学的进步是一个不断修正和完善的过程，这对于培养读者的科学素养非常有益。这本书让我明白了，我们所看到的物质世界，并非是理所当然的存在，而是经历了一系列极端条件下的演化才得以形成的。它激起了我对宇宙更深层次的探索欲望，也让我对人类智慧的伟大有了更深刻的认识。

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这本《物质起源》带给我的体验，远远超出了我阅读一本科学书籍的预期。我原本只是想了解一下宇宙从何而来，但这本书却像是一次深度的心灵洗礼。作者的叙述方式非常独特，他并没有选择枯燥乏味的科普语言，而是将科学的逻辑和人性的情感巧妙地融合在一起。在描述宇宙大爆炸那一刻时，我竟然能感受到一种近乎崇高的敬畏感，仿佛我置身于那个宇宙初生的洪荒之中。书中对“夸克”和“轻子”的介绍，让我仿佛看到了构成万物的最原始的“砖块”，它们之间的组合和分离，构成了我们今天所看到的一切。我尤其赞赏作者在探讨宇宙膨胀和星系形成时，所展现出的宏大视角。读到这里，我常常会暂时放下书本，仰望星空，思考自己在宇宙中的位置，以及这一切的来龙去脉。这本书不仅刷新了我对科学的认知，更在某种程度上，影响了我对生命和存在的思考方式。它让我明白，我们所经历的一切，都与那个遥远的、炽热的开端息息相关。

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《物质起源》这本书，可以说是我近期阅读中最让我感到震撼的一部科普作品了。我一直对宇宙的形成和构成有着莫名的迷恋，但很多书都只是点到为止，无法真正满足我的求知欲。而这本书，简直就是把宇宙从无到有、从虚无到实体的发展历程，像放电影一样展现在我眼前。作者的文字功底深厚，将极其复杂的科学理论，用一种抽丝剥茧、层层递进的方式娓娓道来。我最欣赏的是书中对“对称性破缺”这一概念的解释，这让我对宇宙为何不再是均匀一致的状态有了更深刻的理解。读到这里，我甚至产生了一种“顿悟”的感觉。书中还详细介绍了各种基本粒子的性质和它们之间的相互作用，这些内容我之前也接触过，但在这本书中，它们之间的逻辑关系和演化过程变得清晰无比，不再是孤立的知识点。更重要的是，《物质起源》让我意识到，我们所生活的这个丰富多彩的世界，竟然是由如此微小、如此基础的粒子组成的，这让我对生命的意义和宇宙的浩瀚有了全新的思考。这本书无疑会改变你对宇宙的看法。

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