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出版者:长江文艺

作者:[意] 德·亚米契斯

出品人:

页数:210

译者:夏丏尊

出版时间:2007-6

价格:13.00元

装帧:

isbn号码:9787535435057

丛书系列:

图书标签:

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《寰宇星图：宇宙的起源与终结》 一、 序章：微尘中的呼唤 自人类仰望星空的那一刻起，关于“我们从哪里来，将到哪里去”的终极追问便从未停歇。这不仅仅是哲学家和诗人的浪漫想象，更是物理学家穷尽一生试图破解的宇宙密码。《寰宇星图：宇宙的起源与终结》并非一本简单的科普读物，而是一次深入时空褶皱的史诗级旅程。它以严谨的科学视角，结合最新的观测数据和理论模型，描绘出从量子泡沫到宏伟星系团，再到宇宙最终命运的壮丽画卷。本书旨在引导读者，放下日常琐碎，用宇宙尺度来重新审视存在本身。 二、 第一篇：创世之初——大爆炸的回响 1. 奇点：时间的起点 宇宙的开端，是人类认知中最难以触及的领域。本书从普朗克尺度开始，详细剖析“奇点”的概念——一个密度无限大、温度无限高的状态。我们探讨了弗里德曼方程组在早期宇宙模型中的应用，并着重解释了为什么我们不能用现有的物理定律来描述那一瞬间，以及弦理论、圈量子引力等前沿理论是如何试图填补这一知识空白的。 2. 暴胀的狂飙 大爆炸后的第一个瞬间（约 $10^{-36}$ 到 $10^{-32}$ 秒），宇宙经历了一次超越光速的指数级膨胀，即“暴胀时期”。本章深入解析了暴胀理论如何成功解释了宇宙学中的三大难题：视界问题、平坦性问题和磁单极子问题。通过引入“暴胀子”这一假设场，我们得以理解宇宙微波背景辐射（CMB）中微小温度涨落的起源，这些涨落，正是后来星系形成的“种子”。 3. 轻元素的诞生与黑暗时代 暴胀结束后，宇宙进入冷却期。在最初的三分钟内，质子和中子结合，形成了宇宙中最古老的元素——氢、氦和极少量的锂。我们详细重建了这一“太初核合成”的过程，并阐述了它如何精确地预测了当前宇宙中轻元素的丰度，这被认为是标准宇宙学模型最坚实的证据之一。随后，宇宙陷入了漫长的“黑暗时代”，那时还没有恒星发光，宇宙中只有弥漫的中性氢原子。 三、 第二篇：结构之网——从原子到星系 1. 宇宙的骨架：暗物质的印记 要理解我们今天的宇宙结构，就必须直面“暗物质”。本书梳理了从维拉·鲁宾对星系旋转曲线的观测，到引力透镜效应的证据，确凿地证明了看不见的物质构成了宇宙质量的绝大部分。我们详尽介绍了当前搜寻暗物质粒子的主流实验，如地下深处的氙探测器，以及理论上提出的WIMPs、轴子等候选者。 2. 宇宙网的编织 在引力的作用下，早期宇宙中的微小密度扰动逐渐增长，物质沿着暗物质晕的引力势阱聚集，形成了浩瀚的“宇宙网”——由巨大的纤维状结构、空洞和星系团构成的宇宙尺度网络。本章运用N体模拟的结果，直观展示了恒星、星系如何从混沌中诞生，并沿着这些不可见的丝状结构排列。 3. 恒星的生与死：元素的熔炉 本书详细描述了第一代恒星（Population III）的形成及其爆炸（超新星）。正是这些巨型恒星的内部核聚变和随后的剧烈死亡，合成了除氢和氦以外的所有重元素，并将它们播撒到太空中，为后续恒星、行星乃至生命的诞生奠定了物质基础。我们探讨了不同类型超新星（Ia型和II型）的物理机制及其在测定宇宙距离标尺中的关键作用。 四、 第三篇：时空之外——广义相对论与黑洞 1. 引力的新面貌 爱因斯坦的广义相对论彻底改变了我们对引力的理解。本书用清晰的数学和几何图像，解释了时空弯曲的概念，并探讨了水星近日点进动、光线在引力场中的偏折等经典验证。 2. 吞噬光线的巨兽 黑洞，作为时空结构坍塌的极端产物，是本书的重点之一。我们不仅解释了史瓦西半径、事件视界和奇点的基本概念，还深入分析了史瓦西黑洞、克尔黑洞的性质，以及它们如何通过吸积盘辐射出我们能够观测到的最强光源——类星体。此外，我们探讨了引力波天文学的兴起，特别是LIGO和Virgo探测器捕捉到的黑洞并合事件，这是对爱因斯坦场方程最直接、最精确的验证。 3. 虫洞的理论可能与信息悖论 虽然目前仅停留在理论层面，但本书并未回避关于“虫洞”和“时空旅行”的猜想，并讨论了维持虫洞开放所需的“负能量”条件。同时，我们深入探讨了黑洞信息悖论——信息在落入奇点后是否真的永远丢失了，以及霍金辐射理论如何试图解决这一困境。 五、 第四篇：未知的疆域——暗能量与宇宙的终局 1. 宇宙加速膨胀的惊人发现 20世纪末，通过观测遥远的Ia型超新星，科学家们发现宇宙的膨胀正在加速，这一发现令人震惊。本书详细介绍了推导出这一结论的实验设计和数据分析过程，并引入了“暗能量”的概念来解释这种斥力。 2. 暗能量的本质探究 暗能量的本质是当代物理学最大的谜团。本书系统地比较了主流的两种解释：一是爱因斯坦的宇宙学常数（真空能），并探讨了量子场论预测的数值与观测值之间惊人的“真空灾难”；二是动态场模型，如“第五元素”理论。 3. 宇宙的可能命运 基于暗能量的不同性质，宇宙的终结展现出多种剧本： 大冻结（Heat Death/Big Freeze）： 如果暗能量保持不变，宇宙将无限加速膨胀，所有星系最终相互远离，恒星燃尽，宇宙温度趋近绝对零度，陷入永恒的寂静。 大撕裂（Big Rip）： 如果暗能量的斥力随时间增强（即“幻影能量”），它最终将克服引力、电磁力乃至原子核内作用力，撕裂一切结构。 大挤压（Big Crunch）： 尽管可能性极小，但如果暗能量的性质反转，宇宙可能重新坍缩回一个奇点。 六、 结语：有限生命与无限时空 《寰宇星图》在对宇宙宏大叙事的铺陈后，最终将焦点拉回个体。我们置身于一个正在膨胀、演化、并最终将走向某种终局的宇宙之中。理解宇宙的尺度和规律，并非是为了让人感到渺小，而是为了激励我们在有限的生命中，以更广阔的视野去体验和探索这个由量子涨落和引力主宰的奇妙家园。本书试图在科学的严谨与存在的深思之间，搭建起一座坚实的桥梁。

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小朋友应该读读

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小学读的，记不太清情节了，但能回忆起温暖。

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