Sneaking a Look at God's Cards pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Princeton Univ Pr

作者:Ghirardi, GianCarlo

出品人:

页数:512

译者:Malsbary, Gerald

出版时间:2005-1

价格:$ 72.32

装帧:HRD

isbn号码:9780691121390

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 神学
• 灵性
• 信仰
• 启示
• 神秘主义
• 哲学
• 宗教
• 人生
• 探索
• 顿悟

《宇宙的织锦：从星辰到量子泡沫的探索》 引言：无垠之境的呼唤 人类文明的壮丽史诗，很大程度上是一部对未知边界的不断叩问与试探的历史。从最初仰望夜空，试图在闪烁的星辰中寻找秩序与指引的先祖，到如今借助庞大的对撞机和太空望远镜，试图窥探宇宙的最深处——我们的求知欲如同宇宙本身一样，永无止境。本书并非一部简单的科普读物，它是一次宏大而深入的哲学与科学的交织之旅，旨在引导读者穿越时空、尺度与认知的极限，去理解我们所处的这个令人敬畏的实在。我们将探索的领域，跨越了宏观的宇宙学奇观，深入到微观的粒子世界，并最终触及关于“存在”本身的根本性问题。 第一部：宏观的交响——时空与结构的宏伟叙事 我们的探索始于最大的尺度：宇宙的诞生、演化与终极命运。 第一章：原初的火花——大爆炸模型的精细审视 本书首先聚焦于标准宇宙学模型——大爆炸理论的基石。我们不仅回顾了宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其对早期宇宙的“快照”作用，更深入剖析了暴胀理论（Inflation Theory）如何解决视界问题和磁单极子问题。我们将详细探讨宇宙在第一个$10^{-32}$秒内所经历的指数级膨胀，以及这一过程如何为后来的结构形成奠定了平坦的几何基础。这里不只是描述“发生了什么”，而是深入探讨观测证据如何迫使我们修正和细化对时间原点的理解。我们还将审视不同宇宙学模型（如循环宇宙模型或弦理论中的“膜世界”）在解决“奇点”问题上的尝试，展示科学界对原初状态的持续思辨。 第二章：暗物质的幽灵——引力异常的线索 宇宙中超过四分之三的物质成分仍然是谜团。本章将系统梳理我们如何“发现”暗物质。从二十世纪三十年代弗里茨·茨威基对后发座星系团的运动分析，到维拉·鲁宾对星系旋转曲线的精确测量，我们展示了暗物质存在的强有力间接证据。我们将细致区分不同类型的暗物质候选者：冷暗物质（CDM）、温暗物质（WDM）以及可能存在的热暗物质。本书将侧重于当前实验的局限性——例如，直接探测实验（如XENONnT或LZ实验）的灵敏度如何不断提高，以及间接探测（如阿尔法磁谱仪AMS-02寻找湮灭信号）的挑战。我们探究的是，那些不发光、不吸收光，却以引力形态塑造了星系和星系团的“沉默骨架”。 第三章：宇宙网与结构形成——从微小扰动到巨型结构 引力如何将早期宇宙中微小的量子涨落放大为今日我们观测到的浩瀚的宇宙网（Cosmic Web）？本章将阐述物质密度扰动的线性增长和非线性演化。我们利用计算机模拟（如Millennium Simulation或IllustrisTNG）的成果，展示暗物质晕（Halos）如何充当“引力巢穴”，吸引普通重子物质形成恒星、星系乃至星系团。我们还将讨论星系形成的反馈机制——恒星形成过程中喷射出的超新星和活动星系核（AGN）的喷流如何调节周围气体的冷却和恒星诞生的速率，从而解释了为什么大质量星系内部的恒星形成活动最终会停止。 第四章：宇宙的加速膨胀与暗能量的困局 本章直面宇宙学中最令人困惑的观测结果：宇宙正在加速膨胀。我们将回顾超新星宇宙学计划（SCP）如何通过Ia型超新星（标准烛光）揭示了这一发现。随后，我们深入探讨暗能量（Dark Energy）的本质：是爱因斯坦的宇宙学常数（$Lambda$），还是某种动态的、随时间变化的场（如第五种元素 Quintessence）？本书将详细分析当前对暗能量性质的约束，例如通过重子声学振荡（BAO）和弱引力透镜效应提供的多角度证据。我们也会探讨量子场论中零点能与宇宙学常数之间存在的惊人、且难以调和的“精细调谐”问题，这可能是物理学中最深刻的理论危机之一。 第二部：微观的深渊——粒子物理学的标准框架与超越 我们将视角收缩，进入普朗克尺度附近的微观世界，探索支配物质与相互作用的基本规则。 第五章：标准模型的构建与胜利 粒子物理学的标准模型（Standard Model, SM）是迄今为止对自然界基本构成粒子及其三种基本力（强力、弱力、电磁力）最成功的描述。本章详细解析了夸克、轻子（电子、中微子）以及规范玻色子（光子、W/Z玻色子）的分类和行为。我们将重点介绍杨-米尔斯理论如何描述规范对称性，以及希格斯机制如何赋予基本粒子质量——这是自1964年提出以来，经过2012年LHC对希格斯玻色子发现而最终完备的拼图。我们深入探讨了电弱对称性的自发破缺过程，这是理解为何电磁力和弱力在低能下表现出巨大差异的关键。 第六章：中微子的奇特旅程与质量之谜 中微子，这个曾经被认为“毫无质量”的幽灵粒子，如今已成为物理学界最具活力的研究领域之一。本章专注于中微子振荡现象——它们在三种味之间相互转变的能力，这是标准模型之外的明确证据。我们将介绍SNO、IceCube等实验如何捕捉到这种转变，并讨论这暗示了中微子拥有静止质量，这与标准模型最初的预测相悖。我们还将探讨“张量中微子”或“惰性中微子”等模型，它们试图解释质量的微小与中微子的特殊性，并可能与宇宙中物质-反物质不对称性的起源相关联。 第七章：超越标准模型——寻找大统一的蓝图 尽管标准模型取得了巨大成功，但它仍存在严重的局限性：它没有引力，无法解释暗物质和暗能量，也未能将电磁力、弱力和强力统一起来。本章审视了“超越标准模型”（BSM）的主要候选理论。我们将深入分析超对称性（Supersymmetry, SUSY）的原理，即每个费米子对应一个玻色子伙伴，以及SUSY如何天然地解决希格斯玻色子的质量“层次问题”。此外，我们还会考察大统一理论（GUT）试图将三种力统一于一个更高能标的框架，以及弦理论作为终极“万有理论”的潜力，尽管其描述的是不同维度上的振动膜片而非点状粒子。 第三部：认知的边界——量子的怪诞与实在的本质 在探索了宇宙的尺度和物质的本源之后，我们必须面对描述它们的最终工具——量子力学——所带来的哲学挑战。 第八章：量子纠缠与非定域性 量子力学最反直觉的特性莫过于量子纠缠（Entanglement）。本章将详细解释爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出的“EPR佯谬”，以及贝尔不等式如何被实验推翻，从而证实了实在的非定域性。我们将探讨量子信息科学如何利用纠缠实现量子计算和量子加密，这不仅仅是技术应用，更是对“实在是否在被观测之前就已确定”这一问题的深刻哲学拷问。我们考察了“不通信定理”和量子隐形传态（Teleportation）的真正含义。 第九章：测量的难题与多世界诠释 波函数坍缩是量子力学解释中最具争议的一环。本章对比了主要的诠释框架：哥本哈根诠释的“观测者问题”、退相干理论试图在经典与量子之间搭建桥梁，以及休·埃弗雷特的“多世界诠释”（Many-Worlds Interpretation, MWI）。对于MWI，我们将探讨它如何通过“世界分裂”来避免波函数坍缩，但代价是承认一个无限分支的实在集合。本书并不试图提供最终答案，而是引导读者思考，当我们描述物理世界时，我们所使用的语言和概念（如“实在”、“确定性”）是否在微观尺度上已经失效。 第十章：时间的方向与熵的统治 为什么时间似乎只向一个方向流动——从有序到无序？我们将时间的方向性与热力学第二定律（熵增原理）紧密联系起来。本章探讨了时间之箭的三种形式：热力学之箭、宇宙学之箭（宇宙膨胀）和辐射之箭。我们还将审视彭罗斯提出的“弱的终极第二定律”，该定律暗示了宇宙在极早期必然处于一个极低熵的状态，这与大爆炸模型的初始条件紧密相关。理解熵，就是理解信息、概率与我们对过去和未来感知的基本联系。 结语：未竟的探索 《宇宙的织锦》以对已知边界的清晰描绘为基础，旨在揭示科学探索的真正魅力所在：那尚未被填补的空白。无论是暗能量的本质，还是对引力的量子化描述，抑或是我们对“观察者”在物理实在中所扮演角色的理解，都昭示着下一代物理学家和思想家所面临的宏伟挑战。我们所揭示的知识，不过是巨大未知海洋中的一滴水，但正是这滴水，映照出了整个宇宙的深邃与壮丽。

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