Edwin Hubble, The Discoverer of the Big Bang Universe pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Alexander S. Sharov

出品人:

页数:220

译者:Kiskin, Vitaly I.

出版时间:2005-07-21

价格:USD 45.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780521017619

丛书系列:

图书标签:

天文学
宇宙学
埃德温·哈勃
大爆炸
宇宙膨胀
观测天文学
科学史
传记
物理学
星系

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具体描述

This book is the first complete account of the scientific life and work of Edwin Hubble, whose discoveries firmly established the United States as the leading nation in observational astronomy. One of the outstanding astronomers of the twentieth century, Hubble discovered the expansion of the Universe. He opened the world of galaxies for science when he showed that spiral nebulae beyond the Milky Way are galaxies extending to the limits of the Universe, and participating in a general expansion of the cosmos. The exploding Universe of Hubble, now termed the Big Bang, determined the origin of the elements, of galaxies and of the stars. The second part of the book describes the fundamental discoveries on the nature of the Universe made subsequently, and thus sets his achievements in context. Written by two prominent astronomers who have built on Hubble's work, this book is a classic of science, setting out the thrilling story of the exploding Universe.

星辰的低语：宇宙学前沿的探索与思辨本书带领读者踏入一个宏大而深邃的知识领域——现代宇宙学的核心议题。这不是一部聚焦于特定科学家的生平传记，而是一部关于人类如何从零散的观测走向对宇宙整体图景理解的思辨之旅。我们将深入探讨那些塑造了我们今日宇宙观的革命性概念、数学框架以及观测技术背后的哲学蕴含。第一部分：旧秩序的瓦解与新视角的诞生在二十世纪初，物理学和天文学正站在一个关键的十字路口。牛顿的经典力学统治了数百年，人们普遍相信宇宙是静态的、永恒不变的。然而，一系列看似不相关的观测和理论上的突破，开始侵蚀这一根深蒂固的观念。恒星的内部熔炉与元素的起源：我们首先要审视的是关于恒星生命的全新理解。恒星不再是永恒的光源，而是通过核聚变释放能量的巨大反应堆。本书将详细剖析氢如何转化为氦，以及更重元素在恒星生命终结时的“播撒”。这不仅仅是天体物理学的问题，它直接触及了我们自身存在的根源——构成我们身体的每一个原子，都曾在遥远恒星的内部淬炼。我们将探讨早期核合成理论的建立，以及它如何为理解宇宙化学演化奠定了基础。遥远星云的真相：当时，天文学家们正为“螺旋星云”的本质争论不休：它们是银河系内部的气体云，还是脱离我们星系的独立“岛宇宙”？本书将追溯那一系列决定性的距离测量技术的发展。从视差法到更远距离的“标准烛光”的发现和应用，描述了科学家们如何一步步将这些模糊的光点精确地定位在浩瀚的空间中。这种空间尺度的认知跃迁，极大地拓宽了人类的视野，迫使我们重新定义“宇宙”的边界。时空结构的深刻变革：理论物理学的革命性进展，特别是爱因斯坦的广义相对论，为理解引力在宏大尺度上的作用提供了全新的数学语言。本书将简要介绍相对论的基本思想，着重阐述它如何将引力理解为时空自身的弯曲。理解这一点至关重要，因为它为后续关于宇宙整体行为的理论模型搭建了必要的理论框架。我们探讨了时空结构如何影响光的传播，以及这种结构本身是否可以演化。第二部分：宇宙的动力学：膨胀的证据链本书的核心章节之一，在于系统地梳理了支持宇宙动态演化的关键观测证据。这不仅仅是一个单一发现的结果，而是一个多学科交叉、相互印证的证据链。光谱的红移现象：我们将深入研究多普勒效应在光波上的应用。当光源远离观测者时，其光谱线会向波长较长的红色端移动——即“红移”。本书将详细分析早年对河外星系光谱的系统性测量工作，以及这些测量如何揭示了一个惊人的事实：几乎所有遥远的星系都在离我们远去。我们将探讨早期的解释尝试，以及最终，这种退行速度与距离之间的系统性关系是如何被精确量化的。宇宙尺度的运动学：这种普遍性的退行运动，迫使科学家们思考：宇宙是否处于一种膨胀的状态？本书将探讨理论物理学家们如何利用广义相对论构建出可以描述一个动态、非静态宇宙的数学模型。我们将比较不同模型在描述这种膨胀时的细微差别，以及为什么观测数据最终倾向于支持一个持续扩张的宇宙图像。这种“膨胀”的概念，与人们长期以来对一个静止宇宙的直觉是多么剧烈地冲突。大尺度结构的形成：现代宇宙学不仅关心整体的膨胀速率，更关心物质在宇宙中的分布。我们将讨论科学家们如何通过对星系团、超星系团等大尺度结构的研究，来推断宇宙早期的初始条件。从理论上预测的物质涨落，到如今观测到的宇宙网状结构，这中间的联系是理解宇宙演化历史的关键线索。第三部分：追溯“开端”的幽灵随着宇宙膨胀模型的成熟，一个不可避免的问题浮现出来：如果宇宙正在膨胀，那么在过去，它必然更小、更热、密度更高。我们将探讨这种“时间回溯”的逻辑推演。从“无始”到“创生”的理论转变：在一段时间内，理论界存在一个强大的竞争模型——稳恒态理论。该理论试图在宇宙膨胀的同时，通过不断创生新的物质来维持其平均密度的恒定，从而避免一个“开端”的概念。本书将对比稳恒态理论与动态演化模型在解释观测结果上的优劣。这种理论上的竞争，是科学进步的经典范例。遗迹的搜寻：真正为动态演化模型带来决定性证据的，是寻找宇宙“发光时刻”的残余痕迹。我们将详细介绍搜寻这种早期宇宙遗留辐射的艰辛历程。这种辐射，被认为是从宇宙早期那个炽热、不透明的阶段“泄露”出来的光芒。它的发现，不仅极大地巩固了动态宇宙模型的地位，也为精确测量宇宙的年龄和组成提供了前所未有的工具。宇宙的组成成分之谜：在研究了宇宙的膨胀历史和结构形成后，我们不得不面对一个更深层次的谜团：构成宇宙绝大部分的物质和能量是什么？本书将介绍观测证据如何揭示出，我们熟悉的普通物质（原子）仅占宇宙总质能的极小一部分。我们将探讨对“暗物质”的间接证据——例如星系旋转曲线、引力透镜效应——以及它在塑造宇宙结构中所扮演的关键角色。同时，也将引入对“暗能量”的讨论，即驱动宇宙加速膨胀的神秘力量，这构成了当前宇宙学最大的未解之谜之一。结语：未竟的探索本书的结尾，将把读者的目光引向当代宇宙学的前沿课题。我们探讨了引力波天文学的兴起，它如何为我们提供了一种全新的、非电磁波的宇宙观测窗口。我们还将触及暴胀理论等，这些理论试图解释宇宙极早期的一些基本属性，例如其均匀性和平坦性。本书旨在提供一个坚实的知识框架，使读者能够理解现代宇宙学的基本支柱和其背后的哲学挑战。它聚焦于概念的演进、证据的积累和科学方法的应用，而非对某一位科学家的个人崇拜。我们所描绘的，是人类心智如何通过逻辑、数学和观测，一步步揭开宇宙宏大叙事的精彩过程。