基本概念 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:39

译者:

出版时间:2009-7

价格:6.80元

装帧:

isbn号码:9787546301259

丛书系列:

图书标签:

• 基础知识
• 入门
• 概念
• 学习
• 教育
• 科普
• 通俗易懂
• 思维
• 理解
• 概论

《寰宇星图：宇宙的深邃与奥秘》 内容提要： 本书带领读者踏上一场穿越时空的宏大旅程，探索我们赖以生存的宇宙的起源、结构、演化及其深藏的奥秘。从普朗克尺度下的量子涨落到可观测宇宙的边缘，我们追溯了宇宙如何从一个炽热、致密的奇点膨胀至今，揭示了暗物质和暗能量这些占据宇宙绝大部分的神秘成分，并深入剖析了黑洞、中子星、类星体等极端天体的工作原理。本书旨在普及前沿天体物理学知识，激发公众对浩瀚星河的敬畏与好奇。 --- 第一部分：太初之光——宇宙的黎明与结构 第一章：时间之河的起点：宇宙大爆炸理论的基石 本章详尽阐述了构成现代宇宙学的核心理论——大爆炸模型。我们不仅回顾了乔治·勒梅特和爱德温·哈勃的奠基性工作，更着重探讨了支持这一理论的三大观测证据：宇宙微波背景辐射（CMB）、星系红移导致的宇宙膨胀，以及宇宙中轻元素（氢、氦）的丰度。我们详细分析了CMB的各项参数，如WMAP和普朗克卫星的数据，如何精确描绘出早期宇宙的“婴儿照片”，并解释了暴胀理论如何解决了视界问题和平坦性问题，为宇宙的均匀性提供了简洁的物理图像。 第二章：空间的编织：宇宙的几何形态与未来 宇宙的命运取决于其密度参数$Omega$。本章深入探讨了宇宙学的FLRW度规，解释了为什么我们目前认为宇宙是平坦的（$Omega approx 1$）。通过对标准宇宙学模型（Lambda-CDM模型）的剖析，我们揭示了宇宙几何形态（开放、封闭、平坦）与物质和能量密度之间的内在联系。此外，本章也展望了宇宙的未来走向：如果暗能量的性质不变，宇宙将趋向永恒的加速膨胀，最终导向“大冻结”；而如果暗能量的性质发生变化，则可能出现更剧烈的终结，如“大撕裂”。 第三章：星系的诞生与演化：宇宙的建筑师 星系是宇宙中最宏伟的结构之一。本章从早期宇宙中微小的密度扰动如何通过引力作用逐渐凝聚成原星系讲起。我们详细介绍了冷暗物质晕（Cold Dark Matter Haloes）在星系形成中的主导作用，阐述了星系团、超星系团以及宇宙网的形成过程。通过哈勃空间望远镜的深空场图像，我们得以一窥星系的“生命周期”——从矮星系并合到螺旋星系盘面的形成，再到椭圆星系的成熟与静止。本章特别关注了星系中心超大质量黑洞（SMBH）与宿主星系共同演化的“共演化”关系。 --- 第二部分：未知的疆域——暗物质与暗能量的谜团 第四章：不可见的引力：暗物质的探寻之旅 暗物质是宇宙中质量的“隐形骨架”，其引力效应无处不在，但它不发光、不吸收光。本章系统梳理了所有支持暗物质存在的证据链：星系旋转曲线的异常、星系团尺度的引力透镜效应（如子弹星系团的观测），以及对早期宇宙结构的模拟。我们详细介绍了WIMP（弱相互作用重粒子）、轴子（Axions）等主流的候选粒子模型，并回顾了地面和空间探测实验（如LUX-ZEPLIN、XENONnT）在直接探测暗物质粒子方面所做的努力与当前面临的挑战。 第五章：驱动宇宙加速的斥力：暗能量的本质 自1998年超新星观测证实宇宙加速膨胀以来，暗能量成为了物理学中最紧迫的问题之一。本章解释了宇宙学常数（$Lambda$）作为暗能量最简单的形式，它在爱因斯坦场方程中的地位，以及它如何与标准模型产生惊人的“宇宙学常数问题”（120个数量级的差异）。我们探讨了其他暗能量模型，如第五种力（Quintessence）理论，并讨论了如何通过观测未来的宇宙大尺度结构演化来区分这些模型。 --- 第三部分：极端环境下的物理学——致密天体与时空结构 第六章：引力坍缩的终点：黑洞的物理学 黑洞是广义相对论最奇特的预言之一。本章从史瓦西半径的概念入手，逐步构建了对事件视界、奇点、史瓦西度和克尔度（旋转黑洞）的理解。我们探讨了信息悖论（Information Paradox）的深刻含义，即黑洞蒸发（霍金辐射）如何挑战量子力学基本原理。此外，本章详细分析了引力波天文学对黑洞研究的革命性贡献，特别是LIGO/Virgo探测到的双黑洞并合事件，这些观测为我们提供了检验极端引力场下时空动力学的“听觉”证据。 第七章：宇宙中最致密的物质：中子星与脉冲星 当中子星的密度达到每立方厘米数亿吨时，物质以何种形态存在？本章深入探讨了中子星的内部结构，从坚硬的外壳到可能存在的夸克物质核心。我们聚焦于脉冲星，这些快速旋转的中子星发出的高度准直的电磁束流，它们是检验广义相对论的完美“宇宙时钟”。本章还涵盖了X射线双星系统，其中中子星从伴星吸积物质并发射出高能辐射的过程。 第八章：时空涟漪：引力波天文学的新窗口 本章将引力波从理论预测推向实际观测，深入介绍LIGO、Virgo、KAGRA等地面探测器的原理及其对引力波信号的捕捉技术。我们不仅回顾了探测到的主要事件类型（双黑洞、黑白洞并合、双中子星并合），还阐述了双中子星并合事件（GW170817）如何首次将引力波观测与伽马射线暴、千新星（Kilonova）观测相结合，一举解决了重元素（如金、铂）的起源问题，并为哈勃常数的测量提供了独立的宇宙学探针。 --- 第四部分：行星的家园与生命的可能 第九章：太阳系的边界与形成 本章回到我们熟悉的太阳系，探讨它如何从一个巨大的分子云坍缩形成。我们详细描述了行星形成的“星子学说”，解释了内太阳系岩石行星和外太阳系气态巨行星的差异性形成机制。此外，我们聚焦于太阳系边缘的柯伊伯带和奥尔特云，以及它们对太阳系内小天体的持续影响。 第十章：系外行星的繁荣时代与宜居性探索 自从开普勒和TESS任务以来，系外行星的发现已成为天文学研究的热点。本章介绍了开普勒视线法、凌星法、径向速度法等主要探测技术，并展示了各种“奇异”行星的发现，如“超级地球”、“热木星”和“游荡行星”。最后，本章探讨了定义“宜居带”的复杂性，分析了类地行星大气特征（如水蒸气、氧气）的潜在生物信号（Biosignatures），并展望了詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在分析这些行星大气光谱方面的突破性潜力。 --- 结语：未竟的探索与人类的位置 在宇宙的宏大叙事中，人类的知识仍处于极其初级的阶段。我们总结了当前宇宙学和天体物理学面临的未解之谜——从暗物质的粒子本质到量子引力理论的构建。本书旨在邀请每一位读者，以谦卑而求知若渴的心态，继续关注和参与这场对我们自身起源和宇宙终极命运的伟大探索。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆