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出版者:

作者:Howe, D.H.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996-7

价格:$ 27.69

装帧:

isbn号码:9780194340243

丛书系列:

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《星辰之链：探索宇宙的未解之谜》 内容简介 《星辰之链：探索宇宙的未解之谜》是一部宏大叙事与细腻观察完美融合的科普巨著，它带领读者穿越时空，深入宇宙的各个角落，探寻那些困扰人类数个世纪的终极问题。本书并非传统的教科书式讲解，而是一次激动人心的思想冒险，一本关于我们自身在浩瀚宇宙中位置的深刻反思录。 全书共分为五大部分，层层递进，构建了一个从微观粒子到宏观宇宙结构的完整知识体系，并在其基础上，对前沿理论和哲学思辨进行了深入剖析。 --- 第一部：原初的低语——时空的诞生与早期宇宙 本部分聚焦于宇宙学的基石，追溯一切的开端。我们从“奇点”的神秘概念切入，探讨广义相对论如何描绘时空结构，并引入量子力学，试图在极高能环境下统一两者。 1.1 暴胀的黎明： 详细阐述宇宙暴胀理论，解释它如何解决了早期宇宙的视界问题和平坦性问题。书中通过对宇宙微波背景辐射（CMB）的分析，解读出那些最初的温度波动如何成为后来星系团形成的种子。我们不仅仅是描述暴胀，更是重现了暴胀发生时，宇宙在极短时间内指数级膨胀的震撼场景。 1.2 基本力的起源： 宇宙如何从一个单一的超对称态，演化出引力、电磁力、强核力和弱核力？这一部分深入探讨了粒子物理学中的标准模型，并对超越标准模型的猜想，如大统一理论（GUTs）和超弦理论的基础概念进行了清晰而严谨的介绍。我们将物质粒子（费米子）与规范玻色子（玻色子）的差异，以及它们在早期宇宙中相互作用的动态过程，进行了生动的图解。 1.3 暗物质的幽灵： 阐述迄今为止宇宙学中最引人入胜的谜团之一——暗物质。本书梳理了所有间接证据：星系旋转曲线、引力透镜效应以及大尺度结构形成中的作用。随后，作者对WIMP（弱相互作用重粒子）、轴子等主流候选粒子进行了深入的理论分析，并详细介绍了正在进行的地下和太空探测实验的原理与挑战。 --- 第二部：星辰的熔炉——恒星的生命周期与元素合成 离开早期宇宙的抽象领域，第二部将目光聚焦于宇宙中最壮丽的“发动机”——恒星。本部分致力于揭示恒星如何从星际尘埃中诞生，并成为宇宙中所有重元素的锻造者。 2.1 星云的坍缩与原恒星的诞生： 详细描述了分子云的引力不稳定性，从初始的湍流和磁场相互作用，到核心的预热和原恒星阶段的喷流现象（如赫比格-哈罗天体）。 2.2 主序的平衡： 重点分析了氢核聚变（质子-质子链和CNO循环）的物理机制，解释了恒星如何通过精确的引力与辐射压力的平衡，在其生命中占据主序星阶段。书中通过对不同质量恒星的演化路径对比，展示了质量对命运的决定性影响。 2.3 超新星的谢幕： 探讨了恒星生命的终结，区分了白矮星的渐近巨星分支（AGB）热核闪变和引发II型超新星的铁核坍缩。特别关注了R-过程和S-过程在超新星遗迹中对金、铂等重元素的产生机制，强调了我们身体中的每一个原子都与遥远的恒星爆炸有着直接的“亲缘”关系。 --- 第三部：时空的扭曲者——黑洞、引力波与时空几何 第三部分是关于引力的终极表达，深入探索爱因斯坦场方程的极端解——黑洞。 3.1 史瓦西半径与视界： 严谨地定义了黑洞的几何结构，包括事件视界、奇点和克尔黑洞的角动量影响。书中巧妙地利用思想实验，如“自由落体”和“鞋带效应”，来解释潮汐力在接近视界时的极端效应。 3.2 黑洞的分类与成长： 区分了恒星级黑洞、中等质量黑洞（IMBH）以及位于星系中心的超大质量黑洞（SMBH）。对吸积盘的物理过程进行了详细讨论，包括盘内物质的摩擦加热和X射线辐射机制。 3.3 引力波天文学的黎明： 详细介绍了LIGO和Virgo探测器的工作原理，解析了两次里程碑式的合并事件（双中子星并合GW170817和双黑洞并合GW150914）的数据信号。本书不仅展示了引力波的波形，更解释了如何从中提取出关于黑洞质量、自旋和时空曲率的精确信息。 --- 第四部：生命的孤岛——系外行星与宜居性的哲学辩论 将视角拉回银河系内的行星系统，第四部探讨了搜寻地外生命（Astrobiology）的科学前沿。 4.1 系外行星的发现方法： 详细介绍和对比了凌日法（开普勒空间望远镜的遗产）、视向速度法以及直接成像技术。重点分析了如何通过这些方法推断出行星的质量、半径和轨道参数。 4.2 宜居带的再定义： 不再满足于传统的“液态水”定义。本书引入了“可居住性体积”的概念，考虑了潮汐锁定效应、大气成分（如甲烷、氧气光谱特征）以及行星的地质活动（如板块构造对碳循环的调节作用）对生命存在的综合影响。 4.3 大过滤器与费米悖论： 在详尽介绍地外生命搜寻进展后，本书转向深刻的哲学思辨——费米悖论。它详细探讨了“大过滤器”理论，讨论了生命在演化过程中可能遇到的关键瓶颈，无论是“我们是第一批”还是“我们是最后的”。 --- 第五部：超越边界——多重宇宙与理论的极限 本书的收尾部分大胆地探索了当代物理学尚未被实验验证的前沿概念，将读者的思维推向理论的边缘。 5.1 量子引力的尝试： 剖析弦理论（包括M理论的11维结构）和圈量子引力（Loop Quantum Gravity）在统一量子力学和广义相对论方面的各自优势与主要困难。 5.2 膜世界与额外维度： 探讨了额外的空间维度如何影响我们所观察到的四维时空，以及“大泄漏”（Large Extra Dimensions）理论如何为解释暗能量或弱引力提供新的视角。 5.3 循环宇宙与终极图景： 考察了对大爆炸理论的修正，如“反弹宇宙”（Big Bounce）模型，它假设宇宙是周期性收缩和膨胀的循环过程，避免了奇点的难题。最后，本书以对“信息悖论”的讨论收尾，探究了信息在黑洞蒸发过程中是否真的丢失，以及这对于宇宙是否是基本可计算的深刻暗示。 --- 《星辰之链》 旨在为任何对宇宙抱有好奇心的读者提供一个既扎实又充满想象力的向导。它不仅梳理了我们已知的知识，更清晰地标示出那些等待人类去征服的未知疆域。阅读本书，便是参与到人类探索自身在宇宙中角色的最伟大的对话之中。

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