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出版者:Westminster John Knox Press

作者:Alister E. McGrath

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2009-1-7

价格:GBP 27.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780664233105

丛书系列:

图书标签:

物理学
宇宙学
精细调节
宇宙常数
多重宇宙
科学哲学
天文学
量子力学
存在主义
科学普及

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具体描述

Are there viable pathways from nature to God? Natural theology is making a comeback, stimulated as much by scientific advance as by theological and philosophical reflection. There is a growing realization that the sciences raise questions that transcend their capacity to answer them--above all, the question of the existence of God. So how can Christian theology relate to these new developments?In this landmark work, based on his 2009 Gifford lectures, Alister McGrath examines the apparent "fine-tuning" of the universe and its significance for natural theology. Exploring a wide range of physical and biological phenomena and drawing on the latest research in biochemistry and evolutionary biology, McGrath outlines our new understanding of the natural world and discusses its implications for traditional debates about the existence of God.

宇宙的织锦：从量子纠缠到星系演化内容简介本书是一部跨越多个尺度的宇宙学史诗，旨在为读者构建一幅从微观粒子到宏大结构的全景图景。我们不再将物理学视为一系列孤立的学科，而是将其视为一根连续的丝线，将量子世界的奇特规律与宇宙的宏伟叙事紧密编织在一起。第一部分：微观世界的深渊——量子场论与基本相互作用本书的开篇深入探讨了现代物理学的基石：量子场论（QFT）。我们首先回顾了狭义相对论的奠基性工作，以及它如何与量子力学相结合，催生了描述基本粒子及其相互作用的框架。这不是一本枯燥的教科书，而是对物理学家如何从经典场的局限性中挣脱出来，拥抱量子涨落的描绘。我们详尽地剖析了量子电动力学（QED），这是迄今为止最精确的物理学理论。通过讲解费曼图和真空极化等概念，读者将理解光子与电子如何相互作用，以及这些看似抽象的数学工具如何精确预测实验结果，例如电子的反常磁矩。随后，叙事转向了强核力和弱核力。我们介绍了粒子物理学的标准模型，这个看似简洁却蕴含着巨大深度的理论结构。着重探讨了规范对称性的概念，它是如何决定了这些相互作用的性质。对于弱相互作用，我们详细阐述了宇称不守恒的发现如何彻底改变了我们对物质世界的认知，以及中微子在宇宙演化中的关键角色——它们不仅是幽灵粒子，更是质量起源和物质-反物质不对称性的潜在线索。第二部分：时空结构的重塑——引力与时空几何在完成了对基本力的描述之后，我们将焦点转移到支配宇宙宏观行为的终极力量：引力。本书将爱因斯坦的广义相对论置于核心地位，但并非仅限于数学推导，而是侧重于其深刻的哲学内涵——时空不再是牛顿设想的固定舞台，而是可以弯曲、拉伸和起伏的动态实体。我们将探讨黑洞的诞生与性质。从史瓦西半径的计算到事件视界的物理意义，读者将跟随理论物理学家们的思维轨迹，理解引力坍缩的不可避免性。我们还将深入研究奇点问题，这是当前理论的尽头，也是通往量子引力新物理的入口。时空的动态性在宇宙学中得到了最充分的体现。本章将详细梳理弗里德曼方程的推导，并解释这些方程如何描述一个膨胀的宇宙。我们不会回避宇宙学常数（暗能量）的引入及其对宇宙命运的决定性影响，并探讨暗物质的证据链——从星系旋转曲线到引力透镜效应。第三部分：宇宙的黎明——从暴胀到原子核的形成本书的第三部分追溯了宇宙从“无”到“有”的演化历程。我们将详细描绘宇宙大爆炸模型的各个阶段，特别关注暴胀理论（Inflation）。暴胀不仅仅是一个解决视界问题和扁率问题的“补丁”，它被视为宇宙学和粒子物理学的交汇点，其量子涨落被“冻结”下来，最终演化成了我们今天观测到的星系团的种子。随后，我们将进入元素合成的时代。从夸克-胶子等离子体到质子和中子的形成，再到核合成的“核武器时代”。本书将细致地描绘轻元素（氢、氦、锂）的丰度是如何被精确预测和观测所证实的，这被誉为大爆炸理论最强有力的证据之一。我们也将讨论宇宙背景辐射（CMB）的发现，将其视为宇宙婴儿时期的快照，并解释其温度微小涨落中蕴含的丰富信息，包括宇宙的几何形状和物质密度。第四部分：结构的生长——星系、恒星与生命的基础在宇宙冷却下来、形成第一批原子的时代之后，引力开始发挥其主导作用，构建起我们熟悉的宇宙结构。本章将分析物质如何从最初的均匀分布演化为恒星、星系乃至超星系团。我们将讨论暗物质晕在星系形成中的关键作用，以及气体云如何坍缩、点燃核聚变，从而诞生出第一代恒星（Population III stars）。恒星的生命周期被视为宇宙的“炼金术士”。本书将详细阐述恒星内部的核反应链，特别是碳、氧、铁等元素的产生过程。随后，我们将探讨超新星爆炸的物理机制，它们不仅是宇宙中重元素的主要来源，也是中子星和更致密天体的诞生地。最后，我们探讨了地球化学和生命起源的可能性。基于宇宙中重元素的广泛分布，我们讨论了行星形成的普适性，以及构成生命的基本元素如何在星际尘埃和恒星演化的熔炉中被锻造出来。本书以对系外行星探测的最新进展和寻找地外生命的努力作结，将宏大的宇宙叙事与人类自身的探寻紧密联系起来。本书特点本书的叙事风格力求保持一种深刻的洞察力与可读性的平衡。它避免了过度依赖复杂数学公式的堆砌，而是侧重于物理概念的直观理解和历史背景的梳理。读者将体验到从普朗克尺度到可观测宇宙边缘的知识冒险，理解现代物理学是如何一步步揭示宇宙运行的深层法则。它不仅是对现有知识的总结，更是对未来物理学前沿问题的探讨。