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出版者:

作者:Faulkner, Rebecca

出品人:

页数:48

译者:

出版时间:

价格:$ 10.16

装帧:

isbn号码:9781410927606

丛书系列:

图书标签:

• 古生物学
• 化石
• 地质学
• 生物学
• 科学
• 自然历史
• 地球科学
• 演化
• 古生态学
• 收藏

《失落的星图：宇宙边缘的观测与理论》 一、 引言：穿越光年的凝视 人类对头顶星空的探索从未停歇，从远古的观星者到现代的深空探测器，我们试图在无垠的黑暗中寻找秩序与意义。《失落的星图：宇宙边缘的观测与理论》并非一部关于地球生命起源或地质年代的著作，它聚焦于现代天体物理学与宇宙学的最前沿——那些挑战我们现有物理学框架的极端现象，以及对宇宙最终命运的深刻思辨。 本书的叙事起点，设定在人类已知的可观测宇宙的边界。它详尽阐述了近年来利用詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）和地基巨型阵列（如ALMA和欧洲极大望远镜E-ELT）所捕获的、关于早期宇宙星系形成的革命性数据。我们不再仅仅讨论“宇宙大爆炸”的余晖，而是深入分析那些在宇宙诞生后数亿年内迅速形成的、异常成熟和巨大的星系群——“宇宙黎明”的幽灵。这些星系的质量和结构，似乎与当前基于Lambda-CDM模型的预测存在显著偏差，迫使我们重新审视暗物质的性质、星系形成初期的反馈机制，乃至引力本身在宇宙早期的行为。 二、 暗物质的迷雾与引力的新约束 全书的第二部分，是对暗物质这一宇宙基石的深入剖析。作者摒弃了对WIMP（弱相互作用重粒子）的传统搜索思路，转而探讨诸如轴子（Axions）和温热暗物质（Warm Dark Matter, WDM）模型的最新实验证据和理论推演。本书详细描绘了欧洲核子研究中心（CERN）以外的实验室，例如位于地下深处的氙探测器和高精度磁力计，如何试图捕捉暗物质粒子与普通物质的微弱耦合。 更具争议性的是，本书引入了关于引力修正理论（Modified Gravity Theories, MOND的扩展形式）的探讨。作者系统对比了ΛCDM模型在解释星系旋转曲线和星系团尺度的成功与局限，并着重分析了近期对超大质量黑洞合并事件的引力波观测（LIGO/Virgo/KAGRA数据）如何对不同引力理论施加了新的时间性约束。这不是一部简单的科普读物，它要求读者具备对广义相对论和量子场论基础概念的理解，以便跟随作者穿梭于引力透镜的扭曲空间和星系团碰撞产生的冲击波之间。 三、 黑洞的熵与信息悖论的终极对决 宇宙的边缘不仅是空间的远方，也是物理定律的极限。本书的第三部分是关于黑洞物理学的深度探索。史蒂芬·霍金提出的黑洞辐射理论，揭示了黑洞并非永恒的吞噬者，而是会缓慢蒸发。然而，随之而来的“黑洞信息悖论”——信息是否在坍缩过程中被永久抹除——构成了量子力学与广义相对论之间最尖锐的冲突。 本书详尽回顾了“火墙假说”（Firewall Hypothesis）与“软毛理论”（Soft Hair Theory）的最新进展。作者通过对AdS/CFT对偶性（反德西特空间/共形场论对应）在特定情况下的应用，试图构建一个理论框架来解释信息如何以某种形式被编码在黑洞的视界之外。特别值得一提的是，书中对量子纠缠在时空结构形成中的作用进行了详细的数学描绘，暗示了我们对“空间”本身的理解可能需要根本性的重构。 四、 奇异的物质态与宇宙的终极归宿 探索的终点，是物质在极端密度和能量下的表现形式。本书的第四章聚焦于中子星的内部结构。通过对PSR J0740+6620等极端质量中子星的精确测量，天体物理学家们正在努力确定“最大质量中子星”的上限，这一上限直接关联到夸克物质在极端压力下是否会转变为奇异夸克物质（Strange Quark Matter）或其他更奇异的态。 随后，视角被拉升至整个宇宙的命运。本书超越了“热寂”这一传统概念，深入探讨了暗能量模型的演变。从宇宙学常数（Λ）到更具动态性的“第五元素”（Quintessence）模型，再到极端情况下可能出现的“大撕裂”（Big Rip）或“大收缩”（Big Crunch）的情景。作者利用最新的宇宙微波背景（CMB）极化数据，评估了不同暗能量模型在预测未来数十亿年宇宙膨胀趋势上的可靠性，为读者描绘了一幅宏大而又令人不安的宇宙末日图景。 五、 结论：未完成的星图 《失落的星图》并非试图提供终极答案。相反，它展示了现代物理学面对未知时的谦逊与雄心。从早期星系的异常形成，到暗物质的幽灵，再到黑洞视界内的信息之谜，本书清晰地表明，我们对宇宙的理解仍处于初级阶段。 本书结构严谨，逻辑清晰，深入浅出地连接了观测天文学的最新发现与理论物理学的最前沿猜想。它挑战读者跳出舒适区，去思考那些可能需要超越爱因斯坦和标准模型才能解释的宇宙现象。最终，它留给读者的，是一张更加复杂、更加令人兴奋的、亟待填补的宇宙星图。

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