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出版者:

作者:Jones, Gareth

出品人:

页数:296

译者:

出版时间:

价格:88.00元

装帧:

isbn号码:9781920691790

丛书系列:

图书标签:

• 生物伦理
• 医学伦理
• 伦理学
• 生命科学
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• 伦理决策
• 生物技术
• 伦理问题

《寰宇星图：宇宙的边界与生命的起源》 内容提要： 本书是一部宏大叙事的天体物理学与宇宙生命探索的综合性著作。它深入剖析了从宇宙大爆炸至今的演化历程，聚焦于当前前沿的宇宙学理论、系外行星的发现与宜居性分析，并以前所未有的广度和深度探讨了生命在宇宙中起源、演化乃至存在的可能性与形式。本书旨在引导读者超越地球的局限，以全新的视角理解我们在浩瀚宇宙中的位置，并对“我们是否孤独”这一终极命题进行严谨而富有想象力的思辨。 --- 第一部分：宇宙的胚胎——从奇点到星系 第一章：时间的起点与暴胀的黎明 本章追溯宇宙的最初瞬间。我们首先回顾爱因斯坦的广义相对论如何预示了宇宙的有限性与开端。随后，详细阐述“大爆炸理论”的核心证据——宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其对早期宇宙温度波动的精确描绘。重点解析“暴胀理论”如何解决了视界问题和平坦性问题，并阐释了量子涨落如何在暴胀时期播下了未来星系团的“种子”。我们将用直观的图景描述宇宙在极短时间内经历的指数级扩张，为后续结构形成打下理论基础。 第二章：物质的编织——基本粒子与元素核合成 宇宙冷却后，粒子物理学的法则开始主导。本章详细解析夸克-胶子等离子体如何冷却并形成质子和中子。随后，我们进入“太初核合成”阶段，精确计算了早期宇宙中氢、氦、锂的丰度，这些理论预测值与观测结果的高度一致性被视为大爆炸理论的坚实支柱。讨论了中微子振荡实验对标准模型的影响，以及暗物质在塑造早期宇宙结构中的不可或缺的作用。 第三章：黑暗时代的终结与恒星的诞生 在核合成结束后，宇宙进入了漫长的“黑暗时代”，此时只有中性氢原子和暗物质晕。本章探讨了如何通过引力坍缩，第一代恒星——“第三星族星”——最终点燃。这些巨型、短命的恒星如何通过自身的死亡（超新星爆发）将重元素（碳、氧、铁等）播撒到星际介质中，从而为下一代恒星、行星乃至复杂化学的出现创造了物质基础。我们还将分析星系形成与并合的过程，描述星系团、超星系团的层次结构如何从微小的量子涨落中生长出来。 --- 第二部分：宜居区的狩猎——系外行星的革命 第四章：搜寻新的太阳系——行星发现的技术前沿 本部分聚焦于近三十年来系外行星观测的爆炸性进展。详细介绍目前主流的两种探测方法：凌星法（Transit Method）和视向速度法（Radial Velocity Method）。对开普勒太空望远镜和TESS任务的数据进行深度剖析，解释如何从光变曲线的微小周期性变化中推断出行星的质量、半径和轨道参数。此外，还将介绍引力微透镜技术在发现遥远或流浪行星方面的独特贡献。 第五章：宜居性的多维定义——从“古迪洛克带”到生命基石 “宜居带”的概念远非仅仅是液态水存在的区域。本章探讨了影响行星宜居性的多重因素：恒星的类型（特别是红矮星的耀斑活动与行星的锁相问题）、行星的大气成分（温室效应的平衡）、磁场的存在与否（抵御宇宙射线的能力），以及板块构造对维持碳循环的必要性。我们将对超级地球、迷你海王星等新兴行星类型进行宜居性建模分析。 第六章：地球的孪生子与潜在的生命信号 本书将重点分析已发现的最具潜力的系外行星系统，如比邻星b、TRAPPIST-1系统等。详细描述詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）对这些行星大气光谱的分析，识别水蒸气、甲烷、氧气等潜在的生物标记（Biosignatures）。讨论如何区分由地质过程产生的“伪信号”和真正由生命活动驱动的“失衡信号”，为我们识别地外生命提供严格的科学标准。 --- 第三部分：生命的深渊——起源、形态与宇宙的未来 第七章：地球生命之谜——从化学到生物圈 在深入探索地外生命之前，本章回归地球，审视生命起源（Abiogenesis）的未解难题。探讨“RNA世界假说”、“深海热液喷口假说”等主流理论，分析生命必需的自催化分子、膜的形成以及遗传物质的出现过程。通过对极端微生物的研究，拓展我们对生命适应性边界的认知，理解生命如何在苛刻环境中生存。 第八章：地外生命的可能形态——超越碳基的想象 如果生命不依赖水和碳，它会是什么样子？本章将探索基于硅、氮、磷等元素的替代性生物化学模型。讨论在液态甲烷（如土卫六泰坦的海洋）中可能存在的生命形式，以及“奇异生命”的理论框架。分析人工智能和纳米技术对未来生命演化的潜在影响，探讨自我复制系统在不同物理化学环境下的通用性。 第九章：宇宙的宏大叙事与文明的未来 本书的最后一部分转向费米悖论——如果宇宙中存在大量宜居行星，为什么我们还没有发现高等文明的明确证据？本章详细梳理“大过滤器”理论的各种可能位置（生命起源、复杂生命的进化、技术文明的自我毁灭等）。最后，本书展望人类探索的未来方向：行星际殖民、星际旅行的可能性，以及 SETI 计划的最新进展。通过对宇宙学、生物学和信息论的综合考察，为读者构建一个关于人类在时间与空间中角色的深刻理解，激发对宇宙探索永恒的好奇心。

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