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出版者:

作者:Henzel, Cynthia Kennedy

出品人:

页数:32

译者:

出版时间:

价格:$ 28.98

装帧:

isbn号码:9781599289489

丛书系列:

图书标签:

• 地图学
• 地图分类
• 地图学研究
• 地理信息系统
• 空间分析
• 遥感
• 制图学
• 可视化
• 数据分类
• 地理学

遥远的星辰：宇宙深处的秘密与人类的探索 一本关于宇宙学、天体物理学和深空探索的史诗级著作。 本书带领读者踏上一场穿越时空的宏大旅程，从宇宙的起源之初，到最遥远星系的边缘，深入探讨构成我们存在的一切物质和能量的奥秘。我们不再局限于地球的边界，而是将目光投向无垠的黑暗，追问人类文明最根本的问题：我们从何处来？我们将往何处去？ 第一部分：时间的起点与物质的诞生 本书的开篇聚焦于宇宙的黎明——大爆炸理论的精妙架构。我们详尽阐述了普朗克时期（Planck Epoch）的极端物理条件，以及暴胀理论（Inflation Theory）如何塑造了我们今天所观测到的宏观结构。这不是枯燥的数学推导，而是对宇宙婴儿期物理法则演化的生动描绘。 1.1 奇点的回响：早期宇宙的物理学 夸克-胶子等离子体： 探讨大爆炸后瞬间，物质如何从纯粹的能量中凝聚而出。粒子物理学的标准模型在宇宙的极端高温下如何失效和重构。 核合成的熔炉： 详细解析轻元素（氢、氦、锂）如何在宇宙冷却过程中形成。这一阶段的丰度比是检验宇宙学模型最关键的证据之一。 宇宙微波背景辐射（CMB）： 将CMB视为宇宙留下的“婴儿照片”。我们分析了COBE、WMAP和Planck等卫星探测到的微小温度涨落，这些涨落是未来星系和星系团的种子。解读这些各向异性（Anisotropy）的意义，揭示了早期宇宙的几何形态和物质密度分布。 1.2 暗物质的幽灵：看不见的骨架 尽管我们能观测到恒星和星系，但它们仅占宇宙总质能的不到5%。本书深入探讨了构成宇宙绝大部分质量的“暗物质”问题。 旋转曲线的悖论： 通过对旋涡星系旋转速度的测量，揭示了星系外围物质的缺失。 引力透镜效应的证据： 分析星系团光线弯曲的程度，量化了不可见质量的存在。 候选粒子与实验进展： 讨论了弱相互作用重粒子（WIMPs）、轴子（Axions）等理论模型，以及地下深处的直接探测实验（如LUX-ZEPLIN）的最新进展和面临的挑战。 第二部分：恒星的生命周期与元素的熔炼 本部分将视角从宏观宇宙收缩到恒星的诞生、演化及其最终的命运。恒星是宇宙的炼金术士，它们创造了构成生命所需的一切重元素。 2.1 恒星的摇篮与诞生 分子云的引力坍缩： 探讨分子云在湍流、磁场和湍流的共同作用下如何启动引力塌缩，形成原恒星。 主序星的平衡： 分析恒星如何通过核心的氢核聚变（质子-质子链和CNO循环）来对抗自身的引力，达到流体静力平衡。我们审视了主序星的赫罗图（Hertzsprung-Russell Diagram）的意义。 2.2 元素的炼金术与宇宙的终结 红巨星的爆发： 当核心氢耗尽，恒星膨胀为红巨星，氦聚变开始。本书详细描述了热核闪变（Helium Flash）和渐近巨星分支（AGB）阶段，以及它们向外抛射富含碳和氧的外壳。 超新星的壮丽终结： 分类和比较II型和Ia型超新星。重点探讨了Ib/c型和核心坍缩超新星（Type II）作为重元素（铁以上）唯一来源的过程，包括奇特的r-过程（快速中子捕获过程）。 致密天体的遗产： 中子星的极端物理状态（夸克物质的边界）和黑洞的事件视界（Event Horizon）——时空几何的终极扭曲。 第三部分：星系的结构、演化与宇宙的加速膨胀 将目光从单个恒星扩展到数十亿颗恒星组成的宏大系统——星系。我们考察了星系如何形成结构，以及它们在宇宙尺度上的相互作用。 3.1 星系形成与宇宙网 冷暗物质晕（CDM Halo）： 现代星系形成理论的核心——星系首先在暗物质晕的引力势阱中凝聚。 星系的形态分类： 深入解读哈勃音叉图（Hubble Tuning Fork），区分旋涡星系、椭圆星系和不规则星系，并讨论星系演化的“迷途”理论（Morphological Quenching）。 星系团与大尺度结构： 宇宙网（Cosmic Web）的描绘，纤维状结构（Filaments）、空洞（Voids）和星系团的形成过程。 3.2 暗能量：宇宙的加速器 20世纪末最重要的发现之一——宇宙正在加速膨胀。本书将此归因于神秘的“暗能量”。 标准烛光：Ia型超新星观测： 详细回顾发现暗能量的实验过程和数据分析。 宇宙学常数与标量场： 讨论爱因斯坦的宇宙学常数（Lambda）的意义，以及更复杂的菲因度理论（Quintessence）的可能性。 未来图景： 探讨暗能量主导下的宇宙的最终命运——是“大冻结”（Big Freeze）、“大撕裂”（Big Rip），还是其它未知的终局？ 第四部分：人类的探索与前沿科技 本书的最后一部分将焦点重新拉回到人类文明自身，探讨我们如何利用最先进的技术去触及这些遥远的奇观，以及我们在地外生命的追寻。 4.1 观测的革命：望远镜的进化 从地面到太空： 比较地面射电望远镜阵列（如ALMA）与空间红外/光学望远镜（如詹姆斯·韦伯空间望远镜 JWST）在揭示宇宙奥秘中的互补性。 引力波天文学的兴起： LIGO和Virgo探测器如何开启了“聆听”宇宙的新时代，以及引力波如何提供不同于电磁波的宇宙信息。 4.2 宜居带的边界与系外行星的搜寻 开普勒和TESS的遗产： 总结对数千颗系外行星的发现，分析它们的轨道参数、大气特征（光谱分析）与潜在的宜居性。 生命印记的追寻： 探讨在遥远行星大气中寻找生物特征（Biosignatures）的科学方法，例如氧气、甲烷和水的特征信号。 本书以深邃的洞察力，将复杂的现代物理学理论转化为引人入胜的叙事，旨在激发每一位读者对我们所居住的宇宙的无限好奇心，并反思人类在浩瀚时空中所处的位置。这是一部献给所有仰望星空者的指南。

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