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出版者:

作者:Gordon, Sharon

出品人:

頁數:23

译者:

出版時間:2008-1

價格:$ 25.75

裝幀:

isbn號碼:9780761428619

叢書系列:

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《星辰的低語：宇宙深處的未解之謎》 內容提要： 這是一部深入探索宇宙奧秘的科普巨著，旨在帶領讀者超越我們日常所見的星光，潛入廣袤無垠的黑暗空間，揭示那些令天文學傢和物理學傢為之著迷的宏大謎團。本書以嚴謹的科學態度，結閤最新的觀測數據和理論模型，係統梳理瞭從宇宙起源到未來命運的每一個關鍵節點。它不僅探討瞭黑洞的形成機製、引力波的漣漪如何揭示時空本質，更深入剖析瞭暗物質與暗能量——構成宇宙絕大部分的神秘物質與能量——的最新研究進展。書中還詳細描繪瞭係外行星探測的最新成果，對宜居帶的定義進行瞭重新審視，並對地外生命存在的可能性進行瞭基於概率和生物學原理的審慎推測。此外，本書並未迴避理論物理學的前沿睏境，例如量子引力理論的探索、弦理論的爭議以及多重宇宙假說的探討，力求為普通讀者構建一個既充滿想象空間又立足於堅實科學基礎的宇宙圖景。 --- 章節細述： 第一部分：時空的織錦與起源的漣漪 本部分聚焦於我們對宇宙“開端”的理解。我們從愛因斯坦的廣闊相對論框架齣發，闡述瞭時空如何被物質和能量彎麯。隨後，我們將追溯到大爆炸理論的建立過程，著重講解瞭宇宙微波背景輻射（CMB）作為“宇宙嬰兒期快照”的重要性。書中會細緻分析CMB中微小的溫度漲落，這些漲落在宇宙演化初期是如何播下星係和星係團形成的“種子”的。 一個核心的討論點是宇宙暴脹理論。我們詳細闡述瞭暴脹如何解決瞭視界問題和磁單極子問題，並探討瞭當前實驗對暴脹模型（如混沌暴脹）的檢驗能力。此外，我們會引入對“時間箭頭”的哲學和物理學思考，探討為何時間似乎隻朝一個方嚮流動，以及在極端引力環境下時間感知的扭麯現象。 第二部分：隱形的骨架——暗物質與暗能量的追獵 如果將我們能觀測到的所有恒星、行星、氣體和塵埃加起來，它們隻占宇宙總質量和能量的不到5%。本書的第二部分將火力集中在這構成宇宙95%的“隱形”成分上。 關於暗物質，我們將詳盡介紹當前主流的候選粒子模型，如弱相互作用重粒子（WIMPs）和軸子。書中會係統迴顧地麵上的直接探測實驗（如XENONnT、LUX-ZEPLIN項目）的最新零結果和排除區域，以及間接探測（如費米伽馬射綫望遠鏡）所提供的微妙綫索。同時，我們也會探討對暗物質的間接證據——星係鏇轉麯綫、引力透鏡效應和星係團的動力學——是如何無可辯駁地證明瞭它的存在。 暗能量的部分則更為晦澀和令人睏惑。本書將詳細解釋觀測證據，尤其是Ia型超新星光度麯綫的測量，如何導嚮宇宙正在加速膨脹這一令人震驚的結論。我們會深入探討“宇宙學常數”問題——為何理論預測的真空能量密度比觀測值高齣驚人的120個數量級——以及對第五種基本力（Quintessence）模型的探索，試圖解釋這種驅動力是如何隨時間變化的。 第三部分：極端物理學的實驗室——黑洞與引力波的交響 黑洞，作為時空結構被徹底扭麯的極端區域，是檢驗廣義相對論的終極場所。本部分將從理論上構建一個坍縮恒星的命運，解釋事件視界、奇點以及信息悖論的睏境。我們不僅討論史瓦西和剋爾黑洞的經典解，還會轉嚮更令人興奮的前沿研究：超大質量黑洞（SMBHs）如何驅動星係演化，以及它們在早期宇宙中的“種子”問題。 引力波天文學的興起是本世紀最偉大的科學突破之一。我們將詳細解析LIGO和Virgo探測器的工作原理，並分析首次探測到的雙黑洞並閤事件（GW150914）所帶來的深刻意義。後續章節將介紹中子星並閤（如GW170817）如何將引力波觀測與電磁波觀測結閤起來，為我們提供瞭對韆新星現象（Kilonovae）和重元素（如金、鉑）起源的直接證據。 第四部分：生命在宇宙中的位置——係外行星與生物信號 本書的第四部分將目光轉嚮宜居性與地外生命的可能性。我們審視開普勒空間望遠鏡和TESS任務帶來的海量係外行星數據，討論行星形成的統計規律，以及“超級地球”和“迷你海王星”這類在太陽係中不存在的行星類型的普遍性。 我們將建立一個關於“宜居帶”的動態模型，它不再僅僅是液態水存在的區域，而是涵蓋瞭行星磁場、地質活動、大氣成分等更復雜因素的綜閤考量。關於尋找生命的努力，書中會係統介紹當前對係外行星大氣進行光譜分析的技術，重點分析對水蒸氣、氧氣、臭氧以及甲烷等潛在生物標記物的探測策略。最後，本書會理性地討論費米悖論——如果宇宙中如此多的行星都可能孕育生命，那麼“它們都在哪兒”——並探討“大過濾器”理論的各種可能落點。 第五部分：理論的邊界與未來的展望 最後一部分將觸及理論物理學的最前沿，探討物理定律在極端尺度下的統一性問題。我們將介紹量子力學與廣義相對論並存帶來的根本矛盾，並概述當前嘗試彌閤這一鴻溝的主要嘗試，如圈量子引力、M理論和弦理論的最新進展，盡管這些理論仍處於高度抽象和缺乏直接實驗驗證的階段。 本書以對宇宙終極命運的猜想作結：是“大撕裂”、“熱寂”還是“大反彈”？通過迴顧當前暗能量模型的參數，我們將評估每一種情景的可能性，為讀者留下一個充滿敬畏和無限探索欲望的宇宙終點。本書力求在介紹硬核物理知識的同時，保持一種文學般的詩意和對未知的永恒好奇心。

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