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出版者:

作者:马德高

出品人:

页数:306

译者:

出版时间:2010-4

价格:16.80元

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isbn号码:9787533746087

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《星尘回响：宇宙未解之谜探秘指南》 书籍简介 在这浩瀚无垠的宇宙中，人类的认知如同夜空中一粒微不足道的尘埃。我们仰望星空，试图捕捉那些亘古不变的规律，却又不断被突如其来的、令人费解的现象所震撼。《星尘回响：宇宙未解之谜探秘指南》并非一本传统的物理或天文学教科书，它是一次深入探索宇宙前沿、挑战现有知识边界的思维之旅。本书聚焦于那些让顶尖科学家们彻夜难眠的终极问题——那些悬而未决、超越我们现有理论框架的宇宙奥秘。 第一部分：暗物质与暗能量的幽灵 宇宙的绝大部分似乎被一种看不见、摸不着的力量所主宰。普通物质，构成恒星、行星以及我们自身的一切，仅占宇宙总质量和能量的不到5%。那么，剩下的95%去了哪里？ 本书将带领读者深入探讨“暗物质”的证据链。从星系旋转曲线的异常，到引力透镜效应的扭曲光线，我们如何确定一个我们无法直接观测的实体存在？我们将回顾WIMPs（弱相互作用大质量粒子）理论的兴衰，以及那些更奇特的前沿假说，例如轴子、惰性中微子，甚至是对牛顿和爱因斯坦引力理论本身的修正——MOND（修正牛顿动力学）。我们不会提供确切的答案，而是细致地梳理科学家们在地下深处的暗物质探测实验（如XENONnT、LZ实验）中面临的挑战、失之交臂的信号，以及那些令人振奋的潜在突破。 紧接着，我们将面对更为神秘的“暗能量”。它是一种排斥力，正在以加速的方式将宇宙推向永恒的膨胀。本书将详尽剖析“宇宙学常数”的难题——理论预测值与观测值之间高达$10^{120}$数量级的巨大鸿沟。这种矛盾揭示了我们对真空能量理解的根本性缺陷。我们还会考察那些试图取代爱因斯坦方程的动态暗能量模型，例如“精质”（Quintessence）理论，以及它如何试图解释宇宙在不同时间尺度上的演化差异。 第二部分：时空边界的迷思 时间与空间，我们习以为常的背景，在极端条件下却展现出令人不安的复杂性。本书将重点考察黑洞的内部结构和信息悖论。 我们如何理解奇点？根据广义相对论，那里是密度无限大的点，物理定律失效。然而，量子力学在微观尺度上保持着解释力。这本书将详细阐述“黑洞信息悖论”的来龙去脉：信息一旦落入黑洞，是否真的永远丢失了？霍金辐射的发现为我们打开了一扇窗，但随之而来的却是关于信息守恒的哲学和物理学危机。我们将讨论“防火墙”理论、黑洞的“毛发定理”（No-Hair Theorem）的潜在漏洞，以及“虫洞”（Wormholes）作为跨越时空的理论桥梁的可能性——它们是否真的可以作为旅行的捷径，还是仅仅是数学上的幻象？ 此外，本书将对“时间旅行”的可能性进行一次严肃的物理学梳理。涉及封闭类时曲线（CTCs）、克尔黑洞周围的区域，以及对“祖父悖论”的各种理论规避方案，例如“自洽性原则”或“多世界诠释”的应用。 第三部分：早期宇宙与宇宙学的极限 宇宙的开端，即大爆炸的瞬间，是所有物理学定律遭遇崩溃的另一个极端。本书深入探讨了“暴胀理论”（Inflation Theory）——它如何解决了视界问题和平坦性问题，以及当前对暴胀遗迹的寻找，如原初引力波的信号（B模式偏振）。 然而，暴胀理论本身也面临挑战。什么机制触发了暴胀？又是什么机制使暴胀优雅地停止，并转化为我们今天所见的粒子和辐射？我们将考察“永恒暴胀”的概念，这暗示着我们的宇宙可能只是一个“泡泡”，在无限的多元宇宙（Multiverse）海洋中不断诞生。 我们将详细解析“多元宇宙”的几种主要分类：膜宇宙（Brane Cosmology）、景观理论（String Theory Landscape），以及基于量子力学测量的多世界理论。这些理论虽然极具推测性，但却是我们试图理解为什么我们的宇宙常数如此“恰好”地适合生命存在的关键线索。本书不会将多元宇宙视为确定的事实，而是将其作为当前理论发展到极限时所自然导出的逻辑延伸。 第四部分：生命的起源与地外文明的寂静 在宇宙的宏大尺度之外，本书也将目光投向了我们自身在其中的位置。我们将重访费米悖论（Fermi Paradox）：鉴于宇宙的年龄和广度，为什么我们没有观察到任何地外文明的明确信号？ 我们不仅讨论了“大过滤器”（Great Filter）的理论，即生命进化过程中可能存在的某个极其困难的障碍，但我们将重点放在那些非生物学的解释上。例如，超级先进文明是否可能已经退化到我们无法识别的技术形式（如“后生物学阶段”），或者他们是否遵循某种我们无法理解的“宇宙伦理学”而不进行广播？ 本书还将回顾关于“系外行星宜居性”的最新发现，超越了“适居带”的传统概念，探讨潮汐锁定、大气层逃逸、乃至类地行星的深海生命形式的可能性。我们探讨SETI（搜寻地外文明计划）目前遇到的数据瓶颈，以及未来如“突破聆听”项目等新型搜索策略的潜力与局限。 结语：科学的谦逊与边界 《星尘回响》的最终目的，不是提供一套完整的答案，而是激发读者对未知世界的敬畏和探索精神。当我们触及物理学和宇宙学的边界时，我们发现的往往不是结论，而是更深层次的、更令人兴奋的问题。本书旨在展现科学探索的动态本质——一个不断被新观测、新理论和深刻的哲学反思所驱动的、永不停止的追问过程。我们所能确定的，恰恰是我们知识体系中的那些巨大而迷人的空白地带。

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