理解科学丛书 那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界 9787302338215 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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卢昌海 著

图书标签:

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• 太阳系
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• 边界
• 少儿科普

店铺： 泰源博文图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302338215

商品编码：29841214638

包装：平装

出版时间：2013-12-01

基本信息

书名：理解科学丛书 那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界

定价：29.00元

作者：卢昌海

出版社：清华大学出版社

出版日期：2013-12-01

ISBN：9787302338215

字数：

页码：170

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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　　关于太阳系及其行星的故事的书不少，《那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界》是质量的一本。作者文笔清新活泼，语言生动，让人看得欲罢不能。另一方面内容前沿，即便是老故事也含有新进展。剪裁合理，描述正确，太阳系的探险历史长久，研究枝杈极多，作者能择重点而讲，有极高的科学见解。是科学和文学结合的典范。比如，天王星早在1690年就被记录过，为何直到1781年才被发现？“海王星档案”隐藏了重大秘密吗？冥王星缘何会被降级？遥远的奥托云天体有可能被观测到吗？太阳会有伴星吗？等等这些问题都有很精彩的解读。
　　用细腻的笔触描写太阳系探索的武侠大片。相信每个读者都会爱上《那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界》。
　　
　　“吴大猷科普奖”金签奖获得者卢昌海的新作，荣获中宣部、中国图书评论学会、央视“2014中国好书”榜科普生活类一名，入围《环球科学》2014美科学阅读。

内容提要

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　　《那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界》主要介绍人类探索太阳系疆界的历史，并对一些常被人以讹传讹或误解、夸张的历史事件进行分析与澄清。《那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界》共分32章。其中章简单回顾近代之前人类对行星的了解，第2～4章介绍天王星的发现，第5～7章介绍小行星带的发现，第8～10章介绍天王星出轨之谜及天文学家们为解决该谜团所作的早期努力，1～16章介绍亚当斯与勒维耶对海王星的预言及海王星的发现，7～19章介绍英法两国有关海王星预言的优先权之争，第20～21章介绍并分析由海王星档案所引发的新争论，第22章介绍寻找火神星的失败努力，第 23～27 章介绍冥王星的发现，第28～30章介绍柯伊伯带及其发现，第31章介绍行星新定义及冥王星的降级，第32章介绍奥托云及有关太阳伴星的猜测。
　　内容通俗易懂，文笔生动风趣，考据严谨深入，适合广大天文爱好者及大中学生阅读。

目录

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序
自序
引言

1. 远古苍穹
2. 乐师星匠
3. 巡天偶得
4. 命运弄人
5. 虚席以待
6. 失而复得
7. 名份之争
8. 轨道拉锯
9. 众说纷纭
10. 数学难题
11. 星探出击
12. 三访艾里
13. 殊途同归
14. 剑桥梦碎
15. 欲迎还拒
16. 生日之夜
17. 名动天下
18. 轩然
19. 握手言和
20. 秘密档案
21. 先入之见
22. 火神疑踪
23. 无中生有
24. 歧途苦旅
25. 农家少年
26. 寒夜暗影
27. 大小之谜
28. 深空隐秘
29. 之战
30. 玄冰世界
31. 冥王退位
32. 疆界何方
附录 冥王星沉浮记

作者介绍

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　　卢昌海，出生于杭州，本科就读于复旦大学物理系，毕业后赴美留学，于2000年获美国哥伦比亚大学物理学博士学位，目前旅居纽约。著有《从奇点到虫洞：广义相对论专题选讲》、《太阳的故事》、《黎曼猜想漫谈》，并曾在《中国青年报》、《数学文化》、《科幻世界》、《现代物理知识》、《中学生天地》、《科学画报》等报纸、杂志上发表几十篇科普及专业科普作品。

文摘

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　　记得念小学的时候，读过一篇课文，叫做 “数星星的孩子”，讲述汉朝天文学家张衡的童年故事。时隔这么多年，小学的很多课文我已经忘记了，但那篇数星星的课文却依然历历在目。那时候，我住在杭州的郊外，家门口有一个池塘，在许多个晴朗的夏夜里，我和小伙伴们常常坐在池塘边仰望星空。那时候，郊外的天空还没有被都市的灯光所污染，在广袤的天幕下，那一颗颗璀璨夺目的星星显得格外的晶莹和美丽。自远古以来，这种无与伦比的美丽就吸引了一代又一代的追随者，他们中的一些人甚至将自己的一生都献给了探索星空奥秘的科学事业。人类寻找太阳系疆界的故事只是科学史上的几朵小小浪花，但在那些故事中，有浪漫，也有艰辛；有情理之中，也有意料之外；有功成名就的兴奋，也有错失良机的遗憾。它们就像天上的星星一样美丽动人……
　　28、深空隐秘
　　发现冥王星之后，汤博并未离开寻找太阳系疆界的孤独事业，他投入了另外13年的漫长时光，继续搜索更遥远的行星。他的搜索范围超过了整个夜空的2/3，他所涵盖的低亮度达到了17等，他对比过的天体多达九千万个。在那13年里，他发现了6个星团、14颗小行星及一颗彗星，但却没能发现任何冥王星以外的新行星。
　　那么，冥王星轨道是否就是太阳系的疆界呢？既然观测一时还无法回答这个问题，天文学家们便展开了理论上的探讨。不过那探讨不再是像亚当斯与勒维耶那样的精密计算。由于冥王星的发现已属巧合，在那之后的天文学家们即使在做梦的时候，恐怕也很少会再幻想重演一次笔尖上预言新行星的奇迹了。但是，精密的预言虽不可能，粗略猜测一下太阳系的疆界在哪里却还是可以的。
　　那样的猜测几乎立刻就出现了。冥王星发现之初，美国加州大学的天文学家利奥纳德(Frederick C. Leonard)就猜测冥王星的发现有可能意味着一系列海外天体(trans�睳eptuniaobject，TNO)将被陆续发现。应该说，在经历了天王星、海王星及冥王星的发现之后，单纯作出这样一个猜测已无需太高级的想象力了。不过，比单纯猜测更有价值的是，1943年爱尔兰天文学家埃奇沃斯(Kenh Edgeworth)提出的稍具系统性的观点。
　　在介绍埃奇沃斯的观点之前，让我们稍稍介绍一下太阳系的起源学说。在科学上，几乎任何东西——人类、生命、地球乃至宇宙——的起源都是值得探究的课题，太阳系的起源也不例外。自18世纪康德(Immanuel Kant)和拉普拉斯(Pierre�睸imoLaplace)彼此独立地提出了的星云假说以来，天文学家们关于太阳系起源的主流观点是，太阳系是由一个星云演化而来的。这其中行星的形成，乃是来自于星云盘上的物质彼此碰撞吸积的过程。
　　按照这种理论，行星形成过程的顺利与否与星云物质的密度有很大的关系。星云物质的密度越低，则引力相互作用越弱，星云盘上物质相互碰撞的几率越小，从而吸积过程就越缓慢，行星的形成也就越困难。当星云物质的密度低到程度时，行星的形成过程有可能缓慢到在太阳系迄今50亿年的整个演化过程中都无法完成，而只能造就一些“半成品”：小天体。埃奇沃斯认为，海王星以外的情形便是如此。那里的星云物质分布是如此稀疏，以至于行星的形成过程无法进行到底，而只能形成为数众多的小天体。由此他提出，人们将会在海王星之外不断地发现小天体，且那些小天体中的某一些会偶尔进入内太阳系，成为彗星。
　　无偶，1951年，美籍荷兰裔天文学家柯伊伯(Gerard Kuiper)也注意到了太阳系物质分布在海王星之外的急剧减少。与利奥纳德类似，他也认为那样的物质分布会形成一系列小天体而非大行星柯伊伯并未在自己的论文中提及埃奇沃斯的工作，这一点使得后来有历史学家对他是真的不知道埃奇沃斯的工作，还是暗中“借用”了对方的想法产生了疑问。。但与利奥纳德以及后来的天文学家们不同的是，柯伊伯认为那些曾经存在过的小天体早已被冥王星的引力作用甩到了更遥远的区域，不会再存在于距太阳30～50天文单位的区域中了。换句话说，他认为在冥王星轨道的附近曾经有过大量的小天体，但目前已不复存在。在这点上，柯伊伯犯了一个可以原谅的错误，他以为冥王星的质量接近于地球质量(这在当时被认为是有可能的)，从而有足够的引力来做到这一点。而事实上，如我们在上章中介绍的，冥王星的质量只有地球质量的0.21%。
　　埃奇沃斯与柯伊伯的想法在接下来的十年间并未引起重视。但常言道: 是金子总会发光的。一个合理的想法纵然一时沉寂，终究还是会复活的。1962年，在美国工作的加拿大天文学家卡梅伦(Alastair Cameron)提出了类似的看法。两年后，美国天文学家惠普尔(Fred Whipple)也加入了这一行列。惠普尔的研究比前面几位更加深入，除了猜测在海王星之外存在类似于小行星带的结构外，他还试图研究那些小天体对天王星和海王星轨道的摄动，但没能得到可靠的结果。1967年，惠普尔及其合作者又研究了七颗轨道延伸到天王星之外的彗星，试图寻找来自海外天体的引力干扰，结果也未发现任何可察觉的干扰。由此他们估计出那些小天体——如果存在的话——的总质量必定远小于地球质量。他们的这一估计在如今看来是颇有前瞻性的，但在当时却是一个有点令人沮丧的结果，因为它意味着观测那些小天体将会是一件非常困难的事情。
　　除了这些从太阳系起源角度所做的分析外，天文学家们从另一个完全不同的角度出发，也殊途同归地提出了海王星以外存在大量小天体的假说。这个不同的角度便是彗星的来源。彗星是太阳系中令人瞩目的天体，当它们拖着美丽的尾巴(彗发)出现在天空中时，常常是万人争睹的天象。天文学家们注意到，太阳系中的彗星按轨道周期的长短大致可分为两类: 一类是长周期彗星，它们的轨道周期在两百年以上，长的可达几千、几万、甚至几百万年。另一类则是短周期彗星，它们的轨道周期在两百年以下，短的只有几年。短周期彗星的存在给天文学家们带来了一个难题。因为这些彗星上能够形成彗发的挥发性物质会因频繁接近太阳而被迅速耗尽，而且它们的轨道也会因反复受到行星引力的干扰而变得极不稳定。计算表明，短周期彗星的存在时间应该很短，相对于太阳系的年龄来说简直就是弹指一瞬。但我们却在直到太阳系诞生50亿年之后的今天仍能观测到不少命如蜉蝣般的短周期彗星，这是为什么呢？天文学家们认为，的可能是太阳系中存在一个短周期彗星的补充基地。
　　这个短周期彗星的补充基地究竟在哪里呢？1980年，乌拉圭天文学家费尔南德斯(Julio Fern�~ndez) 提出了一个后来被普遍接受的假说，即短周期彗星来自海王星之外的一个小天体带。他并且推测那些小天体的视星等约在17～18之间(比汤博曾经搜索过的天体更暗，但这个亮度后来被证实为仍是显著的高估)。在他颇具影响力的论文中，费尔南德斯援引了柯伊伯的文章，却忽略了埃奇沃斯的工作。费尔南德斯的这一粗心大意导致的后果是，人们多少有点乌龙地用柯伊伯的名字命名了那个小天体带。而事实上，如我们在上面提到的，在所有曾经猜测过那个小天体带的天文学家中，柯伊伯几乎是一个认为它目前已不复存在——从而与费尔南德斯的假说及后来的观测结果截然相反——的人。费尔南德斯的假说提出之后，1988年，几位在美国加州大学及加拿大多伦多大学工作的天文学家通过计算机模拟手段，对这一假说进行了检验。他们的检验表明，由那样一个小天体带所产生的短周期彗星无论在数量还是轨道分布上都与实际观测有着不错的吻合。
　　因此，到了20世纪80年代末，来自不同角度的理论分析均表明，在海王星的轨道之外很可能存在一个小天体带，它是行星演化过程中的半成品，同时也是短周期彗星的大本营。但到那时为止，那个遥远的天区除了一颗孤零零的冥王星外，在观测意义上还是一片虚空。
　　距离给了外太阳系神秘的面纱，天文学家们却要揭开面纱来寻找隐秘。
　　……

序言

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《宇宙之眼：哈勃望远镜的传奇征程》 探索的边界，凝视的深度 自古以来，人类对头顶那片浩瀚星空的好奇心从未停歇。从肉眼观察的模糊光点，到伽利略手中第一架简陋望远镜的突破，再到地面射电望远镜的首次“聆听”，每一次技术的飞跃都伴随着对宇宙理解的深刻变革。然而，地球大气层始终是一道难以逾越的屏障，它扭曲光线，吸收关键波段的电磁辐射，使得我们对宇宙最深处的观察蒙上了一层永恒的迷雾。直到上世纪末，一个革命性的设想诞生——将人类的“眼睛”送入大气层之上，部署一个永不眨眼的观测站。 《宇宙之眼：哈勃望远镜的传奇征程》详细记录了美国宇航局（NASA）和欧洲空间局（ESA）合作的里程碑式工程——哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope, HST）的诞生、部署、历次维护以及它为现代天文学带来的颠覆性成就。这不是一本纯粹的技术手册，而是一部融合了工程奇迹、科学探索、人性坚持与跨国合作的史诗。 第一部分：从设想到升空——工程的磨砺与挫折 本书的开篇追溯了空间望远镜概念的萌芽，从20世纪初期的理论构想到1970年代的正式立项。这部分深入剖析了哈勃计划背后错综复杂的政治角力和预算审批过程。如何说服国会投入数十亿美元来建造一个可能在十年后就被技术淘汰的设备？科学家们如何平衡光学精度、抗辐射能力和在轨可维修性的矛盾？ 光影中的缺陷： 重点描绘了哈勃望远镜在发射前夕遭遇的灾难性危机——主镜的制造缺陷。书中细致地再现了工程师们发现镜面研磨误差仅有微米级别（相当于人类头发丝直径的五十分之一）时的震惊与恐慌。如何在一片质疑声中，设计出能够修复这一“人类航天史上最昂贵的眼镜片”的补救方案——后来的“SM1”维护任务，成为了工程史上一次经典的危机公关与技术逆转。 第二部分：在轨运行——从模糊到清晰的飞跃 1990年4月24日，伴随着“发现号”航天飞机的升空，哈勃望远镜被送入地球上方约540公里的轨道。然而，最初的图像是令人沮丧的——模糊、失焦的星系和恒星。 本卷详细记录了1993年12月，宇航员们执行的首次“维修任务”（SM1）。描述了宇航员们如何在失重环境中，如同外科医生般精确地安装“焦平面修正光学系统”（COSTAR）和新的广域行星相机2（WFPC2）。这次成功的修复，是哈勃传奇的真正起点。书中生动地再现了地面控制中心在接收到第一张清晰的、如水晶般锐利的木星图像时，所有人员爆发出的欢呼与泪水。 第三部分：哈勃的科学革命——宇宙常数的测定与深空凝视 哈勃望远镜最伟大的贡献在于它极大地提高了我们对宇宙年龄和尺度的认知。本书的科学核心部分，将重点阐述哈勃如何通过观测遥远的造父变星和Ia型超新星，精确校准了哈勃常数，从而推导出宇宙年龄大约在138亿年左右，彻底终结了此前存在的数十年争论。 深空场的震撼： 重点描绘了哈勃深空场（HDF）、超深空场（HUDF）的拍摄过程。这不仅仅是曝光时间的累加，更是对观测者耐心和信心的考验。书中披露了科学家们为了获取这些图像，如何坚持对同一片“空无一物”的区域进行长达数百小时的曝光。最终，当图像被合成时，宇宙的深邃以惊人的细节展现在世人面前——那些微弱的光点，实际上是数千个遥远星系的光芒，它们是宇宙诞生后不久的景象。这些图像彻底改变了我们对星系形成和演化的理解。 第四部分：死亡与新生——望远镜的生命周期管理 哈勃的生命并非一帆风顺，它经历了五次关键的在轨服务任务（Servicing Missions，SM1至SM5），每一次都是一次大胆的“太空换心脏”和“升级换代”。 这部分内容将聚焦于： 1. 仪器更迭： 描述了从早期的宽视场/行星相机到先进巡天照相机（ACS）、宇宙起源光谱仪（COS）的演变，解释了为何哈勃能够持续保持世界领先地位——因为它是一架可以升级的“电脑”。 2. 太空环境的挑战： 记录了微流星体撞击对太阳能电池板和仪器的磨损，以及宇航员们如何应对突发的系统故障，保持望远镜的健康运行。 3. 最终的谢幕与遗产： 探讨了第五次维护任务（SM5）的艰巨性，这是最后一次由航天飞机进行的维护，它为哈勃装上了最后的“升级包”。随后，书中将展望哈勃在詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）的时代背景下的地位，以及它如何通过提供可见光和紫外波段的独特数据，继续作为韦伯的有力补充，共同构建完整的宇宙图景。 结语：不止是望远镜 《宇宙之眼》不仅仅是关于一台机器的故事，更是关于人类探索精神的赞歌。它展示了科学共同体如何从绝望的低谷走向辉煌的巅峰，以及一个伟大的科学仪器如何跨越国界和政治藩篱，激发了全球公众对宇宙的共同敬畏。哈勃望远镜留下的海量数据，将支撑未来数十年的天文学研究，它的光芒，将继续照亮我们对自身在宇宙中位置的追问。

评分☆☆☆☆☆

《那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界》这本书，在我看来，是一次关于“边界”的深刻反思。太阳系，这个我们熟悉的“家”，它的边界究竟在哪里？是某个特定的轨道？是引力的影响范围？还是存在着一些我们尚未知晓的、更广阔的结构？作者并没有简单地给出教科书式的答案，而是带领我们回顾了人类认识太阳系的漫长历程，从古代的肉眼观测，到望远镜的发明，再到现代的太空探测器，每一次认知的飞跃，都在不断拓展着我们对太阳系疆界的理解。书中对于“不在星图上”的星星的探讨，让我脑海中浮现出许多未知的可能性：或许是那些隐藏在奥尔特云深处的、数量庞大的冰冷天体，或许是那些在星系外围悄然游荡的、对太阳系引力场产生微弱影响的神秘物体。这本书让我意识到，科学的边界不是一成不变的，而是随着我们的探索而不断移动的。它鼓励我们保持好奇心，勇于质疑，并对那些尚未被发现的宇宙奇迹抱有期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述节奏把握得非常好，既有宏大的宇宙图景，也有对细节的深入挖掘。我特别喜欢作者在描述一些理论和发现时，引用的历史典故和科学家的故事。比如，当他提到冥王星的“降级”时，并没有简单地说“因为它太小了”，而是详细解释了当时科学界围绕行星定义的争论，以及这种争论背后所反映出的科学认知的进步和演变。这让我觉得，科学不仅仅是冰冷的数据和公式，更是人类智慧和不断探索的过程。而“寻找太阳系的疆界”，这本书不仅仅是告诉我冥王星之外还有柯伊伯带，还有奥尔特云，它更是引导我去思考，是什么让太阳系拥有了我们所定义的“疆界”？是引力的作用？是物质的分布？还是其他我们尚未发现的因素？书中对这些问题的探讨，虽然有时会涉及一些比较专业的天文学概念，但作者都用非常浅显易懂的方式进行了阐释，让我这个非专业人士也能有所领悟，并且激发出更深入的思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名真是够吸引人的！《理解科学丛书：那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界》。光是这个名字，就勾起了我强烈的好奇心。我一直对宇宙充满了想象，尤其是那些我们尚未完全了解的角落。太阳系，这个我们赖以生存的家园，它的边界到底在哪里？是冥王星被“降级”后，我们对柯伊伯带的认识就停止了，还是在更远的深空，还隐藏着我们不知道的秘密？“那颗星星不在星图上”，这句描述更是点睛之笔，它暗示着一种探索的未知性，一种挑战既有认知的勇气。我期待这本书能够带领我，像一个勇敢的探险家一样，穿过熟悉的星辰，去追寻那可能存在但尚未被标记的“疆界”。它会不会揭示一些关于太阳系形成过程的未解之谜？会不会介绍一些我们可能从未听说过的、在太阳系边缘游荡的神秘天体？这本书给我带来的，不仅仅是知识，更是一种向未知迈进的激动。我迫不及待地想知道，那些“不在星图上”的星星，究竟隐藏着怎样的故事。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻被作者的叙事风格所吸引。他并没有上来就用一堆枯燥的科学术语，而是用一种非常生动、甚至带点文学色彩的语言，为我们勾勒出太阳系正在被重新审视的图景。尤其是关于“疆界”这个概念的探讨，作者不仅仅是从天文学的视角出发，还融入了历史、哲学甚至是一些科幻的想象。他详细地讲述了人类是如何一步步认识太阳系的，从最初只能看到几颗行星，到伽利略的望远镜，再到后来的探测器深入太空，每一次的认知边界的拓展，都是一次伟大的飞跃。而“那颗星星不在星图上”，我理解这不仅仅是指某个具体的天体，更可能是一种对科学认知局限性的隐喻，是对我们当前理解太阳系可能存在的盲区的提醒。作者在字里行间流露出的对宇宙奥秘的敬畏，以及对科学探索精神的赞美，让我深感共鸣。这本书让我意识到，我们对太阳系的了解，可能远远没有我们想象的那么完整。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，我认为体现在它能够打破我们固有的认知框架。我们大多数人可能认为，太阳系就是八大行星加上一些小行星和彗星，就差不多了。但这本书却告诉我们，这可能只是我们目前“星图”所能显示的范围。那些“不在星图上”的星星，或许是我们尚未探测到的更遥远的星体，或许是那些影响着太阳系结构但我们还未完全理解的未知因素。作者对这些“未知”的探索，让我感到非常振奋。他没有给出明确的答案，而是通过梳理现有的证据，提出合理的推测，并且鼓励读者去思考、去提问。这种开放式的探讨，让我觉得这不仅仅是在读一本科学书籍，更像是在参与一场关于宇宙边界的头脑风暴。这本书让我对“边界”这个概念有了新的理解，它不仅仅是物理上的距离，更可能是认知上的深度。