理解科學叢書 那顆星星不在星圖上：尋找太陽係的疆界 9787302338215 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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盧昌海 著

圖書標籤:

• 科普
• 天文學
• 太陽係
• 行星
• 宇宙
• 科學
• 探索
• 未知
• 邊界
• 少兒科普

店鋪： 泰源博文圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302338215

商品編碼：29841214638

包裝：平裝

齣版時間：2013-12-01

基本信息

書名：理解科學叢書 那顆星星不在星圖上：尋找太陽係的疆界

定價：29.00元

作者：盧昌海

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2013-12-01

ISBN：9787302338215

字數：

頁碼：170

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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　　關於太陽係及其行星的故事的書不少，《那顆星星不在星圖上：尋找太陽係的疆界》是質量的一本。作者文筆清新活潑，語言生動，讓人看得欲罷不能。另一方麵內容前沿，即便是老故事也含有新進展。剪裁閤理，描述正確，太陽係的探險曆史長久，研究枝杈極多，作者能擇重點而講，有極高的科學見解。是科學和文學結閤的典範。比如，天王星早在1690年就被記錄過，為何直到1781年纔被發現？“海王星檔案”隱藏瞭重大秘密嗎？冥王星緣何會被降級？遙遠的奧托雲天體有可能被觀測到嗎？太陽會有伴星嗎？等等這些問題都有很精彩的解讀。
　　用細膩的筆觸描寫太陽係探索的武俠大片。相信每個讀者都會愛上《那顆星星不在星圖上：尋找太陽係的疆界》。
　　
　　“吳大猷科普奬”金簽奬獲得者盧昌海的新作，榮獲中宣部、中國圖書評論學會、央視“2014中國好書”榜科普生活類一名，入圍《環球科學》2014美科學閱讀。

內容提要

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　　《那顆星星不在星圖上：尋找太陽係的疆界》主要介紹人類探索太陽係疆界的曆史，並對一些常被人以訛傳訛或誤解、誇張的曆史事件進行分析與澄清。《那顆星星不在星圖上：尋找太陽係的疆界》共分32章。其中章簡單迴顧近代之前人類對行星的瞭解，第2～4章介紹天王星的發現，第5～7章介紹小行星帶的發現，第8～10章介紹天王星齣軌之謎及天文學傢們為解決該謎團所作的早期努力，1～16章介紹亞當斯與勒維耶對海王星的預言及海王星的發現，7～19章介紹英法兩國有關海王星預言的優先權之爭，第20～21章介紹並分析由海王星檔案所引發的新爭論，第22章介紹尋找火神星的失敗努力，第 23～27 章介紹冥王星的發現，第28～30章介紹柯伊伯帶及其發現，第31章介紹行星新定義及冥王星的降級，第32章介紹奧托雲及有關太陽伴星的猜測。
　　內容通俗易懂，文筆生動風趣，考據嚴謹深入，適閤廣大天文愛好者及大中學生閱讀。

目錄

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序
自序
引言

1. 遠古蒼穹
2. 樂師星匠
3. 巡天偶得
4. 命運弄人
5. 虛席以待
6. 失而復得
7. 名份之爭
8. 軌道拉鋸
9. 眾說紛紜
10. 數學難題
11. 星探齣擊
12. 三訪艾裏
13. 殊途同歸
14. 劍橋夢碎
15. 欲迎還拒
16. 生日之夜
17. 名動天下
18. 軒然
19. 握手言和
20. 秘密檔案
21. 先入之見
22. 火神疑蹤
23. 無中生有
24. 歧途苦旅
25. 農傢少年
26. 寒夜暗影
27. 大小之謎
28. 深空隱秘
29. 之戰
30. 玄冰世界
31. 冥王退位
32. 疆界何方
附錄 冥王星沉浮記

作者介紹

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　　盧昌海，齣生於杭州，本科就讀於復旦大學物理係，畢業後赴美留學，於2000年獲美國哥倫比亞大學物理學博士學位，目前旅居紐約。著有《從奇點到蟲洞：廣義相對論專題選講》、《太陽的故事》、《黎曼猜想漫談》，並曾在《中國青年報》、《數學文化》、《科幻世界》、《現代物理知識》、《中學生天地》、《科學畫報》等報紙、雜誌上發錶幾十篇科普及專業科普作品。

文摘

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　　記得念小學的時候，讀過一篇課文，叫做 “數星星的孩子”，講述漢朝天文學傢張衡的童年故事。時隔這麼多年，小學的很多課文我已經忘記瞭，但那篇數星星的課文卻依然曆曆在目。那時候，我住在杭州的郊外，傢門口有一個池塘，在許多個晴朗的夏夜裏，我和小夥伴們常常坐在池塘邊仰望星空。那時候，郊外的天空還沒有被都市的燈光所汙染，在廣袤的天幕下，那一顆顆璀璨奪目的星星顯得格外的晶瑩和美麗。自遠古以來，這種無與倫比的美麗就吸引瞭一代又一代的追隨者，他們中的一些人甚至將自己的一生都獻給瞭探索星空奧秘的科學事業。人類尋找太陽係疆界的故事隻是科學史上的幾朵小小浪花，但在那些故事中，有浪漫，也有艱辛；有情理之中，也有意料之外；有功成名就的興奮，也有錯失良機的遺憾。它們就像天上的星星一樣美麗動人……
　　28、深空隱秘
　　發現冥王星之後，湯博並未離開尋找太陽係疆界的孤獨事業，他投入瞭另外13年的漫長時光，繼續搜索更遙遠的行星。他的搜索範圍超過瞭整個夜空的2/3，他所涵蓋的低亮度達到瞭17等，他對比過的天體多達九韆萬個。在那13年裏，他發現瞭6個星團、14顆小行星及一顆彗星，但卻沒能發現任何冥王星以外的新行星。
　　那麼，冥王星軌道是否就是太陽係的疆界呢？既然觀測一時還無法迴答這個問題，天文學傢們便展開瞭理論上的探討。不過那探討不再是像亞當斯與勒維耶那樣的精密計算。由於冥王星的發現已屬巧閤，在那之後的天文學傢們即使在做夢的時候，恐怕也很少會再幻想重演一次筆尖上預言新行星的奇跡瞭。但是，精密的預言雖不可能，粗略猜測一下太陽係的疆界在哪裏卻還是可以的。
　　那樣的猜測幾乎立刻就齣現瞭。冥王星發現之初，美國加州大學的天文學傢利奧納德(Frederick C. Leonard)就猜測冥王星的發現有可能意味著一係列海外天體(trans�睳eptuniaobject，TNO)將被陸續發現。應該說，在經曆瞭天王星、海王星及冥王星的發現之後，單純作齣這樣一個猜測已無需太高級的想象力瞭。不過，比單純猜測更有價值的是，1943年愛爾蘭天文學傢埃奇沃斯(Kenh Edgeworth)提齣的稍具係統性的觀點。
　　在介紹埃奇沃斯的觀點之前，讓我們稍稍介紹一下太陽係的起源學說。在科學上，幾乎任何東西——人類、生命、地球乃至宇宙——的起源都是值得探究的課題，太陽係的起源也不例外。自18世紀康德(Immanuel Kant)和拉普拉斯(Pierre�睸imoLaplace)彼此獨立地提齣瞭的星雲假說以來，天文學傢們關於太陽係起源的主流觀點是，太陽係是由一個星雲演化而來的。這其中行星的形成，乃是來自於星雲盤上的物質彼此碰撞吸積的過程。
　　按照這種理論，行星形成過程的順利與否與星雲物質的密度有很大的關係。星雲物質的密度越低，則引力相互作用越弱，星雲盤上物質相互碰撞的幾率越小，從而吸積過程就越緩慢，行星的形成也就越睏難。當星雲物質的密度低到程度時，行星的形成過程有可能緩慢到在太陽係迄今50億年的整個演化過程中都無法完成，而隻能造就一些“半成品”：小天體。埃奇沃斯認為，海王星以外的情形便是如此。那裏的星雲物質分布是如此稀疏，以至於行星的形成過程無法進行到底，而隻能形成為數眾多的小天體。由此他提齣，人們將會在海王星之外不斷地發現小天體，且那些小天體中的某一些會偶爾進入內太陽係，成為彗星。
　　無偶，1951年，美籍荷蘭裔天文學傢柯伊伯(Gerard Kuiper)也注意到瞭太陽係物質分布在海王星之外的急劇減少。與利奧納德類似，他也認為那樣的物質分布會形成一係列小天體而非大行星柯伊伯並未在自己的論文中提及埃奇沃斯的工作，這一點使得後來有曆史學傢對他是真的不知道埃奇沃斯的工作，還是暗中“藉用”瞭對方的想法産生瞭疑問。。但與利奧納德以及後來的天文學傢們不同的是，柯伊伯認為那些曾經存在過的小天體早已被冥王星的引力作用甩到瞭更遙遠的區域，不會再存在於距太陽30～50天文單位的區域中瞭。換句話說，他認為在冥王星軌道的附近曾經有過大量的小天體，但目前已不復存在。在這點上，柯伊伯犯瞭一個可以原諒的錯誤，他以為冥王星的質量接近於地球質量(這在當時被認為是有可能的)，從而有足夠的引力來做到這一點。而事實上，如我們在上章中介紹的，冥王星的質量隻有地球質量的0.21%。
　　埃奇沃斯與柯伊伯的想法在接下來的十年間並未引起重視。但常言道: 是金子總會發光的。一個閤理的想法縱然一時沉寂，終究還是會復活的。1962年，在美國工作的加拿大天文學傢卡梅倫(Alastair Cameron)提齣瞭類似的看法。兩年後，美國天文學傢惠普爾(Fred Whipple)也加入瞭這一行列。惠普爾的研究比前麵幾位更加深入，除瞭猜測在海王星之外存在類似於小行星帶的結構外，他還試圖研究那些小天體對天王星和海王星軌道的攝動，但沒能得到可靠的結果。1967年，惠普爾及其閤作者又研究瞭七顆軌道延伸到天王星之外的彗星，試圖尋找來自海外天體的引力乾擾，結果也未發現任何可察覺的乾擾。由此他們估計齣那些小天體——如果存在的話——的總質量必定遠小於地球質量。他們的這一估計在如今看來是頗有前瞻性的，但在當時卻是一個有點令人沮喪的結果，因為它意味著觀測那些小天體將會是一件非常睏難的事情。
　　除瞭這些從太陽係起源角度所做的分析外，天文學傢們從另一個完全不同的角度齣發，也殊途同歸地提齣瞭海王星以外存在大量小天體的假說。這個不同的角度便是彗星的來源。彗星是太陽係中令人矚目的天體，當它們拖著美麗的尾巴(彗發)齣現在天空中時，常常是萬人爭睹的天象。天文學傢們注意到，太陽係中的彗星按軌道周期的長短大緻可分為兩類: 一類是長周期彗星，它們的軌道周期在兩百年以上，長的可達幾韆、幾萬、甚至幾百萬年。另一類則是短周期彗星，它們的軌道周期在兩百年以下，短的隻有幾年。短周期彗星的存在給天文學傢們帶來瞭一個難題。因為這些彗星上能夠形成彗發的揮發性物質會因頻繁接近太陽而被迅速耗盡，而且它們的軌道也會因反復受到行星引力的乾擾而變得極不穩定。計算錶明，短周期彗星的存在時間應該很短，相對於太陽係的年齡來說簡直就是彈指一瞬。但我們卻在直到太陽係誕生50億年之後的今天仍能觀測到不少命如蜉蝣般的短周期彗星，這是為什麼呢？天文學傢們認為，的可能是太陽係中存在一個短周期彗星的補充基地。
　　這個短周期彗星的補充基地究竟在哪裏呢？1980年，烏拉圭天文學傢費爾南德斯(Julio Fern�~ndez) 提齣瞭一個後來被普遍接受的假說，即短周期彗星來自海王星之外的一個小天體帶。他並且推測那些小天體的視星等約在17～18之間(比湯博曾經搜索過的天體更暗，但這個亮度後來被證實為仍是顯著的高估)。在他頗具影響力的論文中，費爾南德斯援引瞭柯伊伯的文章，卻忽略瞭埃奇沃斯的工作。費爾南德斯的這一粗心大意導緻的後果是，人們多少有點烏龍地用柯伊伯的名字命名瞭那個小天體帶。而事實上，如我們在上麵提到的，在所有曾經猜測過那個小天體帶的天文學傢中，柯伊伯幾乎是一個認為它目前已不復存在——從而與費爾南德斯的假說及後來的觀測結果截然相反——的人。費爾南德斯的假說提齣之後，1988年，幾位在美國加州大學及加拿大多倫多大學工作的天文學傢通過計算機模擬手段，對這一假說進行瞭檢驗。他們的檢驗錶明，由那樣一個小天體帶所産生的短周期彗星無論在數量還是軌道分布上都與實際觀測有著不錯的吻閤。
　　因此，到瞭20世紀80年代末，來自不同角度的理論分析均錶明，在海王星的軌道之外很可能存在一個小天體帶，它是行星演化過程中的半成品，同時也是短周期彗星的大本營。但到那時為止，那個遙遠的天區除瞭一顆孤零零的冥王星外，在觀測意義上還是一片虛空。
　　距離給瞭外太陽係神秘的麵紗，天文學傢們卻要揭開麵紗來尋找隱秘。
　　……

序言

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《宇宙之眼：哈勃望遠鏡的傳奇徵程》 探索的邊界，凝視的深度 自古以來，人類對頭頂那片浩瀚星空的好奇心從未停歇。從肉眼觀察的模糊光點，到伽利略手中第一架簡陋望遠鏡的突破，再到地麵射電望遠鏡的首次“聆聽”，每一次技術的飛躍都伴隨著對宇宙理解的深刻變革。然而，地球大氣層始終是一道難以逾越的屏障，它扭麯光綫，吸收關鍵波段的電磁輻射，使得我們對宇宙最深處的觀察濛上瞭一層永恒的迷霧。直到上世紀末，一個革命性的設想誕生——將人類的“眼睛”送入大氣層之上，部署一個永不眨眼的觀測站。 《宇宙之眼：哈勃望遠鏡的傳奇徵程》詳細記錄瞭美國宇航局（NASA）和歐洲空間局（ESA）閤作的裏程碑式工程——哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope, HST）的誕生、部署、曆次維護以及它為現代天文學帶來的顛覆性成就。這不是一本純粹的技術手冊，而是一部融閤瞭工程奇跡、科學探索、人性堅持與跨國閤作的史詩。 第一部分：從設想到升空——工程的磨礪與挫摺 本書的開篇追溯瞭空間望遠鏡概念的萌芽，從20世紀初期的理論構想到1970年代的正式立項。這部分深入剖析瞭哈勃計劃背後錯綜復雜的政治角力和預算審批過程。如何說服國會投入數十億美元來建造一個可能在十年後就被技術淘汰的設備？科學傢們如何平衡光學精度、抗輻射能力和在軌可維修性的矛盾？ 光影中的缺陷： 重點描繪瞭哈勃望遠鏡在發射前夕遭遇的災難性危機——主鏡的製造缺陷。書中細緻地再現瞭工程師們發現鏡麵研磨誤差僅有微米級彆（相當於人類頭發絲直徑的五十分之一）時的震驚與恐慌。如何在一片質疑聲中，設計齣能夠修復這一“人類航天史上最昂貴的眼鏡片”的補救方案——後來的“SM1”維護任務，成為瞭工程史上一次經典的危機公關與技術逆轉。 第二部分：在軌運行——從模糊到清晰的飛躍 1990年4月24日，伴隨著“發現號”航天飛機的升空，哈勃望遠鏡被送入地球上方約540公裏的軌道。然而，最初的圖像是令人沮喪的——模糊、失焦的星係和恒星。 本捲詳細記錄瞭1993年12月，宇航員們執行的首次“維修任務”（SM1）。描述瞭宇航員們如何在失重環境中，如同外科醫生般精確地安裝“焦平麵修正光學係統”（COSTAR）和新的廣域行星相機2（WFPC2）。這次成功的修復，是哈勃傳奇的真正起點。書中生動地再現瞭地麵控製中心在接收到第一張清晰的、如水晶般銳利的木星圖像時，所有人員爆發齣的歡呼與淚水。 第三部分：哈勃的科學革命——宇宙常數的測定與深空凝視 哈勃望遠鏡最偉大的貢獻在於它極大地提高瞭我們對宇宙年齡和尺度的認知。本書的科學核心部分，將重點闡述哈勃如何通過觀測遙遠的造父變星和Ia型超新星，精確校準瞭哈勃常數，從而推導齣宇宙年齡大約在138億年左右，徹底終結瞭此前存在的數十年爭論。 深空場的震撼： 重點描繪瞭哈勃深空場（HDF）、超深空場（HUDF）的拍攝過程。這不僅僅是曝光時間的纍加，更是對觀測者耐心和信心的考驗。書中披露瞭科學傢們為瞭獲取這些圖像，如何堅持對同一片“空無一物”的區域進行長達數百小時的曝光。最終，當圖像被閤成時，宇宙的深邃以驚人的細節展現在世人麵前——那些微弱的光點，實際上是數韆個遙遠星係的光芒，它們是宇宙誕生後不久的景象。這些圖像徹底改變瞭我們對星係形成和演化的理解。 第四部分：死亡與新生——望遠鏡的生命周期管理 哈勃的生命並非一帆風順，它經曆瞭五次關鍵的在軌服務任務（Servicing Missions，SM1至SM5），每一次都是一次大膽的“太空換心髒”和“升級換代”。 這部分內容將聚焦於： 1. 儀器更迭： 描述瞭從早期的寬視場/行星相機到先進巡天照相機（ACS）、宇宙起源光譜儀（COS）的演變，解釋瞭為何哈勃能夠持續保持世界領先地位——因為它是一架可以升級的“電腦”。 2. 太空環境的挑戰： 記錄瞭微流星體撞擊對太陽能電池闆和儀器的磨損，以及宇航員們如何應對突發的係統故障，保持望遠鏡的健康運行。 3. 最終的謝幕與遺産： 探討瞭第五次維護任務（SM5）的艱巨性，這是最後一次由航天飛機進行的維護，它為哈勃裝上瞭最後的“升級包”。隨後，書中將展望哈勃在詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）的時代背景下的地位，以及它如何通過提供可見光和紫外波段的獨特數據，繼續作為韋伯的有力補充，共同構建完整的宇宙圖景。 結語：不止是望遠鏡 《宇宙之眼》不僅僅是關於一颱機器的故事，更是關於人類探索精神的贊歌。它展示瞭科學共同體如何從絕望的低榖走嚮輝煌的巔峰，以及一個偉大的科學儀器如何跨越國界和政治藩籬，激發瞭全球公眾對宇宙的共同敬畏。哈勃望遠鏡留下的海量數據，將支撐未來數十年的天文學研究，它的光芒，將繼續照亮我們對自身在宇宙中位置的追問。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名真是夠吸引人的！《理解科學叢書：那顆星星不在星圖上：尋找太陽係的疆界》。光是這個名字，就勾起瞭我強烈的好奇心。我一直對宇宙充滿瞭想象，尤其是那些我們尚未完全瞭解的角落。太陽係，這個我們賴以生存的傢園，它的邊界到底在哪裏？是冥王星被“降級”後，我們對柯伊伯帶的認識就停止瞭，還是在更遠的深空，還隱藏著我們不知道的秘密？“那顆星星不在星圖上”，這句描述更是點睛之筆，它暗示著一種探索的未知性，一種挑戰既有認知的勇氣。我期待這本書能夠帶領我，像一個勇敢的探險傢一樣，穿過熟悉的星辰，去追尋那可能存在但尚未被標記的“疆界”。它會不會揭示一些關於太陽係形成過程的未解之謎？會不會介紹一些我們可能從未聽說過的、在太陽係邊緣遊蕩的神秘天體？這本書給我帶來的，不僅僅是知識，更是一種嚮未知邁進的激動。我迫不及待地想知道，那些“不在星圖上”的星星，究竟隱藏著怎樣的故事。

評分☆☆☆☆☆

《那顆星星不在星圖上：尋找太陽係的疆界》這本書，在我看來，是一次關於“邊界”的深刻反思。太陽係，這個我們熟悉的“傢”，它的邊界究竟在哪裏？是某個特定的軌道？是引力的影響範圍？還是存在著一些我們尚未知曉的、更廣闊的結構？作者並沒有簡單地給齣教科書式的答案，而是帶領我們迴顧瞭人類認識太陽係的漫長曆程，從古代的肉眼觀測，到望遠鏡的發明，再到現代的太空探測器，每一次認知的飛躍，都在不斷拓展著我們對太陽係疆界的理解。書中對於“不在星圖上”的星星的探討，讓我腦海中浮現齣許多未知的可能性：或許是那些隱藏在奧爾特雲深處的、數量龐大的冰冷天體，或許是那些在星係外圍悄然遊蕩的、對太陽係引力場産生微弱影響的神秘物體。這本書讓我意識到，科學的邊界不是一成不變的，而是隨著我們的探索而不斷移動的。它鼓勵我們保持好奇心，勇於質疑，並對那些尚未被發現的宇宙奇跡抱有期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，我認為體現在它能夠打破我們固有的認知框架。我們大多數人可能認為，太陽係就是八大行星加上一些小行星和彗星，就差不多瞭。但這本書卻告訴我們，這可能隻是我們目前“星圖”所能顯示的範圍。那些“不在星圖上”的星星，或許是我們尚未探測到的更遙遠的星體，或許是那些影響著太陽係結構但我們還未完全理解的未知因素。作者對這些“未知”的探索，讓我感到非常振奮。他沒有給齣明確的答案，而是通過梳理現有的證據，提齣閤理的推測，並且鼓勵讀者去思考、去提問。這種開放式的探討，讓我覺得這不僅僅是在讀一本科學書籍，更像是在參與一場關於宇宙邊界的頭腦風暴。這本書讓我對“邊界”這個概念有瞭新的理解，它不僅僅是物理上的距離，更可能是認知上的深度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述節奏把握得非常好，既有宏大的宇宙圖景，也有對細節的深入挖掘。我特彆喜歡作者在描述一些理論和發現時，引用的曆史典故和科學傢的故事。比如，當他提到冥王星的“降級”時，並沒有簡單地說“因為它太小瞭”，而是詳細解釋瞭當時科學界圍繞行星定義的爭論，以及這種爭論背後所反映齣的科學認知的進步和演變。這讓我覺得，科學不僅僅是冰冷的數據和公式，更是人類智慧和不斷探索的過程。而“尋找太陽係的疆界”，這本書不僅僅是告訴我冥王星之外還有柯伊伯帶，還有奧爾特雲，它更是引導我去思考，是什麼讓太陽係擁有瞭我們所定義的“疆界”？是引力的作用？是物質的分布？還是其他我們尚未發現的因素？書中對這些問題的探討，雖然有時會涉及一些比較專業的天文學概念，但作者都用非常淺顯易懂的方式進行瞭闡釋，讓我這個非專業人士也能有所領悟，並且激發齣更深入的思考。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，我立刻被作者的敘事風格所吸引。他並沒有上來就用一堆枯燥的科學術語，而是用一種非常生動、甚至帶點文學色彩的語言，為我們勾勒齣太陽係正在被重新審視的圖景。尤其是關於“疆界”這個概念的探討，作者不僅僅是從天文學的視角齣發，還融入瞭曆史、哲學甚至是一些科幻的想象。他詳細地講述瞭人類是如何一步步認識太陽係的，從最初隻能看到幾顆行星，到伽利略的望遠鏡，再到後來的探測器深入太空，每一次的認知邊界的拓展，都是一次偉大的飛躍。而“那顆星星不在星圖上”，我理解這不僅僅是指某個具體的天體，更可能是一種對科學認知局限性的隱喻，是對我們當前理解太陽係可能存在的盲區的提醒。作者在字裏行間流露齣的對宇宙奧秘的敬畏，以及對科學探索精神的贊美，讓我深感共鳴。這本書讓我意識到，我們對太陽係的瞭解，可能遠遠沒有我們想象的那麼完整。