星河之外 宇宙真容探秘记 9787115467829 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Ethan Siegel 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115467829

商品编码：29906611616

包装：平装-胶订

出版时间：2018-05-01

图书基本信息
图书名称	星河之外 宇宙真容探秘记	作者	Ethan Siegel
定价	89.00元	出版社	人民邮电出版社
ISBN	9787115467829	出版日期	2018-05-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装-胶订
开本	20开	商品重量	0.4Kg

内容简介

人类在一百多年前，认为银河系就几乎是整个宇宙。随着科学的发展，曾经被认为的“”，变成了“部分”，又变成了“很小的一部分”，宇宙的真容从未像当今这样真实，而又仍有许多悬念待解……同时，大爆炸宇宙论、暗物质和暗能量等观念，也随着这一过程被不断熟悉。科学的探索、观念的演进——这本书就是通过天文这一话题，来演示二者互动的有趣过程，同时读者关切我们这个世界的过去、现在和未来。本书适合天文爱好者阅读。

作者简介

Ethan Siegel是理论天体物理博士、物理学教授、获奖科普作者，创办了科学“太初有爆”（Starts With A Bang），现居俄勒冈州波特兰。 译者：魏晓凡，中国传媒大学艺术研究院文学博士，天文爱好者。流星雨观测者、科普作者及译者、科普报告讲者。

目录

第 一章 很好很宏阔：20世纪初人们心目中的宇宙 第二章 相对有新说：爱因斯坦重塑时空观和宇宙观 第三章 跳出银河系：跃入一个不断膨胀的宇宙 第四章 亘古大回望：给万物寻本溯源的诸多理论 第五章 元素初流传：恒星如何给宇宙赋予生机 第六章 直通开端：历史通过一次大爆炸而揭幕 第七章 物质很重要：为何宇宙中物质多于反物质 第八章 追溯爆炸前：整个宇宙到底是怎么开始的 第九章 起舞幽寂中：暗物质与大尺度网状结构 第十章 收场时：暗能量与宇宙的生老病死 第十一章 古今与未来：我们所知的关于这一切的一切

编辑推荐

向夜空一望，就开启了一个充满奇迹的宝库。哪怕只用肉眼，能看到的也不只是月亮、恒星、行星、银河，还有一些发着光的星团和星云。上千年来， 人类总是在努力想弄清宇宙中到底都有些什么，这不光包括我们已经看到的，还包括那些即使功能强大的望远镜也无能为力的隐蔽之物。《星河之外 宇宙真容探秘记》梳理的就是这一追问之旅，从古时的地心宇宙体系，一直写到现代和21世纪的全新观念。作者秉持着让读者不但知其然，更要知其 所以然的想法，带领读者纵览了宇宙的整个演化历程，并抵达了当今天体物理和宇宙学的前沿。

文摘

序言

《星辰的低语：天体物理学前沿与宇宙演化史诗》 内容提要： 本书旨在带领读者穿越时空，深入探索宇宙的宏大叙事与微观奥秘。我们将从现代天体物理学的核心理论出发，系统梳理恒星的诞生、生命与死亡的壮丽循环，揭示黑洞、中子星等极端天体的物理本质。随后，我们将聚焦暗物质与暗能量的深层谜团，探讨宇宙加速膨胀的驱动力，并追溯宇宙大爆炸以来的演化历程，直至未来可能的终局。本书尤其强调前沿观测技术，如引力波探测、高精度宇宙微波背景辐射测量，如何为我们重塑对宇宙图景的认知。这不是一本教科书，而是一次充满求知欲的旅程，旨在激发读者对存在之根源的深刻思考。 --- 第一章：光年之外的摇篮——恒星的诞生与生命周期 宇宙中最引人注目的存在莫过于恒星，它们是宇宙中的熔炉，锻造了构成我们身体乃至整个星球的元素。本书的开篇将带领读者深入分子云的寒冷深处，那里是恒星的诞生地。 1.1 气体与尘埃的舞蹈：星云的引力坍缩 我们将详细解析星际介质的性质，探讨引力如何在物质密度稍高的区域占据主导地位，引发不可逆转的坍缩过程。这个过程充满了湍流、磁场和角动量的复杂相互作用。读者将了解到，为什么只有达到一定质量的云团才能最终点燃核心的核聚变之火。 1.2 主序星的漫长青春：氢的聚变与能量平衡 恒星在其生命周期中最稳定的阶段——主序星阶段，是核聚变提供向外辐射的压力与自身引力向内收缩的压力达到完美平衡的体现。我们将深入探讨质子-质子链反应（P-P链）和碳氮氧循环（CNO循环）在不同质量恒星中的主导地位，以及这种能量输出如何决定了恒星的颜色、亮度和寿命。例如，一颗太阳质量的恒星可以稳定燃烧数十亿年，而质量巨大的蓝巨星则可能在几百万年内耗尽燃料。 1.3 壮丽的终结：红巨星分支与恒星死亡的两种剧本 当核心的氢燃料耗尽，恒星的命运便分道扬镳。对于低质量恒星（如太阳），核心收缩将触发氦的聚变，使其膨胀为红巨星。我们详细描绘了太阳如何最终抛射外层物质，形成美丽而短暂的行星状星云，留下白矮星的残骸。 对于大质量恒星，结局则更为震撼。核心将依次聚变更重的元素，直到铁的产生。铁的核反应不再释放能量，而是吸收能量，导致核心在瞬间灾难性地坍缩。本章将详细剖析超新星爆发（尤其是II型超新星）的物理机制，这种爆发是宇宙中重元素（金、银、铀等）的主要制造工厂。 第二章：时空的扭曲者——极端天体的物理学 恒星的死亡并非终点，而是更奇异、更极端的物理现象的开端。本章将深入研究黑洞、中子星和脉冲星等时空结构本身被深刻扭曲的产物。 2.1 中子星的极限密度：物质的最终形态？ 当中子星的残骸质量超过奥本海默-沃尔科夫极限（约2-3倍太阳质量）时，引力将战胜中子简并压力。我们将探讨中子星内部的物质状态——这可能是宇宙中密度最高的稳定物质形态，其内部结构可能包含夸克物质或奇异物质。脉冲星作为快速旋转的中子星，其规律的射电脉冲提供了一种天然的宇宙时钟，用于测试广义相对论的精确性。 2.2 黑洞的视界：信息、熵与奇点 黑洞是广义相对论最直接的体现。我们将全面解析史瓦西半径、事件视界的概念，以及物质在落入黑洞前被撕裂的“意大利面化”过程。本章着重讨论霍金辐射的理论基础，即量子效应如何使黑洞并非绝对的“黑”，并以蒸发的方式最终消失。此外，黑洞熵（贝肯斯坦-霍金熵）的引入，将物理学带入了信息论的深层哲学探讨。 2.3 引力波天文学的黎明 2015年LIGO首次直接探测到双黑洞并合产生的引力波，开启了观测宇宙的新窗口。本书将详述引力波的产生机制、探测原理，并分析这些“时空涟漪”为我们提供的关于极端天体合并过程的独家信息，这些信息是电磁波观测无法企及的。 第三章：看不见的宇宙——暗物质与暗能量的探秘 我们能观测到的普通物质（原子）只占宇宙总质能的不到5%。剩下的绝大部分由神秘的“暗”成分构成。本章将聚焦现代宇宙学面临的两大核心挑战：暗物质和暗能量。 3.1 暗物质的证据链：引力效应的侧证 我们回顾暗物质存在的经典证据：星系旋转曲线的不一致性、星系团的引力透镜效应以及宇宙微波背景辐射的波动模式。我们将详细讨论目前主流的候选者，例如弱相互作用大质量粒子（WIMPs）和轴子，以及全球范围内进行的直接探测实验（如XENONnT、PandaX）的最新进展与瓶颈。 3.2 暗能量：宇宙加速膨胀的幕后推手 自1998年发现宇宙正在加速膨胀以来，暗能量成为新的研究热点。本书将介绍其最简单的模型——宇宙学常数（$Lambda$），并探讨“精细调节问题”：为什么真空能量的理论值与观测值相差惊人的120个数量级？我们还将探讨其他替代模型，如第五种力（quintessence）的可能性。 3.3 结构形成的模拟与挑战 暗物质和暗能量如何共同塑造了我们今天看到的宇宙结构——从丝状结构到星系团的分布？本书将介绍“大爆炸尺度运动学模拟”（Millennium Simulation, IllustrisTNG）如何整合这些成分，以重建宇宙数十亿年的演化历史，并指出这些模拟在预测低尺度结构时遇到的挑战。 第四章：宇宙的起源与未来——从暴胀到宇宙的终极命运 最后，我们将把视角拉伸到整个宇宙的时间尺度，探讨宇宙的开端以及它可能走向的遥远未来。 4.1 暴胀理论：解决标准大爆炸模型的缺陷 标准大爆炸模型在解释宇宙的视界问题（为什么背景辐射如此均匀）和磁单极子问题时存在困难。暴胀理论，即宇宙在极早期经历的指数级快速膨胀，优雅地解决了这些问题。我们将探讨暴胀场的动力学及其对宇宙微波背景辐射极早期扰动（原初引力波）的预测，这些预测是当前和未来观测任务（如CMB-S4）的核心目标。 4.2 宇宙的基石：宇宙微波背景辐射（CMB） CMB是宇宙“婴儿时期”的快照。本书将深入分析CMB的温度波动图（功率谱），这些波动包含了关于宇宙几何形状（平坦性）、物质密度和早期物理过程的全部信息。我们将解析不同极化模式（E模和B模）的物理意义，特别是B模极化被认为是暴胀时期原初引力波的“化石指纹”。 4.3 终极预测：宇宙的四种可能结局 根据暗能量的性质，宇宙的最终命运有多种可能。如果暗能量是宇宙学常数，宇宙将走向“热寂”（Heat Death），所有恒星燃尽，剩下稀疏的黑洞和基本粒子在永恒的膨胀中趋于热平衡。如果暗能量强度随时间增加（Phantom Energy），则可能导致“大撕裂”（Big Rip），连原子本身都将被撕碎。本书将对这些模型进行对比，引导读者思考时间与存在的终极意义。 --- 结语： 《星辰的低语》试图构建一个连贯的、从微观粒子到宇宙尺度的物理图像。它不仅介绍了我们目前拥有的确凿知识，更重要的是，它突出了科学探索的边界——那些我们尚未理解的领域，正是激发下一代科学家前赴后继的动力所在。阅读本书，就是参与到人类对宇宙本质最深刻、最激动人心的对话之中。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，《星河之外 宇宙真容探秘记》是一本让我爱不释手的作品。它不仅仅是一本科普读物，更是一次关于宇宙、关于生命、关于我们自身存在的哲学之旅。我从中学到了很多关于宇宙的知识，也引发了许多关于人生意义的思考。我将这本书推荐给所有对宇宙充满好奇的朋友，相信它一定会给你带来一场难忘的阅读体验，让你重新审视我们所身处的这个奇妙而又充满未知的宇宙。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的插图和图表也是一大亮点。它们并非简单的装饰，而是精妙地辅助了文字的阐释，将抽象的概念具象化。我看到了星系的形成过程，宇宙大尺度的结构图，以及各种天体的艺术复原图。这些视觉化的呈现，极大地增强了我的阅读体验，让我能够更直观地理解那些复杂的宇宙现象。有时候，一张精美的图片就足以胜过千言万语，让我对宇宙的敬畏之心油然而生。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我常常停下脚步，沉思作者提出的问题。宇宙真的如此浩瀚无边，还是仅仅是我们有限认知下的错觉？我们是宇宙中孤独的存在，还是存在着其他文明？这些哲学层面的思考，与科学探索交织在一起，让我对生命、对存在有了更深层次的感悟。作者并没有给出标准答案，而是鼓励读者去思考，去质疑，这种开放式的探讨方式，让我在阅读中不仅仅是获取知识，更是在进行一次心灵的洗礼。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就足够吸引人，深邃的宇宙背景，点缀着璀璨的星辰，仿佛邀请我去探索那无尽的奥秘。我一直对宇宙充满了好奇，从孩童时期仰望星空，到如今对科学探索的热忱，这本书的名字《星河之外 宇宙真容探秘记》恰好击中了我的兴趣点。我期待它能带领我穿越遥远的星系，揭开宇宙的神秘面纱，让我对那些浩瀚无垠的星云、遥不可及的黑洞、以及我们所处的银河系有一个更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻被作者流畅而富有想象力的笔触所吸引。他用一种近乎诗意的语言，描绘了宇宙的宏大与精妙。我仿佛看到了宇宙的诞生，听到了大爆炸的轰鸣，感受到了星辰的演化。书中对各种天体现象的解释，虽然涉及深奥的科学原理，但却被讲解得通俗易懂，如同跟一位经验丰富的向导在宇宙中漫步。我尤其对书中关于暗物质和暗能量的探讨感到着迷，这些神秘的存在究竟是什么？它们又如何塑造了我们所见的宇宙？这本书似乎给了我一些启示。