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徐胜华 著

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出版社： 中国文史出版社

ISBN：9787503414893

商品编码：29933609432

包装：平装

出版时间：2004-03-01

基本信息

书名：科学探索

定价：38.00元

作者：徐胜华

出版社：中国文史出版社

出版日期：2004-03-01

ISBN：9787503414893

字数：

页码：255

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书从天文、地理、生物学、医学、人体生命、物理、化学、动植物、交通、通讯、军事、应用科学等领域中选取150多个饶有趣味的科学话题，通过生动语言、丰富图片的**结合，彩色图解真实而多彩的科学世界，展示人类追寻、求解科学的曲折历程，激发读者探索科学的兴趣，帮助读者学习科学知识、掌握科学原理、提升科学素质。

内容提要

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本书融合了科学发展中各个领域的研究结晶，为读者展示了一幅幅丰富多彩的科学世界的神奇图画，以人文的情怀关照科学的探索，进而使科学的本质附上人性的光辉，打造一部融科学性、知识性、趣味性于一体的科学普及读物。彩图的配入将大大丰富本书的阅读功效，将一个个有着理性思辩的疑问用彩色图解的方式清晰展现出来，起到了文字所无法达到的效果，使知识的传输更直接明了。大量珍贵的实物图片、现场照片、水下摄影，以及电脑制作的微观世界图示，示意图表等多视角要素巧妙组合，将读者带入科学的奇妙境界，更加立体真实地感受探索之旅。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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探索宇宙的奥秘：宇宙大揭秘 本书特色： 前沿视角： 紧跟最新的天文观测成果和理论物理进展。 深度解析： 对宇宙起源、演化、结构和未来进行系统、深入的探讨。 图文并茂： 采用大量高清宇宙图像和专业图表，增强理解和视觉冲击力。 专业严谨： 内容基于可靠的科学数据和同行评审的理论模型。 --- 第一部分：宇宙的黎明——从奇点到星系形成 第一章：时空的起点——大爆炸的证据与模型 宇宙的起源始终是人类最宏大的哲学与科学命题之一。本书将从爱因斯坦的广义相对论出发，系统阐述当前被最广泛接受的宇宙学模型——Lambda-CDM（$Lambda$-CDM）模型。 1.1 膨胀的宇宙：哈勃定律的革命 我们将回顾埃德温·哈勃（Edwin Hubble）在20世纪初期的关键观测。不再仅仅是星系的“退行速度”概念，我们将深入探讨红移现象背后的多普勒效应与宇宙尺度的膨胀效应的区别。重点分析哈勃常数 ($H_0$) 的精确测量及其在确定宇宙年龄上的核心作用。现代测量方法，如利用Ia型超新星（标准烛光）和引力波事件（如GW170817的电磁对应体），如何帮助我们构建更精确的哈勃图。 1.2 宇宙微波背景辐射（CMB）：创世的回响 CMB是宇宙“婴儿期”留下的最直接证据。本章将详细介绍CMB的发现历史，从彭齐亚斯和威尔逊的意外接收，到COBE、WMAP和Planck卫星对CMB温度涨落（各向异性）的精细测量。我们将解释这些微小温差（十万分之一开尔文）如何编码了早期宇宙的物质密度、几何形状以及暗物质和暗能量的比例。特别关注CMB的极化信息，如E模和B模，后者可能揭示宇宙暴胀时期的原初引力波。 1.3 暴胀理论的必要性与预测 大爆炸模型在解释均匀性、平坦性和磁单极子问题的时遇到了挑战。暴胀理论——一个极短时间内指数级膨胀的阶段——成为了解决这些问题的优雅方案。本章将探讨暴胀模型的核心数学框架，并分析其对CMB的特定影响（如解决视界问题），以及未来实验如何通过寻找原初引力波的特征来验证或证伪这一理论。 1.4 原初核合成：轻元素的工厂 大爆炸后最初的几分钟是宇宙中氢、氦、锂等轻元素形成的“核工厂”。我们将计算特定温度和密度条件下质子和中子的结合过程，并对比模型预测的元素丰度与现代宇宙中观测到的丰度。这种惊人的一致性，是支持大爆炸理论的另一块坚实基石。 第二章：结构的诞生——从黑暗时代到星系团 大爆炸后的宇宙并非瞬间充满星系，它经历了一个漫长而关键的“黑暗时代”。 2.1 黑暗时代的终结：再电离 在CMB退耦（复合时期）之后，宇宙主要由中性氢原子构成，光子无法自由穿行，直到第一批恒星和类星体诞生。本章将描述这个“黑暗时代”的物理特性，并探讨第一代恒星（Population III Stars）——宇宙中的“第一代巨星”——是如何通过它们的强紫外线辐射，将周围的中性氢重新电离，使宇宙再次变得“透明”。我们将讨论观测脉冲星信号穿越早期宇宙所携带的信息，以反推再电离的精确时间窗口。 2.2 宇宙网的骨架：暗物质的作用 我们无法直接看到暗物质，但它的引力作用塑造了我们今天所见的一切。本章将介绍暗物质的间接证据，包括星系旋转曲线、星系团的引力透镜效应，以及对星系团尺度的数值模拟。我们将深入探讨冷暗物质（CDM）模型如何通过引力坍缩形成从微小的暗物质晕到巨大的宇宙纤维结构（宇宙网）。各种候选粒子（如WIMPs、轴子）的实验探测进展也将被详细回顾。 2.3 星系的形成与演化 星系并非孤立形成，它们诞生于暗物质晕的引力势阱中。本章将追溯星系从矮星系合并到形成旋涡星系和椭圆星系的演化路径。我们将分析恒星形成历史（星族I、II、III）对星系化学演化的影响，以及星系团内部的环境（如潮汐力、射流反馈）如何抑制或增强恒星的诞生。 --- 第二部分：宇宙的深层结构——引力、能量与时空弯曲 第三章：引力的几何学——广义相对论的精髓 本书将超越牛顿的引力概念，进入爱因斯坦的引力场方程世界。 3.1 弯曲的时空与测地线 我们将用直观的几何概念解释为什么物质告诉时空如何弯曲，而时空告诉物质如何运动。重点分析引力时间膨胀和引力红移的效应，并结合激光干涉仪引力波天文台（LIGO/Virgo）对引力波的直接探测，说明引力波是如何在时空中传播的涟漪。 3.2 黑洞：时空的终极边界 我们将详细剖析史瓦西黑洞、克尔黑洞（旋转黑洞）的结构，包括事件视界和奇点的物理意义。本章还将讨论黑洞的“信息悖论”，探讨霍金辐射的理论，以及近期事件视界望远镜（EHT）对M87和人马座A阴影的成像，如何验证了黑洞周围时空弯曲的极端预测。 3.3 引力透镜现象：宇宙中的“天然放大镜” 利用广义相对论，引力透镜是探测遥远天体和暗物质分布的有力工具。我们将区分强引力透镜（如爱因斯坦环）、弱引力透镜（统计学分析）和微引力透镜，并展示如何利用它们来测量星系团的质量分布、暗物质的弥散情况，以及确定遥远类星体的真实亮度。 第四章：统治宇宙的隐形力量——暗能量与宇宙的未来 当前观测显示，宇宙的膨胀正在加速，这需要一种反引力的能量形式——暗能量。 4.1 暗能量的证据链 本章将聚焦于Ia型超新星观测如何揭示宇宙在数十亿年前开始加速膨胀。我们将介绍宇宙学常数 ($Lambda$) 作为暗能量的最简单模型，并讨论其理论值与观测值之间存在的惊人“真空灾难”。 4.2 替代模型：标量场与修正引力 除了宇宙学常数，我们还将探讨其他动态的暗能量模型，如昆汀（Quintessence）标量场，它们在宇宙历史中的能量密度会随时间变化。同时，我们也将审视修正引力理论（如$f(R)$引力），这些理论试图在不引入新物质的情况下，通过修改爱因斯坦的引力方程来解释加速膨胀。 4.3 宇宙的终极命运 根据暗能量的性质（用状态方程 $w$ 来描述），宇宙的未来有多种可能：如果 $w=-1$（$Lambda$模型），宇宙将永远加速膨胀，最终趋向“热寂”；如果 $w < -1$（幻影能量），膨胀可能最终导致“大撕裂”（Big Rip），撕碎所有结构。我们将分析当前测量对这些模型的限制，并描绘不同命运下的宇宙图景。 --- 第三部分：超越我们的视界——极端物理与多重宇宙 第五章：奇异的物质与能量状态 本书将探索在极端条件下物质和能量的表现形式，这些条件只存在于最致密的星体或宇宙的极早期。 5.1 中子星的内部：物质的极限压缩 中子星是密度接近原子核密度的天体。我们将探讨中子星的内部结构模型，从外壳到核心。重点讨论“夸克-胶子等离子体”和“超流体/超导体”等奇异态物质存在的可能性，以及如何通过脉冲星的质量测量（如双中子星并合前的质量上限）来限制这些内部方程的状态。 5.2 引力波天文学的新窗口 引力波天文学为我们提供了一种全新的、不受电磁辐射限制的观测手段。本章将详细介绍双黑洞并合（BBH）、中子星并合（BNS）和黑洞-中子星并合（NSBH）事件的信号特征。特别是BNS并合如何同时产生引力波和电磁信号（千新星），为重元素（如金、铂）的起源提供了确凿证据。 第六章：多重宇宙的猜想与探索 现代物理学的某些理论自然地导向了多重宇宙的结论，尽管它们目前仍停留在理论推测阶段。 6.1 永恒暴胀与泡泡宇宙 如果暴胀在某些区域停止，而在其他区域继续，那么我们的宇宙可能只是一个在更大背景中不断产生的“泡泡”。我们将介绍永恒暴胀理论的框架，以及它如何自然地产生无数具有不同物理常数的“口袋宇宙”。 6.2 弦理论与膜世界 从弦理论的角度，我们探讨了额外维度存在的可能性。在本章中，我们将介绍“膜世界”模型，其中我们的四维时空被限制在一个高维空间中的“膜”上，而引力可以泄露到其他维度，这或许能解释引力异常微弱的原因。 6.3 循环宇宙与时间之箭 不同于线性的、单向的大爆炸模型，循环宇宙模型（如反弹宇宙学）提出宇宙经历周期性的膨胀和收缩。我们将分析这些模型如何试图避免大爆炸奇点，并讨论时间之箭（熵增）在循环过程中的行为。 --- 本书旨在提供一个全面、深入且前沿的宇宙学概览，带领读者跨越从普朗克尺度到可观测宇宙边界的知识鸿沟，理解我们所处宇宙的宏伟结构和深层物理定律。

评分☆☆☆☆☆

我最近读了一本叫做《古文明的密码：失落的智慧与未解之谜》的书，简直让我大开眼界！一直以来，我都被那些古老文明的神秘感所吸引，比如埃及的金字塔，玛雅的历法，印度的吠陀经。这本书就像一把钥匙，为我打开了通往那些遥远过去的大门。它并没有停留在简单的历史介绍，而是深入挖掘了这些文明在哲学、数学、天文学、建筑等方面的成就，并试图解答一些长久以来困扰着学界的未解之谜。作者在讲述时，不仅仅是罗列事实，还会分析不同学说的优劣，提出自己的见解，让整个阅读过程充满了思考和辩论的乐趣。我尤其对书中关于古希腊哲学家们的思想探讨和古代中国道家思想的阐述印象深刻，它们虽然相隔万里，但在对宇宙和人生的思考上，却有着惊人的相似之处。这本书让我意识到，古人并非我们想象中的那样愚昧，他们的智慧在很多方面甚至超越了现代人。它激发了我对历史的兴趣，也让我开始反思人类文明的发展脉络。

评分☆☆☆☆☆

《生命的故事：从细胞到生态系统》这本书，简直就是一本微观世界的奇幻冒险日记！我一直对生物的多样性感到惊叹，但很少有机会深入了解生命是如何运作的。这本书从最基本的细胞开始，一层一层地剥开生命的奥秘。DNA的螺旋结构，蛋白质的精妙折叠，细胞器的分工合作，每一个细节都让我觉得生命真的是最鬼斧神工的造物。我特别喜欢关于进化论的章节，它不仅仅是冷冰冰的理论，作者通过大量的实例，比如鸟类的翅膀演变，海洋生物的适应性进化，让我真切地感受到生命在时间长河中不断适应和演变的强大力量。书中的插图更是功不可没，那些精美的细胞模型和生物演化图，让文字变得鲜活起来，仿佛能看到微观世界里的生命舞蹈。读这本书的时候，我常常会联想到自己身上的各种生理现象，突然就豁然开朗，原来我们身上的一切都是亿万年进化的结果。它让我对生命有了更深的敬畏，也对我们所处的地球生态系统有了更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

这套《宇宙的奥秘：从星尘到黑洞》真是颠覆了我对宇宙的认知！我一直对星空充满好奇，但总觉得那些天体物理学的理论遥不可及。这本书就像一位耐心的向导，用通俗易懂的语言，一步步地引领我走进浩瀚的宇宙。从我们熟悉的太阳系，到遥远的星系，再到那些神秘莫测的黑洞，每一个章节都充满了令人惊叹的事实和引人入胜的解释。作者并没有回避科学的严谨性，但在阐述复杂的概念时，总是巧妙地运用生动的比喻和形象的插图，让抽象的理论变得触手可及。我尤其喜欢关于暗物质和暗能量的章节，它们一直是我心中的未解之谜，而这本书不仅解释了这些概念的由来，还探讨了科学家们正在进行的探索，让我感受到了科学前沿的脉搏。读完这本书，我感觉自己仿佛站在宇宙的边缘，俯瞰着这一切的壮丽，心中涌起的是无尽的敬畏和对未知的好奇。它不仅仅是一本科普读物，更像是一场心灵的旅行，将我从日常的琐碎拉回到宇宙的宏大叙事中。

评分☆☆☆☆☆

《思维的魔术：逻辑、推理与解决问题的艺术》这本书，真是让我脑洞大开，彻底改变了我看待问题的方式。我一直认为自己是一个还算理性的人，但读了这本书才发现，原来逻辑思维可以如此强大，如此有趣。作者从最基本的逻辑谬误开始，引导我认识到日常生活中常见的思维陷阱，然后逐步深入到各种复杂的推理方法，比如演绎推理、归纳推理、类比推理等等。书中的例子非常贴切，从生活中的鸡毛蒜皮，到科学研究中的复杂问题，作者都能运用逻辑工具一一剖析，让我领略到逻辑的力量。我特别喜欢关于“批判性思维”的章节，它教会了我如何质疑信息，如何辨别真伪，如何做出更明智的判断。这本书不仅仅是教授理论，更像是提供了一套思维的“训练营”，通过大量的练习题和案例分析，让我将学到的知识内化。读完这本书，我感觉自己的大脑好像被重新激活了一样，看待问题不再是简单的二元对立，而是能够从多个角度去分析，去推理，去寻找最优的解决方案。它是一本真正能够提升个人能力的实用指南。

评分☆☆☆☆☆

《地球的脉动：地质变迁与自然奇观》这本书，让我重新认识了我们赖以生存的这颗星球。一直觉得大地是如此的稳定，但读了这本书才明白，原来地球每时每刻都在经历着剧烈的变化。从板块构造的运动，到火山爆发和地震的形成，再到山脉的隆起和河流的侵蚀，作者用非常直观的方式，将地球内部和地表发生的各种地质现象呈现在我眼前。书中的图片更是震撼人心，那些壮观的峡谷、神秘的洞穴、活跃的火山，让我仿佛身临其境，感受着地球强大的生命力。我尤其对书中关于极端地质现象的解释很感兴趣，比如冰川时期地球的模样，以及未来地球可能面临的地质挑战。它不仅仅是关于地质学的知识，更是一种关于地球演变的宏大视角。读完这本书，我感觉自己不再只是一个普通的地球居民，而是一个能够理解并敬畏这颗星球的智慧生命。它让我对大自然的力量有了更深的敬畏，也更加珍惜我们所拥有的这个美丽的家园。