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徐勝華 著

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齣版社： 中國文史齣版社

ISBN：9787503414893

商品編碼：29933609432

包裝：平裝

齣版時間：2004-03-01

基本信息

書名：科學探索

定價：38.00元

作者：徐勝華

齣版社：中國文史齣版社

齣版日期：2004-03-01

ISBN：9787503414893

字數：

頁碼：255

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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本書從天文、地理、生物學、醫學、人體生命、物理、化學、動植物、交通、通訊、軍事、應用科學等領域中選取150多個饒有趣味的科學話題，通過生動語言、豐富圖片的**結閤，彩色圖解真實而多彩的科學世界，展示人類追尋、求解科學的麯摺曆程，激發讀者探索科學的興趣，幫助讀者學習科學知識、掌握科學原理、提升科學素質。

內容提要

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本書融閤瞭科學發展中各個領域的研究結晶，為讀者展示瞭一幅幅豐富多彩的科學世界的神奇圖畫，以人文的情懷關照科學的探索，進而使科學的本質附上人性的光輝，打造一部融科學性、知識性、趣味性於一體的科學普及讀物。彩圖的配入將大大豐富本書的閱讀功效，將一個個有著理性思辯的疑問用彩色圖解的方式清晰展現齣來，起到瞭文字所無法達到的效果，使知識的傳輸更直接明瞭。大量珍貴的實物圖片、現場照片、水下攝影，以及電腦製作的微觀世界圖示，示意圖錶等多視角要素巧妙組閤，將讀者帶入科學的奇妙境界，更加立體真實地感受探索之旅。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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探索宇宙的奧秘：宇宙大揭秘 本書特色： 前沿視角： 緊跟最新的天文觀測成果和理論物理進展。 深度解析： 對宇宙起源、演化、結構和未來進行係統、深入的探討。 圖文並茂： 采用大量高清宇宙圖像和專業圖錶，增強理解和視覺衝擊力。 專業嚴謹： 內容基於可靠的科學數據和同行評審的理論模型。 --- 第一部分：宇宙的黎明——從奇點到星係形成 第一章：時空的起點——大爆炸的證據與模型 宇宙的起源始終是人類最宏大的哲學與科學命題之一。本書將從愛因斯坦的廣義相對論齣發，係統闡述當前被最廣泛接受的宇宙學模型——Lambda-CDM（$Lambda$-CDM）模型。 1.1 膨脹的宇宙：哈勃定律的革命 我們將迴顧埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）在20世紀初期的關鍵觀測。不再僅僅是星係的“退行速度”概念，我們將深入探討紅移現象背後的多普勒效應與宇宙尺度的膨脹效應的區彆。重點分析哈勃常數 ($H_0$) 的精確測量及其在確定宇宙年齡上的核心作用。現代測量方法，如利用Ia型超新星（標準燭光）和引力波事件（如GW170817的電磁對應體），如何幫助我們構建更精確的哈勃圖。 1.2 宇宙微波背景輻射（CMB）：創世的迴響 CMB是宇宙“嬰兒期”留下的最直接證據。本章將詳細介紹CMB的發現曆史，從彭齊亞斯和威爾遜的意外接收，到COBE、WMAP和Planck衛星對CMB溫度漲落（各嚮異性）的精細測量。我們將解釋這些微小溫差（十萬分之一開爾文）如何編碼瞭早期宇宙的物質密度、幾何形狀以及暗物質和暗能量的比例。特彆關注CMB的極化信息，如E模和B模，後者可能揭示宇宙暴脹時期的原初引力波。 1.3 暴脹理論的必要性與預測 大爆炸模型在解釋均勻性、平坦性和磁單極子問題的時遇到瞭挑戰。暴脹理論——一個極短時間內指數級膨脹的階段——成為瞭解決這些問題的優雅方案。本章將探討暴脹模型的核心數學框架，並分析其對CMB的特定影響（如解決視界問題），以及未來實驗如何通過尋找原初引力波的特徵來驗證或證僞這一理論。 1.4 原初核閤成：輕元素的工廠 大爆炸後最初的幾分鍾是宇宙中氫、氦、鋰等輕元素形成的“核工廠”。我們將計算特定溫度和密度條件下質子和中子的結閤過程，並對比模型預測的元素豐度與現代宇宙中觀測到的豐度。這種驚人的一緻性，是支持大爆炸理論的另一塊堅實基石。 第二章：結構的誕生——從黑暗時代到星係團 大爆炸後的宇宙並非瞬間充滿星係，它經曆瞭一個漫長而關鍵的“黑暗時代”。 2.1 黑暗時代的終結：再電離 在CMB退耦（復閤時期）之後，宇宙主要由中性氫原子構成，光子無法自由穿行，直到第一批恒星和類星體誕生。本章將描述這個“黑暗時代”的物理特性，並探討第一代恒星（Population III Stars）——宇宙中的“第一代巨星”——是如何通過它們的強紫外綫輻射，將周圍的中性氫重新電離，使宇宙再次變得“透明”。我們將討論觀測脈衝星信號穿越早期宇宙所攜帶的信息，以反推再電離的精確時間窗口。 2.2 宇宙網的骨架：暗物質的作用 我們無法直接看到暗物質，但它的引力作用塑造瞭我們今天所見的一切。本章將介紹暗物質的間接證據，包括星係鏇轉麯綫、星係團的引力透鏡效應，以及對星係團尺度的數值模擬。我們將深入探討冷暗物質（CDM）模型如何通過引力坍縮形成從微小的暗物質暈到巨大的宇宙縴維結構（宇宙網）。各種候選粒子（如WIMPs、軸子）的實驗探測進展也將被詳細迴顧。 2.3 星係的形成與演化 星係並非孤立形成，它們誕生於暗物質暈的引力勢阱中。本章將追溯星係從矮星係閤並到形成鏇渦星係和橢圓星係的演化路徑。我們將分析恒星形成曆史（星族I、II、III）對星係化學演化的影響，以及星係團內部的環境（如潮汐力、射流反饋）如何抑製或增強恒星的誕生。 --- 第二部分：宇宙的深層結構——引力、能量與時空彎麯 第三章：引力的幾何學——廣義相對論的精髓 本書將超越牛頓的引力概念，進入愛因斯坦的引力場方程世界。 3.1 彎麯的時空與測地綫 我們將用直觀的幾何概念解釋為什麼物質告訴時空如何彎麯，而時空告訴物質如何運動。重點分析引力時間膨脹和引力紅移的效應，並結閤激光乾涉儀引力波天文颱（LIGO/Virgo）對引力波的直接探測，說明引力波是如何在時空中傳播的漣漪。 3.2 黑洞：時空的終極邊界 我們將詳細剖析史瓦西黑洞、剋爾黑洞（鏇轉黑洞）的結構，包括事件視界和奇點的物理意義。本章還將討論黑洞的“信息悖論”，探討霍金輻射的理論，以及近期事件視界望遠鏡（EHT）對M87和人馬座A陰影的成像，如何驗證瞭黑洞周圍時空彎麯的極端預測。 3.3 引力透鏡現象：宇宙中的“天然放大鏡” 利用廣義相對論，引力透鏡是探測遙遠天體和暗物質分布的有力工具。我們將區分強引力透鏡（如愛因斯坦環）、弱引力透鏡（統計學分析）和微引力透鏡，並展示如何利用它們來測量星係團的質量分布、暗物質的彌散情況，以及確定遙遠類星體的真實亮度。 第四章：統治宇宙的隱形力量——暗能量與宇宙的未來 當前觀測顯示，宇宙的膨脹正在加速，這需要一種反引力的能量形式——暗能量。 4.1 暗能量的證據鏈 本章將聚焦於Ia型超新星觀測如何揭示宇宙在數十億年前開始加速膨脹。我們將介紹宇宙學常數 ($Lambda$) 作為暗能量的最簡單模型，並討論其理論值與觀測值之間存在的驚人“真空災難”。 4.2 替代模型：標量場與修正引力 除瞭宇宙學常數，我們還將探討其他動態的暗能量模型，如昆汀（Quintessence）標量場，它們在宇宙曆史中的能量密度會隨時間變化。同時，我們也將審視修正引力理論（如$f(R)$引力），這些理論試圖在不引入新物質的情況下，通過修改愛因斯坦的引力方程來解釋加速膨脹。 4.3 宇宙的終極命運 根據暗能量的性質（用狀態方程 $w$ 來描述），宇宙的未來有多種可能：如果 $w=-1$（$Lambda$模型），宇宙將永遠加速膨脹，最終趨嚮“熱寂”；如果 $w < -1$（幻影能量），膨脹可能最終導緻“大撕裂”（Big Rip），撕碎所有結構。我們將分析當前測量對這些模型的限製，並描繪不同命運下的宇宙圖景。 --- 第三部分：超越我們的視界——極端物理與多重宇宙 第五章：奇異的物質與能量狀態 本書將探索在極端條件下物質和能量的錶現形式，這些條件隻存在於最緻密的星體或宇宙的極早期。 5.1 中子星的內部：物質的極限壓縮 中子星是密度接近原子核密度的天體。我們將探討中子星的內部結構模型，從外殼到核心。重點討論“誇剋-膠子等離子體”和“超流體/超導體”等奇異態物質存在的可能性，以及如何通過脈衝星的質量測量（如雙中子星並閤前的質量上限）來限製這些內部方程的狀態。 5.2 引力波天文學的新窗口 引力波天文學為我們提供瞭一種全新的、不受電磁輻射限製的觀測手段。本章將詳細介紹雙黑洞並閤（BBH）、中子星並閤（BNS）和黑洞-中子星並閤（NSBH）事件的信號特徵。特彆是BNS並閤如何同時産生引力波和電磁信號（韆新星），為重元素（如金、鉑）的起源提供瞭確鑿證據。 第六章：多重宇宙的猜想與探索 現代物理學的某些理論自然地導嚮瞭多重宇宙的結論，盡管它們目前仍停留在理論推測階段。 6.1 永恒暴脹與泡泡宇宙 如果暴脹在某些區域停止，而在其他區域繼續，那麼我們的宇宙可能隻是一個在更大背景中不斷産生的“泡泡”。我們將介紹永恒暴脹理論的框架，以及它如何自然地産生無數具有不同物理常數的“口袋宇宙”。 6.2 弦理論與膜世界 從弦理論的角度，我們探討瞭額外維度存在的可能性。在本章中，我們將介紹“膜世界”模型，其中我們的四維時空被限製在一個高維空間中的“膜”上，而引力可以泄露到其他維度，這或許能解釋引力異常微弱的原因。 6.3 循環宇宙與時間之箭 不同於綫性的、單嚮的大爆炸模型，循環宇宙模型（如反彈宇宙學）提齣宇宙經曆周期性的膨脹和收縮。我們將分析這些模型如何試圖避免大爆炸奇點，並討論時間之箭（熵增）在循環過程中的行為。 --- 本書旨在提供一個全麵、深入且前沿的宇宙學概覽，帶領讀者跨越從普朗剋尺度到可觀測宇宙邊界的知識鴻溝，理解我們所處宇宙的宏偉結構和深層物理定律。

評分☆☆☆☆☆

《地球的脈動：地質變遷與自然奇觀》這本書，讓我重新認識瞭我們賴以生存的這顆星球。一直覺得大地是如此的穩定，但讀瞭這本書纔明白，原來地球每時每刻都在經曆著劇烈的變化。從闆塊構造的運動，到火山爆發和地震的形成，再到山脈的隆起和河流的侵蝕，作者用非常直觀的方式，將地球內部和地錶發生的各種地質現象呈現在我眼前。書中的圖片更是震撼人心，那些壯觀的峽榖、神秘的洞穴、活躍的火山，讓我仿佛身臨其境，感受著地球強大的生命力。我尤其對書中關於極端地質現象的解釋很感興趣，比如冰川時期地球的模樣，以及未來地球可能麵臨的地質挑戰。它不僅僅是關於地質學的知識，更是一種關於地球演變的宏大視角。讀完這本書，我感覺自己不再隻是一個普通的地球居民，而是一個能夠理解並敬畏這顆星球的智慧生命。它讓我對大自然的力量有瞭更深的敬畏，也更加珍惜我們所擁有的這個美麗的傢園。

評分☆☆☆☆☆

《生命的故事：從細胞到生態係統》這本書，簡直就是一本微觀世界的奇幻冒險日記！我一直對生物的多樣性感到驚嘆，但很少有機會深入瞭解生命是如何運作的。這本書從最基本的細胞開始，一層一層地剝開生命的奧秘。DNA的螺鏇結構，蛋白質的精妙摺疊，細胞器的分工閤作，每一個細節都讓我覺得生命真的是最鬼斧神工的造物。我特彆喜歡關於進化論的章節，它不僅僅是冷冰冰的理論，作者通過大量的實例，比如鳥類的翅膀演變，海洋生物的適應性進化，讓我真切地感受到生命在時間長河中不斷適應和演變的強大力量。書中的插圖更是功不可沒，那些精美的細胞模型和生物演化圖，讓文字變得鮮活起來，仿佛能看到微觀世界裏的生命舞蹈。讀這本書的時候，我常常會聯想到自己身上的各種生理現象，突然就豁然開朗，原來我們身上的一切都是億萬年進化的結果。它讓我對生命有瞭更深的敬畏，也對我們所處的地球生態係統有瞭更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

這套《宇宙的奧秘：從星塵到黑洞》真是顛覆瞭我對宇宙的認知！我一直對星空充滿好奇，但總覺得那些天體物理學的理論遙不可及。這本書就像一位耐心的嚮導，用通俗易懂的語言，一步步地引領我走進浩瀚的宇宙。從我們熟悉的太陽係，到遙遠的星係，再到那些神秘莫測的黑洞，每一個章節都充滿瞭令人驚嘆的事實和引人入勝的解釋。作者並沒有迴避科學的嚴謹性，但在闡述復雜的概念時，總是巧妙地運用生動的比喻和形象的插圖，讓抽象的理論變得觸手可及。我尤其喜歡關於暗物質和暗能量的章節，它們一直是我心中的未解之謎，而這本書不僅解釋瞭這些概念的由來，還探討瞭科學傢們正在進行的探索，讓我感受到瞭科學前沿的脈搏。讀完這本書，我感覺自己仿佛站在宇宙的邊緣，俯瞰著這一切的壯麗，心中湧起的是無盡的敬畏和對未知的好奇。它不僅僅是一本科普讀物，更像是一場心靈的旅行，將我從日常的瑣碎拉迴到宇宙的宏大敘事中。

評分☆☆☆☆☆

《思維的魔術：邏輯、推理與解決問題的藝術》這本書，真是讓我腦洞大開，徹底改變瞭我看待問題的方式。我一直認為自己是一個還算理性的人，但讀瞭這本書纔發現，原來邏輯思維可以如此強大，如此有趣。作者從最基本的邏輯謬誤開始，引導我認識到日常生活中常見的思維陷阱，然後逐步深入到各種復雜的推理方法，比如演繹推理、歸納推理、類比推理等等。書中的例子非常貼切，從生活中的雞毛蒜皮，到科學研究中的復雜問題，作者都能運用邏輯工具一一剖析，讓我領略到邏輯的力量。我特彆喜歡關於“批判性思維”的章節，它教會瞭我如何質疑信息，如何辨彆真僞，如何做齣更明智的判斷。這本書不僅僅是教授理論，更像是提供瞭一套思維的“訓練營”，通過大量的練習題和案例分析，讓我將學到的知識內化。讀完這本書，我感覺自己的大腦好像被重新激活瞭一樣，看待問題不再是簡單的二元對立，而是能夠從多個角度去分析，去推理，去尋找最優的解決方案。它是一本真正能夠提升個人能力的實用指南。

評分☆☆☆☆☆

我最近讀瞭一本叫做《古文明的密碼：失落的智慧與未解之謎》的書，簡直讓我大開眼界！一直以來，我都被那些古老文明的神秘感所吸引，比如埃及的金字塔，瑪雅的曆法，印度的吠陀經。這本書就像一把鑰匙，為我打開瞭通往那些遙遠過去的大門。它並沒有停留在簡單的曆史介紹，而是深入挖掘瞭這些文明在哲學、數學、天文學、建築等方麵的成就，並試圖解答一些長久以來睏擾著學界的未解之謎。作者在講述時，不僅僅是羅列事實，還會分析不同學說的優劣，提齣自己的見解，讓整個閱讀過程充滿瞭思考和辯論的樂趣。我尤其對書中關於古希臘哲學傢們的思想探討和古代中國道傢思想的闡述印象深刻，它們雖然相隔萬裏，但在對宇宙和人生的思考上，卻有著驚人的相似之處。這本書讓我意識到，古人並非我們想象中的那樣愚昧，他們的智慧在很多方麵甚至超越瞭現代人。它激發瞭我對曆史的興趣，也讓我開始反思人類文明的發展脈絡。