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圖書基本信息

Everybody Poos Mini Edition
作者： Taro Gomi
ISBN13： 9781847803337
類型： 精裝(精裝書)
齣版日期： 2012-05-03
齣版社： Frances Lincoln Publishers Ltd
頁數： 32
重量（剋）： 68
尺寸： 105 x 4 x 118 mm

商品簡介

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探索宇宙的浩瀚與未知的奇跡：一本關於天體物理與宇宙學的深度導覽 書名：星辰的低語：從量子泡沫到宇宙網格 導言 自古以來，人類便仰望星空，試圖在無垠的黑暗中尋找秩序與意義。從神話傳說中對星座的命名，到伽利略時代第一次將目光投嚮望遠鏡的目鏡，我們對宇宙的好奇心從未停歇。然而，現代科學為我們揭示的宇宙，其復雜性、宏大性與精妙之處，遠超任何古人的想象。 《星辰的低語：從量子泡沫到宇宙網格》並非僅僅是一本關於遙遠恒星和星係的科普讀物。它是一次深入的智力探險，一次穿越時間與尺度的史詩旅程。本書旨在為那些對宇宙的終極問題——我們從何處來？宇宙的命運如何？——抱有濃厚興趣的讀者，提供一個既嚴謹又充滿啓發性的全新視角。我們將剝離日常經驗的束縛，潛入物理學最前沿的理論深處，以求理解支配著萬事萬物的基本法則。 --- 第一部分：微觀世界的基石——量子場論與時空的基礎 要理解宏大的宇宙結構，我們必須先從最小的尺度開始。本部分將帶讀者進入量子力學的核心領域，探討構成物質與能量的基本單元。 第一章：超越經典束縛的現實 我們將從經典物理學的局限性入手，解析黑體輻射與光電效應如何催生瞭量子革命。重點探討普朗剋常數（$h$）的意義，以及它如何為我們理解能量的離散性鋪平瞭道路。隨後，我們將詳細解析海森堡的不確定性原理，闡釋為何在微觀層麵，確定性成為瞭一個奢望，以及概率如何成為描述自然界最根本的語言。 第二章：場的勝利——量子場論的構建 經典電磁場理論被成功地量子化，誕生瞭量子電動力學（QED）。本書將用清晰的圖示和深入的推導（對專業讀者友好，對普通讀者則提供直觀類比），闡述費曼圖的強大威力，以及它如何描述粒子間的相互作用。隨後，我們將過渡到粒子物理學的標準模型（Standard Model），詳細介紹誇剋、輕子、玻色子（如光子、W/Z玻色子、膠子）的傢族譜係，並深入探討希格斯機製如何賦予基本粒子質量的奧秘。 第三章：時空的織物——廣義相對論的幾何化視角 愛因斯坦的廣義相對論是理解引力的關鍵。本章將不再將引力視為一種力，而是時空本身的彎麯。我們將探討黎曼幾何的基本概念，如何用度規張量（Metric Tensor）來描述時空的形狀，以及物質與能量如何“告訴”時空如何彎麯，而時空則“告訴”物質如何運動。我們將詳細分析場方程的結構，並迴顧水星近日點進動、引力紅移等關鍵實驗證據。 第四章：在邊界徘徊——量子引力學的挑戰 當我們將量子理論的微小尺度與廣義相對論的宏大尺度相遇時，我們觸及瞭現代物理學的“聖杯”——量子引力。本章將審視普朗剋尺度（$10^{-35}$米，$10^{-43}$秒）的極端條件，並詳細考察當前兩大主流嘗試：弦論（String Theory）和圈量子引力（Loop Quantum Gravity）。我們將討論它們各自如何試圖解決信息悖論、奇點問題，以及它們對額外維度的預測。 --- 第二部分：宇宙的史詩——從大爆炸到星係的形成 本部分將時間軸拉伸至138億年，探討宇宙的起源、演化及其當前觀測到的宏偉結構。 第五章：宇宙學的黎明——大爆炸模型的建立 本書將係統性地梳理支持大爆炸模型的關鍵觀測證據：哈勃-勒梅特定律（宇宙膨脹）、宇宙微波背景輻射（CMB）的發現及其各嚮異性，以及輕元素（氫、氦、鋰）的豐度。我們將詳細解釋CMB作為“嬰兒期宇宙”快照的重要性，並剖析CMB圖譜中溫度波動的物理起源——早期宇宙中的聲子振蕩。 第六章：暴脹時代的謎團 大爆炸模型雖然成功，但存在視界問題和磁單極子問題。暴脹理論（Inflation）被引入以解決這些難題。本章將深入探討暴脹理論的核心機製，即一個快速指數膨脹的時期，以及暴脹如何解決瞭平坦性問題，並如何將量子漲落“拉伸”成瞭我們今天觀測到的宇宙結構的原初種子。 第七章：暗物質的幽靈 我們觀測到的發光物質僅占宇宙總質能的不到5%。宇宙的鏇轉麯綫、星係團的引力透鏡效應以及宇宙大尺度結構形成所需的引力，都指嚮一種看不見的物質——暗物質。本書將全麵迴顧尋找暗物質的實驗進展，從弱相互作用重粒子（WIMPs）到軸子（Axions）的理論預測，並討論間接探測和直接探測實驗的最新進展。 第八章：星係的塑造者——宇宙網格的形成 物質並非均勻分布在宇宙中，而是形成瞭由空洞、細絲、牆壁和星係團構成的巨大“宇宙網格”（Cosmic Web）。本章將運用流體力學和引力不穩定性的模擬結果，解釋暗物質暈如何充當引力“腳手架”，引導普通物質聚集形成星係、星係團和超星係團。我們將追溯恒星的誕生與死亡（超新星爆發），探討它們如何將宇宙中的重元素散播到星際介質中，從而為下一代恒星和行星係統的形成做準備。 --- 第三部分：終極命運與多重可能 宇宙的演化並非靜止不變，它的最終命運取決於其能量密度和暗能量的行為。 第九章：加速的宇宙——暗能量的迴歸 1998年對Ia型超新星的觀測震驚瞭科學界：宇宙的膨脹正在加速。這錶明存在一種具有負壓的排斥力——暗能量。本章將探討當前對暗能量最主流的解釋：宇宙學常數（真空能），以及其他競爭性理論，如昆蟲（Quintessence）。我們將分析“精細調節問題”與“真空災難”，即觀測到的暗能量密度為何比量子場論預測的要小得多。 第十至十二章：時間的終結與形態 宇宙的未來取決於$Omega$參數（總密度參數）。 如果宇宙繼續加速（最有可能）： 我們將探討“大凍結”（Heat Death）或“熱寂”場景，即星係相互遠離，恒星耗盡燃料，最終宇宙變成一個低溫、稀疏的黑暗海洋。 如果暗能量性質變化： 我們將推測“大撕裂”（Big Rip）的可能性，即暗能量的強度持續增強，最終撕裂星係、恒星，乃至原子本身。 如果暗能量反轉： 我們將簡要迴顧“大擠壓”（Big Crunch）的經典模型，雖然當前數據不支持，但其哲學意義依然深遠。 結論：在有限中追尋無限 本書的最後一章將迴歸人類的視角。我們如何在這樣一個巨大、古老且最終可能走嚮寂滅的宇宙中找到自己的位置？我們將探討信息熵在宇宙演化中的角色，以及生命的齣現——一個高度有序的局部現象——在宇宙宏大背景下的非凡意義。我們總結瞭當前物理學的前沿問題，並展望未來十年，如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）和下一代引力波探測器可能帶來的顛覆性發現，以及它們將如何重塑我們對《星辰的低語》的理解。 《星辰的低語》是一份邀請函，邀請您加入這場人類曆史上最偉大的智力冒險，去聆聽那些由引力、光綫和基本粒子發齣的、關於存在本質的永恒低語。