宇宙：從地球到宇宙邊緣的旅行 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

産品特色

內容簡介

　　跟隨本書的腳步，化身為一顆永不停歇的光子，嚮茫茫的宇宙深處飛去。在幾分鍾內遍曆太陽係中的各位友鄰，經過銀河係的核心地帶，轉而拜訪我們星係的鄰居大、小麥哲倫雲，

　　曆覽星係們的演化、相互作用乃至並和，聆聽迴蕩在宇宙深處的撞擊迴響。繼續推進，我們將進入一個更為陌生而廣袤的王國，在大尺度的宇宙結構上觀看仿若微塵的星係團們。最終，我們與光一起走嚮無盡的黑暗，觸摸可見宇宙的邊界。

　　本書由近200張精美絕倫的圖像構成，其中的近地空間圖像由眾多人造衛星和行星際探測器組成的龐大艦隊拍攝，更有哈勃空間望遠鏡、錢德拉X射綫天文颱和斯必澤空間望遠鏡為我們帶來宇宙深處的瑰麗景象。這些圖像不僅僅是蒼穹的掠影，每一幅都在加深我們對宇宙的認識。《宇宙》一書通過生動、專業、簡明的語言解讀瞭圖像中蘊含的豐富信息，帶領讀者認識行星、恒星、星雲、白矮星、超新星、黑洞等眾多宇宙居民。在太空探索持續熱門的今天，本書是幫助你瞭解天文學與航天發展的入門導覽。

作者簡介

　　尼古拉斯·奇塔姆（Nicolas·Cheetham），英國科普圖書編輯，自由科普作傢。畢業於愛丁堡大學。著有多本廣受歡迎的科普書，其中包括《旅行者號》《地球》等。

　　劉博洋，北京大學天體物理學學士，中國科學院國傢天文颱、西澳大學國際射電天文研究中心在讀博士，NGO青年天文教師連綫創始人，“天文八卦學”專欄作者，中國科普作傢協會會員。

內頁插圖

精彩書摘

　　很久以前有一顆超新星爆發瞭，它發齣的光終於將在今晚抵達地球。

　　很久很久以前，在一個遙遠星係的邊緣，一顆巨星度過瞭它生命的最後一周——它已經如此衰老，以至於中心都蛻變為'核。在1100萬年的“煉金”之後，這顆恒星再也無力抵抗重力的挑戰：它內部的熱核反應首先將氫轉化為氦，然後將氦轉化為碳，之後再從碳到氧、從氧到矽，直到最終從矽到鐵。但對一顆恒星來說，擁有一個鐵核無異於被判處瞭死刑——任何一個恒星煉金師都無法讓鐵核繼續聚變。一旦擁有瞭金屬內核，恒星就再也沒有可以燃燒的東西瞭。聚變會停止，這顆超巨星隻能任由重力擺布。

　　而取得支配地位的重力能夠做到恒星無力去完成的事：將鐵聚閤。十分之一秒之內，這顆恒星的那個約莫太陽大小的內核將坍縮成奇異的中子星物質——直徑隻有幾十韆米的一團中子。這一劇變會釋放以每小時2.1×1010m的高速爆發的激波，

　　以及高達數十億攝氏度的輻射烈焰。恒星的殘存部分會被撕扯粉碎，亮度相當於100億顆太陽的光芒將充斥天空。

　　數百萬年來，來自這團明亮光芒的光子以每秒3×108m的速度嚮著宇宙深處奔騰而去。年復一年，日復一日，它就這樣不知疲倦地嚮我們奔來。12個月前，它抵達瞭奧爾特雲——太陽係邊緣那布滿冰冷天體的死寂之地。幾個小時後，它將掃過旅行者一號——這位人類最遙遠的哨衛。明天淩晨，它將最終照進地球的夜空。

　　然而遙遠的距離讓這明亮的光芒衰弱瞭很多。這顆超新星的光芒，並不足以幫我們看清書本（如中國天文學傢在1054年超新星爆發時記錄的那樣），而隻是裸眼不可見的暗弱微光。

　　當然，這一次恒星滅亡的災難隻是假想。但我們絕對能確定，一顆遙遠的超新星發齣的光子此時此刻就正在照耀著我們。而另一些將於今晚抵達地球——因為在可觀測的宇宙內，每隔幾秒就會有一顆大質量的恒星爆發。

　　當然，並不是所有抵達地球的光子都具有這樣非凡的起源，也不是所有光子都能穿越數百萬光年進入我們眼中。但所有的光子都扮演著信使的角色，因為它們攜帶著宇宙成分及其能級的信息——我們沐浴其中的光流既蘊藏著我們鄰近空間的信息，也攜帶著來自遙遠宇宙的微弱報告。光是我們感受宇宙的媒介，沒有光的宇宙將是黑暗且不可理解的。隻有我們看到瞭什麼東西，我們纔有可能試著去理解它：我們剛纔對那顆假想恒星的毀滅過程的描述，正是根據對數百顆超新星的觀測研究纔拼湊齣的圖景。

　　光一年可以走大約 9.5×1012km，沒什麼比光走得更快的信使瞭。但光速與宇宙的浩瀚相比也算是小巫見大巫瞭，這使得宇宙中所有的事件跟我們之間都會有通信延遲。當一個河外超新星的光進入我們的視覺範圍時，那個星係中整一代的恒星都已經消亡瞭，它們遺留的塵埃也已經被整閤到瞭一顆新的恒星中——最初的那次超新星爆發根本不會留下什麼紀念。光的有限速度意味著，所有通往空間的路也同時通往過去。以永遠無法獲知整個宇宙現在的模樣為代價，我們得以直接地探索宇宙深邃的過去。隻需嚮宇宙深處看去，我們就能親眼目擊它的進化並重建它的曆史。最終，對我們理解宇宙而言，這樣一種超越時間的觀察比能夠完整地看到宇宙現在的樣子更寶貴。

　　雖然充滿著光子，但讓人驚訝的是，宇宙隻有很小的一部分是肉眼可見的。在沒有器材輔助的情況下，我們在地球上隻能看到宇宙中大約7×1022顆恒星中的6000顆左右——即使在其他地方看也差不多。宇宙中的塵埃、遙遠的距離、城市的光汙染和厚重的大氣層都在阻止我們看到更多的恒星，但其實更本質的原因是，大多數其他波長的光對我們來說都是不可見的，因而我們無法看到天球上的大部分居民。

　　我們很熟悉可見光中的赤、橙、黃、綠、青、藍、紫，除此以外，其實還有一個更加豐富多彩的世界——因為宇宙以一個廣闊的能量譜而閃耀著，它遠遠大於人類的能見範圍 : 黑洞被明亮的X射綫圍繞，那是物質鏇轉著掉進去時所發齣來的；恒星“胚胎”像藏寶箱一樣在紅外波段中熠熠生輝，那是被周圍雲團嚴實包裹的結果；星雲沐浴在超巨星的紫外光中；大爆炸的尾聲以微波波段迴響著。

　　直到20世紀，我們纔意識到光的多麵性，從而纔得以走進這個不可見的王國——並不意外，我們對宇宙的探索和我們對電磁波段的探索攜手前行。沒有現代技術提供捕捉這些不可見波段的“超感”能力——以及加強我們對可見光的感知——我們對宇宙的認識將會非常貧瘠和局限。

　　我們對宇宙的想象總是被觀測的限製所製約：在我們從太陽係望嚮銀河係、從銀河係望嚮星係際空間的過程中，我們實際上也逐個看過瞭曆史上的一係列“宇宙”。對古代天文學傢來說，太陽係就是整個宇宙。他們的宇宙以地球為中心，周圍圍繞著的是鑲嵌著固定恒星的水晶天球。1543年，尼古拉斯·哥白尼重新整理並擴大瞭這幅微縮的宇宙圖景，但他沒能拋棄宇宙的“水晶穹壁”。1672年，喬瓦尼·多梅尼科·卡西尼測量瞭地球和太陽之間的距離，由此，太陽係的真實圖景開始形成。那時的天文學傢們開始猜想，宇宙的大小遠在太陽係的邊界之外。但他們需要證明這個猜想。1761年和1769年的兩次金星淩日讓地球軌道得以被精確測定，這給我們進一步測量其他恒星距離提供瞭所需的地球公轉基綫長度。最早測齣的恒星視差（10光年外的天鵝座61）是在1838年測定的，這讓我們對宇宙的認識走嚮瞭星係尺度。

　　到 1920 年，實際觀測已經將我們的宇宙邊界推嚮瞭30萬光年之遠，這包括瞭銀河係和麥哲倫雲星係，但並不包括其他星係。星係際尺度的突破發生於1924年，哈勃用當時最先進的威爾遜山天文颱口徑為2.5m的鬍剋望遠鏡成功分辨齣瞭“仙女座大星雲”M31 中的單個恒星。根據他的觀測，這些恒星所處的位置遠在銀河係的邊界之外。因此很明顯，“仙女座大星雲”自己就是一個星係，繼而我們也有理由認為，其他的“鏇渦星雲”也是自成一體的鏇渦星係。

　　將這些“星雲”逐齣銀河係之後，哈勃揭秘瞭一個橫跨數十億光年的夜空，但他最重要的發現尚未到來。1929年，通過對這些“新”星係的分析發現，幾乎所有的星係都在遠去，而且速度和距離剛好成正比。這個關係說明宇宙在膨脹：在過去的某個時刻，宇宙起源於一個具有有限體積的一點——這一觀測符閤愛因斯坦廣義相對論的預言。正是在這一基石上，後人提齣瞭現今公認的宇宙大爆炸模型。

　　……

前言/序言

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