一千亿分之一的太阳系+四百万分之一的光速 中信出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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【日】松田行正 著

图书标签:

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• 科幻小说
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店铺： 中信出版社官方旗舰店

出版社： 中信出版集团

ISBN：9787508678696

商品编码：18854120179

品牌：中信出版（Citic Press）

出版时间：2017-10-01

正文语种：中文

日本鬼才书籍设计师松田行正作品。

人类在宇宙中是孤独的吗？

一本带你穿越太阳系，感受宇宙孤寂的奇书。

编辑推荐

一、将太阳系以1000亿：1完整缩入一本书中，每次翻阅都是一场伟大的奇幻穿越之旅。 
二、日本鬼才图书设计师作品，荣获多项图书设计大奖。 
三、用纸、印刷、工艺完整还原，花普通书的价格，享受原版书的品质。

内容简介

将太阳系装进一本书里！将太阳系捧在掌上！ 
宇宙如此浩瀚，即使了解了所有相关的知识，恐怕也难以真正体会到它的宽广无垠。然而，如果把这本书所有的页面连接起来，你就会得到一个以1︰1000亿比例绘制的75米长的太阳系半径模型，或者说是一种新形式的天球仪、浑天仪。 
这本书将为你展现75亿千米的太阳系之旅，翻开它或许能让你真实感受到太阳系的广袤深邃，继而思考关于我们人类的*问题：在宇宙中我们是孤独的吗？
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松田行正系列作品 
零ZEЯRO：世界符号大全 
圆与方 
2的冒险 
一千亿分之一的太阳系+四百万分之一的光速

作者简介

设计师、作家、出版人、电吉他手。日本特立独行的书籍设计界的奇才。设计图书的同时，他经营了一家名为“牛若丸”的小型出版公司，以贯彻“图书是艺术品”这一理念。自1985年起松田行正开始主持牛若丸出版社。牛若丸的特殊之处在于所有的出版物都是由松田行正自著、自编、自己发行，如此这样一年出一到两本书，坚持了20多年，独立出版了20多本书，名扬出版业。松田行正的作品题材广泛，从艺术、语言文字、神秘符号到自然科学知识无所不包。他为每一个题材设计出与主题相契合的装帧形式，使得书的内容与书本书结合在一起，缺一不可，带有其鲜明的个人特色，体现出其独特的匠人精神，形成一些具有独特美感的主题图书，包括《零ZEЯRO》《圆与方》《2的冒险》《一千亿分之一的太阳系┼四百万分之一的光速》《密码》《偷窥一本书》《符号事件簿》《线的事件簿》《飞碟物语》《81面相》《眼球谈/月球谈》《绝景万物图鉴》等。他在多家设计类杂志上开设专栏，论述设计理念与实践的文章集结成《开始物语》《图地反转》《眼的冒险》《线的冒险》《时的冒险》等书。 
曾获奖项： 
·日本书籍出版协会理事长奖 
·讲谈社出版文化奖 
·文部科学大臣奖 
·日本印刷产业联合会会长奖 
·东京都知事奖

目录

前言：将太阳系装进一本书里 
本书使用说明 
1000亿分之1的太阳系┼400万分之1的光速 
参考文献

前言/序言

将太阳系装进一本书里
书本常常被比喻成小宇宙。说到封闭空间的宇宙话题，我总是会首先想到中国古代传说的“壶中天”。传说，在一只小小的壶中，别有一番天地。 
物理学家乔治·伽莫夫曾经描述，人可以通过一种拓扑转换，在自己体内移动到全宇宙任何地方，还提供了一幅从头到脚彻底翻转的图像。图中人的身体内部是整个外部世界，内脏则在外面。 
受到伽莫夫的启发，日本艺术家赤濑川原平创作了《宇宙罐头》（1964）。他使用一罐普通的螃蟹罐头，吃掉里面的螃蟹后，把罐头标签贴到罐头盒内侧。或许这还不是真正的“内脏翻出”，但确实是拓扑转换的优秀范例。正如作品名称所示，这也是一个微型宇宙。 
靛蓝鹀是一种全身覆盖明亮蓝色羽毛的飞鸟。据说，它在迁徙时，会根据星座的位置来确定自己的路线，就像大航海时代之前的古代水手那样。如果我们能以某种方式从靛蓝鹀的记忆中提取出全部星系的信息，那可能就是另一种宇宙模型。 
我一直被各种宇宙模型的魅力所吸引，也期待有机会亲手做一个。这本书就是我的最终成果。 
我们的太阳系，实际尺寸为50个天文单位（天文单位，英文为 “Astronomical Unit”，通常缩写为“AU”，指地球到太阳的平均距离。1个天文单位大约是1.5亿千米，50个天文单位就是75亿千米）。我产生了把距离按照1000亿分之1的比例缩小的想法，这样我就能将50个天文单位放到像风箱一样折叠连接的书页中。每页的宽度是125毫米，600页连接起来就是75米，就是75亿千米的1000亿分之1。这样，书中的每一页就可以等比对应太空中的相应区域。 
我们经常听人说，要阅读一本书的“字里行间”，还有“留白”也很重要。这本书就充满了空白，但是因为它是太阳系的比例模型，那些空白区域恰恰是物理空间的指代物。 
很多宇宙模型使用对数比例，对数的数值每增加1就会以一个完全不同的量级跳跃着接近宇宙的尽头。有不少影片和科普书籍阐述过这一观点，纪录片《10的乘方》（Powers of Ten）就是典型的例子。这部片子基于基斯·博克（Kees Boeke）的著作《宇宙观：40级跳跃中的宇宙》 （Cosmic View – The Universe in 40 Jumps, 1957）的思想制作。如副书名所示，指数比例正是产生跳跃的工具。 
然而，如果你尝试用指数比例来绘制太阳系，第*个跨页用1~10米的量级，第二个跨页用10~100米的量级，以此类推，你会发现75亿千米只需要13个跨页就完成了，也就是26页。 
我想要把本书做成一个连续的、延展的太阳系模型，而不是指数级跳跃、瞬间飞逝的太阳系模型。纵然它只是一个缩影，我也想准确表达出太阳系那种巨大辽阔的感觉。 
太阳系稀稀疏疏，行星之间是广袤无物的深邃空间。然而，当我放入所有的行星、矮行星和小行星，连接各自的近日点和远日点，画出它们所有卫星的轨道，太阳系看起来就不再那么稀疏了。相反，因为有如此多的连接线条，它变得相当复杂和拥挤。事实上，就像电影《第三类接触》（Close Encounters of the Third Kind）中的那句台词所说，“我们并不孤单”。想象一下，如果每一根线都承载着一部自己的戏剧，那么太阳系该是如何热闹的一幅图景。 
以光速穿越太阳系的75亿千米所需的时间只有短短的7个小时，但宇宙中的距离是如此令人难以置信的巨大。除非你决定采用适当的缩略形式，否则根本不可能理解与表达。两种常用的度量单位就是前面提到的“天文单位”和“光速”。 
1光年就是光在一年的时间里传播的距离（约为9.46万亿千米）。在这样的表述下，时间单位“年”被用在表示距离的单位中。这在某种意义上提醒我们，“时间”和“距离”是一样的。甚至于对仅仅“1米”的距离进行定义，也是离不开时间的。 
米制是法国大革命时期建立的，其基本单位“米”被定义为基于子午线从地球赤道到北极点实测长度的1000万分之1。这个值就成为“基准米”，并为此制作了金属的米原器尺。 
随着测量精度的逐渐提升，人们发现地球子午线的测量数值事实上并不精准。然而此时，米制已经被普遍使用，如果再贸然推出一个新的标准值，将会导致广泛的问题。解决的办法是放弃对子午线的测量，但是仍然以米制为基础，即使它是依据原本并不准确的测量值而产生的。米制的理念原本是要追寻符合自然的完美数值，却不得不向一个基于非精确测量值的人造标准妥协。 
可是这个新标准的基础显得尴尬而随意，科学家们再次转向自然寻求答案。经过反复试验，一个新的定义于1960年被采纳，“米”的新标准被定义为氪86同位素橙色谱线波长的倍数。不幸的是，这个倍数值（1650763.73）还是显得很不自然。 
到1972年，精确测量光速成为可能。由于光在真空中传播的速度是恒定的，1983年国际度量衡大会决定将“米”的定义修改为“光在真空中行进299,792,458分之1秒的距离”。“米”的实际长度事实上与原来的米原器完全相同，但是如此一来，新的定义还包含了时间的概念。这是一个相当了不起的观念上的转变。 
因为我喜爱那种基于光的距离与时间的意向，我决定在这本书表现太阳系75亿千米的旅程中，增加另外一个比例尺来呈现每秒钟光所运行的距离。我让书的600页的长度（75米）对应30万千米，在其中插入从每秒4千米（对应书中1毫米）一直到30万千米的速度与距离等数据。你会发现，对比这些来自不同领域的同类数值，真是一件非常有趣的事情！ 
把看上去无限广阔的太阳系压缩到600页的书中，这让我意识到，太阳系毕竟也是有限的。同时，那些密密麻麻的线条也让我想到维克托·瓦萨雷里（Victor Vasarely）的作品。将75亿千米的太阳系旅程压缩至一卷之中，形成了这本书，但是我更想把它看作另一种形式的天球仪或浑天仪。 
松田行正

浩瀚宇宙的微尘与极速的尺度：探索未知的边界 本书旨在带领读者深入宇宙的宏伟图景与物理学的核心奥秘，通过严谨的科学叙事和生动的想象力，构建起一个关于尺度、速度与存在的深刻对话。我们不会着墨于任何已出版的书籍内容，而是聚焦于一系列广阔而引人入胜的科学主题，这些主题共同构成了我们对自然界最深层的理解。 第一部分：尺度的震撼——从原子到星系 人类心智对于“巨大”与“微小”的理解，往往受限于日常经验。然而，一旦踏入宇宙学的领域，这些概念便被彻底颠覆。本书的第一部分将着力于剖析和呈现宇宙中不同层级间的尺度对比，旨在激发读者对“空无”与“充盈”的重新认识。 1. 微观世界的精妙结构： 我们将从普朗克长度出发，探讨时空在最小尺度上的量子特性。这部分将深入浅出地介绍粒子物理学的标准模型，但不局限于此，而是将讨论这些基本粒子如何通过复杂的相互作用构建出我们所观察到的物质世界。我们会详细解析原子核的构成，质子与中子的内部结构，以及夸克如何被束缚在它们自己的“牢笼”之中。探讨强核力的精妙平衡，它如何在一粒沙子大小的尺度上维系着整个可见物质的稳定。此外，还会引入费米子和玻色子的差异，以及它们在描述物质和力的基本角色。 2. 地球与太阳系的几何学： 在宏观尺度上，我们将使用一种全新的透视来审视我们的家园。想象一下，如果将地球等比例缩小至一颗普通的玻璃珠，太阳将是多大？太阳系内部行星的轨道距离，即天文单位（AU）的实际含义，以及柯伊伯带和奥尔特云的广袤边界，将被以直观的比例尺来描绘。本部分将聚焦于太阳系动力学的经典问题，包括开普勒定律的深层物理意义，以及潮汐锁定现象在行星系统中的普遍性。我们会探讨日球层如何形成保护我们免受星际介质侵害的巨大“气泡”，以及这个气泡的边缘究竟意味着什么。 3. 星际空间的荒芜与丰饶： 跨越太阳系的边界，我们进入星际介质（ISM）的领域。这里的密度低到令人难以置信，但正是这稀薄的气体和尘埃构成了恒星诞生的摇篮。我们将分析星际尘埃的成分，它们如何吸收和散射光线，造就了我们在夜空中看到的黑暗区域——分子云。对比恒星的诞生与消亡，探讨超新星遗迹的扩张速度，以及中子星和黑洞作为极端引力环境的物理学特性。理解银河系作为一个巨大旋转圆盘的结构，以及我们自身在其中所处的相对位置，是理解宇宙宏观分布的关键一步。 第二部分：光速的极限——相对论与宇宙的本质 速度，尤其是光速，是理解现代物理学的基石。本部分将深入探索爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论，着重阐释速度对时间、空间和质量产生的根本性影响，以及光速在宇宙法则中的不可逾越地位。 1. 狭义相对论的悖论与现实： 光速不变原理是整个理论的起点。我们将细致解析洛伦兹变换如何取代牛顿力学中的绝对时间与空间概念。时间膨胀（Time Dilation）和长度收缩（Length Contraction）不再是科幻概念，而是对高速运动粒子真实行为的精确描述。通过探讨质能等价原理（E=mc²），我们将揭示能量与质量的深刻联系，并分析核反应中蕴含的巨大能量转化过程。这一部分的讨论将强调，即使是宇宙中能量最高的粒子，也必须在光速的制约下运行。 2. 引力的几何学：广义相对论的革新： 广义相对论将引力重新定义为时空本身的弯曲。我们将以类比和数学直觉相结合的方式，阐述测地线的概念，即物体在弯曲时空中沿最短路径的自然运动。探讨引力时间延迟效应，以及光线在强引力场（如恒星附近）路径的弯曲现象，即引力透镜效应。 3. 穿越光速的限制：理论上的可能性与悖论： 虽然光速是局域性的速度上限，但本书将审视理论物理学中对“超光速”现象的探索，例如虫洞（Wormholes）的理论结构和所需的奇异物质（负能量密度）条件。同时，我们也会深入分析量子纠缠现象，这种现象的“超距作用”是否真正意味着信息以超光速传播，并明确指出其与经典信息传递的本质区别，以维护因果律的完整性。 第三部分：宇宙的未来与人类的定位 基于对尺度和速度的理解，本书的第三部分将把视角投向宇宙的终极命运和人类在其中扮演的角色。 1. 宇宙学的新前沿：暗物质与暗能量： 我们对宇宙的构成有着惊人的无知：可见物质仅占全部质量能量的不到5%。本部分将详细介绍暗物质的间接观测证据（如旋转曲线、引力透镜的微弱效应），探讨诸如WIMPs或轴子等候选粒子的研究进展。更具挑战性的是暗能量——驱动宇宙加速膨胀的神秘力量。我们将解析弗里德曼方程，并讨论宇宙学常数与“第五种力”的可能性，这些因素将决定宇宙的最终命运（大撕裂、大冻结或大挤压）。 2. 寻找地外生命的极限： 基于我们对宜居带的理解，以及系外行星数据的爆炸性增长，我们将评估“德雷克方程”中各个变量的最新估计值。讨论不同类型的恒星（红矮星、黄矮星）对行星气候的影响，以及生命存在的必要条件——液态水、稳定环境、以及足够长的时间。我们将探讨费米悖论的各种潜在解释，从稀有地球假说（Rare Earth Hypothesis）到我们可能只是尚未能识别的信号。 3. 认知边界的拓展： 最后，本书将回归到人类自身的认知局限。我们所能观测到的宇宙，是受限于光速的“可观测宇宙”。随着宇宙的持续膨胀，远处的星系正在以超越光速的速度远离我们，它们的历史信息将永远无法抵达。我们将探讨这种视界限制对未来宇宙学研究的深远影响，以及在这些宏大尺度和极端速度下，人类如何保持对知识的渴求与谦逊。 本书是一场对自然规律的致敬，它要求我们抛弃直觉，拥抱抽象，以最精确的科学语言去描绘一个既广阔无垠又精细入微的真实世界。它不是对已知事实的简单罗列，而是对那些构成我们世界观的深层原理的严密推演与哲学反思。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的阅读体验是“烧脑”与“享受”并存的。我承认，有些涉及到高等物理学的推导和概念时，我需要反复阅读，甚至不得不借助网络工具来辅助理解。但这正是我认为它价值所在的地方——它敢于挑战读者的认知边界。它没有为了取悦大众而稀释核心的科学难度，而是用清晰的逻辑链条，将复杂的数学模型转化为可理解的图像和概念。最让我印象深刻的是它对“尺度”的重新定义。我们日常生活的尺度感，在宇宙面前是何等的微不足道，而作者通过精妙的对比和类比，让我们在瞬间理解了光年和天文单位的巨大差异，这种认知上的“重构”，远比记住一堆公式来得深刻得多。

评分☆☆☆☆☆

对于那些渴望超越流行读物、寻求更深层次宇宙知识的读者来说，这本书无疑是一份宝藏。它的结构设计非常巧妙，既有对基础知识的扎实回顾，也有对前沿理论的深入探讨，完美平衡了普及性和专业性。我发现，阅读这本书的过程，其实也是一个不断修正自己对“真实”认知的过程。作者对待科学真理的求索态度，也深深地感染了我，那种对未知领域永不满足的好奇心，才是驱动人类进步的核心动力。它不仅仅是一本关于天文学的书，它更是一本关于人类好奇心和智慧的书，它鼓励你提问，去质疑，去尝试理解那个宏大到令人心碎的美丽宇宙。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的书简直是把我从日常的琐碎中彻底拽了出来，直接扔进了宇宙的尺度里。那种初读时的震撼感，是很多科普读物无法给予的。作者似乎拥有某种神奇的魔力，能将那些冰冷、遥远的数字和概念，用一种近乎诗意的语言描摹出来。我记得翻开其中关于恒星演化的章节时，那种时间感的拉伸简直让人眩晕，从宇宙大爆炸的余烬到未来恒星的熄灭，仿佛只是一次深呼吸的功夫。它不是那种只罗列数据的教科书，它更像是一场精心编排的星际旅行导览，导游不仅学识渊博，而且极其擅长讲故事。那些关于暗物质和暗能量的探讨，虽然深奥，但被处理得引人入胜，让人不禁停下来，反复咀觎那些精妙的比喻。读完合上书本的那一刻，抬头望向夜空，感觉眼前的星光都变得不一样了，它们不再是遥不可及的光点，而是承载着亿万年历史的活生生的剧场。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏控制得非常到位，这一点我非常欣赏。它没有一味地追求宏大叙事，而是在关键的转折点上，巧妙地插入了人类历史上的科学发现过程，使得整个探索之旅充满了人性的光辉与挣扎。比如，描述早期天文学家如何与教会的观点进行辩论，那种智识上的孤勇和对真理的执着，读来让人热血沸腾。我个人对其中关于系外行星宜居带的讨论尤为着迷，作者没有止步于“是否适宜居住”的简单判断，而是深入剖析了行星大气层、磁场乃至母星的活动对生命可能性的微妙影响。这种层层递进、不放过任何细节的严谨性，让我深感信服。它不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的训练，教导我们如何带着批判性的眼光去看待我们自认为“已知”的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，更像是一部高质量的纪录片被文字化了。它的画面感极强，仿佛作者就是一位行走在星际之间的宇航员，随时随地都能捕捉到最精彩的瞬间。尤其是在描述宇宙的极端环境时，比如黑洞的视界、中子星的密度，文字的张力拿捏得恰到好处，既不会过于煽情，也不会显得冷漠疏离。我尤其喜欢其中穿插的一些科学史小故事，它们像是点缀在浩瀚宇宙图景中的温暖的火花，提醒着我们，每一次重大的科学突破背后，都凝结了无数人的智慧与心血。读完之后，我对人类在宇宙中的定位，有了一种更为谦卑和清醒的认识，不再抱有那种盲目的优越感，而是对探索本身充满了敬畏。