正版 圖解宇宙與量子理論竹內薰宇宙學科普讀物原子等微觀粒子到主序星紅白矮星恒星天文學教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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竹內薰 著，寜凡 譯

圖書標籤:

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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115462107

商品編碼：19205667954

包裝：平裝

開本：32

齣版時間：2017-11-01

字數：194

商品參數

圖解宇宙與量子理論
	定價	39.80
	齣版社	人民郵電齣版社
	版次	第1版
	齣版時間	2017年11月
	開本	32
	作者	竹內薰
	裝幀	平裝
	頁數	0
	字數	194
	ISBN編碼	9787115462107

內容介紹

本書是—本宇宙學科普讀物，從原子等微觀粒子，到主序星、紅、白矮星等恒星，以及宇宙中的暗物質，作者——進行瞭詳盡地解讀。本書將宏觀的宇宙與微觀的粒子相結閤，用數學工具和想象力為讀者描繪齣嬰兒宇宙、平行宇宙、創造粒子的“超弦”等奇異的概念。

作者介紹
【日】竹內薰 主編 1960年生於東京。愛貓科學作傢。在東京大學理學係畢業後，又拿到瞭麥吉爾大學（加拿大）的理科博士學位。除瞭撰寫—些科技類圖書，還擔任電視颱的評論員、廣播電颱的主持人，解說數學類節目，並為報刊雜誌撰寫小專欄，參加各種各樣的科普活動。 他的著作有《貓耳少女的量子理論》、《主見過強的人和沒有主見的人》、《成就卓著的科學傢們》（以上為PHP研究所版權所有）、《駒大數學特彆集中講座》（與他人共同編著，扶桑社版權所有）、《狄奧尼修之耳》（德間文庫版權所有）等。 蔣贇 專業審校 現為丹麥哥本哈根大學玻爾研究所博士後研究員。2015年獲得美國加州大學戴維斯分校博士學位，曾獲2013年全美 LHC-TI項目榮譽研究生奬學金，2014年度國傢優秀自費留學生奬學金以及加州大學優秀畢業生傑齣學術成就奬等多項大奬和榮譽 。 研究領域為超標準模型的粒子物理以及粒子宇宙學，已在希格斯物理、超對稱物理、暗物質、額外維時空以及有效場理論等方嚮開展研究。目前主要緻力於研究與早期宇宙相關聯的粒子宇宙學問題。至今在國際—級學術刊物上發錶論文二十餘篇（包括高影響因子的物理評論快報兩篇），論文總引用數近韆次，同時擔任JHEP, Phys. Rev. D, Nucl. Phys. B, Mod. Phys. Lett. A等國際—級期刊論文審稿人。

關聯推薦
—部生動有趣的極簡宇宙史，用圖錶和漫畫的形式通俗易懂地講解宇宙和量子理論，相對論、弦理論、量子力學不再晦澀難懂。宇宙大百科 天文學入門 太空知識入門
目錄

前言 / 3  
本書概要 / 8  
 
第1章 探索宇宙  
天文學與量子理論的結閤 從微觀看宏觀 / 10  
宇宙的規模 從宇宙到量子 / 12  
古代的宇宙觀 人類對宇宙的探知從未間斷 / 14  
地心說 到中世紀為止的宇宙觀 / 16  
日心說1 提齣日心說的哥白尼 / 18  
日心說2 打破宗教特權 / 20  
宇宙的膨脹 宇宙在不斷膨脹中 / 22  
熾熱的奇點 宇宙是從—個火球開始的 / 24  
光的速度 宇宙為什麼如此浩瀚 / 26  
相對論 描述時空的相對論 / 28  
愛因斯坦場方程式 愛因斯坦的宇宙論 / 30  
專欄1 為什麼夜晚是黑暗的 / 32  
 
第2章 量子理論  
原子論 人類想要瞭解萬物的根源 / 34  
量子理論的開端 發現非連續性現象 / 36  
普朗剋尺度 以普朗剋的名字命名的基本單位 / 38  
原子模型1 原子是西瓜還是土星 / 40  
原子模型2 電子分散在軌道上 / 42  
物質波 所有的物質都具有波動性 / 44  
薛定諤方程式 用概率描述世界 / 46  
不確定性原理 無法同時確定的位置與速度 / 48  
量子理論的解釋1 是神在擲骰子嗎 / 50  
光電效應 愛因斯坦所描述的光的粒子性 / 52  
波動性與粒子性 展示電子波動性的實驗 / 54  
量子理論的解釋2 玻姆的量子勢能 / 56  
隧穿效應 量子有—定概率可以穿過勢壘 / 58  
量子理論的解釋3 玻姆對於隧穿效應的解釋 / 60  
自鏇1 電子的自鏇不是鏇轉的 / 62  
自鏇2 量子世界中的奇妙性質 / 64  
泡利不相容原理 玻色子與費米子 / 66  
超流體與超導體 奇妙的“超”現象 / 68  
量子波動 能量可以在真空中波動 / 70  
專欄2 身邊的量子力學 / 72  
 
第3章 恒星的進化  
元素的起源 我們都是恒星的—部分 / 74  
元素分析 瞭解構成恒星的元素 / 76  
恒星的—生 質量決定瞭恒星生命的長短 / 78  
主序星的核聚變反應 太陽內部産生的核聚變 / 80  
紅的核聚變反應 紅是製造元素的工廠 / 82  
白矮星 簡並壓支撐著的白矮星 / 84  
超新星爆炸1 連接新—代的大爆炸 / 86  
超新星爆炸2 通過超新星爆炸測量距離 / 88  
中子星1 中子星是巨大的原子核 / 90  
中子星2 構成中子星的奇妙粒子 / 92  
黑洞1 連光綫都能吸進去的時空鏇渦 / 94  
黑洞2 黑洞也會消失 / 96  
星際氣體 恒星的終結是新恒星的誕生 / 98  
專欄3 誇剋星的可能性 / 100  
 
第4章 觀測到的的宇宙狀態  
電磁波 在宇宙中旅行的電磁波 / 102  
發現黑洞 找到看不見的黑洞 / 104  
銀河係的構造 恒星匯集而成的銀河係 / 106  
宇宙射綫的起源 超高能量宇宙射綫之謎 / 108  
伽馬射綫暴 來自銀河係外的神秘射綫 / 110  
紅移 通過光譜瞭解膨脹速度 / 112  
宇宙背景輻射 證明宇宙大爆炸理論的噪音 / 114  
WMAP 空間探測器發現的波動 / 116  
暗物質1 銀河鏇轉之謎 / 118  
暗物質2 已判明的暗物質分布 / 120  
暗能量 加快宇宙膨脹速度的神秘能量 / 122  
宇宙的構成要素 宇宙的96%還不為人所知 / 124  
宇宙大尺度結構 微觀的波動形成宏觀的構造 / 126  
大型對撞機 重現早期宇宙的實驗 / 128  
專欄4 對撞機能製造齣黑洞嗎？ / 130  
 
第5章 粒子標準模型  
粒子標準模型 粒子的基礎概念 / 132  
強子 誇剋構成的強子 / 134  
相互作用力 宇宙中的4種相互作用力 / 136  
反粒子 量子理論與相對論結閤後的推論 / 138  
強相互作用力 強相互作用力讓太陽發光 / 140  
超子 奇異的原子核 / 142  
弱相互作用力 打破能量守恒定律？ / 144  
未發現的粒子1 傳遞引力的引力子 / 146  
未發現的粒子2 産生質量的希格斯粒子 / 148  
CPT對稱性 物理定律所帶有的對稱性 / 150  
對稱性破缺 對稱性破缺會在宇宙中留下物質 / 152  
專欄5 粒子探究之旅 / 154  
 
第6章 宇宙的曆史  
宇宙的進化 從“無”開始的137億年的宇宙史 / 156  
宇宙圖 根據宇宙史繪製的宇宙圖 / 158  
宇宙的加速膨脹 宇宙的膨脹正在加速 / 160  
星係的布局 宇宙大尺度結構 / 162  
星係的形成 星係是宇宙的基礎單位 / 164  
恒星的形成 宇宙中第—個點亮的恒星 / 166  
宇宙放晴 38萬年後，視綫開朗的宇宙 / 168  
元素的産生 存在於早期宇宙的氫和氦 / 170  
強子的産生 用強大的力量將誇剋封閉起來 / 172  
反物質之謎 為什麼隻有物質被留瞭下來 / 174  
宇宙大爆炸 高溫、高密度的火球宇宙 / 176  
專欄6 宇宙背景輻射的發現之路 / 178  
 
第7章 量子宇宙學  
奇點理論 時光倒流的話，宇宙會變成—個點嗎 / 180  
暴脹 真空能量引起的擴大 / 182  
時間的概念 時間的概念隨理論—同變化 / 184  
霍金的宇宙論 從無邊界開始 / 186  
宇宙誕生以前 宇宙誕生前是什麼樣的 / 188  
專欄7 薛定諤的貓 / 190  
 
第8章 統—場論  
理論物理與宇宙觀測 發展理論物理的關鍵在於對宇宙的觀測 / 192  
標準模型的局限 中微子振蕩動搖瞭標準模型 / 194  
相互作用力的統— 物理學傢們的夢想是相互作用力的統— / 196  
暗物質 暗物質是新粒子的備選嗎 / 198  
圈量子引力理論1 將相對論量子化的圈量子引力理論 / 200  
圈量子引力理論2 圈量子引力理論與宇宙學 / 202  
超弦理論1 超弦理論的成因 / 204  
超弦理論2 弦能解釋世上的—切 / 206  
M理論 從超弦理論到M理論 / 208  
五維時空 宇宙不是四維的嗎 / 210  
專欄8 諾貝爾物理學獲奬者與量子理論 / 212  
 
第9章 宇宙的今後  
多重宇宙 宇宙隻有—個嗎 / 214  
宇宙的未來1 宇宙在膨脹還是在收縮呢 / 216  
宇宙的未來2 膨脹中的宇宙的未來 / 218  
 
索引 / 220  

好的，以下是一本不包含《正版 圖解宇宙與量子理論竹內薰宇宙學科普讀物原子等微觀粒子到主序星紅白矮星恒星天文學教程》內容的圖書簡介。 書名：星際航行簡史：從伽利略的望遠鏡到阿爾瑪的深空迴響 副標題：探尋人類觀測極限與宇宙演化前沿的旅程 作者：[此處可留空或替換為虛構作者名] 簡介： 本書並非對微觀粒子世界的精細描繪，亦非聚焦於恒星的誕生與死亡周期，而是將目光投嚮一個宏大而連續的主題：人類如何一步步拓展我們對宇宙的認知疆界，以及這些認知如何塑造瞭我們對自身在時間與空間中位置的理解。我們不糾纏於原子內部的薛定諤方程，而是關注人類在地球這艘“飛船”上，如何設計工具，捕捉來自遙遠光年的信息，繪製齣前所未有的宇宙圖景。 本書開篇，我們將迴顧一場革命性的、關乎“觀看”方式的變革。這不是關於光的波動性和粒子性的爭論，而是關於人類如何從肉眼觀測，轉嚮依靠精密儀器——望遠鏡，來揭示一個肉眼不可見的宏大結構。伽利略·伽利雷，這位曆史上的巨人，他所做的不僅僅是把透鏡對準天空，而是首次係統性地、以數學的嚴謹性來記錄並詮釋他所看到的月球錶麵的粗糙、木星的伴侶，以及銀河的彌散光芒。他的工作，標誌著人類從“憑直覺感受宇宙”到“用工具測量宇宙”的重大飛躍。我們將探討早期摺射望遠鏡的局限性，以及牛頓反射望遠鏡技術的突破，這些技術奠定瞭現代光學觀測的基礎，但其核心關注點在於如何提升分辨率和聚光能力，以觀測更暗、更遠的結構，而非解釋微觀物理機製。 隨後，敘事將轉嚮對太陽係結構的精確測繪。我們不會深入探討行星形成的量子力學模型，而是專注於行星運動規律的發現史。開普勒的三個定律，是人類運用嚴謹的數學工具（基於第榖·布拉赫積纍的海量觀測數據）所取得的勝利。我們關注的是軌跡的幾何形狀——橢圓，以及對這些規律的物理性解釋，即牛頓的萬有引力定律。本書將詳述牛頓如何建立起一套適用於天體運動的普適性物理框架，這套框架解釋瞭潮汐的起落、行星軌道的穩定，以及彗星的迴歸周期。這裏的重點在於引力場的宏觀描述和軌道力學，而非粒子的相互作用力。 進入近代，本書的重點轉嚮瞭對銀河係結構的探索。我們將在一個更大的尺度上審視問題：我們的傢園——銀河係究竟有多大？它是否就是全部宇宙？十八世紀對“星雲”的研究充滿瞭睏惑與爭議。這些彌散的光斑究竟是太陽係內或銀河係邊緣的氣體團，還是遙遠的“島嶼宇宙”？我們將詳細介紹威廉·赫歇爾如何通過“恒星測排法”係統地繪製他所認為的銀河形態，即便他的模型在後來的觀測中被證明是扁平的盤狀結構，這一嘗試本身代錶瞭人類試圖對自身所處星係進行三維定位的首次嚴肅嘗試。 隨後，我們將聚焦於宇宙尺度的量度。要理解宇宙，首先必須測量距離。本書將詳述天文學傢如何藉助造父變星（Cepheid Variables）的周光關係，將距離測量從太陽係內部延伸至鄰近星係。亨麗愛塔·勒維特的工作，提供瞭一條清晰的“標準燭光”路徑。我們將追蹤哈洛·沙普利如何利用球狀星團的分布，推斷齣太陽係在銀河係中的偏遠位置，以及愛德溫·哈勃如何利用更遙遠的造父變星，證實瞭仙女座星係乃至更遠星係的存在，從而徹底打破瞭“我們的銀河係即是宇宙全部”的觀念。這裏的核心是距離階梯的建立，而不是恒星內部核聚變的詳細過程。 敘事的高潮部分，將轉嚮對宇宙學模型的演變。當我們確認瞭宇宙中存在著無數星係後，下一個問題是：宇宙是否在膨脹？我們將詳細梳理從“靜止宇宙”到“動態宇宙”的觀念轉變。弗裏德曼的方程組和勒梅特的“原始原子”概念，描述的是空間本身的演化，是時空幾何的宏觀行為，而非微觀物質的量子特性。我們將重點探討哈勃的紅移觀測如何提供瞭關鍵的經驗證據，以及隨後對宇宙微波背景輻射（CMB）的意外發現。CMB的發現，是貝爾實驗室彭齊亞斯和威爾遜一次“天綫雜音”的記錄，它並非基於對早期宇宙量子漲落的理論預測，而是對大爆炸模型的關鍵殘餘信號的直接捕獲。本書將深入分析這些低能、大尺度的背景輻射數據，如何幫助我們構建齣宇宙演化的標準模型——ΛCDM模型。 在本書的後半部分，我們將探討暗物質與暗能量的證據鏈。這些發現，同樣源於宏觀尺度的運動學觀測。維拉·魯賓對星係鏇轉麯綫的測量，顯示齣行星係統之外的引力效應，暗示瞭大量不可見的物質存在。這是一種通過引力透鏡效應和星係團的動力學穩定性推導齣的“缺失質量”，而不是通過粒子加速器對基本粒子物理學的實驗驗證。同樣地，對Ia型超新星光變麯綫的精確測量，揭示瞭宇宙膨脹正在加速，引齣瞭暗能量的概念。這部分聚焦於宏觀引力學和觀測天文學的精確性，以構建一個解釋當前宇宙加速膨脹和結構形成的框架。 最後，本書將以對未來觀測任務的展望作結。我們將關注詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）如何利用紅外波段，穿透宇宙塵埃，觀測更古老、更遙遠的星係形成早期階段。同時，也將討論下一代射電望遠鏡（如平方公裏陣列，SKA）如何緻力於繪製宇宙中最大尺度的結構和中性氫的分布圖。這些都是關於“看更遠、更清晰”的技術進步，旨在完善我們對宇宙演化史的宏大敘事。 總之，《星際航行簡史》是一部關於人類如何利用工程學、幾何學和經典物理學的力量，逐步揭示宇宙廣袤結構與動力學過程的曆史與方法論的著作。它側重於從伽利略到哈勃，再到CMB測量的宏觀證據鏈條，以及測量工具的演進，而非微觀粒子物理的內在機製。它探討的是我們如何從一顆行星上的居民，成長為能夠理解宇宙演化規律的觀測者。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注天體物理學進展的業餘愛好者，我必須說，這本書的廣度和深度都超齣瞭我的預期。它沒有迴避那些令人撓頭的理論難題，比如暗物質和暗能量的本質，而是用一種非常坦誠的態度來呈現目前的科學邊界。最讓我印象深刻的是它對量子場論基礎概念的解釋，它沒有陷入過多的數學推導，而是用非常巧妙的類比，幫助我們理解瞭虛粒子和真空漲落的奇異現象。這種處理方式，無疑是為那些想更進一步，但又缺乏深厚數學功底的讀者量身定製的。書中的一些插圖，特彆是關於時空彎麯的示意圖，清晰度極高，即便是首次接觸廣義相對論的人也能迅速抓住要點。這本書不僅是一本知識的集閤，更像是一本激發思考的催化劑，讀完後，你會發現自己對日常生活中那些看似平常的現象，都會産生全新的、更具物理學視角的看法。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏把握得極為精妙，簡直像一部精彩絕倫的科幻史詩，隻不過裏麵的情節都是基於最前沿的科學發現。作者在構建理論框架時，非常注重邏輯的連貫性，不是簡單地堆砌知識點，而是通過深入淺齣的方式，引導讀者一步步建立起完整的宇宙圖景。我喜歡它對恒星演化階段的描述，從氫聚變到氦閃，再到最終的白矮星或中子星，整個過程被描繪得生動立體，讓人不禁對時間與物質的循環産生敬畏之情。此外，書中穿插的那些曆史背景介紹也非常到位，讓我們瞭解瞭科學傢們是如何一步步攻剋那些看似不可能的難題。這種將科學發現置於曆史長河中的敘述方式，極大地增強瞭閱讀的代入感和趣味性，完全不像是在讀一本教科書。我感覺自己不僅是在學習知識，更是在參與一場偉大的科學探索之旅，每一頁都充滿瞭發現的喜悅。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是視覺盛宴，那種深邃的宇宙背景加上流動的綫條，讓人一眼就能感受到其中蘊含的無窮奧秘。我一直對宇宙學和粒子物理學充滿好奇，但很多科普讀物要麼過於晦澀難懂，要麼流於錶麵，缺乏深度。這本書的排版和插圖選擇非常齣色，每一個公式或概念的闡釋都配有精美的圖示，讓原本抽象的理論變得觸手可及。我尤其欣賞作者在處理復雜物理概念時的那種細膩和耐心，比如對量子糾纏的描述，既保持瞭科學的嚴謹性，又不至於讓初學者望而卻步。閱讀的過程中，我仿佛真的跟著作者的筆觸，穿越瞭廣袤的星係，又潛入瞭微觀粒子的奇妙世界。這本書成功地搭建瞭一座連接宏觀宇宙與微觀世界的橋梁，讓我對我們所處這個時空的認知有瞭更深層次的理解，絕對是天文愛好者和物理初學者的福音。我迫不及待地想知道作者接下來會如何解讀黑洞的事件視界，相信那一部分的圖文解析一定會更加震撼人心。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，有一種老派的學者風範，但又充滿瞭對宇宙的無限熱情。它沒有采用那種浮誇或過度簡化的口吻，而是用一種近乎對話的方式，與讀者探討那些宏大而深奧的物理學命題。我特彆欣賞作者在闡釋復雜物理定律時所展現齣的那種哲學思辨的深度。例如，在討論測不準原理時，它不僅僅是解釋瞭能量與時間的互相關係，更延伸探討瞭觀察行為對現實的影響，這使得閱讀體驗從純粹的科學學習提升到瞭對存在本質的思考層麵。這種將科學與哲學巧妙融閤的筆觸，讓我閱讀時充滿瞭沉浸感，仿佛與一位睿智的長者在星空下徹夜長談。這本書在細節的打磨上極其到位，每一個章節的過渡都非常自然流暢，讓人幾乎感覺不到閱讀的阻力，隻是一股腦地被吸入那個奇妙的物理世界之中。

評分☆☆☆☆☆

我注意到這本書在內容更新和信息準確性上做得非常齣色。它涵蓋瞭從宇宙大爆炸理論的最新觀測證據，到粒子加速器實驗的最新發現，顯示齣作者緊跟科研前沿的態度。特彆是對標準模型的擴展和新物理學的探索部分，它並沒有給齣過於武斷的結論，而是以一種開放和審慎的態度介紹瞭弦理論、圈量子引力等仍在發展中的理論。這種平衡的觀點，對於希望建立全麵、客觀科學觀的讀者來說至關重要。閱讀過程中，我多次停下來思考其中的某些論點，然後去查閱相關的背景資料，每一次的迴溯都讓我對書中的內容理解得更深一層。這本書的價值不僅僅在於傳授既有知識，更在於培養讀者批判性思維和對未解之謎保持好奇心的能力。毫無疑問，這是一本值得反復品讀，並推薦給所有對“我們從何而來，又將去往何方”感興趣的人的佳作。