{WL}虚空:宇宙源起何处--【英】弗兰克克洛斯 Frank Close,羊奕伟--重庆大

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【英】弗兰克克洛斯 Frank Close,羊奕伟 著
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店铺: 华裕京通图书专营店
出版社: 重庆大学出版社
ISBN:9787562496946
商品编码:29510851628
包装:平装-胶订
出版时间:2016-07-01

具体描述

基本信息

书名:虚空:宇宙源起何处

定价:29.00元

作者:【英】弗兰克克洛斯 Frank Close,羊奕伟

出版社:重庆大学出版社

出版日期:2016-07-01

ISBN:9787562496946

字数:

页码:

版次:1

装帧:平装-胶订

开本:32开

商品重量:0.4kg

编辑推荐


英国科学促进协会前副会长,卢瑟福·阿普尔顿实验室(RAL)理论物理部部长,欧洲核子中心(CERN)公众推广部主任,粒子物理学家、作家,英国牛津大学物理学院弗兰克·克洛斯教授科普。

所有科学都是基于存在的研究,但是存在并非理所当然。

存在即有,有生于无,无又生于何?

科学与佛道学的完美契合。

我们时间和空间可能并非我们所感受的如此简单,时空概念其实更加深刻。

宇宙之前的虚空世界,是人类研究的科学领域。

由浅入深,为读者打开通往虚空世界的大门,

这可能是你一生遇到过的,对*晦涩难懂的科学领域的科普回答!

内容提要


世间万物从何而来?时间和空间是如何从无到有的?假设我们从一个空间范围内移走了所有的物质,那么这个空间会回到*原始的“无”的状态吗?真空是真的空吗?学术界关于“无”的认识和讨论经历哪些变革呢?波、电磁场、以太、相和组织、力和希格斯真空等众多重要物理概念的出现带来哪些意义?本书将打开一扇宇宙之前的虚空之门,从浅入深带领读者进入玄妙的虚空世界。

目录


作者介绍


◎ 作者简介

弗兰克?克洛斯(Frank Close)

英国人,牛津大学物理学教授,埃克塞特大学研究员,曾任卢瑟福?阿普尔顿实验室的理论物理学部门负责人,曾荣获了大英帝国官佐勋章(OBE)、英国物理学会开尔文奖。他还担任过欧洲核子研究中心公共教育和通讯部的负责人,因其在促进物理学的公众理解和科普写作方面的突出贡献,他获得了英国媒体评出的2007年*科普写作奖(“Sygenta Prize”)。他的其他作品有:《路西法的遗产》(2000)、《奥德赛粒子》(2002)、《虚空》(2007)等。

◎ 译者简介

羊奕伟

四川人,博士,毕业于清华大学工程物理系。现就职于中国工程物理研究院,研究领域主要为核物理及高能物理。

文摘


序言



《宇宙万象:从大爆炸到星辰大海》 书籍简介: 在这部恢弘磅礴的宇宙史诗中,我们将踏上一段跨越时空、探索宇宙终极奥秘的旅程。从那难以想象的起点——大爆炸的奇迹,到我们今天所见证的浩瀚星辰,本书将以详实而生动的笔触,层层剥茧,揭示宇宙演化的宏伟画卷。这不是一本冰冷的科学科普读物,而是对宇宙生命、演化规律及其背后深刻哲学意义的一次全方位深度解读。 第一章:混沌初开——大爆炸的序曲 宇宙的起源,是人类最古老、也最令人着迷的谜团之一。本书将从爱因斯坦的广义相对论及其预言的宇宙膨胀开始,带领读者走进上世纪中期物理学革命的殿堂。我们将详细阐述大爆炸理论的核心证据:宇宙微波背景辐射的发现,它如同宇宙诞生时的“余烬”,以近乎完美的方式印证了宇宙曾经历过一个极端炽热、致密的初始状态。红移现象如何揭示了星系退行的规律,为宇宙膨胀提供了直接证据。核合成理论如何解释了早期宇宙中轻元素的形成,包括氢、氦和锂的丰度,这些预测与天文观测惊人地吻合,共同构建起大爆炸理论的坚实基石。 我们还将探讨大爆炸理论所面临的挑战与修正,例如视界问题和磁单极子问题,以及它们是如何通过“暴胀理论”得到优雅解答的。暴胀理论认为,在宇宙诞生的极早期,发生了一场指数级的急剧膨胀,这不仅解决了原有的难题,还为宇宙今天的均匀性和各向同性提供了合理的解释。这段早期宇宙,尽管只持续了惊鸿一瞥的瞬间,却塑造了之后一切物质和结构的雏形。我们将深入剖析这最初的几分钟,从夸克-胶子等离子体到质子和中子的形成,再到原子核的诞生,每一个环节都充满了令人惊叹的物理过程。 第二章:生命的种子——从粒子到原子 当宇宙从炽热的等离子体状态冷却下来,粒子们开始寻找它们的归宿。本章将聚焦于宇宙早期冷却过程中的关键转折点:基本粒子的形成以及它们的相互作用。我们将详细介绍夸克、轻子、玻色子等基本粒子的性质,以及它们在大爆炸后极短时间内如何通过强、弱、电磁和引力四种基本相互作用组合成质子、中子和电子。 电子的束缚是宇宙变得透明的关键一步。当温度降至足够低时,电子开始围绕原子核运动,形成了最初的氢原子和氦原子。这一过程,被称为“复合”,释放出大量的光子,这些光子便形成了我们今天探测到的宇宙微波背景辐射。我们将详细讲解复合过程对宇宙演化的意义,它标志着宇宙从一个不透明的等离子体海洋转变为一个可以传播光线的透明气体。 物质的形成并非均匀分布,微小的量子涨落如同宇宙播撒下的种子,为日后星系和结构的形成埋下了伏笔。我们将探讨这些微小的不均匀性如何在引力的作用下逐渐放大,最终在数十亿年的时间里,汇聚成我们今天所见的星云、恒星和星系。本章将用通俗易懂的语言,解释量子力学在宇宙宏观尺度上的体现,以及那些微小的奇点如何孕育出宇宙的壮丽景象。 第三章:星辰的诞生与演化——宇宙的炼金术 光芒万丈的恒星,是宇宙中最迷人的景象之一。本章将深入探究恒星的形成、生命周期以及它们在宇宙中的作用。我们将描绘巨大的分子云如何在高密度区域坍缩,形成原恒星。解释原恒星内部的核聚变反应,氢原子如何转化为氦原子,释放出巨大的能量,驱动恒星发光发热,照亮黑暗的宇宙。 我们将详细介绍不同质量恒星的命运。矮小的红矮星,以缓慢的步伐燃烧着燃料,可能照亮宇宙数万亿年。像太阳这样的中等质量恒星,在燃烧完氢燃料后,会膨胀成红巨星,最终抛射出外层物质,形成美丽而短暂的行星状星云,留下致密的白矮星核心。而那些质量巨大的巨星,则会经历更为壮丽的生命终结——超新星爆发。 超新星爆发,是宇宙中最具戏剧性的事件之一。巨大的能量释放不仅点亮夜空,更重要的是,它将恒星内部通过核聚变产生的重元素,如碳、氧、硅、铁等,抛撒到宇宙空间中。这些元素,便是构成行星、生命,乃至于我们身体的基石。本书将重点阐述超新星爆发的机制,以及它在“宇宙炼金术”中的关键作用,解释为何我们身体中的氧原子,可能曾在一个遥远的恒星核心中经历过高温高压的锻造。 第四章:星系的宏图——宇宙的结构之美 恒星并非孤立存在,它们汇聚成庞大的星系,共同绘制出宇宙壮丽的结构。本章将带领读者领略星系的奇妙世界,从螺旋星系、椭圆星系到不规则星系,探索它们的多样形态和形成演化。我们将聚焦于我们身处的银河系,描绘它的旋臂结构、中心黑洞以及其在宇宙中的独特位置。 星系的形成并非一蹴而就,而是漫长引力作用下的“宇宙建造”过程。我们将解释暗物质在星系形成中所扮演的关键角色。这种神秘的物质,虽然不发光,却拥有巨大的引力,它如同宇宙的“骨架”,引导普通物质聚集,最终形成我们今天所见的星系。本章将详细介绍暗物质的观测证据,以及科学家们为探寻其本质所做的努力。 星系之间并非静止不动,它们相互作用,碰撞,甚至合并,共同演化。我们将描绘星系碰撞的壮观景象,以及这种碰撞如何触发新的恒星诞生,改变星系的形态,甚至吞噬彼此。本书还将探讨宇宙的大尺度结构,即星系团、超星系团以及巨大的纤维状结构,它们如同宇宙中的“网络”,勾勒出宇宙的宏伟版图。 第五章:黑洞的神秘——宇宙的终极深渊 在星系的中心,常常潜藏着宇宙中最神秘、也最强大的天体——黑洞。本章将深入探索黑洞的奥秘,从爱因斯坦的理论预言到我们如今对其的观测理解。我们将解释黑洞是如何形成的,无论是恒星级黑洞还是超大质量黑洞,它们强大的引力足以吞噬一切,包括光。 我们将详细阐述事件视界的概念,这是黑洞的边界,一旦越过,便无法逃脱。理解黑洞的奇点,以及那里物理定律失效的可能性。本书还将介绍科学家们是如何通过观测黑洞对周围物质的吸积盘、引力波等现象来研究它们的。 黑洞并非纯粹的“吞噬者”,它们也扮演着重要的宇宙角色。位于星系中心的超大质量黑洞,能够通过喷射高能粒子流来调节星系的生长速度,影响恒星的形成。我们还将探讨黑洞在宇宙演化和能量循环中的作用,它们是宇宙中最具毁灭性的力量,也是最引人入胜的谜团之一。 第六章:生命的追寻——宇宙中的我们 从浩瀚的宇宙回到我们自身,本章将探讨生命在宇宙中的位置和意义。我们将回顾地球生命的起源,从简单的有机分子到复杂的细胞,再到多姿多彩的生命形态。追问生命诞生的必要条件,以及宇宙中存在其他生命的概率。 我们将介绍天体生物学的发展,以及科学家们在寻找地外生命方面所做的努力,包括对系外行星的探测。从开普勒望远镜到詹姆斯·韦伯空间望远镜,我们如何通过分析系外行星的大气成分来寻找生命的迹象。本书还将探讨“费米悖论”——如果宇宙如此浩瀚,为何我们至今未曾发现地外文明的踪迹? 最后,我们将以对宇宙终极命运的思考作为结尾。宇宙是会永远膨胀下去,最终走向“热寂”?还是会发生“大撕裂”?或者在遥远的未来,迎来一次“大挤压”?本书将综合当前的科学认知,描绘几种可能的宇宙结局。 结语: 《宇宙万象:从大爆炸到星辰大海》不仅是一次关于宇宙的科学探索,更是一次关于人类自身存在意义的哲学思考。它邀请您一同仰望星空,感受宇宙的宏伟,理解我们渺小却又珍贵的地位,并激发对未知世界永无止境的好奇与探索。本书将以严谨的科学态度,结合引人入胜的叙事,为您打开一扇通往宇宙奥秘的大门,让您在每一次翻阅中,都能感受到宇宙的壮丽与智慧。

用户评价

评分

这本书的阅读体验,与其说是“读”它,不如说是“体验”它。弗兰克·克洛斯教授的《虚空:宇宙源起何处》给我带来的,是一场前所未有的智识冒险。我一直对宇宙学充满兴趣,但很多时候,那些理论都显得过于遥远和抽象。然而,这本书却以一种非常接地气的方式,将最前沿的物理学概念,如量子场论、宇宙弦、真空能等等,呈现在我眼前。我尤其欣赏作者在阐述这些复杂理论时,所展现出的耐心和清晰度。 书中关于“真空”的定义,彻底颠覆了我长久以来的固有观念。我之前一直以为“真空”就是什么都没有,但克洛斯教授却将它描述成一个极其活跃、充满量子涨落的“海洋”,粒子在这种海洋中不断产生又迅速湮灭。这让我感到非常震撼,也让我对“存在”的本质有了更深的思考。我开始理解,我们所看到的一切物质实体,可能只是这个动态量子海洋中,暂时稳定下来的“涟漪”。这种视角,既让我感到谦卑,也让我对宇宙的创造力充满了敬畏。

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《虚空:宇宙源起何处》这本书,我可以说是在我过去十年阅读生涯中,印象最深刻的一部作品。它不仅仅满足了我对宇宙起源的求知欲,更重要的是,它改变了我看待“存在”本身的方式。在阅读之前,我总是觉得“虚无”或者“空无”是一种绝对的否定,是没有任何意义的。但克洛斯教授通过他对量子场论的细致解读,彻底颠覆了我的这种认知。他描绘了一个充满活力的“真空”,一个在微观层面不断涌现、湮灭粒子的活跃空间,这个“虚空”并非空洞,而是蕴藏着一切可能性的“基石”。 我花了很长时间去消化书中关于量子涨落、零点能的章节。这些概念对于我来说是全新的,起初有些难以理解,但我跟着作者的思路,一步步地去感受那种在最微小尺度上发生的、宏大而又精妙的宇宙活动。我甚至开始想象,我们所看到的一切物质,从最微小的原子到最庞大的星系,都可能源于这个“虚空”中的一次次“偶然”的能量波动。这种想法既令人感到渺小,又充满了不可思议的壮丽。这本书不仅仅是知识的灌输,更是一场思维的革命,它让我重新审视了那些看似理所当然的“存在”。

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这本书,对我来说,不仅仅是一次阅读,更是一次对宇宙最深处的好奇心的一次极致满足。弗兰克·克洛斯教授的《虚空:宇宙源起何处》,以其严谨又不失优雅的笔触,带领我踏上了一段探索宇宙起源的奇妙旅程。我一直对宇宙的“第一因”充满疑问,而这本书则从量子物理学的角度,为我打开了一扇新的大门。他对“量子真空”的描绘,让我意识到,“虚无”并非真正的“虚无”,而是一个充满潜能的、动态的“场”。 书中关于粒子对产生与湮灭的描述,让我惊叹于宇宙在最基本层面上的“自给自足”能力。仿佛一切物质,都源于这虚空的“能量海洋”中的一次次“涟漪”。我反复咀嚼了关于“对称性破缺”的章节,它解释了为何宇宙会从一个高度统一的状态,演化出我们今天所看到的万千形态。这种“有序的失序”,充满了哲学意味,也让我对宇宙的演化过程有了更深的理解。克洛斯教授的叙述方式,既有科学的严谨,又有文学的诗意,让我在享受知识的同时,也感受到了宇宙的壮丽与神秘。

评分

这本书,简直就是一本打开了宇宙奥秘之门的钥匙。《虚空:宇宙源起何处》,我毫不夸张地说,它在我脑海中种下了一颗对宇宙学的种子,并且浇灌了它,让它生根发芽。弗兰克·克洛斯教授在书中对宇宙起源的探索,就像是一位经验丰富的向导,带领我穿越了时间和空间的维度。我尤其被书中关于“量子真空”的描述所震撼。在此之前,“真空”对我而言,只是一个空洞的概念,但这本书却告诉我,它是一个充满活力的、粒子不断地产生与湮灭的场所。 这种“无中生有”的奇妙景象,让我对“存在”的定义产生了全新的思考。我开始理解,我们所感知的物质世界,或许只是这个量子海洋中,暂时稳定的“波峰”或“波谷”。书中对于对称性破缺的阐述,更是将这种“虚空”的活跃性推向了一个新的高度。当宇宙从一种高度对称的状态,逐渐失去平衡,演化出我们今天所看到的各种基本粒子和相互作用时,那是一种何等壮丽的“创世”过程!我感觉自己仿佛亲历了宇宙最初的几个瞬间,那种震撼是难以言表的。

评分

《虚空:宇宙源起何处》这本书,让我有一种仿佛置身于宇宙诞生大爆炸现场的沉浸感。克洛斯教授的文字,不仅仅是传递知识,更是一种情绪的引导,将读者带入到一种对宇宙奥秘的无限遐想之中。他对于早期宇宙物理学,特别是量子场论的解读,让我对“无”与“有”之间的界限产生了全新的认识。在我过去的认知里,“虚空”意味着空无一物,但书中却描绘了一个动态的、充满潜能的量子真空,它是万物得以产生的温床。 我对书中关于粒子对产生与湮灭的描述尤为着迷。这种在极短时间内、以极高的频率发生的微观活动,竟然是构成我们宏观世界的基础。这就像是一种看不见的、却又无处不在的“生命力”,在驱动着宇宙的演化。我反复琢磨了关于“对称性”的概念,以及它在宇宙起源中所扮演的关键角色。当宇宙从一种高度对称的状态过渡到我们今天看到的非对称状态时,粒子、力以及我们所熟悉的一切物理定律便应运而生。这种“破缺”的过程,在我看来,既是宇宙的“创世纪”,也是它演化的必然。

评分

《虚空:宇宙源起何处》这本书,让我重新定义了“空”。在阅读这本书之前,我对“空”的理解,停留在一种绝对的、什么都不存在的概念上。然而,弗兰克·克洛斯教授通过极其精妙的物理学理论,揭示了一个完全不同的“虚空”——一个充满能量、粒子不断诞生又迅速湮灭的动态宇宙。他对于量子场论的解读,让我看到了在最微小的尺度上,宇宙是如何自我创造的。 我尤其被书中关于“真空涨落”的描述所吸引。这种在“空无一物”的空间中,能量的微小波动竟然能够产生粒子对,然后又互相湮灭,这简直就是一种奇迹。它让我开始思考,我们所感知的“实在”,是否只是这些短暂存在的粒子涟漪的集合。克洛斯教授将这些抽象的概念,通过生动的比喻和清晰的逻辑,呈现在读者面前,让我这个非专业人士也能感受到其中蕴含的宏大叙事。这本书不仅仅是科学知识的传递,更是一种思维方式的启迪,它让我对宇宙的起源和本质有了全新的认识。

评分

《虚空:宇宙源起何处》这本书,让我体验到了一种前所未有的“智力上的过山车”。克洛斯教授以他非凡的才华,将一个极其深奥的科学主题——宇宙的起源,以一种既严谨又不失趣味的方式呈现在我们面前。我之前对“虚空”这个概念的理解,停留在哲学层面,而这本书则将它带入到了物理学的核心。他对于量子场论的介绍,让我开始理解,我们所感知的“空间”,并非是空无一物的“容器”,而是一个充满能量、粒子不断诞生和湮灭的动态场所。 让我感到特别着迷的是,书中对于宇宙大爆炸初期,在极端高温高压环境下,各种基本粒子如何从能量中“涌现”的描述。这就像是在观看一场宇宙级的“炼金术”,能量转化为物质,基本对称性被打破,最终形成了我们今天所看到的宇宙。克洛斯教授运用了大量生动形象的比喻,比如将量子涨落比作“水面的涟漪”,将粒子的产生比作“能量的凝结”,这些都极大地帮助我理解了那些晦涩的概念。这本书不仅仅是知识的传递,更是一种思维方式的启发。

评分

《虚空:宇宙源起何处》这本书,对我而言,是一次深刻的思想洗礼。弗兰克·克洛斯教授以其卓越的洞察力,将那些最前沿的物理学理论,如量子场论、宇宙暴胀等,以一种令人惊叹的清晰度和感染力呈现出来。在此之前,我对宇宙的起源,总觉得是一个遥不可及、充满谜团的领域。但这本书,就像一盏明灯,照亮了我探索未知的心灵。 我尤其对书中关于“真空”的重新定义印象深刻。克洛斯教授描绘的“量子真空”,并非我们想象中的一片死寂,而是一个充满能量、粒子不断产生与湮灭的动态舞台。这种“无中生有”的景象,让我对“存在”的本质有了颠覆性的认识。我开始理解,我们所观察到的物质世界,或许只是这个量子“海洋”中,一连串短暂而稳定的“波纹”。书中对于宇宙大爆炸初期,从一个极小的、高能量的奇点,如何通过暴胀迅速扩张,形成我们今天所见的庞大宇宙的描述,让我仿佛置身于那场惊心动魄的“创世纪”之中,感受到了宇宙最原始的活力。

评分

读完《虚空:宇宙源起何处》,我最大的感受就是,我们对宇宙的认知,其实才刚刚拉开序幕。弗兰克·克洛斯教授以一种极其清晰且引人入胜的方式,为我们展现了现代物理学在探索宇宙起源方面的最新成果,以及那些依然悬而未决的重大问题。我尤其被书中关于宇宙暴胀理论的阐述所吸引。想象一下,在宇宙诞生之初,那极短瞬间内发生的指数级膨胀,它如何解释了我们今天所观测到的宇宙的大尺度结构,如均匀性和各向同性。这简直就像是在为一幅宏伟的画卷,勾勒出最早期、最关键的几笔。 而且,这本书并非枯燥的理论堆砌。克洛斯教授运用了大量生动的比喻和类比,将那些抽象的物理概念具象化。比如,他用“泡泡”来形容宇宙的诞生,用“皱纹”来解释宇宙微波背景辐射中的微小差异。这些比喻让我这个对物理学了解不深的人,也能大致领会到其中的精髓。让我感到振奋的是,书中并没有将这些前沿理论描绘成高不可攀的象牙塔,而是充满了科学探索的趣味性和开放性。它鼓励我们去思考,去提问,去相信科学的力量能够不断揭示宇宙的奥秘。

评分

终于读完了弗兰克·克洛斯的《虚空:宇宙源起何处》,这本书给我带来的震撼是难以言喻的。它不仅仅是一本科普读物,更像是一次穿越时空、探索宇宙最深层秘密的史诗级旅程。从最初对“虚空”这个概念的模糊理解,到如今对其宇宙起源扮演角色的深刻洞察,我的认知边界被一次又一次地拓宽。克洛斯教授以他渊博的学识和极富感染力的语言,将那些复杂抽象的物理学理论,比如量子场论、对称性破缺、希格斯机制等等,娓娓道来。我尤其惊叹于他如何将这些高深的理论与我们日常生活的体验巧妙地联系起来,让我这个非专业读者也能体会到其中蕴含的智慧和美妙。 这本书最吸引我的地方在于,它没有回避那些尚未解决的科学难题,反而将这些“未知”视为宇宙魅力的一部分,鼓励读者一同思考和探索。他谈到了暗物质、暗能量,这些构成宇宙绝大部分但我们却知之甚少的神秘物质,以及它们可能对宇宙演化产生的深远影响。读到这里,我仿佛看到了一个更加广阔、更加充满未解之谜的宇宙图景,这激发了我内心深处对未知的好奇和对科学探索的敬畏。克洛斯教授并没有给出现成的答案,而是提供了一种看待问题的方式,一种探索世界的方法,这比任何一个固定的结论都更加宝贵。

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