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[美] 刘，宋涛 著

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• 美国科学
• 宇宙奥秘

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出版社： 上海科学技术文献出版社

ISBN：9787543966437

商品编码：29658554778

包装：平装

出版时间：2016-01-01

基本信息

书名：美国科学问答丛书:人们是如何破解宇宙的

定价：35.00元

作者：(美)刘,宋涛

出版社：上海科学技术文献出版社

出版日期：2016-01-01

ISBN：9787543966437

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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长久以来，人们一直对外层空间感到非常好奇， 那里浩瀚的空间吸引着我们的注意力。同时，它也使 我们发挥自己的想象力，提出了数不清的问题。在查 理斯·刘所*的《人们是如何破解宇宙的(1000个太 空知识)/美国科学问答》中，你可以找到美国国家科 学教师协会：“对教师和学生而言都是一本有价值的 书籍，它既可以作为一本参考读物，又可以作为一本 供仔细研读的科学读物”。1000个与天文学和太空有 关问题的答案。

目录

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前言
一 太空
宇宙
恒星
行星和卫星
彗星、陨石等
观察与测量
探索
二 空间计划
火箭的历史
人造卫星和宇宙飞船
斯普特尼克时代
通信卫星
太空中的首批人类
苏联早期的太空计划
美国早期的太空计划
“阿波罗号”航天任务
早期的空间站
航天飞机
三 当代天文学
天文学的测量单位
天文望远镜方面的基础知识
摄影技术和光度测定
光谱学
干涉量度学
无线电望远镜
微波望远镜
太阳望远镜
特殊望远镜
地球天文台
机载天文台和红外天文台
太空望远镜
红外太空望远镜
X射线望远镜
紫外线太空望远镜
伽马射线太空望远镜
四 勘查太阳系
关于宇宙勘查的基础知识
对太阳的勘查
针对水星和金星的太空勘查活动
人类对火星的勘查活动
没有获得成功的火星勘查任务
2l世纪的火星探测任务
针对外层空间的行星所进行的勘查活动
针对小行星和彗星的勘查活动
五 宇宙中的生命
生活在宇宙中
地球和月球上的生命
太阳系内的生命
寻找智慧生命
外部行星
位于其他行星表面的生命形式

作者介绍

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查理斯·刘是纽约市立大学史泰登岛分校的天体物理学教授。他同时还在海登天文馆和位于纽约的美国自然历史博物馆天体物理学部从事天文学研究。他的主要研究领域涉及星系的碰撞、类星体、恒星的爆发和恒星形成的历史。他先后在哈佛大学和亚利桑那大学获得了学位。他曾经先后公开出版了多部学术专著。同时，他还为《自然历史杂志》的一个天文学专栏撰写文章，这个专栏被称为“遥远的地方”。他和尼尔·泰森、罗伯特·伊里恩共同完成了一本名为《一个世界：宇宙的家园》的著作，这本书在2001年获得了美国物理科学写作学会颁发的奖项。2005年，查理斯·刘还获得了美国天文协会颁发的“太阳物理学科普作品奖”。查理斯·刘与妻子及子女们共同居住在新泽西州。

文摘

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序言

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《寰宇探秘：人类求知之旅》 引言 自古以来，人类就仰望星空，追问宇宙的奥秘。从屈指可数的几颗星星，到浩瀚无垠的星系，再到深邃的暗物质与暗能量，我们对宇宙的理解从未停止过探索的脚步。这本书并非聚焦于某一部具体的系列丛书，而是旨在引领读者踏上一场宏大而引人入胜的求知之旅，回顾人类在破解宇宙之谜的漫长历程中所取得的辉煌成就，以及其中那些充满智慧与勇气的非凡思想。我们将一同审视那些奠定我们宇宙观基石的科学突破，那些颠覆我们认知的重要理论，以及那些驱动我们不断前行的探索精神。 第一章：地球的视角——早期宇宙的猜想与观测 在人类文明的早期，对宇宙的理解是有限的，却同样充满智慧。从古巴比伦人对星象的细致观测，到古希腊哲学家们对宇宙结构的哲学思辨，都为后世的科学研究埋下了伏笔。 地心说的宇宙模型： 托勒密的“地心说”模型，在长达千年的时间里，为人们勾勒了一个以地球为中心的宇宙图景。尽管这个模型在很大程度上是基于肉眼观测和几何推演，却展现了古代人类试图系统性解释天体运动的努力。它将行星、恒星乃至我们认为的“天界”一一置于一个有序的结构中，反映了当时人们对宇宙和谐与秩序的追求。我们今天回望，会惊叹于在有限工具下，人类能够构建出如此精密的模型，虽然最终被证明是错误的，但它推动了天文学计算的发展，并为日后的哥白尼革命提供了对比和反思的对象。 中国古代的天文学成就： 与此同时，东方文明也孕育了同样璀璨的天文学传统。中国古代的天文学家们，通过对日食、月食、星象的精确记录，积累了宝贵的数据。张衡的浑天仪，更是当时世界上最先进的天文仪器之一，它不仅用于观测天体，还象征着一种“浑天”——即天地浑然一体的宇宙观，这与西方机械式的宇宙模型有着截然不同的哲学意蕴。这些古老的观测记录，为我们理解古代文明如何感知宇宙提供了珍贵的视角，也展示了跨越地域的智慧火花。 第二章：日心说的革命——哥白尼、开普勒与伽利略的时代 科学的巨轮滚滚向前，一位波兰天文学家——尼古拉·哥白尼，以其颠覆性的“日心说”模型，彻底动摇了统治千年的地心说。 哥白尼的《天体运行论》： 哥白尼的理论并非凭空出现，而是建立在对现有观测数据进行重新审视和数学分析的基础上。他认为，太阳才是宇宙的中心，地球和其他行星围绕太阳运转。这一简单的模型，却极大地简化了行星运动的解释，解决了地心说中“本轮”等复杂概念的困扰。他的著作《天体运行论》，标志着天文学进入了一个新的时代，尽管在当时也面临着巨大的阻力，但它勇气可嘉地挑战了根深蒂固的权威，为科学的进步打开了闸门。 开普勒的椭圆轨道： 德国数学家约翰内斯·开普勒，继承并发展了哥白尼的理论。他通过对第谷·布拉赫积累的大量精确观测数据进行艰苦卓绝的分析，提出了行星运动的三大定律。其中最关键的，是揭示了行星并非沿着完美的圆形轨道运行，而是沿着椭圆轨道运动。这一发现，不仅使天文学的预测更加精确，更重要的是，它打破了长期以来认为宇宙一切都必须是“完美”的圆形这一哲学观念，展示了宇宙运动的真实、有时甚至略显“不完美”的数学规律。 伽利略的望远镜与观测： 意大利物理学家和天文学家伽利略·伽利莱，是第一位将望远镜应用于系统观测天体的科学家。他的观测，为日心说提供了无可辩驳的证据。他看到了月球表面的山脉和环形山，发现了木星的四颗卫星，观察到金星的盈亏变化，以及银河是由无数恒星组成的。这些直接的观测证据，彻底动摇了亚里士多德和托勒密的天文学体系，以无可辩驳的事实向世人展示了宇宙的真实面貌，也标志着实验和观测在科学研究中的核心地位。伽利略的勇气和对真理的执着，使他付出了沉重的代价，但他的贡献却永载史册。 第三章：万有引力的统一——牛顿的宏伟蓝图 在哥白尼、开普勒和伽利略奠定的基础上，英国科学家艾萨克·牛顿，以前所未有的高度，将天上的运动与地上的运动统一起来。 牛顿万有引力定律： 牛顿最伟大的成就之一，是提出了万有引力定律。他意识到，是同一种力，既让苹果落到地面，也让月球围绕地球运转，让行星围绕太阳运转。这一革命性的洞见，将宇宙中的一切物体置于同一套物理规律之下。他的《自然哲学的数学原理》，以其严谨的数学推导和普适的物理定律，为人类构建了一个宏伟而完整的力学宇宙观。这一定律的提出，不仅解释了行星的轨道，还预示了海王星的存在，为天文学的精确预测提供了坚实的基础。 经典力学的建立： 牛顿的运动定律和万有引力定律，共同构成了经典力学体系。这个体系在接下来的几个世纪里，成为解释宏观世界运动的基本框架，从抛射体的轨迹到天体的运行，无不适用。它赋予了人类前所未有的能力去理解和预测自然现象，开启了物理学和天文学的黄金时代。人们开始相信，宇宙就像一台巨大的、可以被数学语言理解和描述的精密机械。 第四章：宇宙的尺度与演化——从星云到大爆炸 随着观测能力的提升和理论的不断发展，人类对宇宙的理解逐渐超越了太阳系，开始触及到星系、恒星的诞生与死亡，乃至宇宙本身的起源和演化。 星系的发现与分类： 20世纪初，天文学家们逐渐认识到，我们所见的“星云”并非都只是银河系内部的气体云，其中许多是独立的、庞大的恒星系统，即星系。爱德温·哈勃通过观测造父变星，成功测定了仙女座星系到银河系的距离，证明了宇宙远比我们想象的要广阔。他进而根据星系的光谱分析，发现了星系正在远离我们的现象，并提出了著名的“哈勃定律”，揭示了宇宙的膨胀。 大爆炸理论的诞生： 哈勃定律的发现，以及宇宙微波背景辐射的探测，为“大爆炸理论”提供了强有力的证据。该理论认为，我们所见的宇宙起源于一个极度高温、高密度的奇点，并在此后不断膨胀和演化至今。这个理论，彻底颠覆了宇宙永恒不变的观念，描绘了一幅动态演化的宇宙图景。科学家们通过对轻元素丰度的预测、宇宙大尺度结构的形成等方面的研究，不断完善着大爆炸模型的细节。 恒星的生命周期： 科学家们也逐渐揭开了恒星的神秘面纱。他们理解了恒星内部的核聚变过程，了解了恒星的诞生、演化和死亡。从质量巨大的蓝巨星到最终塌缩成黑洞，或是质量较小的恒星演变成白矮星，这些不同的命运，都遵循着一套精确的物理规律。超新星爆发，更是将恒星内部合成的重元素抛洒到宇宙空间，为新一代恒星和行星的形成提供了物质基础，也让我们理解了构成我们身体的原子，都曾是遥远恒星的一部分。 第五章：未解之谜与前沿探索——暗物质、暗能量与宇宙的未来 尽管取得了巨大的成就，宇宙仍然充满了令人着迷的未知。 暗物质的证据与推测： 科学家们通过观测星系旋转速度、星系团的引力透镜效应等现象，发现宇宙中存在着大量的“暗物质”，它们不发光，不与电磁波相互作用，却能够通过引力影响可见物质的分布。暗物质的本质仍然是未解之谜，它占据了宇宙物质总量的绝大部分，是当前宇宙学研究的焦点之一。 暗能量的驱动： 更为令人费解的是“暗能量”。观测表明，宇宙的膨胀速度不仅没有减慢，反而正在加速。科学家们推测，存在一种神秘的能量，被称为暗能量，它具有负压强，正在驱动宇宙加速膨胀。暗能量的性质，更是当前宇宙学研究中最艰深的课题之一，它可能预示着宇宙的最终命运。 引力波与黑洞的探测： 近年来，引力波的直接探测，以及对黑洞成像的成功，再次将天文学推向了新的高度。引力波的发现，为我们提供了一种全新的观测宇宙的方式，让我们能够“倾听”宇宙深处的剧烈事件。对黑洞的深入研究，则挑战着我们对时空和引力的理解。 结语 从仰望星空到洞悉微观，从勾勒地球视角到描绘宇宙图景，人类对宇宙的探索从未止步。这本书所呈现的，是人类智慧的结晶，是科学精神的体现，是求知欲望的永恒燃烧。每一次的突破，都离不开前人的积累、无数科学家的辛勤付出，以及对未知世界永不熄灭的好奇心。当我们继续仰望星空，会发现，我们对宇宙的了解越多，就越能体会到它的浩瀚与深邃，以及人类在其中渺小而又伟大的位置。这场求知之旅，仍在继续，未来，必将有更多激动人心的发现等待着我们。

评分☆☆☆☆☆

我一直是个对天文现象充满好奇的人，每当夜空中出现流星雨或是看到壮丽的星云图，我都会忍不住思考，这一切究竟是如何发生的？《美国科学问答丛书:人们是如何破解宇宙的》这本书，简直就是为我量身定做的。它以一种非常直观的问答形式，解答了我心中萦绕已久的无数疑问。例如，我一直很想知道，为什么我们看到的星星，实际上是我们很久以前发出的光？这本书就用非常形象的比喻，解释了光速的限制和宇宙的尺度，让我恍然大悟。还有关于黑洞的讨论，书里并没有直接抛出那些复杂的数学公式，而是通过一系列巧妙的问题，引导读者理解黑洞的形成、性质以及它对周围时空的影响，读起来一点也不费力，反而充满乐趣。更让我印象深刻的是，书中还探讨了宇宙的起源和未来，这些宏大的命题，在作者的笔下变得生动而充满想象力。它让我感受到，人类对宇宙的探索从未停止，而科学正是我们认识这个世界的强大工具。这本书不仅仅是知识的灌输，更是一种思维的启发，它教会我如何去思考，如何去质疑，如何去探索未知的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是颠覆我认知的一本！我一直对宇宙的浩瀚和奥秘感到好奇，但总觉得这些东西离我太遥远，太学术化了。然而，《美国科学问答丛书:人们是如何破解宇宙的》这本书，就像一把金钥匙，轻轻一转，就把我带进了一个前所未有的知识殿堂。它不是那种枯燥乏味的科普书，而是用一种极其引人入胜的方式，把那些关于宇宙的宏大概念，比如黑洞、暗物质、宇宙膨胀等等，拆解成一个个生动有趣的问题，然后给出清晰易懂的解答。我最喜欢的是它那种循序渐进的讲解方式，从最基础的常识开始，一步步深入到更复杂、更前沿的理论。读完一章，我不仅会惊叹于科学家们的智慧，更会觉得自己也跟着一起“破解”了宇宙的一部分秘密。书中的例子非常贴切，有时候还会穿插一些历史故事，讲述那些伟大的科学家们是如何一步步探索宇宙的。读这本书就像在和一位博学的向导一起漫步星空，他不仅指给我看那些闪耀的星辰，还会告诉我它们背后的故事和意义。我强烈推荐给所有对宇宙充满好奇，却又不知道从何下手的朋友们。这本书会让你重新燃起对科学的热情，发现原来宇宙的秘密并没有那么遥不可及。

评分☆☆☆☆☆

说实话，在拿到《美国科学问答丛书:人们是如何破解宇宙的》这本书之前，我对“宇宙”这个词的理解，可能仅限于教科书上的那些基本概念。但这本书，彻底刷新了我的认知。它不是那种讲大道理的书，而是真的在“问”和“答”。就像我小时候，总会问父母各种各样的问题一样，这本书也像是把我心里那些关于宇宙的“为什么”都一一列了出来，然后用非常清晰、甚至带点故事性的方式给出答案。比如，我一直很不理解，为什么说宇宙一直在膨胀？这本书就用了一个非常有趣的类比，让我一下子就懂了。它还会讲到那些曾经困扰着科学家们的难题，以及他们是如何一步步攻克它们的，这让我觉得科学探索的过程本身就充满了戏剧性。读这本书的时候，我常常会停下来，回味一下刚才读到的内容，然后惊叹于人类的智慧和毅力。它让我觉得，那些曾经遥不可及的科学理论，其实并不是那么神秘莫测，只要我们愿意去了解，去探索，它们就能变得触手可及。这本书的语言风格也很亲切，没有那些晦涩难懂的专业术语，让我读起来毫无压力，就像在和一位老朋友聊天一样。

评分☆☆☆☆☆

我通常不太喜欢读那些充斥着大量专业术语和复杂公式的科普读物，总觉得读起来特别吃力，而且很容易让人失去兴趣。《美国科学问答丛书:人们是如何破解宇宙的》这本书，却完美地避开了这些缺点。它采用了一种非常巧妙的问答模式，将那些看似深奥的宇宙学概念，转化成一个个读者普遍关心的问题。我尤其喜欢它在解释问题时所运用的类比和生动的故事。例如，当它解释引力是如何影响时空的，它并没有直接给出爱因斯坦的场方程，而是通过一个形象的“弹性膜”的比喻，让我瞬间就理解了其中的原理。这本书还穿插了许多关于宇宙探索的历史事件和重要人物的故事，这些故事不仅增加了阅读的趣味性，更让我体会到人类在探索宇宙过程中所付出的努力和智慧。它让我看到了，科学的进步并非一蹴而就，而是无数代人不断尝试、不断突破的结果。读完这本书，我感觉自己对宇宙的理解，不再是停留在表面的认知，而是有了一种更深入、更系统的认识。

评分☆☆☆☆☆

自从读了《美国科学问答丛书:人们是如何破解宇宙的》，我感觉自己的世界观都受到了冲击！我一直以为那些关于宇宙的学问，都是物理学家、天文学家这些专业人士才懂的，普通人根本无法触及。但这本书，就像一个神奇的翻译器，把那些艰深的科学理论，转化成我能够理解的语言。它不像其他科普书那样，一股脑地把知识倒给你，而是通过一个个巧妙的问题，引导你去思考，去发现答案。我最喜欢的是，它能把那些抽象的概念，比如宇宙的尺度、时间的相对性，用非常生动有趣的方式展现出来。比如，在解释“为什么说宇宙在膨胀”的时候，作者竟然用了一个气球的例子，瞬间就把我绕晕的概念给理顺了。而且，这本书并没有止步于解释已知，它还大胆地探讨了那些尚未解决的谜团，比如暗物质和暗能量的本质，这让我感到，宇宙的探索之路充满了无限可能。读完这本书，我不再害怕那些关于宇宙的讨论，反而充满了好奇心，想去了解更多。它让我觉得，科学其实离我们并不遥远，它就在我们身边，等待我们去发现。