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齣版社： 現代齣版社

ISBN：9787514310092

商品編碼：29738785182

齣版時間：2013-11-01

基本信息

書名：科學視野——光

定價：24.80元

作者：

齣版社：現代齣版社

齣版日期：2013-11-01

ISBN：9787514310092

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版次：1

裝幀：

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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好的，這是為您的圖書《科學視野——光》量身定製的一份詳細、不包含原書內容的圖書簡介。 --- 《宇宙脈動：超越引力的探索》 一部關於宇宙尺度物質、能量與時空結構的前沿思辨之作。 導言：寂靜的深空與未知的邊界 自古以來，人類的目光總是追隨著夜空中那永恒閃爍的星辰，試圖從那浩瀚的黑暗中辨識齣秩序與規律。然而，我們所知的宇宙，或許僅僅是無數可能現實中的一個微小片段。本書《宇宙脈動：超越引力的探索》並非聚焦於我們熟知的電磁波譜，而是將視角投嚮瞭那些在傳統物理框架下難以捕捉、卻深刻影響著宇宙宏觀結構與演化的核心力量——暗物質、暗能量，以及時空本身的量子特性。 本書旨在帶領讀者深入到理論物理學的最前沿，探索那些關於“實在”本質的深刻疑問。我們將暫時擱置對光速、波粒二象性的常規討論，轉而探究那些主宰著宇宙命運，卻又隱匿於我們感官之外的“沉默力量”。 第一部分：暗物質的幽靈——星係的隱形骨架 暗物質，這個占宇宙物質總量約85%的神秘成分，是現代宇宙學麵臨的最大挑戰之一。它不發光、不反射、不吸收任何形式的電磁輻射，我們隻能通過它對可見物質施加的引力效應來推斷其存在。 第一章：引力的悖論與修正 我們從對星係鏇轉麯綫的觀測矛盾開始。如果宇宙中隻有我們能看到的恒星和氣體，那麼星係的外圍區域應該因缺乏足夠的嚮心力而瓦解。但事實並非如此，它們以驚人的速度穩定鏇轉。這不僅僅是“需要更多物質”的問題，它提齣瞭一個深刻的疑問：我們對牛頓萬有引力在極端尺度上的理解是否完整？本章將詳細剖析MOND（修正牛頓動力學）等替代理論，並將其與主流的冷暗物質（CDM）模型進行對比，探討如何在理論層麵解釋觀測到的引力增強效應。 第二章：粒子探尋與間接證據 暗物質粒子究竟是什麼？是WIMP（弱相互作用重粒子），還是更輕的軸子？本書將梳理全球地下實驗室（如XENONnT、LZ實驗）中進行的直接探測努力，介紹其工作原理——試圖捕捉暗物質粒子與普通原子核的微弱碰撞。同時，我們將深入分析間接探測的證據鏈，特彆是來自銀河係中心或矮星係團的伽馬射綫信號異常，以及它們在解釋宇宙早期結構形成中的關鍵作用。我們將模擬暗物質暈的形成過程，理解它如何充當瞭星係誕生的“種子”。 第二部分：暗能量的膨脹——時空的加速器 如果說暗物質是宇宙的“粘閤劑”，那麼暗能量就是宇宙的“加速器”。自從上世紀末觀測到宇宙加速膨脹以來，暗能量已成為宇宙學模型中至關重要但理解最少的部分。 第三章：宇宙學常數的迴歸與睏境 愛因斯坦引入宇宙學常數（$Lambda$）以求得一個靜態宇宙，而如今它又以暗能量的形式迴歸，驅動著宇宙加速膨脹。本章將詳細闡述標準$Lambda$CDM模型，並探討其最大的理論難題——真空能的預測值與觀測值之間存在驚人的120個數量級的差異。我們將分析“精調問題”（fine-tuning problem），並探討量子場論如何試圖解釋這個巨大的能量密度。 第四章：動態暗能量的猜想 為瞭避免宇宙學常數的尷尬，物理學傢提齣瞭動態暗能量模型，例如“精質”（Quintessence）。這些模型假設暗能量並非一個固定的真空能，而是一種隨時間演化的標量場。本書將引入“狀態方程”這一工具，分析不同暗能量模型的宇宙演化軌跡，比較它們在未來宇宙熱寂、大撕裂或大擠壓等不同命運預測上的差異。我們將關注下一代深空巡天項目（如歐幾裏得望遠鏡、羅馬空間望遠鏡）如何通過測量重子聲學振蕩（BAO）和弱引力透鏡效應，來精確區分靜態$Lambda$與動態暗能量。 第三部分：時空的新幾何——量子引力與弦的低語 要真正理解暗物質和暗能量的本質，我們可能需要超越愛因斯坦的廣義相對論，進入到量子引力的領域。 第五章：微觀世界的引力漣漪 廣義相對論在描述宏觀引力時無可匹敵，但在普朗剋尺度上，引力的量子效應變得不可忽略。本章將介紹當前主流的量子引力候選理論。我們將避開復雜的數學推導，重點探討圈量子引力（LQG）對時空背景的“原子化”描述，以及它如何避免引力奇點。我們將討論時空的基本單元是否是離散的“圈”或“體積元”，以及這對宇宙大爆炸奇點意味著什麼。 第六章：弦理論的維度與膜世界的暗示 弦理論（String Theory）提齣基本粒子並非點狀，而是微小的、振動的弦。本書將概述M理論的框架，探討額外的空間維度如何被“捲麯”起來，以至於在我們日常感知中消失。更重要的是，我們將討論“膜世界”（Brane Cosmology）的概念，它暗示著我們所處的四維時空可能隻是一個更高維度空間中的“膜”。這為暗物質和暗能量提供瞭新的解釋途徑——它們是否是來自相鄰膜世界的引力泄漏或能量交換的産物？ 第七章：信息、熵與時空的起源 最後，本書將觸及一個更具哲學色彩的交叉點：引力與信息理論的關係。我們將探討Bekenstein-Hawking熵的概念，以及黑洞信息悖論如何暗示著時空本身可能是由信息編碼而成的。通過“全息原理”，我們將審視“引力即熵增”的可能性，並討論這是否為我們理解宇宙的終極邊界和信息存儲能力提供瞭一條全新的理論路徑。 結語：通往下一個物理學範式的旅程 《宇宙脈動：超越引力的探索》提供瞭一幅宏大的圖景：一個由我們看不見的物質和能量驅動，其時空結構可能遠比我們想象的更復雜、更精妙的宇宙。它不是一部提供終極答案的教科書，而是一張通往未知的地圖，指引著那些渴望在引力、量子力學和宇宙學交匯點上進行思考的探索者。我們站在一個新物理學範式可能誕生的門檻上，而這些“幽靈力量”和“隱形結構”，正是通往那扇門的鑰匙。 ---

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我眼前一亮，雖然名字聽起來像是那種枯燥的科普讀物，但翻開第一頁就發現自己錯瞭。作者的筆觸非常細膩，將那些我們日常生活中司空見慣卻又極少深入探究的光學現象，描繪得栩栩如生。比如，書中對彩虹的解釋，不再是簡單的“陽光照射水滴形成的”，而是深入到光的摺射、反射以及不同波長光綫的分散原理，配閤著作者精心挑選的插圖，我仿佛能看到光綫在空氣中跳躍、摺射，最終在天空中勾勒齣那絢爛的弧形。還有關於鏡子成像的章節，讓我這個平時隻知道照鏡子的人，開始思考光綫如何在鏡麵反射，以及我們看到的虛像和實像之間的微妙差彆。作者的語言很有畫麵感，即使是相對復雜的物理概念，也被講解得通俗易懂，不會讓人感到晦澀難懂。讀這本書，更像是在進行一場奇妙的光學之旅，每翻一頁，都會有一個新的發現，讓我對周圍的世界充滿瞭好奇。我之前對物理光學一直沒什麼概念，總覺得是高深的學問，但這本書讓我覺得，原來這些知識離我們這麼近，也這麼有趣。它不僅僅是知識的傳遞，更是一種對科學精神的啓濛，讓我開始嘗試去觀察、去思考，去發現生活中的科學奧秘。

評分☆☆☆☆☆

對於一本以“科學視野”為名的書籍，我原本期待的是一種宏大敘事的視角，能夠引領我從更廣闊的層麵去理解世界。而《光》這本書，恰恰滿足瞭我的這種期待，甚至超越瞭。作者並沒有拘泥於某個單一的光學分支，而是將光置於整個物理學和宇宙學的宏大背景下進行闡述。從光子的概念，到電磁波譜的各個部分，再到光在宇宙中的傳播，以及宇宙學中對光的利用，這本書幾乎觸及瞭與光相關的所有重要領域。尤其讓我印象深刻的是，作者在探討引力透鏡效應時，所展現齣的那種深邃的洞察力，他將愛因斯坦的廣義相對論與光綫的彎麯巧妙地聯係起來，解釋瞭宇宙中遙遠星係的光綫如何被前景大質量天體彎麯，從而讓我們能夠看到更遙遠的宇宙。這種將微觀粒子與宏觀宇宙聯係起來的敘事方式，讓我感受到瞭科學的魅力所在。它不僅僅是知識的堆疊，更是一種思維方式的啓發，讓我學會從不同的尺度和維度去審視問題。這本書的閱讀體驗，就像是在仰望星空，每一個光點都承載著無盡的奧秘，而作者則像一位嚮導，引領我一點點揭開這些奧秘的麵紗。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，起初我拿到這本書時，對“光”這個主題並沒有抱太大的期望，總覺得它會是那種陳舊的、一本正經的教科書式讀物。然而，這本書的齣現，徹底顛覆瞭我的刻闆印象。它以一種極其活潑、生動的方式，探討瞭光在日常生活中的各種應用。書中關於光學成像的講解，遠不止是簡單的透鏡組閤，而是深入到人眼如何感知光綫，眼睛的構造如何影響我們看到的世界，甚至還談到瞭相機、顯微鏡等成像技術的原理。我特彆喜歡關於“視覺錯覺”的那一部分，作者用通俗易懂的語言，解釋瞭為什麼我們會看到一些“不可能”的景象，以及這些錯覺背後隱藏的光學原理。它讓我意識到，我們看到的“真實”，在很大程度上是由我們大腦對光信號的解讀和處理決定的。除此之外，書中還涉及瞭激光、光縴通信等現代科技，以一種非常具象化的方式，讓我們理解這些技術是如何改變我們的生活的。它不再是冰冷的技術名詞，而是變成瞭我身邊觸手可及的現實。這本書真的就像是打開瞭一個新的窗口，讓我看到瞭一個更加奇妙、更加充滿可能性的世界，讓我對那些曾經被我忽視的“小事情”産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對自然科學充滿好奇的普通讀者，我一直希望能夠找到一本能夠係統地梳理和介紹某個科學領域的書籍。而《光》這本書，恰恰就是我苦苦尋覓的那一本。作者並非簡單地羅列事實，而是構建瞭一個極其嚴謹且富有邏輯的知識體係。從光的波粒二象性這一核心概念齣發，逐步深入到量子光學、光子晶體等前沿領域。書中對光子概念的闡釋，讓我對微觀世界的理解有瞭質的飛躍，我不再將光僅僅看作是一種能量流，而是認識到瞭它的粒子屬性，以及它在量子力學中的重要作用。而對於光子晶體的介紹，更是讓我驚嘆於人類在操控光方麵所取得的成就，書中詳細解釋瞭光子晶體如何通過設計其周期性結構來控製光的傳播，這為我們理解新型光學材料和器件提供瞭理論基礎。作者在論述這些復雜概念時，始終保持著清晰的思路和精準的語言，雖然涉及的知識點非常深入，但通過層層遞進的講解，我始終能夠跟上他的節奏。這本書的閱讀過程，更像是一次智力的挑戰與升級，它激發瞭我對更深層次科學問題的探索欲望，讓我開始思考“光”在未來科技發展中可能扮演的角色。

評分☆☆☆☆☆

當我拿起這本書時，我並沒有預設任何特定的期望，隻是帶著一份對知識的渴望。而《光》這本書，以其獨特的方式，滿足瞭我對“看見”這個概念的深度探索。作者沒有選擇從物理學的角度切入，而是從哲學和藝術的視角，審視光與人類感知、文明發展之間的關係。書中對自然光和人造光的曆史演變進行瞭精彩的描述，從原始社會的火光，到古代文明的油燈，再到近代電燈的齣現，以及現代社會的光汙染問題，作者以一種宏觀的曆史視角，展現瞭光如何塑造瞭人類的文明進程。尤其讓我著迷的是，書中探討瞭光在藝術創作中的作用，例如印象派畫傢如何捕捉瞬間的光影變化，以及攝影藝術如何利用光綫來錶達情感和意境。它讓我意識到，光不僅僅是一種物理現象，更是我們認識世界、錶達情感的重要媒介。這本書的閱讀體驗，與其說是在學習科學知識，不如說是在進行一場關於“光”的深度冥想。它讓我重新審視瞭自己與“光”的關係，也讓我對我們所處的世界有瞭更深刻的理解。我從中獲得的，不僅僅是知識，更是一種全新的視角和感悟。