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定 價：78 元
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- 作者：曾鏡濤 著
- 出版時間：2021/11/1
- ISBN：9787515919430
- 出 版 社：中國宇航出版社
- 中圖法分類：P159.3
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
| 本書介紹了西方科學家如何從17世紀開始到21世紀初，通過天文觀察及理論了解，逐步改變和深化我們對宇宙的認識，特別強調(diào)了科學家們對光和萬有引力的探索所起的作用。用歷史故事的方式，以時為經(jīng)，以科學人物的逸事和貢獻為緯，淺入深出，使讀者通過趣味性閱讀，增強對客觀物理世界認識的力量，在輕松的氛圍中吸收近代的硬核宇宙概念。 |
| 作者留美30多年，美國普林斯頓大學天文物理學博士，核聚變、空間等離子及微波物理專家。本書內(nèi)容生動活潑，以講故事的形式為主，貫穿宇宙大爆炸理論是如何從模糊的概念開始，一步步地成為今天有鼻有眼的模樣，成為一個被主流科學界接受的宇宙模型，同時滿足讀者對宇宙奧秘的好奇。書中對宇宙學中一些較晦澀的理論，作者博采各種名家論述，以淺白的語言、生動的例證，深入剖析了其中的奧秘，使讀者讀起來恍然大悟。書中所描述的眾多科學家雖然出身各異，但通過自身努力，都成為一代學者，可作為青少年的勵志榜樣。 |
宇宙是什么樣的？宇宙有多大？宇宙有起源嗎？它是不是亙古不變
的？又或是如何演化到如今這般狀態(tài)？未來又會怎樣演變？這些問題是每
個人腦海中的謎團，也是塑造青少年世界觀的重要環(huán)節(jié)，并將影響他們的
人生觀和價值觀。
哀吾生之須臾，羨長江之無窮，古往今來，多少騷人墨客都有過這種
感嘆。宇宙是否無窮無盡，古人不一定有答案，但人類的確很渺小。人生苦
短，渺小而又短暫的人生，如何能認識龐大而又古老的宇宙？作為本書的一
大特點，作者的重點不在于羅列大量的知識點，而是重點告訴青少年讀者，
這些知識是如何獲得和積累下來的，其中蘊含著豐富的科學思維方式和科學
方法。對科學思維方式和科學方法的介紹不足，是目前中國科學教育的短板。
西方科學發(fā)源于 16 世紀哥白尼的日心說，從此拉開了西方科學革命
的帷幕，此后一連串的連鎖反應，使西方文化產(chǎn)生一個大躍進。從 1642 年 a
牛頓誕生，到 1842 年《南京條約》的簽訂，不過短短的 200 年光景，歐
a 按照牛頓出生時的英國舊歷法，牛頓生于 1642 年 12 月 25 日，但根據(jù)今天的歷法
來說，則是生于 1643 年 1 月 4 日。
為 了 彌 補 其 前 身 朱 利 安 歷 法（Julian calendar）的 不 準 確 之 處， 公 歷（Gregorian
calendar），我們今天使用的日歷系統(tǒng)，于 1582 年由天主教皇格雷戈里十三世頒布的教皇法
令首次推出。經(jīng)過三個多世紀，從 1582 年到 1927 年，公歷才為所有國家采用。英國和它
的殖民地花了將近 200 年的時間（1752 年）才從朱利安歷法改變?yōu)楣珰v，因此在牛頓去世
時（1727 年），英國還沒有改為我們今天使用的公歷。
洲在這期間人才輩出，百花齊放，近代科學從此產(chǎn)生，西方列強開始稱
霸全球。同一時期，東方大清帝國的君臣上下，知識分子，還在做天朝大
國的春秋大夢，盲目自大、閉關(guān)鎖國，錯過了大航海時代，錯過了科技革
命，東西方實力對比，此消彼長，發(fā)生了巨大的變化，以至曾經(jīng)科技文化
領(lǐng)先世界幾千年的中國，不得不面對幾近被西方列強瓜分的命運。這一段
刻骨銘心的歷史，是每一個中國人應該牢記的。寫作本書的目的是對這一
段歷史做系統(tǒng)性的梳理，重點放在近代天文學的發(fā)展上，特別聚焦在基礎(chǔ)
科學的進步是如何提升人類對宇宙認識的。作為一個案例，近代天文學的
演進，可以使我們明白點點滴滴的知識，經(jīng)過數(shù)百年時間積累下來，開始
時看來無關(guān)宏旨，但是經(jīng)過世代的沉淀，產(chǎn)生了從量到質(zhì)的變化，后引
起飛躍式的進步。
作者寫作本書的意圖有兩方面：一方面是以這一段歷史為鑒，使國人知
道科技的發(fā)展沒有急功近利的捷徑可走。當前中國科技要更上一層樓，正需
要踏踏實實地重走這個厚積的過程，才可以把科技的發(fā)展建立在一個牢固的
基礎(chǔ)上。另一方面希望本書也是一本高水平的宇宙天文學通俗科普讀物。
本書介紹西方科學家如何從 17 世紀開始到 21 世紀初，通過天文觀
察及理論了解，一步一步地改變和深化我們對宇宙的認識，特別強調(diào)科學
家們對光和萬有引力的探索所起的作用。用歷史故事的方式，以時為經(jīng)，
以科學人物的逸事和貢獻為緯，淺入深出，梳理清楚，使讀者通過趣味性
的閱讀，培養(yǎng)科學、理性的思維方式，增強對客觀物理世界認識的力量，
在輕松的氛圍中吸收近代的硬核宇宙概念，如四維時空、宇宙大爆炸、暗
物質(zhì)、暗能量、引力波，等等。
本書的讀者對象為中等或以上學歷，對天文、航天有興趣的年輕人。
書中所描述的眾多科學家雖然出身各異，但通過自身努力，都成為一代學
者，可作為青少年的勵志榜樣。如愛因斯坦，他不是傳統(tǒng)教育下的好
學生、尖子生、學霸，但他以創(chuàng)造性的思維，鍥而不舍地攻克物理學中
的難題，石破天驚地發(fā)展并完成相對論的理論研究，成為前無古人的物理
與宇宙學大家。又如英國物理學家法拉第，盡管他出身卑微，13 歲便輟
學，到書籍裝訂店當學徒，但他努力自學，終于被尊為電磁學大師，電磁
學中的很多定律都是在法拉第實驗中被發(fā)現(xiàn)的，引發(fā)了發(fā)電機和電動機的
發(fā)明，啟動了第二次工業(yè)革命，使人類社會進入電氣化時代。
宇宙是奇妙的，它不可思議的地方是，人類居然可以用理性思維
來理解它。貫穿本書的主題，是宇宙大爆炸理論如何從模糊的概念開始，
一步步地成為今天有鼻子有眼的模樣，成為一個被主流科學界接受的宇宙
模型。作者在宇宙微波背景輻射被發(fā)現(xiàn)后不久即選擇研習物理本科，正是
被當時科學界的興奮所感染。本科畢業(yè)后，作者赴美國普林斯頓大學攻讀
天文物理學博士，日后雖然因為種種原因沒有進入宇宙學專業(yè)，但對宇宙
大爆炸模型發(fā)展的關(guān)注，從來沒有松懈下來。特別是在普林斯頓的一段日
子，在師友交流討論間，親身感受大爆炸模型一線研究者的堅持與執(zhí)著，
他們的熱情和毅力，給作者留下了深刻的印象。大爆炸模型有今天的成就，
實在是來之不易。這一段歷史，是人類以理性邏輯思維來破解宇宙奧秘的一
個典型例子。介紹這一段歷史中大師們建模時的心路歷程和他們所使用的
方法，具有巨大的教育意義，可以作為科研人員解決其他問題的參考。
作者留美 30 多年，是核聚變、空間等離子及微波物理的專家�；貒�
后任北京師范大學香港浸會大學聯(lián)合國際學院教授，從事大學教育工作
長達 15 年。開設(shè)的宇宙天文學入門課 Space Time and Cosmos 也有十多
年歷史了，其內(nèi)容生動活潑，以講故事的形式為主，滿足年輕學子對宇宙
奧秘的好奇，深受歡迎。本書內(nèi)容多基于此。所謂十年磨一劍，作者對有
關(guān)的科學知識的介紹，是經(jīng)過教室實踐檢驗的，一些宇宙學中較艱辛的理
論，如相對論的時空概念等，作者博采各種名家論述，以淺白的語言、生
動的例證，淺入深出地剖析其中奧秘，使學子們聞之往往有如醍醐灌頂，
恍然大悟。
本書的覆蓋面很廣，每一章都有它的獨立性，可以做選擇性閱讀。章與章
間有一定的連貫性，前后呼應，覆蓋了差不多 400 年的科學史，所以，為
了適應更廣泛讀者的閱讀水平，不得不對素材和內(nèi)容有所取舍，不免有滄
海遺珠之嘆。一些相關(guān)高難度的題材不能做太專業(yè)的討論，但有興趣進一
步探討的讀者，可以依從每章后所附的參考材料，按個人愛好做更深度的
鉆研。另一方面，鑒于近年來科幻和科學之間的區(qū)別變得模糊不清，特別
是在宇宙學領(lǐng)域，作為一本忠實的科普讀物，我們堅持本書內(nèi)容應該是基于
嚴謹?shù)目茖W知識。對一些目前還沒有得到實驗證明的純理論性臆測的猜想，
如四維時空中的蟲洞、時間旅行、多重宇宙，甚至是宇宙大爆炸早期的暴
脹、超弦理論等話題，都不予討論，目的是不想用猜測混淆當前的事實。
本書承蒙中國科學院歐陽自遠院士、澳門科技大學月球與行星科學
實驗室陳炯林教授鼎力推薦，在中國科學院國家天文臺鄭永春博士的建
議和多方幫忙下，申請獲得航天科技圖書出版基金資助，對本書的出
版，起了關(guān)鍵性作用，謹此衷心致謝。陳炯林教授是作者在普林斯頓大
學的學長，也是宇宙學大師，2019 年諾貝爾物理學獎得主皮布爾斯教授
（Prof. James Peebles）的入室弟子，當年作者從陳教授處獲知不少有關(guān)
皮布爾斯教授的逸事，所以對這一段歷史印象特別深刻，成為激發(fā)作者把
這些故事匯編成書的動力。此外，作者啟蒙老師、香港中文大學陳方正教
授在百忙中抽空通讀書稿，賜予許多寶貴意見，對此深深銘謝。
后，本書的出版，有賴于中國宇航出版社徐春梅、黃莘、趙宏穎等
工作人員的熱心支持，十分感謝。
2021 年 6 月 30 日于廣東五桂山 |
| 曾鏡濤，留美30多年，是核聚變、空間等離子及微波物理專家。本科畢業(yè)后，赴美國普林斯頓大學攻讀天文物理學博士，對宇宙大爆炸模型發(fā)展的關(guān)注從未停止�；貒�，任北京師范大學香港浸會大學聯(lián)合國際學院教授，從事大學教育工作15年，開設(shè)有宇宙天文學入門課 Space Time and Cosmos等課程。 |
章 光的本質(zhì)與牛頓物理學／ 1
第 1 節(jié) 光能跑多快？伽利略，卡西尼，羅默／2
第 2 節(jié) 從光到萬有引力胡克和牛頓的瑜亮之爭／13
第 3 節(jié) 光更像是波？惠更斯，菲涅爾／27
第 4 節(jié) 不可見的光、電磁波赫歇爾、法拉第和麥克斯韋的貢獻／36
第 5 節(jié) 本來無此物，何處尋以太？邁克爾遜與莫利的實驗／46
第二章 光、愛因斯坦與相對論／ 57
第 1 節(jié) 凱爾文勛爵的兩朵烏云�。�59
第 2 節(jié) 騎在光波上的男孩 ／66
第 3 節(jié) 1905 年愛因斯坦的奇跡年 ／75
第 4 節(jié) 扭曲的時空廣義相對論／87
第 5 節(jié) 牛頓爵士，您的重力理論錯了 ! ／97
第 6 節(jié) 愛因斯坦：我一生中的失誤／107
第三章 于無聲處聽驚雷天文史上的顛覆性發(fā)現(xiàn)／ 117
第 1 節(jié) 19 世紀的宇宙有多大？／118
第 2 節(jié) 星云是什么 ?／126
第 3 節(jié) 近代巨型望遠鏡的建造狂魔黑爾／131
I第 4 節(jié) 夜空中的魔眼變星／135
第 5 節(jié) 天文學的攝影革命哈佛天文臺的婦女團隊／140
第 6 節(jié) 巨人天文學家哈勃／149
第 7 節(jié) 星光中的奧秘 ／158
第 8 節(jié) 哈勃定律膨脹中的宇宙／168
第四章 其小無內(nèi) ?電子、質(zhì)子、原子中的世界／ 183
第 1 節(jié) 葡萄干布丁，還是微型太陽系？原子的結(jié)構(gòu)／184
第 2 節(jié) 地獄之火裂變核能的發(fā)現(xiàn)／196
第 3 節(jié) 聚變天上的火焰／200
第五章 有物混成，先天地生宇宙大爆炸／ 207
第 1 節(jié) 初的 5 分鐘氦是怎樣煉成的？／208
第 2 節(jié) 大爆炸的余暉宇宙微波背景輻射／213
第 3 節(jié) 貝爾實驗室與普林斯頓尋找宇宙微波背景的競賽 ／220
第 4 節(jié) 宇宙的嬰兒照片霍金：本世紀重要的發(fā)現(xiàn)（宇宙
背景探索者衛(wèi)星）／228
第六章 暗物質(zhì)，暗能量／ 237
第 1 節(jié) 沒有大爆炸的《創(chuàng)世記》，可能嗎？／238
第 2 節(jié) 暗物質(zhì)理論家的垃圾？還是上帝粒子？／243
第 3 節(jié) 暗能量量子世界中的空即是色？／251
第 4 節(jié) 宇宙的旋律微波背景輻射天空圖中斑點的秘密／260
第 5 節(jié) 宇宙簡史／266
結(jié)語：宏觀、微觀宇宙的大統(tǒng)一 萬物理論與弦理論／ 269
參考文獻／ 277 |
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