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宇宙編年史,時間、空間與存在的奧祕:超級暴脹、黑洞物理、哈伯定律、大霹靂模型……從微觀粒子到浩瀚星系,每一步都是對存在之謎的探求

出版日期
2024/04/17
閱讀格式
EPUB
書籍分類
學科分類
ISBN
9786263941724

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以生動活潑的文風將複雜的宇宙物理問題簡化
透過日常生活比喻,讓宇宙奧祕變得親切美麗

宇宙到底有多大?宇宙長什麼樣子?宇宙來自何處?
宇宙將來如何演變?宇宙是否也有生有死、有開始有結束?
牛頓描述的宇宙與現代的宇宙觀有何不同?宇宙到底有限無限?
無窮大的哲學觀點和數學思想使我們的宇宙觀產生了哪些悖論?

➔關於宇宙學的原創科普大作,文科生也能讀懂的宇宙史!

【去宇宙逍遙】
從我們熟悉的太陽系開始,以行星、恆星、星系等基本天體為引,逐步帶領讀者進入更為浩瀚的宇宙空間。透過對太陽生命週期的講解和對群星的描述,作者不僅提供了天體物理的知識,更試圖激發讀者對宇宙更深一層的好奇和思考。

【牛頓的宇宙】
關於牛頓的宇宙觀,介紹了永恆而穩定的宇宙圖景,並探討夜空為何黑暗等基本問題。透過引力悖論和熱寂悖論的討論,作者引領讀者理解宇宙學中的一些基本悖論,進而對物理學的哲學基礎進行了探討。

【有關無限的數學悖論】
深入到無窮的概念及其在數學和物理中引起的佯謬,如芝諾的悖論、希爾伯特旅館悖論等,透過這些內容,激發了讀者對於無限概念的哲學思考,使人們對宇宙的理解更加深入。

【學點相對論】
關於相對論的介紹,包括狹義相對論和廣義相對論的基本思想及其對宇宙學的重要影響。作者透過對重力場方程式的講解以及相對論的實驗驗證,讓讀者能夠理解相對論如何改變了我們對時間、空間和重力的認知。

【探測重力波】
探測重力波,即時空的漣漪,介紹了宇宙學中的基本測量技術,並詳細講解了重力波的性質及其對於理解宇宙的重要性。透過對韋伯等人的探測工作的介紹,本章不僅讓讀者了解到重力波探測的科學原理,還展現了這一領域的最新進展。

【黑洞物理】
深入探討了黑洞的基本物理性質及其對宇宙學的意義。從史瓦西解和黑洞的概念開始,作者介紹了黑洞「無毛」的理論,霍金輻射的發現,以及宇宙中恆星黑洞和超大黑洞的研究。此外,雙黑洞系統和其產生的重力波也被詳細講解,展示了黑洞研究如何加深我們對宇宙極端條件下物質行為的理解。

【哈伯定律】
從早期宇宙學研究的基礎出發,介紹了光作為探索宇宙的利器,以及宇宙膨脹的證據。超光速膨脹的困惑和宇宙的形狀討論,引導讀者思考宇宙的結構和動力學。

【大霹靂模型】
從宇宙膨脹的模型建構開始,講述了宇宙從渾沌到誕生的過程,包括微觀世界的祕密和從夸克到宇宙的演化。作者透過對早期宇宙條件的解釋,解答了宇宙如何演化到現今狀態的問題,並探尋了宇宙背景輻射中隱藏的宇宙奧祕。

【大霹靂的謎團和疑難】
視界問題、平坦性問題、磁單極子問題等,都是宇宙學中待解的重大問題。透過對這些問題的深入分析,作者不僅展示了宇宙學研究的最新挑戰,也鼓勵讀者對這些問題進行思考和探索。

【暴脹的宇宙】
透過講解超級暴脹如何解決宇宙學的某些基本問題,如對稱破缺和真空相變,以及平行宇宙的科幻般的概念,本章不僅為讀者提供了對宇宙早期條件的深入理解,也擴展了對宇宙可能的結構和未來的想像。


本書特色:本書從太陽系的基礎天體物理知識講起,逐步深入到牛頓的宇宙觀、無窮的概念及其引發的數學與物理佯謬、相對論的精髓以及引力波的深刻理解。並探討了黑洞的物理性質、現代宇宙學的基本原理與大爆炸理論,直至宇宙早期的暴脹理論,為讀者展開一幅從宇宙起源到未來可能發展的宏大圖景,激發對宇宙奧祕的哲學思考和探索興趣。
  • 引言 宇宙深處泛漣漪—從重力波談宇宙學
  • 第一章 去宇宙逍遙
    • 1.從地球出發
    • 2.太陽的生命週期
    • 3.群星燦爛也不燦爛
    • 4.錢德拉塞卡極限
    • 5.天上有個好萊塢
    • 6.河外星系知多少
  • 第二章 牛頓的宇宙
    • 1.永恆而穩定的宇宙圖景
    • 2.夜空為什麼黑暗
    • 3.引力悖論
    • 4.熱寂悖論
  • 第三章 有關無限的數學悖論
    • 1.悖論、佯謬知多少
    • 2.芝諾帶你走向無窮小
    • 3.希爾伯特旅館悖論
    • 4.缸中之腦
    • 5.無限猴子定理
  • 第四章 學點相對論
    • 1.狹義相對論
    • 2.廣義相對論
    • 3.重力場方程
    • 4.相對論的實驗驗證和應用
    • 5.不同的內蘊幾何
  • 第五章 探測重力波
    • 1.宇宙學中的基本測量
    • 2.探測重力波—時空的漣漪
    • 3.電磁波和重力波
    • 4.重力波速度為何等於光速
    • 5.韋伯—探測重力波的先驅
  • 第六章 黑洞物理
    • 1.史瓦西解和黑洞
    • 2.黑洞無毛
    • 3.霍金輻射
    • 4.宇宙中的恆星黑洞
    • 5.超大黑洞和極小黑洞
    • 6.雙黑洞和重力波
  • 第七章 哈伯定律
    • 1.欲上九霄攬銀河,浩瀚星海任遨遊
    • 2.光—探索宇宙的利器
    • 3.膨脹的宇宙
    • 4.超光速的困惑
    • 5.宇宙的形狀
  • 第八章 大霹靂模型
    • 1.為宇宙膨脹建造模型
    • 2.渾沌開竅宇宙誕生
    • 3.霍伊爾的堅持
    • 4.微觀世界的祕密
    • 5.從夸克到宇宙
    • 6.宇宙如何演化
    • 7.探尋宇宙的第一束光
    • 8.隱藏宇宙奧祕的古老之光
  • 第九章 大霹靂的謎團和疑難
    • 1.對大霹靂的誤解
    • 2.視界疑難
    • 3.平坦性疑難
    • 4.磁單極子疑難
    • 5.上窮碧落下黃泉,暗物詭異難露面
    • 6.宇宙常數解疑難,捕風捉影論真空
  • 第十章 暴脹的宇宙
    • 1.超級暴脹補缺陷
    • 2.對稱破缺,真空相變
    • 3.平行宇宙似科幻
      • 參考文獻
  • 版權頁

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