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給忙碌青少年講天體物理 版權(quán)信息
- ISBN：9787557689803
- 條形碼：9787557689803 ; 978-7-5576-8980-3
- 裝幀：一般純質(zhì)紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：>
給忙碌青少年講天體物理 本書特色
★百萬(wàn)級(jí)暢銷書《給忙碌者的天體物理學(xué)》青少版。全球現(xiàn)象級(jí)暢銷書，橫掃亞馬遜、Goodreads等各大榜單，國(guó)家地理、探索頻道、BBC、理查德·道金斯、《發(fā)現(xiàn)》《天文學(xué)》雜志等盛贊推薦。 ★明星科普作家講述精彩宇宙故事。卡爾·薩根的傳人、霍金科學(xué)傳播獎(jiǎng)得主，全球網(wǎng)紅科學(xué)家、美國(guó)家喻戶曉的明星科普作家尼爾·泰森寫給青少年的宇宙通識(shí)讀物。 ★圖文并茂+趣味科普問(wèn)答。用小學(xué)生就能懂的語(yǔ)言，揭開宇宙的神秘面紗。精美攝影圖片，讓孩子真實(shí)感受天體之美。趣味科普問(wèn)答補(bǔ)充更多新鮮知識(shí)點(diǎn)，激發(fā)孩子好奇心和興趣點(diǎn)。 ★科普&教育界大V作序推薦。北京天文館前館長(zhǎng)朱進(jìn)，國(guó)家天文臺(tái)研究員茍利軍，中關(guān)村二小副校長(zhǎng)、特級(jí)教師沈耘，人大附中三亞學(xué)校校長(zhǎng)宓奇，作序推薦。
給忙碌青少年講天體物理 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書改編自著名天體物理學(xué)家尼爾·德格拉斯·泰森的超級(jí)暢銷書《給忙碌者的天體物理學(xué)》，專為青少年打造，加入大量插圖，哪怕是*復(fù)雜的概念都變得通俗易懂。 星星和超新星有什么區(qū)別？暗物質(zhì)和暗能量究竟是什么？擁有“宇宙觀”意味著什么？從簡(jiǎn)單的物理學(xué)基礎(chǔ)到關(guān)于空間和時(shí)間本質(zhì)的深刻問(wèn)題，泰森向青少年細(xì)致地介紹了宇宙的誕生過(guò)程和相關(guān)發(fā)現(xiàn)，清晰地描述了宇宙運(yùn)行的基本規(guī)則和人類目前未知的領(lǐng)域，他本人的冷幽默也給我們帶來(lái)了很多樂(lè)趣。書中穿插的小問(wèn)題妙趣橫生，還有很多天文攝影照片和圖表，幫助小讀者更好地理解知識(shí)點(diǎn)。
給忙碌青少年講天體物理 目錄
推薦序1 I
推薦序2 III
推薦序3 V
推薦序4 VII
自序 為了觀星而遛狗 IX
1 有史以來(lái)*偉大的故事——宇宙大爆炸之初 001
2 如何與外星人聊天——通用的物理定律 021
3 幫超人找到母星——來(lái)自過(guò)去的光 033
4 不要隨便去旅行——危險(xiǎn)的星系際空間 047
5 看不見的奇怪朋友——神秘的暗物質(zhì) 063
6 是愛因斯坦錯(cuò)了嗎？——宇宙常數(shù)與暗能量 079
7 小元素與大星球——元素周期表里的宇宙 091
8 完美主義者——世界為什么是圓的 103
9 假鼻子與望遠(yuǎn)鏡——捕捉不可見光 115
10 拜訪太陽(yáng)系鄰居——行星、彗星和衛(wèi)星 129
11 外星人眼中的地球——生命存在的證據(jù) 139
12 在小藍(lán)點(diǎn)上眺望——用宇宙視角看萬(wàn)物 151
名詞表 161
索引 167
圖片來(lái)源 178
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給忙碌青少年講天體物理 節(jié)選
有史以來(lái)*偉大的故事——宇宙大爆炸之初 起初，近140億年前，整個(gè)宇宙比這個(gè)句子末尾的句號(hào)還小。 到底有多小呢？不妨把這個(gè)句號(hào)想象成一張比薩餅，然后再把這張比薩餅切成一萬(wàn)億片。萬(wàn)事萬(wàn)物——包括組成你的身體、你窗外的樹木或建筑、你朋友的襪子、矮牽；、你的學(xué)校、我們這顆星球上*高的山脈和*深的海洋、太陽(yáng)系乃至其他遙遠(yuǎn)星系的粒子，宇宙中所有的空間、能量和物質(zhì)都擠在這個(gè)點(diǎn)里。 而且它很燙。 環(huán)境如此酷熱，又有這么多東西擠在這么小的空間里，宇宙能做的事只剩下一件。 那就是膨脹。 飛快地膨脹。 今天，我們將這個(gè)事件稱為“大爆炸”，在億萬(wàn)分之一秒（確切地說(shuō)，是一千億億億億億分之一秒）的時(shí)間內(nèi)，宇宙急速膨脹。 對(duì)于宇宙生命在*初這個(gè)瞬間的事情，我們到底了解多少？不幸的是，非常少。今天我們知道，四種基本力控制著世間的一切，從行星的運(yùn)行軌道，到組成我們身體的粒子。但在大爆炸之后的那個(gè)瞬間，這四種力仍糾纏在一起。 宇宙在膨脹中冷卻。 這個(gè)瞬間被科學(xué)家稱為“普朗克時(shí)期”，因德國(guó)物理學(xué)家馬克斯·普朗克（Max Planck）而得名。在這個(gè)瞬間快要結(jié)束的時(shí)候，有一種力從混沌中掙脫出來(lái)。這種力將組成星系的恒星和行星聚集在一起，讓地球圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，也讓10歲的小朋友沒法灌籃——它便是引力。引力無(wú)處不在，我們可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)它：請(qǐng)合上這本書，把它舉到離你*近的桌面上方幾厘米的位置，然后放手。接下來(lái)，你看到的便是引力造成的結(jié)果。（要是你的書沒往下掉，請(qǐng)立即聯(lián)系離你*近的物理學(xué)家，告訴他宇宙出了大麻煩） 不過(guò)，在早期宇宙*初的短暫瞬間，行星、書本和10歲的籃球運(yùn)動(dòng)員都不存在，所以引力也沒處施展身手。引力*擅長(zhǎng)操控龐大的物體，然而早期宇宙里的一切都小得超乎想象。 但這只是開始。 宇宙繼續(xù)膨脹。 接下來(lái)，自然界中另外三種主要的力彼此分開。這些力的主要任務(wù)是控制充斥宇宙的粒子，或者說(shuō)小塊物質(zhì)。 一旦這四種力完全分開，我們就擁有了搭建宇宙所需的工具。 大爆炸萬(wàn)億分之一秒后 宇宙依然難以想象地小而熱，但里面開始擠滿粒子。這時(shí)候的粒子有兩種，它們分別叫作夸克——聽起來(lái)和“馬克”押韻——和輕子。夸克的性質(zhì)十分古怪。你永遠(yuǎn)不可能抓到落單的夸克，它總是和附近的伙伴“勾肩搭背”。我敢打賭，你至少認(rèn)識(shí)一位這樣的朋友或者同學(xué)？淇司拖衲切┎辉嘎鋯蔚暮⒆，哪怕上廁所都得搭伴。 兩個(gè)或兩個(gè)以上的夸克被分開得越遠(yuǎn)，將它們束縛在一起的力就會(huì)變得越強(qiáng)——它們就像被某種看不見的微型橡皮筋綁在一起。但要是夸克被分開得足夠遠(yuǎn)，橡皮筋就會(huì)繃斷，儲(chǔ)存的能量就會(huì)在斷裂的兩頭分別創(chuàng)造出一個(gè)新的夸克，于是被分開的伙伴各自獲得了一位新朋友。假如同樣的事情發(fā)生在你們學(xué)校里那些“連體嬰”身上，他們每個(gè)人都會(huì)一分為二。當(dāng)然，對(duì)你們的老師來(lái)說(shuō)，這將是個(gè)大麻煩。 而另一方面，輕子卻是“獨(dú)行俠”。將夸克束縛在一起的力對(duì)輕子不起作用，所以它們不會(huì)聚集成群。*有名的輕子是電子。 除了這些粒子以外，宇宙中還充斥著沸騰的能量，能量被裹在波狀的小包裹里，這些光能量團(tuán)叫光子。 事情從這里開始變得奇怪起來(lái)。 宇宙如此熾熱，所以光子會(huì)不斷轉(zhuǎn)化成物質(zhì)-反物質(zhì)粒子對(duì)，這些粒子對(duì)又會(huì)相互碰撞，再次轉(zhuǎn)化為光子。但出于某些神秘的原因，這種轉(zhuǎn)化有十億分之一的概率產(chǎn)生一個(gè)落單的物質(zhì)粒子，沒有反物質(zhì)粒子與它配對(duì)。要是沒有這些孤單的幸存者，宇宙中就不會(huì)有物質(zhì)存在。這是件好事，因?yàn)槲覀兌际怯晌镔|(zhì)組成的。 我們的確存在，而且我們知道，隨著時(shí)間的流逝，宇宙不斷膨脹、冷卻。在它膨脹得比我們的太陽(yáng)系還大的過(guò)程中，它的溫度也在迅速下降。雖然這時(shí)的宇宙還很熱，但它已經(jīng)降到了1萬(wàn)億開氏度以下。 大爆炸百萬(wàn)分之一秒后 宇宙已經(jīng)從句號(hào)的億萬(wàn)分之一膨脹到了和我們的太陽(yáng)系差不多大，也就是說(shuō)，直徑近3 000億千米。 1萬(wàn)億開氏度，這個(gè)溫度比太陽(yáng)表面熱得多，但比大爆炸之后的那個(gè)瞬間已經(jīng)冷卻了不少。這個(gè)溫吞吞的宇宙溫度和密度都不足以繼續(xù)“烹制”夸克，所以夸克紛紛抓緊“舞伴”，創(chuàng)造出更重的粒子。它們的組合很快帶來(lái)了我們更熟悉的物質(zhì)形態(tài)，譬如質(zhì)子和中子。 截至現(xiàn)在，大爆炸剛剛過(guò)去了1秒 宇宙的直徑已經(jīng)膨脹到了幾光年，大約相當(dāng)于太陽(yáng)和離它*近的恒星之間的距離。溫度降到了10億開氏度。這還是很熱，足以“烹制”小小的電子和它們的搭檔——正電子。這兩種粒子不斷誕生，彼此湮滅，然后消失。但電子和其他粒子都遵循同一條法則：它們有十億分之一的概率幸存下來(lái)。 其余的則相互摧毀。 宇宙的溫度降到了1億開氏度以下，還是比太陽(yáng)表面熱。 更大的粒子開始彼此聚合。組成我們今天能看見的宇宙——包括恒星和行星、你窗外的樹木或建筑、你朋友的襪子、我的胡須——的原子所需的基本元素終于走到了一起。質(zhì)子與中子、其他質(zhì)子共同組成原子的核心，我們稱之為“原子核”。 大爆炸已經(jīng)過(guò)去了2分鐘 正常情況下，宇宙中呼嘯而過(guò)的電子會(huì)被質(zhì)子和原子核吸引。電子帶有一個(gè)負(fù)電荷，質(zhì)子和原子核則攜帶正電荷，異性相吸？蛇@些粒子為什么會(huì)攜帶正電荷和負(fù)電荷呢？或者你還會(huì)問(wèn)，異性為什么相吸呢？ 它們就是這樣。 我真想告訴你一個(gè)更好的答案，但宇宙沒有義務(wù)為我們提供合理的解釋。我只能說(shuō)，這兩個(gè)概念背后都有很多很多年的科學(xué)研究支持。 既然異性相吸，那么接下來(lái)你肯定覺得質(zhì)子和電子會(huì)緊緊黏在一起。不過(guò)在接下來(lái)的幾千年里，宇宙的溫度還是太高，這些粒子根本無(wú)法安定下來(lái)。電子自由游蕩，撞得質(zhì)子?xùn)|倒西歪，自由電子就愛干這事兒。 宇宙溫度降到3 000開氏度（大約相當(dāng)于太陽(yáng)表面溫度的一半）時(shí)，這樣的局面就結(jié)束了，所有自由電子都和帶正電的質(zhì)子結(jié)合在了一起，它們結(jié)合產(chǎn)生的所有光子至今仍原封不動(dòng)地在宇宙中穿行——直到今天，科學(xué)家仍能探測(cè)到這些光。我們將在第三章中進(jìn)一步討論這部分內(nèi)容。 大爆炸之后38萬(wàn)年 宇宙繼續(xù)膨脹，像一只不會(huì)爆炸的氣球。膨脹過(guò)程中，宇宙逐漸冷卻，引力開始起效。*開始的幾十萬(wàn)年里，粒子到處亂跑，就像幼兒園操場(chǎng)上的小朋友。然后引力將這些碎片凝聚起來(lái)，形成宇宙中的城市，我們稱之為星系。 近一千億個(gè)星系成形了。 每個(gè)星系擁有幾千億顆恒星。
給忙碌青少年講天體物理 作者簡(jiǎn)介
尼爾·德格拉斯·泰森（Neil deGrasse Tyson），生于1958年，美國(guó)家喻戶曉的天體物理學(xué)家，科普作家。哈佛大學(xué)物理學(xué)學(xué)士，哥倫比亞大學(xué)天體物理學(xué)博士，普林斯頓大學(xué)博士后。美國(guó)自然博物館海登天文館館長(zhǎng)。 熱門科普節(jié)目 StarTalk 主持人。還曾經(jīng)在著名 美劇《生活大爆炸》第四季中客串，飾演自己。被譽(yù)為卡爾·薩根的接班人，主持了近年來(lái)大熱的科普紀(jì)錄片《宇宙：時(shí)空之旅》（COSMOS：A SPACETIME ODYSSEY，1980年史詩(shī)級(jí)科普片《宇宙》的更新版）。 泰森獲得的主要榮譽(yù)有： 2017年獲斯蒂芬·霍金科學(xué)傳播獎(jiǎng)。 2008年《發(fā)現(xiàn)》雜志（Discover magazine）“科學(xué)界zui聰明的 50 人之一”。 2007年《時(shí)代》周刊（TIME）100大全球zuiju影響力人物。 2007年《哈佛校友》（Harvard Alumni）雜志“zuiju影響力的 100 名哈佛校友之一”。 2004年 NASA 杰出公共服務(wù)獎(jiǎng)?wù)隆?2001年小行星13123以他的名字命名。 2000年《時(shí)人》雜志（People）“zui性感天體物理學(xué)家”。
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