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给所有人的宇宙通识课(套装共6册)-电子书下载

人文社科 4个月前 (07-15) 269次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

简介

看懂宇宙?读这一套就够了
从宇宙诞生之初,到人类认知尽头,引领你看懂宇宙的过去现在和未来。
饱览人类迄今为止的对宇宙的研究成果,一同仰望星空,畅想宇宙。
《给忙碌者的天体物理学》 写给每一位地球人的宇宙通识读物。仅用6万字、12个章节,囊括宇宙探索的历史、最前沿的宇宙学知识,从未有人能把宇宙学讲得如此言简意赅、扣人心弦。
《给好奇者的暗黑物理学》 聚焦宇宙科普中五个最吸引人的主题:黑夜、黑体、黑洞、暗物质、暗能量,讲述它们的发现史和引发的科学革命,如黑夜之于宇宙膨胀、黑体之于量子革命、黑洞之于大统一理论……
《月背征途》 中国探月官方团队记录人类首次登陆月球背面全过程,完整梳理中国探月工程所有里程碑事件。详细介绍了月球车从发射、降落到巡视月背的全部细节。从“嫦娥一号”到“嫦娥四号”,再到未来的太空计划,都涵盖在内。
《太阳系度假指南》 太阳系版《孤独星球》,带上这本书,你的火箭飞船已经在等你了:在此之前,从未有人向你用这种方式介绍过宇宙。你会知道该带些什么,在不同的行星上要住在哪里,有哪些可以游览的景点、哪些可以体验的项目。
《140亿年宇宙演化全史》 这是一本关于宇宙起源和演化的科普图书。自古以来,人类就对浩瀚的星空充满了好奇。宇宙如何诞生?星辰如何出现?银河系和地球为什么是现在这样?思考这些问题的同时,人类重新认识了自己在宇宙中的位置,也重新认识了文明的意义。
《无言的宇宙》 《无言的宇宙》向你讲述的是人类历史上24个美丽而伟大的公式背后的故事,从基本的1 + 1 = 2到揭示电磁现象的“麦克斯韦方程”,从著名的E = mc²到神秘的“汉密尔顿的四元数方程”,清晰地解释了每一个方程的含义、谁(如何)发现了它,他们在人类发展史上和现实生活中发挥的巨大作用。

部分摘录:
从宇宙诞生开始,至此过去了万亿分之一秒。
在那段时间,以亚原子粒子的形式存在的物质,与以光子的形式存在的能量(光子既是粒子又是波)之间的相互作用持续不断。那时的宇宙温度足够高,这些光子会自发地把它们的能量转换为物质-反物质粒子对,紧接着又彼此湮灭,把能量重新转换为光子对。是的,反物质是真实的,我们已经发现了它,这并不是科幻作家的想象。这种能量和物质之间的转换完全遵守爱因斯坦最著名的质能方程:E=mc2 ,它既可以用来算你的能量“值”多少物质,也能用来算你的物质“值”多少能量。方程里c2 是光速的平方,它是个巨大的数字,用它乘以质量,让我们知道在这个“运算”中我们可以获得多么巨大的能量。
在强核力和弱电力分道扬镳之前、之中、之后这段极短的时间里,宇宙变成了由夸克、轻子和它们的反物质兄弟——还有承担它们相互作用力的玻色子——共同组成的一大锅沸汤。这些粒子家族每一类都有好几个变种,但它们都被认为无法再分割成更小或更基本的粒子了。普通的光子是玻色子家族的一员。对于非物理学家来说最熟悉的轻子就是电子,可能还有中微子。至于最熟悉的夸克……好吧,没有你们熟悉的夸克。夸克一共有六种,每一种都被赋予了一个抽象的名称,这些名字不具有真正的语言学、哲学,或教育学的目的,只是为了区别彼此:上夸克和下夸克、奇异夸克和粲夸克、顶夸克和底夸克。
玻色子,顺便说一下,是根据印度科学家萨特延德拉·纳特·玻色而命名的。“轻子”这个词来源于希腊文leptos,意思是“轻”或“小”。然而“夸克”这个名字则有一个颇具文学色彩也更富想象力的起源。物理学家莫瑞·盖尔曼在1964年提出存在夸克,它们是中子和质子的内部成分,他当时认为夸克家族只有三名成员,所以从詹姆斯·乔伊斯的小说《芬尼根的守灵夜》里一句含义出名模糊的句子“向麦克老人三呼夸克”(Three quarks for Muster Mark)借用了夸克(quark)这个词。这些夸克有一个共同的特征:它们的名字都特别简单——这似乎是当化学家、生物学家,特别是地质学家在给他们自己的研究对象命名时无法做到的事情。
夸克是古怪的野兽。它们跟质子和电子有个不同的性质,每个质子拥有+1电荷,电子拥有的电荷为-1,可是夸克具有的电荷为分数——只能是1/3或2/3。而且你永远不可能抓住一个单独的夸克,它总是跟附近的其他夸克抱成团。事实上,你把两个或更多个夸克分开的距离越远,把它们束缚在一起的力量也会随之增强——它们就像是被原子核内的某种橡皮筋拴在一起。夸克被分离得足够远时,橡皮筋断裂,原本储存的能量会“召唤”质能方程E=mc2 在橡皮筋两端各产生一个新的夸克,把你又带回到了起点。
在夸克-轻子时代,宇宙是足够致密的,不相连的夸克之间的平均距离,足以与相连夸克之间的距离相比。在这种情况下,相邻夸克之间无法建立明确的忠诚关系,它们在彼此之间自由地移动,尽管总的来说仍然彼此束缚在一起。这种好像夸克汤一样的物质状态,是2002年由纽约长岛布鲁克海文国家实验室的物理学家们发现的。
强有力的理论证据表明,在极早期宇宙中的一段时间,某种作用力分离之时,赋予了宇宙一种非同寻常的不对称性,其中物质粒子的数量略微超过反物质粒子:比例为十亿零一比十亿。即使那时有人的话,也不会注意到夸克和反夸克、电子和反电子(更常用的名字是正电子)、中微子和反中微子在连续创造、湮灭和再制造过程中产生的如此之小的数量差异。一个人有大把机会找一个“反物质人”彼此湮灭,其他的人也都是如此。
但不久之后就不一样了。随着宇宙的不断膨胀并且冷却,宇宙增长到大于我们的太阳系尺度时,温度已经迅速下降到1万亿开尔文[1] 以下。

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