美國(guó)科學(xué)問(wèn)答叢書(shū) 宇宙中的天體:1000個(gè)太空知識(shí)
定 價(jià):39 元
叢書(shū)名:美國(guó)科學(xué)問(wèn)答叢書(shū)
- 作者:[美] 查理斯·劉 著;宋濤 譯
- 出版時(shí)間:2016/1/1
- ISBN:9787543966444
- 出 版 社:上?茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社
- 中圖法分類(lèi):H31
- 頁(yè)碼:263
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
自1994年出版以來(lái),本套圖書(shū)多次修訂重印,深受美國(guó)讀者喜愛(ài),是美國(guó)家庭必備圖書(shū)。叢書(shū)的魅力來(lái)自于采用通俗易懂的問(wèn)答形式,通過(guò)有趣的事實(shí)和精彩的花絮來(lái)解答人們感興趣的各種問(wèn)題。
長(zhǎng)久以來(lái),人們一直對(duì)外層空間感到非常好奇,那里浩瀚的空間吸引著我們的注意力。同時(shí),它也使我們發(fā)揮自己的想象力,提出了數(shù)不清的問(wèn)題。在《美國(guó)科學(xué)問(wèn)答叢書(shū) 宇宙中的天體:1000個(gè)太空知識(shí)》中,你可以找到若干個(gè)與天文學(xué)和太空有關(guān)問(wèn)題的答案。
美國(guó)國(guó)家科學(xué)教師協(xié)會(huì)認(rèn)為本書(shū),“對(duì)教師和學(xué)生而言都是一本有價(jià)值的書(shū)籍,它既可以作為一本參考讀物,又可以作為一本供仔細(xì)研讀的科學(xué)讀物”。
自從人類(lèi)進(jìn)入文明社會(huì)以來(lái),人們一直試圖了解宇宙中的各種天體。他們不僅想了解這些天體的構(gòu)成及運(yùn)行方式,而且想了解這其中的科學(xué)道理。宇宙和其中的天體都是自然界的一部分;世界上的每個(gè)人都有機(jī)會(huì)了解它們。這就是天文學(xué)。讀者們是幸運(yùn)的,《宇宙中的天體》這本書(shū)恰好為天文學(xué)常見(jiàn)問(wèn)題提供了答案。
查理斯·劉是紐約市立大學(xué)史泰登島分校的天體物理學(xué)教授。他同時(shí)還在海登天文館和位于紐約的美國(guó)自然歷史博物館天體物理學(xué)部從事天文學(xué)研究。他的主要研究領(lǐng)域涉及星系的碰撞、類(lèi)星體、恒星的爆發(fā)和恒星形成的歷史。他先后在哈佛大學(xué)和亞利桑那大學(xué)獲得了學(xué)位。他曾經(jīng)先后公開(kāi)出版了多部學(xué)術(shù)專(zhuān)著。同時(shí),他還為《自然歷史雜志》的一個(gè)天文學(xué)專(zhuān)欄撰寫(xiě)文章,這個(gè)專(zhuān)欄被稱(chēng)為“遙遠(yuǎn)的地方”。他和尼爾·泰森、羅伯特·伊里恩共同完成了一本名為《一個(gè)世界:宇宙的家園》的著作,這本書(shū)在2001年獲得了美國(guó)物理科學(xué)寫(xiě)作學(xué)會(huì)頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)。2005年,查理斯·劉還獲得了美國(guó)天文協(xié)會(huì)頒發(fā)的“太陽(yáng)物理學(xué)科普作品獎(jiǎng)”。查理斯·劉與妻子及子女們共同居住在新澤西州。
前言
一 天文學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
天文學(xué)領(lǐng)域的重要學(xué)科
天文學(xué)的歷史
中世紀(jì)和文藝復(fù)興時(shí)期天文學(xué)的發(fā)展
18世紀(jì)和19世紀(jì)的科學(xué)進(jìn)步
物質(zhì)和能量
時(shí)間、波和微粒
量子動(dòng)力學(xué)
二 宇宙
宇宙的特征
宇宙的起源
創(chuàng)世大爆炸理論的證據(jù)
宇宙的演變
黑洞
蟲(chóng)洞和宇宙弦
暗物質(zhì)和暗能量
多維度理論
宇宙的結(jié)束之日
三 星系
基礎(chǔ)知識(shí)
銀河系
銀河系的鄰居
星系的運(yùn)動(dòng)
星系的年齡
星際塵埃和星云
星云、類(lèi)星體和耀類(lèi)星體
星系中的黑洞
活躍星系
更多的活躍星系和類(lèi)星體
四 恒星
關(guān)于恒星的基礎(chǔ)知識(shí)
對(duì)恒星的測(cè)繪
對(duì)恒星的描繪和測(cè)算
恒星是如何運(yùn)行的?
太陽(yáng)黑子、耀斑和太陽(yáng)風(fēng)
恒星的演變
太陽(yáng)
矮星和巨星
中子星和脈沖星
能夠產(chǎn)生輻射的恒星
二元恒星系統(tǒng)
星團(tuán)
目錄
五 太陽(yáng)系
行星系統(tǒng)
關(guān)于行星的基礎(chǔ)知識(shí)
內(nèi)太陽(yáng)系
氣體巨星
衛(wèi)星
柯伊伯帶及更遠(yuǎn)的星際空間
小行星
彗星
六 地球和月球
地球
地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)
大氣層
地球磁場(chǎng)
范艾倫帶 微中子
宇宙射線
流星和流星體
月球
潮汐
時(shí)鐘和日歷
季節(jié)
日食和月食
《美國(guó)科學(xué)問(wèn)答叢書(shū) 宇宙中的天體:1000個(gè)太空知識(shí)》:
扁平的宇宙——沒(méi)有純粹的曲率。這時(shí),當(dāng)我們提到二維空間時(shí),大家可以想象一下立方體的表面。所有由于具有質(zhì)量的物體而產(chǎn)生的彎曲平均為零。長(zhǎng)度、寬度和高度在宇宙中成直線延伸。隨著扁平的宇宙不斷地膨脹,具有一定體積的空間的邊緣會(huì)保持直線狀態(tài)。所以,宇宙的膨脹將會(huì)無(wú)限地繼續(xù)下去。
開(kāi)放的宇宙——會(huì)向外彎曲,所以它的整個(gè)體積不可能是有限的。這里,我們同樣會(huì)提到二維空間。這一次,大家可以想象一下一位騎術(shù)家的馬鞍。整個(gè)彎曲形成于形狀的中心。如果平面向外延伸,彎曲就會(huì)毫無(wú)限度地繼續(xù)下去。隨著開(kāi)放的宇宙不斷地膨脹,任何具有一定質(zhì)量的空間的邊緣會(huì)向外彎曲,所以整個(gè)膨脹的過(guò)程是不會(huì)停下來(lái)的。
宇宙的起源
宇宙是如何形成的?
描述宇宙起源的科學(xué)理論被稱(chēng)為創(chuàng)世大爆炸理論。根據(jù)創(chuàng)世大爆炸理論,宇宙在開(kāi)始形成的時(shí)候,是空間時(shí)間的一個(gè)點(diǎn)。從此以后,它開(kāi)始不斷地膨脹。隨著膨脹的不斷發(fā)生,宇宙的狀況也在不斷地發(fā)生改變,它經(jīng)歷了從小到大、從熱到冷和從年輕到年老的演變過(guò)程,并形成了我們今天觀測(cè)到的宇宙。
哪些科學(xué)家們首先提出了創(chuàng)世大爆炸理論?
1917年,荷蘭天文學(xué)家威利姆·德·錫特(1872-1934)證明了如何利用阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的普通相對(duì)論來(lái)描述不斷膨脹的宇宙。1922年,俄國(guó)數(shù)學(xué)家亞歷山大·弗里德曼(1888-1925)推導(dǎo)出用數(shù)學(xué)模式來(lái)描述不斷膨脹的宇宙的準(zhǔn)確方法。20世紀(jì)20年代末,比利時(shí)天文學(xué)家喬治一亨利·勒梅特(1894-1966)獨(dú)立地再一次發(fā)現(xiàn)了弗里德曼提出的數(shù)學(xué)公式。勒梅特通過(guò)推論得出結(jié)論,如果宇宙自從存在以來(lái)一直在膨脹,那么在遙遠(yuǎn)的過(guò)去的某一時(shí)刻,整個(gè)宇宙僅僅占據(jù)了一個(gè)點(diǎn)的空間,那一時(shí)刻和那個(gè)點(diǎn)就是宇宙的起源。勒梅特、錫特和弗里德曼的研究成果最終通過(guò)觀測(cè)得到了驗(yàn)證。勒梅特不但是一位天文學(xué)家,而且還是一位耶穌會(huì)的牧師。所以,他有時(shí)也被稱(chēng)為“創(chuàng)世大爆炸理論之父”。
誰(shuí)提出了“炙熱的”創(chuàng)世大爆炸的觀點(diǎn)?
出生在俄國(guó)的美國(guó)科學(xué)家喬治·伽莫夫(1904-1968)進(jìn)一步完善了創(chuàng)世大爆炸的宇宙模式,他的理論中包括宇宙中能量分配的內(nèi)容。他認(rèn)為,如果創(chuàng)世大爆炸真的發(fā)生過(guò),在大爆炸發(fā)生以后宇宙的溫度會(huì)高得令人難以置信。具體說(shuō)來(lái),可以達(dá)到若干兆度。隨著宇宙的膨脹,宇宙中的熱量會(huì)在更大的體積空間內(nèi)進(jìn)行分配。在大爆炸發(fā)生1秒以后,宇宙的溫度就會(huì)下降。這時(shí),宇宙的平均溫度會(huì)下降到10億度左右。在大爆炸發(fā)生50億年以后,宇宙的平均溫度會(huì)僅為幾千度,依此類(lèi)推。不過(guò),伽莫夫的理論表明,幾十億年過(guò)去以后,宇宙大爆炸時(shí)產(chǎn)生的熱量還存在。在大約150億年以后,這一熱量看上去就像背景輻射場(chǎng),它的溫度只比絕對(duì)零度高幾度。伽莫夫預(yù)言:由于宇宙背景輻射包括微波輻射的形式,所以它能夠被人類(lèi)察覺(jué)到。1967年,宇宙微波背景輻射真的被發(fā)現(xiàn)了。
創(chuàng)世大爆炸學(xué)說(shuō)是一個(gè)理論還是一個(gè)事實(shí)?
它是一個(gè)理論。從科學(xué)的角度來(lái)看,它比某些科學(xué)事實(shí)更具有影響力。科學(xué)事實(shí)是由若干單一信息構(gòu)成的,而科學(xué)理論會(huì)將許多科學(xué)事實(shí)綜合成一種理論模式,這一模式接下來(lái)經(jīng)過(guò)預(yù)測(cè)、觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)等一系列過(guò)程被加以證實(shí)。在科學(xué)領(lǐng)域,單獨(dú)的事實(shí)不僅是蒼白無(wú)力的,而且往往后來(lái)被證明是錯(cuò)誤的,而理論往往由于經(jīng)過(guò)了證據(jù)的論證不容易被否定。
創(chuàng)世大爆炸理論擁有可靠的科學(xué)證據(jù),與之相關(guān)的基本原理已經(jīng)被科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明是正確的。然而,同科學(xué)領(lǐng)域中的其他重大理論一樣,這一理論也存在許多尚未證明的細(xì)節(jié)和尚未回答的問(wèn)題。這些未知的領(lǐng)域繼續(xù)引領(lǐng)科學(xué)家在努力了解宇宙的同時(shí)為人類(lèi)帶來(lái)新的發(fā)現(xiàn)。
……