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[美] 布萊恩·R.格林，王文浩 著

圖書標籤:

• 宇宙學
• 天文學
• 物理學
• 結構
• 空間
• 時間
• 星係
• 暗物質
• 暗能量
• 觀測宇宙學

店鋪： 華下博文圖書專營店

齣版社： 湖南科學技術齣版社

ISBN：9787535795137

商品編碼：29405708010

包裝：軟精裝

齣版時間：2018-03-01

基本信息

書名：宇宙的結構

定價：89.00元

作者： 布萊恩·R.格林,王文浩

齣版社：湖南科學技術齣版社

齣版日期：2018-03-01

ISBN：9787535795137

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：軟精裝

開本：32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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《宇宙的結構》是布萊恩·格林成名作《宇宙的琴弦》姊妹篇。格林再一次發揮瞭他講故事的功力，即使不懂相對論、超弦理論、量子力學，通過格林的比喻和類比，都能豁然開朗。如果《時間簡史》《宇宙的琴弦》讓你還不過癮，《宇宙的結構》的超詳細講解能讓你滿意。
　　《宇宙的結構》是物理係列其中之一，豆瓣評分高達9.2！這是物理係列當中*厚的一本，讀起來卻酣暢淋灕，竟有一種欲罷不能之感，是物理學科普書當中的一本奇書。
　　2018年新版的全新設計瞭版式、封麵，提升瞭閱讀體驗，讓讀科普不再艱難。隨書附贈價值39.6元由汪潔、吳京平掰開揉碎,帶你懂科學好書的《經典科普解讀課》6摺券。

內容提要

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如果說《宇宙的琴弦》是在相對論和量子論的框架下具體地介紹弦理論及其物理學結果。那麼《宇宙的結構》則是從更高的角度來討論時空和宇宙的物理學。《宇宙的結構》部分從“實在性”討論時空，特彆是量子時空；第二部分講時間的方嚮性，從經典與量子的角度討論時間箭頭：第三部分講時空和宇宙學，涉及瞭一些新內容，比如暴脹宇宙和相關的宇宙學問題；第四部分講大統一的起源，即從弦和膜的觀點來討論宇宙學問題；第五部分講實在與幻想，談一些新實驗（比如引力波和基本粒子的新實驗），也談時空旅行和時間機器，還展望瞭弦理論的未來。
　　

目錄

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部分實在性之舞颱
章通往實在性之路
第2章宇宙與桶

第3章相對與
第4章糾纏著的空間

第2部分時間與經驗
第5章冰封之河
第6章偶然和箭頭

第7章時間與量子

第3部分時空與宇宙學
第8章雪花與時空

第9章蒸發真空

0章解構大爆炸

1章 綴滿鑽石的天空中的量子

第4部分起源與統一
2章 弦上的世界

3章 膜上的宇宙

第5部分 真實與想象

4章 上天入地

5章 超距傳輸器與時間機器

6章 幻象的未來
注釋
術語錶
推薦書目

作者介紹

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布萊恩·格林（BriaR. Greene），畢業於哈佛大學，在牛津大學獲博士學位，是羅德學者（Rhodes Scholars）。1990年，他來到康奈爾大學物理係，1995年被聘為教授，1996年到哥倫比亞大學任物理學和數學教授。他曾在20多個國傢開過普及和專業講座，公認在超弦理論中有過許多開拓性的發現。他還曾齣演過《生活大爆炸》。他現在住紐約綺色佳。
　　

文摘

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愛因斯坦之前的相對論
　　我們總是將“相對論”這個詞與愛因斯坦聯係起來，但事實上這一概念可以追溯到更為久遠的年代。伽利略、牛頓以及其他的很多人都深知 速度—— 物體運動的速率與方嚮—— 具有相對性。使用現代術語，我們可以這麼解釋：在擊球手看來，投得不錯的快球以差不多100韆米/時的速度飛來；但從棒球的角度看，是擊球手以差不多100韆米/時的速度接近。這兩種說法都是準確的，隻是立場不同而已。
　　運動隻有在相對的條件下纔有意義：一個物體的速度究竟如何，隻有通過與另一個物體的關係纔能說明。或許你曾有過這樣的經驗：坐在火車中，窗外的另一輛火車與你乘坐的這輛火車相對運動。這時，你不能立刻說齣究竟是哪一輛火車真的在動。伽利略在描述這一問題時使用的是他那個時代的交通工具—— 船。在平穩行駛的船上自然地鬆開一枚硬幣，如同在陸地上的情況一樣，硬幣會落到你的腳上。從你的角度來看，你處於靜止狀態而水流從船邊流過。這樣的話，由於你並沒有運動，硬幣相對於你的腳的運動將與你在陸地上的情形一模一樣。
　　當然，在某些情況下，運動似乎具有某種內在性，你可以在沒有外界事物作參考的情況下就可以感受並且宣稱你肯定在運動。這就是加速運動，一種你的運動速度或運動方嚮發生改變的運動。如果你所乘坐的船突然嚮某一邊傾斜，掉轉船頭，突然加速或減速，又或者是在漩渦中團團轉的時候，你就會知道你正在運動。這個時候你並不需要選好某個參考點就可以知道自己在運動。即使你閉著眼睛也是如此，因為你能感覺到它。但是如果你處於速度大小和方嚮都不變的運動狀態—— 勻速直綫運動—— 你就沒法知道自己是否處於運動狀態。所以，你所感覺到的是運動的改變。
　　但是細想一下，這事有點怪。為什麼運動的改變那麼特彆，具有某種內在的意義呢？如果運動是某種隻有在比較下—— 通過與另一個物體對比來說明這個物體處於運動狀態—— 纔有意義的概念，那麼為什麼運動的改變就不是這樣呢？為什麼它不需要對比就有意義？事實上，它是否也是需要在對比下纔有意義呢？有沒有可能在我們每次提到或感受到加速運動的時候，都有某種隱含的對比在起作用呢？或許你會感到有點不可思議，但這個就是我們要追尋的核心問題，因為這個問題觸及瞭與空間和時間的意義有關的一些深刻問題。
　　伽利略對運動的深刻洞察力使他確信地球本身就處於運動之中，而這卻遭到宗教裁判所的憎恨。更加謹慎的笛卡兒為瞭避免相同的命運，在他的《哲學原理》裏采用瞭一種模棱兩可的說法來錶述他對運動的認識，不過這樣顯然無法躲過30年後的牛頓的審慎檢查。笛卡兒認為物體對於自身運動狀態的改變會自然地抗拒：靜止的物體將保持靜止狀態直到有外力迫使其改變；以勻速沿直綫運動的物體將保持勻速直綫運動狀態直到有外力迫使其改變。就這一說法，牛頓質疑道：“靜止”或者“勻速直綫運動” 這樣的概念究竟是什麼意思？靜止
　　或勻速是相對於誰來說的？靜止或勻速是從誰的角度看？如果不是處於勻速運動，那麼究竟是相對於誰或者說從誰的角度看不勻速？笛卡兒理順瞭有關運動意義的幾個方麵，牛頓卻發現瞭笛卡兒遺漏的一個關鍵問題。
　　牛頓，這個執著追求真理的人，曾經為瞭研究眼部解剖結構而在自己的眼眶與眼睛之間插上一根鈍針；後期，他在擔任造幣局局長時製定瞭為嚴酷的措施懲罰那些製造的人，為此超過100人被送上瞭絞刑架。一個像他這樣的人絕不能容忍謬誤或者不完備的推理，
　　他要更進一步，於是他想到瞭水桶。
　　……

序言

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塵埃的低語，光年的迴響：一部關於時間、空間與存在的探索之旅 想象一下，你站在一片無邊無際的黑暗中，唯有遠方閃爍的星辰，如同散落的寶石，勾勒齣寂寥而壯麗的畫捲。我們從小就被這些遙遠的燈光所吸引，它們點燃瞭我們對未知的好奇，也激發瞭我們對自身位置的思考。然而，當我們試圖觸及這些光點，理解它們的意義時，一個更加宏大、更加深邃的問題便油然而生：究竟是什麼構成瞭我們所處的這個宇宙？它從何而來，又將走嚮何方？ 《塵埃的低語，光年的迴響》並非一本簡單的科普讀物，它是一次深入骨髓的哲學與科學交融的探索。它不是在描繪那些令人炫目的星雲，也不是在計算黑洞的引力奇點，而是試圖剝離這些具體的天體現象，去探尋宇宙最根本的構成要素。本書將帶領讀者踏上一段跨越古今、橫貫東西的思想旅程，追溯人類對宇宙起源和結構的理解是如何一步步演進的。 我們從古希臘哲學傢柏拉圖和亞裏士多德的宇宙觀開始。他們是如何憑藉純粹的理性，構建齣那個以地球為中心、由水晶天體組成的和諧模型？那些關於“完美”幾何形狀的執著，以及對“以太”的想象，在當時是何等輝煌的思想成就，又為後世埋下瞭怎樣的伏筆？接著，我們將目光轉嚮哥白尼的“日心說”，這場劃時代的革命是如何挑戰瞭根深蒂固的教會權威，將人類從宇宙的中心移開，開啓瞭科學探索的新紀元。再往後，伽利略的望遠鏡如何成為洞察宇宙的利器，它所揭示的月球坑窪、木星衛星，又如何打破瞭人們對天體“神聖不可侵犯”的固有認知。 本書將重點關注幾個關鍵的“構成要素”。首先是“空間”。空間究竟是什麼？它是承載萬物的容器，還是與物質相互作用、相互定義的實體？牛頓認為空間是絕對的、均勻的、無限的，如同一個巨大的舞颱，萬物在其上上演各自的戲劇。然而，愛因斯坦的廣義相對論徹底顛覆瞭這一觀念。本書將深入淺齣地解析“時空彎麯”的奧秘，解釋引力如何不再是某種神秘的力量，而是時空幾何本身的變化。我們會探討，當質量存在時，空間如何像一張富有彈性的網，被壓齣凹陷，從而引導物質的運動。這就好比在一張攤開的床單上放一個保齡球，床單會下陷，而附近的小彈珠就會滾嚮保齡球。更進一步，我們將思考，如果空間本身是動態的、可變的，那麼宇宙的邊界又在哪裏？它是否是有限的，但又無界的？ 其次是“時間”。時間是綫性流逝的，還是可以被扭麯、被穿越的？我們日常感知的時間，是宇宙的本質，還是僅僅是我們的主觀體驗？愛因斯坦的狹義相對論告訴我們，時間並非普適不變，它會隨著速度的增加而膨脹，而重力場的存在也會使其變慢。本書將詳細闡述“時間膨脹”和“長度收縮”的概念，通過生動的例子，比如宇航員在接近光速飛行時的經曆，讓讀者直觀地理解時間相對論。我們會討論，如果時間並非絕對，那麼“現在”這個概念，在宇宙尺度上是否還有意義？宇宙的過去、現在和未來，是否以某種方式同時存在？ 接著，我們將深入探討“物質與能量”。從最基本的粒子，到構成恒星、星係的巨大物質團，它們是如何在宇宙的宏大舞颱上相互作用的？本書將追溯原子論的起源，從德謨剋利特的“原子不可分”到現代物理學對基本粒子的深刻理解。我們將接觸到構成我們身體、我們所見的一切物質的基本單位——誇剋、輕子，以及傳遞相互作用的玻色子。能量與物質的等價性，即愛因斯坦著名的 E=mc²，將不僅僅是一個公式，而是理解宇宙如何從一種狀態轉變為另一種狀態的關鍵。本書將探討，宇宙中大部分的能量是如何以電磁輻射的形式存在的，以及這些光子如何承載著宇宙最初的信息，也如何驅動著星球的誕生與毀滅。 此外，“基本相互作用”也將是本書的重要組成部分。萬有引力、電磁力、強核力、弱核力，這四種基本力是如何塑造宇宙的麵貌的？從宏觀的行星軌道到微觀的原子核的穩定，它們無處不在，卻又以不同的方式運作。本書將以通俗易懂的方式，解釋這些力的本質，以及它們在宇宙演化過程中扮演的角色。我們會討論，為什麼引力如此微弱，卻能夠統治星係的命運？為什麼電磁力又如此強大，卻常常被物質所屏蔽？我們也會觸及“統一場論”的夢想，科學傢們一直在努力尋找一種能夠統一描述所有基本力的理論，這本書將帶領讀者一窺這個前沿的探索領域。 更進一步，本書將觸及“宇宙的整體結構”。宇宙並非均勻分布著恒星和星係，而是呈現齣一種錯綜復雜、規模宏大的網狀結構。我們將學習關於“宇宙學原理”的討論，即宇宙在足夠大的尺度上是均勻且各嚮同性的。我們將深入瞭解“星係團”、“超星係團”以及“宇宙網”的概念，這些龐大的結構是如何通過引力的作用而形成的？本書將描述，宇宙早期，那些微小的密度漲落是如何在引力的作用下逐漸放大，最終形成瞭我們今天看到的繁星點點的宇宙。 當然，對宇宙結構的探索，也繞不開“宇宙的演化”。宇宙並非永恒不變，它有一個開始，並且正在經曆漫長的演變。本書將迴顧“大爆炸理論”的證據，從宇宙微波背景輻射的發現，到元素豐度的精確測量，這些都指嚮瞭一個共同的起點。我們將探討宇宙的膨脹，哈勃定律如何揭示瞭宇宙正在不斷地擴張，而遙遠的星係正在以更快的速度遠離我們。本書還將展望宇宙的未來，討論“熱寂”、“大撕裂”、“大擠壓”等幾種可能的宇宙終結 scenario，以及它們各自的理論依據。 《塵埃的低語，光年的迴響》還不僅僅局限於已知的科學範疇，它還會引導讀者思考那些依然懸而未決的謎團。例如，“暗物質”和“暗能量”。它們占據瞭宇宙的大部分質量和能量，但我們卻無法直接觀測到它們，也對它們的本質知之甚少。本書將介紹科學傢們是如何通過間接證據推斷齣它們的存在，以及圍繞它們的種種猜想和研究方嚮。這些“看不見的”力量，對宇宙的結構和演化起著至關重要的作用，理解它們，是理解宇宙真相的關鍵。 這本書還將觸及“多元宇宙”的可能性。我們的宇宙是唯一的，還是存在著無數個其他宇宙？多重宇宙的理論，如何挑戰瞭我們對現實的認知，又為我們提供瞭哪些新的思考角度？本書將以審慎的態度，介紹這些前沿的、甚至有些 speculative 的理論，激發讀者的想象力，並引導他們思考科學探索的邊界。 最終，當讀者閤上這本書時，我們希望他們能夠對宇宙的結構有一個全新的、更深刻的理解。它不僅僅是一堆冰冷的星體和抽象的物理定律，而是時間、空間、物質、能量以及它們之間相互作用的宏大交響麯。從微小的粒子到浩瀚的星係，一切都遵循著某種內在的規律，而人類的智慧，正是通過不斷地觀察、思考和實驗，去一點點揭示這些規律的奧秘。 《塵埃的低語，光年的迴響》是一次獻給所有對宇宙充滿好奇之心的人們的獻禮。它邀請你放下手中的望遠鏡，放空你的思緒，去聆聽那些來自宇宙深處的低語，去感受那光年之外的迴響。它提醒我們，在這個浩瀚的宇宙中，我們既是渺小的塵埃，也承載著理解這一切的奇跡。

評分☆☆☆☆☆

《宇宙的結構》這本書，給我的感受可以用“震撼”來形容，但這種震撼並非來自故弄玄虛的辭藻，而是源於對宇宙本身宏大規律的深刻洞察。作者在書中巧妙地運用瞭大量的類比和故事，讓原本枯燥的科學理論變得生動有趣。我印象特彆深刻的是，書中對“黑洞”的描繪，不是簡單地將其描述為一個吞噬一切的怪物，而是將其視為宇宙中一種極其特殊、又充滿未知的區域，它彎麯時空，吞噬光綫，卻也可能孕育著新的宇宙奧秘。這種多角度、深層次的解讀，讓我對宇宙的認識又上升瞭一個颱階。更難能可貴的是，這本書並沒有將宇宙描述成一個靜止不變的實體，而是強調其動態的演化過程，從大爆炸的奇點，到星係的形成，再到恒星的生死輪迴，每一個環節都被描繪得淋灕盡緻。讀這本書，就像是在觀看一部史詩級的宇宙紀錄片，隻不過，這部紀錄片是由文字構成的，並且讓我能夠主動地參與其中，去思考、去想象。這種互動式的閱讀體驗，讓我久久不能忘懷。

評分☆☆☆☆☆

我得承認，一開始我對《宇宙的結構》這本書抱有一絲懷疑，畢竟“宇宙”這個詞匯本身就帶著一種近乎神聖的、遙不可及的光環，擔心會是一本充斥著專業術語、讓人望而卻步的冷門書籍。然而，當我真正沉浸其中後，我的疑慮便煙消雲散瞭。作者的敘述方式實在是太迷人瞭，他仿佛擁有駕馭宇宙萬物的神奇能力，能夠將那些最復雜、最抽象的物理概念，用最簡潔、最形象的語言娓娓道來。舉個例子，當談到暗物質和暗能量的時候，這本書並沒有讓讀者感到挫敗，而是通過一些巧妙的比喻，比如將它們比作宇宙舞颱上的“隱形演員”，它們雖然看不見摸不著，卻在很大程度上影響著整個劇本的走嚮。這種解讀方式，讓我不僅能夠理解它們的存在，更能感受到它們對於我們理解宇宙運行機製的重要性。更讓我驚喜的是，書中對於一些前沿科學發現的介紹，也做得相當到位，它不會止步於陳述事實，而是會深入探討這些發現背後所蘊含的意義，以及它們可能為我們打開的全新視野。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引我瞭，深邃的藍色背景上點綴著閃爍的星辰，隱約可見一些模糊卻充滿想象力的星係輪廓，仿佛真的將浩瀚的宇宙濃縮在瞭這方寸之間。我迫不及待地翻開瞭第一頁，腦海中立刻浮現齣兒時仰望星空的畫麵，那時候，星星對我來說隻是夜空中閃爍的光點，但這本書，卻讓我看到瞭隱藏在那光點背後的宏偉敘事。書中的語言風格，雖然是講述如此宏大的主題，卻齣奇地親切和易懂，沒有那些令人生畏的專業術語，更多的是用比喻和類比，將抽象的概念具象化，讓我這個對天文學僅有淺薄瞭解的讀者，也能毫不費力地跟隨作者的思緒，遨遊在宇宙的尺度裏。想象一下，當你讀到關於宇宙膨脹的章節，作者不是生硬地拋齣數據，而是讓你感受空間如同正在被吹大的氣球，星係則如同氣球錶麵畫的點，隨著氣球的增大而彼此遠離，這種生動的描繪，瞬間就能讓你産生共鳴，將那些原本遙不可及的理論，化為觸手可及的感知。這種將科學知識與人文情懷巧妙融閤的能力，讓我對這本書充滿瞭期待，相信它能夠帶領我進行一場前所未有的認知之旅。

評分☆☆☆☆☆

讀完《宇宙的結構》，我感覺自己仿佛在宇宙這本巨大的書中，經曆瞭一場漫遊。這本書的獨特之處在於，它不僅僅是在介紹宇宙的物理組成，更是在探討我們人類在宇宙中的位置和意義。作者的文字充滿瞭一種哲學思辨的深度，他引導我去思考，在如此浩瀚無垠的宇宙麵前，人類的存在是多麼的渺小，但同時，我們擁有探索和理解宇宙的能力，又是多麼的偉大。書中對不同尺度宇宙現象的描述，從微觀粒子的奇妙運動，到宏觀宇宙的演化規律，都展現瞭作者廣闊的知識視野和深厚的理解功底。我特彆欣賞的是，書中並沒有刻意去製造一些驚世駭俗的理論，而是以一種嚴謹的態度，基於已有的科學認知，去構建對宇宙結構的認知圖景。這種腳踏實地的風格，反而讓我覺得這本書的觀點更加可信，更加值得深入思考。每讀完一章，我都會停下來，久久地迴味，試圖將書中提到的概念和自己的認知融會貫通，那種感覺，就像是在不斷拓展自己的精神疆界。

評分☆☆☆☆☆

這本《宇宙的結構》，從我拿到它的那一刻起，就散發齣一種彆樣的魅力。它不像市麵上很多科普讀物那樣，用晦澀的語言堆砌事實，而是更像一位循循善誘的智者，用一種充滿詩意又邏輯嚴謹的方式，緩緩揭開宇宙的麵紗。我尤其喜歡書中對時間和空間的描述，作者並沒有簡單地將它們作為背景設定，而是將其視為宇宙結構中不可分割的一部分，甚至賦予瞭它們動態的生命力。在閱讀過程中，我仿佛能感受到時間的流逝並非勻速，空間也不是靜止不變的畫布，而是伴隨著物質的運動和能量的湧動而發生著微妙而深刻的變化。書中穿插的那些曆史故事，關於早期天文學傢們如何一步步探索宇宙奧秘的艱難曆程，更是讓我倍感震撼。那些偉大的先賢們，憑藉著有限的工具和無限的智慧，在黑暗中摸索，一點點地拼湊齣我們對宇宙的認知，他們的探索精神，無疑是本書中最動人的篇章之一。這種將科學史與宇宙學理論有機結閤的做法，不僅增加瞭閱讀的趣味性，更讓我深刻理解瞭人類知識體係是如何一步步建立起來的，也因此更加珍惜眼前所擁有的這份知識。