正版现货新书 再探大:宇宙的生与死:the e nd death of the universe 9787542881014 (英)约翰·格里宾(John Gribbin)著

(英)约翰·格里宾 著 卢炬甫 译

茫茫宇宙始终是人类赞叹和歌咏的对象。可是，宇宙从何而来？它是否永远如此？千百年来，人们总是把这些问题留给宗教和哲学，不是归功于上帝的“第一推动”，就是将其当作形而上学者苦思冥想的话题。然而今天，科学家们正在努力构建一幅宇宙诞生与演化的生动图像：宇宙起源于100多亿年前的一个“原始火球”，或曰“大爆炸”，在经过极其猛烈的暴胀之后，不断膨胀和演化，直到形成现在这个丰富多彩的大千世界。20世纪90年代，COBE卫星测定了宇宙微波能量的微小变化，从而进一步支持了大爆炸理论。 广受赞誉的科普作家和宇宙学家约翰·格里宾在本书中综合了近期新科学发现，探索了宇宙的起源及其最终的命运。从托勒玫、哥白尼、赫歇尔等

001 译者序

003 第二版序

005 致谢

001 第一章 时间之箭

019 第二章 星云世界

032 第三章 天有多高

065 第四章 膨胀着的宇宙

094 第五章 宇宙蛋

125 第六章 宇宙的两把钥匙

153 第七章 标准模型

168 第八章 趋近关键

193 第九章 需要暴胀

215 第十章 寻找短缺质量

259 第十一章宇宙的生与死

286 附录 探秘的终结

294 注释

第一章时间之箭

我们世界的最重要的特征是日夜交替。黑暗的夜空告诉我们,宇宙总体上是寒冷而空旷的,其中散布着一些明亮、高温的物体，即恒星。白昼的明亮又表明,我们生活在宇宙中一个很不寻常的地方,靠近那些恒星中的一个一太阳，它是流过太空到达地球和更远处的能量的源泉。日夜交替的简单事实揭示了宇宙本质以及生命与宇宙之间关系的一些最基本的方面。城动山十HHbN中a

假如宇宙已经永久存在,并且总是包含与现在同样数量,也大致同样地在空中分布的恒星和星系,那就不可能是我们所看到的样子。恒星永久地发射光芒来挥洒能量,光就会已经充满宇宙空间,整个太空就会像太阳那样耀眼。夜空黑暗的事实证明,我们生活于其中的宇宙在变化,并不总是如现在这样。恒星和星系并非永久存在,而是在较近的时候才开始存在,没有足够时间来让它们的光充满空间。天体物理学家研究了恒星如何由其中心区域的核反应产生能量,由此可以计算出一颗典型恒星在其一生中能够发出多少光。核燃料的供给是有限的，一颗恒星主要通过氢转变为氦的反应产生能量,这些能量也是有限的。即使宇宙中已知的所有星系中的所有恒星都走完了生命历程,而变成正在冷却中的余烬,宇宙空间,或者说夜空,将依然黑暗。它无法获得足够的能量来产生足够的光，从而无法使夜空变亮。日夜交替的怪吴之处,其实倒不在于天空的黑暗,而在于空中竞然还有明亮的恒星。字宙是怎么做到既处于黑暗中又容有这些短命(按宇宙学的标准)的灯塔呢?

这一难题完全是由白昼的阳光带来的。阳光表示宇宙中的一种不平衡,即一种局部偏离平衡的状态。自然界的一个基本特征是事物都趋向于平衡状态。把一块冰放到一杯热咖啡里，咖啡会冷却,而冰会受热融化,最后成为一杯有着同一温度,也就是处于平衡态的温咖啡。太阳诞生于一种在很小体积里储有大量能量的状态，它正忙着做一件同样的事,就是用自己储存的(微不足道的)能量来加热宇宙,并且,终将冷却成为与寒冷太空相平衡的灰烬。但对一颗太阳这样的恒星来说，“终将”是指几十亿年之后;在此之前,地球上(或许无数其他恒星周围的无数其他行星上)的生命都将依赖那流人太空的能量而得以存在。我们由日夜交替而知道,宇宙中有着处于非平衡态的小区域，有这些小区域才可能有生命。我们还知道宇宙在变化,因为它不可能总是处于现在这种有着黑暗夜空的状态。宇宙是诞生而来的,并且将会消亡。所以,由上述简单的观察,我们知道有一个时间方向，一支由宇宙的过去指向其未来的箭。