最初三分钟(关于宇宙起源的现代观点)(精)/微百科丛书9787568910538
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作者(美)史蒂文·温伯格|译者:王丽
出版社重庆大学
ISBN9787568910538
出版时间2018-06
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定价54元
货号30245618
上书时间2024-07-30
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导语摘要
《最初三分钟（关于宇宙起源的现代观点）》的源起是作者史蒂文·温伯格1973年在HarvardScienceCenter落成典礼上的一次演讲。它比较详细地描述了宇宙最初的三分钟（准确地说，是三分四十六秒）的六幅画面（限于成书时间，没有涉及暴胀理论）。书中也解释了为何直到1965年才发现宇宙3K各向同性的微波背景辐射。它提到了在科学中，“被误导是多么容易，而随时知道下一步怎么做又多么难”，并指出：“重要的不是摆脱理论偏见，而是要有正确的理论偏见。对任何理论看法的检验，都要看其产生的结果。”
作者简介
史蒂文·温伯格，1979年诺贝尔物理学奖获得者。美国理论物理学家，得克萨斯大学物理学和天文学教授。1954年毕业于康奈尔大学，后赴丹麦哥本哈根大学理论物理研究所当研究生，1957年获普林斯顿大学哲学博士学位。美国科学院院士。
目录
前言
1 导论：巨人和牛
2 宇宙的膨胀
3 宇宙微波背景辐射
4 炽热宇宙的配方
5 最初三分钟
6 历史的题外话
7 最初百分之一秒
8 尾声：未来前景
附录
词汇表
数学注释
后记
参考文献
内容摘要
1979年诺贝尔物理学奖得主史蒂文·温伯格的畅销书《最初三分钟（关于宇宙起源的现代观点）》是一本介绍早期宇宙的状态、构成及演化的相关知识，特别是大爆炸后数秒至几分钟的宇宙形态及其变化过程的科普读物。书中深入浅出地讲解了宇宙的大尺度结构、漩涡星云的性质、遥远星系的红移、宇宙微波背景辐射、科学家们提出的各种宇宙模型以及宇宙的未来前景等问题。该书被评为“改变世界的25本科普书之一”。
精彩内容
黑夜的星空，一眼望去，宇宙似乎一成不变。的确，浮云掠过月亮，天空绕着北极星旋转，天长日久，月亮盈亏，与行星一道，在恒星组成的背景上运动。但我们清楚，这些只不过是太阳系内部的运动所产生的局部现象而已。在行星背后，恒星似乎静止不动。
事实上，恒星是运动的，运动速度高达每秒钟几百千米。因此，速度快的恒星一年内可运行约100亿千米。这比到最近的恒星的距离还少1000倍，所以它们在天空中的表面位置变化非常缓慢（例如，被称为伯纳德星的这颗恒星的运动速度较快，它的距离约为5600万千米：伯纳德星以89千米／秒或280亿千米／年的速度穿越视线，即使是以这样的速度运行，它的表面位置在一年内也仅改变0.0029°）。天文学家称天空中临近恒星的表面位置变化为“自行”。较远的恒星在天空中的表面位置变化得非常缓慢，即使是用最耐心的观测法也无法检测到它们的目行。
在这里，通常会发现那种静止不变的印象只是我们的幻觉。接下来在本章中将要讨论的观测结果显示。宇宙实际上处于一种剧烈的爆炸状态，被称为星系的巨大字宙岛正以接近光速的速度分离开来。另外，我们还可以从时间上往后推断这个爆炸，并认为所有星系的距离在过去同一时间一定比现在接近得多。事实上，它们是如此接近，无论是星系还是恒星，甚至是原子或原子核都无法单独存在。这就是被我们称为“早期字宙”的时期，也是本书所要讨论的论题。
我们对字宙膨胀的了解完全取决于这一事实。即天文学家能够直接沿视线方向测量发光体的运动，使用这种方法所得出的测量结果比从垂直于视线方向测量所得出的结果要准确得多。这一技术使用了大家所
熟悉的一种特性，即多普勒效应，这是任何类型的波运动所共有的一种特性。当人们观察处于静止状态的波源的声波或光波时，各个波峰到达观测仪器的时间与它们离开波源的时间是相同的。如果波源正远离我们，那在连续波峰离开波源的这段时间里，它的到达时间会不断增加，因为每个波峰在到达这里之前，其路程都要比上一个波峰稍远。我们用波长除以波速，即可得出各个波峰到达时的时间，因此，由正在远离的波源所发出的波长，似乎比波源处于静止状态时要
长（具体来讲，波长的分数增加值是由波源速度与波速本身之间的比率决定的，参见书后数学注释1）。
同样。如果波源正向我们靠近，那各个波峰到达时的时间则会缩短，因为每个连续波峰需要走的路程也在缩短，波长似乎也越来越短。这就好比一位推销员出发去旅行，在旅途中，他要每周定期寄出一封家书一
样。当他离开家的时候。每封信的路程都比上一封稍远，因此他的信的到达时间也会相差一周多一点；当他返回家的时候，每封信的路程都比上一封稍近，因此它们到达的频率比每周一封要多。
目前，观测作用于声波上的多普勒效应并非难事
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