千亿个宇宙:多世界的黑暗秘密
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作者[日]村山齐
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115490124
出版时间2016-11
装帧平装
开本其他
定价49元
货号9351213
上书时间2024-12-17
商品详情
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作者简介
村山齐（Hitoshi Murayama），
1964年出生。
1986年东京大学毕业。
1991年修完东京大学博士课程，专业为基本粒子物理学。
曾任日本东北大学助教，自2000年开始担任加利福尼亚大学伯克利分校教授。
2002年，荣获西宫汤川纪念奖。
2007年，日本文部科学省创立世界 级别的研究基地——东京大学卡弗里数学物理联合宇宙研究机构（IPMU），村山先生担任第一代所长职务。
主要研究课题为超对称性理论、中微子、初期宇宙、粒子加速器实验的现象论等。与世界知名科学家共同协作，推动宇宙研究的发展，同时为将研究成果回报给社会，积极投身市民讲座和科学教室等演讲活动。
目录
第 1 章 已知的宇宙 005
1. 太阳系——宇宙的小角落 006
2. 探索太阳系 009
3. 出人意料的公转速度 012
4. 恒星的构成 014
5. 中微子的馈赠 018
6. 艰辛的中微子观测 021
7. 恒星的内部结构 022
8. 深入探索银河系 023
9. 银河系中心的黑洞 027
10. 奇异的星系旋转 028
11. 看不见的物质 030
12. 星系中充满暗物质？！ 031
13. 如何获知星系在旋转 033
14. 相当于几乎什么也没看到 036
答疑解惑 037
第 2 章 宇宙满是暗物质 039
1. 星系团中也充满了暗物质 040
2. 引力透镜效应 043
3. 斯巴鲁望远镜 044
4. 星系团的碰撞 047
答疑解惑 049
第3 章 宇宙的大尺度结构 053
1. 宇宙中的“浓淡疏密” 054
2.“大爆炸”的余烬 057
3. 膨胀中的宇宙 059
4. 宇宙的结构清单 060
5. 暗物质与宇宙的诞生 062
答疑解惑 063
小专栏 064
1. 构成万物的基本粒子 064
2. 力也是源自基本粒子 064
3. 未知的基本粒子与宇宙之谜 065
第4 章 暗物质的黑暗秘密 067
1. 暗物质的候选者 068
2. 胆小的第 一候选者 072
3.WIMP 的真相 074
4. 其他维度的访客？！ 075
5. 探寻暗物质的声音 077
6. 探索暗物质的热潮 082
7. 再现宇宙大爆炸 084
8. 宇宙的基因计划 086
答疑解惑 089
小专栏 091
1. 宇宙的年龄 091
2. 观察宇宙的开端 092
第5 章 宇宙的命运 095
1. 宇宙的命运 096
2. 暗能量 097
3. 从超新星获知宇宙膨胀速度 098
4. 持续增加的能量 100
5. 宇宙将会撕裂？ 102
6. 暗能量的产生速度 104
7. 超弦理论与宇宙终结 105
答疑解惑 106
第6 章 多重宇宙 111
1. 宇宙不是唯一的 112
2. 从弯曲到平坦 114
3. 五维时空 117
4. 不可见的维度 118
5. 身边的多维度 121
6. 应用于力的统一 123
7. 微弱的引力 125
8. 引力不会互相抵消 126
9. 引力为什么微弱 128
10. 存在渗透到其他维度的引力吗 130
第7 章 多重维度 133
1. 渗透到多重维度的引力 134
2. 黑洞——存在多重维度的证据 136
3. ILC 的实验 137
4. 弯曲的宇宙 140
5. 额外维度空间是不确定的 142
6. 不确定的存在 143
7. 额外维度中的暗物质 146
答疑解惑 149
第8 章 宇宙是唯一的吗 153
1. 三维的三明治 154
2. 宇宙的分支 155
3. 宇宙加速膨胀的能量 157
4. 理论物理学最糟糕的预言 158
5. 超弦理论与黑洞 161
6. 六维空间是叠在一起的 164
7. 何方可化身千亿，一宇宙前一揭秘 166
答疑解惑 169
后记 171
内容摘要
1.太阳系――宇宙的小角落
夜晚的天空中，可以看到月亮和星星。我们对宇宙的印象，或许就是这美丽的星空吧。仰望星空，我想任何人都曾在心中萌生过若干疑问。例如，宇宙是何时形成的？我们为何存在于宇宙中？这些问题可能听起来像是哲学问题。但是，现在科学已经可以解答这些疑问了。
我们生活在地球上，地球则围绕太阳运动。不过，仅在几百年前，人们还不了解这一事实，而是坚信地球是宇宙的中心。虽然哥白尼和伽利略提出了“地球围绕太阳运动”的日心说，但是几乎没有人相信。
进入17世纪，日心说才开始逐渐被人们接受。牛顿概括了力学体系，解释了太阳系天体运动的法则。自此之后，我们便理解了地球围绕太阳运动的现象。
以太阳为中心的天体系统也被命名为太阳系。在此后的一段时期内，太阳一直被视为宇宙的中心。1940年前后，研究终于发现，我们人类感觉很好辽阔的太阳系，对于宇宙整体而言仅是弹丸之地。这一时期，研究者也掌握了测量夜空中星星之间距离的方法。
例如，德国天文学家贝塞尔（图1-1）成功测算出天鹅座61与地球间的距离为11.2光年。1光年是指光在1年的时间里传播的距离，约为9.46×10 12千米。而当时太阳系中距离太阳很远的行星冥王星，被测算出与地球相距约5.9×10 9千米。结合这些结果，很明显可以得出结论：天鹅座61位于太阳系之外。另外，随着相关研究的发展，我们也明白了太阳只是众多恒星中的一员，大量的恒星汇集会构成星系。我们所在的星系叫作银河系。
由于地球恰好诞生于太阳附近，人类又在太阳的恩惠之下生存发展，所以总是觉得太阳很特别。但从物理学的角度来看，太阳并非特殊天体，只不过是一颗普通恒星，而且位置还处于远离银河系中心的边缘区域。至此，将太阳视为宇宙中心的观点有效崩塌，人们对太阳的认识也被改写――太阳并非宇宙中心，而是位于银河系边缘的一颗恒星。
那么，银河系的中心是宇宙的中心吗？当然不是。其实，银河系之外还存在很多天体以及其他星系。另外，众多星系还会聚集成一个个的集团，这种庞大的天体系统叫作星系团。星系团的聚集方式很好不可思议，既有星系分布很好密集的地方，也有毫无星系的空白地带。它的结构就像是黏在一起的肥皂气泡与泡沫。这就是所谓的宇宙大尺度结构。为什么会形成这样的结构呢？这着实令人感到不可思议。
为了解开这一谜题，目前我们正在世界各地观测遥远的宇宙。观测距离越远，就能看到越古老的宇宙。观测的目标不仅包括恒星和星系，我们还期待能一睹宇宙大爆炸的风采。虽然目前还无法确认大爆炸的情况，但我们已经成功观测到宇宙中残留的大爆炸余烬。这一观测结果表明，恒星和星系等由原子构成的物质，在宇宙整体中的占比不足5％。其余的部分，我们仅知道23％左右为暗物质，73％左右为暗能量（图1-2）。目前，世界各国都在开展暗物质的相关研究，有望在10年之内揭开这个“黑暗幽灵”的神秘面纱。
P2-4
主编推荐
精彩内容
本书从当前可观测宇宙出发，通过追溯早期宇宙，讲解了宇宙的诞生与可能的结局，并结合天文观测与物理学研究中的“暗物质”与“暗能量”问题，带领读者探索了宇宙中不可见的“额外维度”，以及奇妙的多重时空区域。本书语言通俗、线索清晰、节奏轻快、层层深入，不仅描绘出了宇宙的整体图景，还探讨了当前宇宙研究中待解决的关键问题，是宇宙学入门的科普佳作。
媒体评论
本书是村山教授的一部科普著作，全面介绍了当前宇宙学的基本概念、重要问题，同时也用很好通俗易懂的语言介绍了许多新奇的理论和实验，还专门设置了问答，替一般读者问出阅读时可能存有的疑问，并由村山教授一一回答。对于想要弄懂这些概念的一般读者，这是一本不绕弯子、直奔主题的简洁明快之作。能向中国读者推荐这部著作，我感到十分荣幸。 ——中国科学院国家天文台 宇宙暗物质暗能量组首 席研究员 陈学雷 没有相关背景知识，也能读懂这本书。终于让我理解了“暗物质”“暗能量”，多重宇宙的内容也让我激动不已，很好推荐给的各位阅读！ ——日本亚马逊读者评论
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