探索普通现象背后的宇宙奥秘

众所周知,我们晚上看到的天空是黑暗的。那么,夜空为什么是黑色的呢?看似普通的现象下,其实蕴藏着宇宙的奥秘。《BBC宇宙的本质:夜晚的天空为什么是黑的》给我们解答了很多宇宙问题。

这是一部聚焦宇宙前沿的科普作品。从恒星的命运循环到宇宙壮丽的终极命运,再从寻找地外生命到探索另一个宇宙,介绍了许多近期的科研成果,如相对论、多元宇宙、暴胀理论、量子力学等前沿理论。作者从专业的角度,用生动的语言和示意图详细阐述了这些晦涩抽象的理论。

比如在“宇宙的命运”一章中,作者讨论了宇宙是永远膨胀还是在未来坍缩到某一点。书中称,封闭宇宙、开放宇宙、扁平宇宙三种宇宙模型分别对应宇宙的三种可能结局:坍缩、永久膨胀、平衡。基于这三种宇宙模型,科学界对宇宙的命运众说纷纭,其中斯蒂芬霍金的宇宙假说最受关注。霍金认为宇宙是封闭的,宇宙引力足够大,膨胀会趋于停止,空间达到最大值后必然会向大挤压方向坍缩。当崩溃进行到一半时,时间可能会倒流。

这发人深省。也许我们不应该固执地认为时间只会从过去流向未来。“时间箭头”的概念并没有添加到物理定律中。倒转时间方向后,各种方程依然成立。实践证明,时间指向熵增的方向,即从有序到无序。我们不确定宇宙的未来会不会走到霍金预言的那种结局。如果宇宙走向与霍金预言相反的尽头,即永远膨胀,宇宙将处于完全均匀的状态,不会有熵增,时间也将走到尽头。这完全颠覆了我们对时间概念的理解。

此外,书中提到的多重宇宙概念也值得我们深思。根据量子物理定律,除了我们的宇宙,可能还有许多不同种类的宇宙。宇宙之间有一定的联系,一个宇宙可能会滋生另一个宇宙。也就是说,宇宙可以像地球上的生物一样“繁衍”。宇宙诞生了婴儿宇宙,婴儿宇宙在“长大”后开始下一轮“繁殖”。物理学家李斯莫林推测,每当婴儿宇宙通过黑洞或虫洞从另一个宇宙诞生时,新宇宙的物理定律将与母亲宇宙相似,但略有不同。与其他宇宙相比,我们宇宙的物理规律似乎发生了变化,允许碳和氧在恒星内部形成,这正好让我们呼吸氧气的碳基生命体得以生存。因此,我们应该放弃我们是宇宙中心的错误想法。

003010不仅讲述了这些前沿观点,还科学地梳理了人类认知和探索宇宙的历程,介绍了稳态模型、大爆炸理论等宇宙学理论的变迁,回顾了恒星测距技术的升级和空间探索活动的逐步发展,讲述了科学发现背后的故事。

作者约翰格里宾是剑桥大学天体物理学博士。他学术功底深厚,精通宇宙学,始终关注前沿理论研究,撰写了多部通俗天文学著作,获得英国科学作家协会终身成就奖。

除了有专业作者,这本书还通过了中科院紫金山天文台专家的审定。他详细考证了书中的专业知识和专有名词,根据相关研究的新进展更新了内容,并补充了一些必要的注释,方便读者更好地理解。

该书包含230多幅美丽的图片,使用了哈勃太空望远镜拍摄的天文照片等。展现了令人惊叹的壮丽银河。同时,还穿插了计算机模拟、天文学家的照片和解释性草图等。既美观又有解释力,具有极佳的视觉效果。

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