TOP
0
0
魅麗。花火原創小說66折起
給忙碌青少年講天體物理:霍金科學傳播獎得住寫給孩子的宇宙通識讀物(簡體書)
滿額折

給忙碌青少年講天體物理:霍金科學傳播獎得住寫給孩子的宇宙通識讀物(簡體書)

人民幣定價:58 元
定  價:NT$ 348 元
優惠價:87303
領券後再享88折
無庫存,下單後進貨(採購期約45個工作天)
可得紅利積點:9 點
相關商品
商品簡介
作者簡介
名人/編輯推薦
目次
書摘/試閱

商品簡介

本書改編自著名天體物理學家尼爾·德格拉斯·泰森的超級暢銷書《給忙碌者的天體物理學》,專為青少年打造,加入大量插圖,哪怕是最復雜的概念都變得通俗易懂。

星星和超新星有什麼區別?暗物質和暗能量究竟是什麼?擁有“宇宙觀”意味著什麼?從簡單的物理學基礎到關於空間和時間本質的深刻問題,泰森向青少年細致地介紹了宇宙的誕生過程和相關發現,清晰地描述了宇宙運行的基本規則和人類目前未知的領域,他本人的冷幽默也給我們帶來了很多樂趣。書中穿插的小問題妙趣橫生,還有很多天文攝影照片和圖表,幫助小讀者更好地理解知識點。


作者簡介

尼爾·德格拉斯·泰森(Neil deGrasse Tyson),生於1958年,美國家喻戶曉的天體物理學家,科普作家。哈佛大學物理學學士,哥倫比亞大學天體物理學博士,普林斯頓大學博士後。美國自然博物館海登天文館館長。


熱門科普節目 StarTalk 主持人。還曾經在著名 美劇《生活大爆炸》第四季中客串,飾演自己。被譽為卡爾·薩根的接班人,主持了近年來大熱的科普紀錄片《宇宙:時空之旅》(COSMOS:A SPACETIME ODYSSEY,1980年史詩級科普片《宇宙》的更新版)。


泰森獲得的主要榮譽有:


2017年獲斯蒂芬·霍金科學傳播獎。


2008年《發現》雜志(Discover magazine)“科學界zui聰明的 50 人之一”。


2007年《時代》周刊(TIME)100大全球zuiju影響力人物。


2007年《哈佛校友》(Harvard Alumni)雜志“zuiju影響力的 100 名哈佛校友之一”。


2004年 NASA 杰出公共服務獎章。


2001年小行星13123以他的名字命名。


2000年《時人》雜志(People)“zui性感天體物理學家”。


名人/編輯推薦

★百萬級暢銷書《給忙碌者的天體物理學》青少版。全球現象級暢銷書,橫掃亞馬遜、Goodreads等各大榜單,國家地理、探索頻道、BBC、理乍得·道金斯、《發現》《天文學》雜志等盛贊推薦。

★明星科普作家講述精彩宇宙故事。卡爾·薩根的傳人、霍金科學傳播獎得主,全球網紅科學家、美國家喻戶曉的明星科普作家尼爾·泰森寫給青少年的宇宙通識讀物。

★圖文並茂+趣味科普問答。用小學生就能懂的語言,揭開宇宙的神秘面紗。精美攝影圖片,讓孩子真實感受天體之美。趣味科普問答補充更多新鮮知識點,激發孩子好奇心和興趣點。

★科普&教育界大V作序推薦。北京天文館前館長朱進,國家天文臺研究員茍利軍,中關村二小副校長、特級教師沈耘,人大附中三亞學校校長宓奇,作序推薦。


自序 為了觀星而遛狗

9歲時,我決心要做一名天體物理學家。直到今天,我仍記得那個夜晚。天上滿是星星:北斗、木星、土星……一顆流星墜向地平線,我看到一團云一般的東西在空中移動。但那不是云,而是我們在宇宙中的居所——銀河系,這片宇宙空間中充斥著千億顆恒星。近一個小時的時間裡,我一直好奇地仰望著這方星空的運動。

直到燈光重新亮起,我才意識到自己坐在美國自然博物館的天文館裡。

我剛才看到的只是一場星空秀,但這絲毫沒有減弱它的衝擊力。那天晚上,我知道了自己長大後想做什麼——一名天體物理學家。

那時候,我連“天體物理學”這個詞都拼不出,但它其實是個相當簡單的概念。天體物理學研究的是行星、恒星等天體,以及這些天體的運作和互動機制。

天體物理學家會研究黑洞,這些“怪物”能吞噬自身影響範圍內的所有光和物質。我們也會在天空中尋找超新星的蹤跡,那是垂死的恒星在爆炸時迸發的璀璨光芒。

我們是一群充滿好奇心的怪人。對天體物理學家來說,一年意味著我們這顆行星繞著太陽轉了一圈。如果你去參加天體物理學家的生日派對,那你很可能聽到大家一起唱:

祝你繞太陽轉圈快樂……

我們時刻不忘科學。最近,我的一位演員朋友半開玩笑地給我讀了一段經典睡前故事——《晚安,月亮》(Goodnight Moon)。不需要科學家的講解你也知道,奶牛不可能像書裡那樣跳過月亮。但天體物理學家可以告訴你要完成這項艱難的挑戰需要滿足的條件:如果這頭奶牛對準月亮在3天後應該運行到的位置,然後以大約4萬千米的時速奮力一躍,那它沒準真有機會跳過月亮。

9歲的我對天體物理學沒什麼了解,我只是想了解自己在天文館星空秀裡看到的景象,以及真實的宇宙是不是真的那麼迷人。起初,我和朋友一起帶著他自制的雙筒望遠鏡偷偷爬上自家公寓的天臺研究星空;後來,為了給自己買個望遠鏡,我開始替人遛狗。狗有大有小,有的脾氣糟糕,有的溫和可親,有的披著雨衣,還有的穿靴戴帽。為了看星星,這些狗我都遛過。

在那之後的歲月裡,我用過的望遠鏡越來越大,觀星的地點也從紐約的屋頂天臺換成了南美的山巔,但始終不變的是我對了解宇宙的渴望,以及與盡可能多的人分享這份渴望的熱忱。

比如說你。

我並不指望每位讀者在讀完本書之後都馬上立志成為天體物理學家,但這本書也許會激發你的好奇心。如果你曾仰望夜空,暗自琢磨:這一切意味著什麼?它有著怎樣的運作機制?我在宇宙中居於何等地位?那麼我推薦你繼續往下讀。《給忙碌青少年講天體物理》會幫助你理解一些主要的概念和發現,科學家對宇宙的思考正仰賴這些基礎知識。如果我成功了,你就可以在晚餐桌上讓父母大吃一驚,就可以給老師留下深刻印象。在晴朗的夜晚仰望星空時,你自己也將有更深的理解和感悟。

所以,讓我們開始吧。我們可以從兩個最大的謎團——暗物質和暗能量——開始,不過在此之前,不妨先閱讀一下我心目中最偉大的故事——生命的故事。


尼爾·德格拉斯·泰森


目次

推薦序1 I

推薦序2 III

推薦序3 V

推薦序4 VII

自序 為了觀星而遛狗 IX

1 有史以來最偉大的故事——宇宙大爆炸之初 001

2 如何與外星人聊天——通用的物理定律 021

3 幫超人找到母星——來自過去的光 033

4 不要隨便去旅行——危險的星系際空間 047

5 看不見的奇怪朋友——神秘的暗物質 063

6 是愛因斯坦錯了嗎?——宇宙常數與暗能量 079

7 小元素與大星球——元素周期表裡的宇宙 091

8 完美主義者——世界為什麼是圓的 103

9 假鼻子與望遠鏡——捕捉不可見光 115

10 拜訪太陽系鄰居——行星、彗星和衛星 129

11 外星人眼中的地球——生命存在的證據 139

12 在小藍點上眺望——用宇宙視角看萬物 151

名詞表 161

索引 167

圖片來源 178


書摘/試閱

有史以來最偉大的故事——宇宙大爆炸之初

起初,近140億年前,整個宇宙比這個句子末尾的句號還小。

到底有多小呢?不妨把這個句號想象成一張比薩餅,然後再把這張比薩餅切成一萬億片。萬事萬物——包括組成你的身體、你窗外的樹木或建筑、你朋友的襪子、矮牽牛花、你的學校、我們這顆星球上最高的山脈和最深的海洋、太陽系乃至其他遙遠星系的粒子,宇宙中所有的空間、能量和物質都擠在這個點裡。

而且它很燙。

環境如此酷熱,又有這麼多東西擠在這麼小的空間裡,宇宙能做的事只剩下一件。

那就是膨脹。

飛快地膨脹。

今天,我們將這個事件稱為“大爆炸”,在億萬分之一秒(確切地說,是一千億億億億億分之一秒)的時間內,宇宙急速膨脹。

對於宇宙生命在最初這個瞬間的事情,我們到底了解多少?不幸的是,非常少。今天我們知道,四種基本力控制著世間的一切,從行星的運行軌道,到組成我們身體的粒子。但在大爆炸之後的那個瞬間,這四種力仍糾纏在一起。

宇宙在膨脹中冷卻。

這個瞬間被科學家稱為“普朗克時期”,因德國物理學家馬克斯·普朗克(Max Planck)而得名。在這個瞬間快要結束的時候,有一種力從混沌中掙脫出來。這種力將組成星系的恒星和行星聚集在一起,讓地球圍繞太陽旋轉,也讓10歲的小朋友沒法灌籃——它便是引力。引力無處不在,我們可以通過一個簡單的實驗體驗它:請合上這本書,把它舉到離你最近的桌面上方幾厘米的位置,然後放手。接下來,你看到的便是引力造成的結果。(要是你的書沒往下掉,請立即聯系離你最近的物理學家,告訴他宇宙出了大麻煩)

不過,在早期宇宙最初的短暫瞬間,行星、書本和10歲的籃球運動員都不存在,所以引力也沒處施展身手。引力最擅長操控龐大的物體,然而早期宇宙裡的一切都小得超乎想象。

但這只是開始。

宇宙繼續膨脹。

接下來,自然界中另外三種主要的力彼此分開。這些力的主要任務是控制充斥宇宙的粒子,或者說小塊物質。

一旦這四種力完全分開,我們就擁有了搭建宇宙所需的工具。

大爆炸萬億分之一秒後

宇宙依然難以想象地小而熱,但裡面開始擠滿粒子。這時候的粒子有兩種,它們分別叫作夸克——聽起來和“馬克”押韻——和輕子。夸克的性質十分古怪。你永遠不可能抓到落單的夸克,它總是和附近的伙伴“勾肩搭背”。我敢打賭,你至少認識一位這樣的朋友或者同學。夸克就像那些不願落單的孩子,哪怕上廁所都得搭伴。

兩個或兩個以上的夸克被分開得越遠,將它們束縛在一起的力就會變得越強——它們就像被某種看不見的微型橡皮筋綁在一起。但要是夸克被分開得足夠遠,橡皮筋就會繃斷,儲存的能量就會在斷裂的兩頭分別創造出一個新的夸克,於是被分開的伙伴各自獲得了一位新朋友。假如同樣的事情發生在你們學校裡那些“連體嬰”身上,他們每個人都會一分為二。當然,對你們的老師來說,這將是個大麻煩。

而另一方面,輕子卻是“獨行俠”。將夸克束縛在一起的力對輕子不起作用,所以它們不會聚集成群。最有名的輕子是電子。

除了這些粒子以外,宇宙中還充斥著沸騰的能量,能量被裹在波狀的小包裹裡,這些光能量團叫光子。

事情從這裡開始變得奇怪起來。

宇宙如此熾熱,所以光子會不斷轉化成物質-反物質粒子對,這些粒子對又會相互碰撞,再次轉化為光子。但出於某些神秘的原因,這種轉化有十億分之一的概率產生一個落單的物質粒子,沒有反物質粒子與它配對。要是沒有這些孤單的幸存者,宇宙中就不會有物質存在。這是件好事,因為我們都是由物質組成的。

我們的確存在,而且我們知道,隨著時間的流逝,宇宙不斷膨脹、冷卻。在它膨脹得比我們的太陽系還大的過程中,它的溫度也在迅速下降。雖然這時的宇宙還很熱,但它已經降到了1萬億開氏度以下。

大爆炸百萬分之一秒後

宇宙已經從句號的億萬分之一膨脹到了和我們的太陽系差不多大,也就是說,直徑近3 000億千米。

1萬億開氏度,這個溫度比太陽表面熱得多,但比大爆炸之後的那個瞬間已經冷卻了不少。這個溫吞吞的宇宙溫度和密度都不足以繼續“烹制”夸克,所以夸克紛紛抓緊“舞伴”,創造出更重的粒子。它們的組合很快帶來了我們更熟悉的物質形態,譬如質子和中子。


截至現在,大爆炸剛剛過去了1秒

宇宙的直徑已經膨脹到了幾光年,大約相當於太陽和離它最近的恒星之間的距離。溫度降到了10億開氏度。這還是很熱,足以“烹制”小小的電子和它們的搭檔——正電子。這兩種粒子不斷誕生,彼此湮滅,然後消失。但電子和其他粒子都遵循同一條法則:它們有十億分之一的概率幸存下來。

其餘的則相互摧毀。

宇宙的溫度降到了1億開氏度以下,還是比太陽表面熱。

更大的粒子開始彼此聚合。組成我們今天能看見的宇宙——包括恒星和行星、你窗外的樹木或建筑、你朋友的襪子、我的胡須——的原子所需的基本元素終於走到了一起。質子與中子、其他質子共同組成原子的核心,我們稱之為“原子核”。

大爆炸已經過去了2分鐘

正常情況下,宇宙中呼嘯而過的電子會被質子和原子核吸引。電子帶有一個負電荷,質子和原子核則攜帶正電荷,異性相吸。可這些粒子為什麼會攜帶正電荷和負電荷呢?或者你還會問,異性為什麼相吸呢?

它們就是這樣。

我真想告訴你一個更好的答案,但宇宙沒有義務為我們提供合理的解釋。我只能說,這兩個概念背後都有很多很多年的科學研究支持。

既然異性相吸,那麼接下來你肯定覺得質子和電子會緊緊黏在一起。不過在接下來的幾千年裡,宇宙的溫度還是太高,這些粒子根本無法安定下來。電子自由遊蕩,撞得質子東倒西歪,自由電子就愛幹這事兒。

宇宙溫度降到3 000開氏度(大約相當於太陽表面溫度的一半)時,這樣的局面就結束了,所有自由電子都和帶正電的質子結合在了一起,它們結合產生的所有光子至今仍原封不動地在宇宙中穿行——直到今天,科學家仍能探測到這些光。我們將在第三章中進一步討論這部分內容。

大爆炸之後38萬年

宇宙繼續膨脹,像一只不會爆炸的氣球。膨脹過程中,宇宙逐漸冷卻,引力開始起效。最開始的幾十萬年裡,粒子到處亂跑,就像幼兒園操場上的小朋友。然後引力將這些碎片凝聚起來,形成宇宙中的城市,我們稱之為星系。

近一千億個星系成形了。

每個星系擁有幾千億顆恒星。


您曾經瀏覽過的商品

購物須知

大陸出版品因裝訂品質及貨運條件與台灣出版品落差甚大,除封面破損、內頁脫落等較嚴重的狀態,其餘商品將正常出貨。

特別提醒:部分書籍附贈之內容(如音頻mp3或影片dvd等)已無實體光碟提供,需以QR CODE 連結至當地網站註冊“並通過驗證程序”,方可下載使用。

無現貨庫存之簡體書,將向海外調貨:
海外有庫存之書籍,等候約45個工作天;
海外無庫存之書籍,平均作業時間約60個工作天,然不保證確定可調到貨,尚請見諒。

為了保護您的權益,「三民網路書店」提供會員七日商品鑑賞期(收到商品為起始日)。

若要辦理退貨,請在商品鑑賞期內寄回,且商品必須是全新狀態與完整包裝(商品、附件、發票、隨貨贈品等)否則恕不接受退貨。

優惠價:87 303
無庫存,下單後進貨
(採購期約45個工作天)

暢銷榜

客服中心

收藏

會員專區