今日天文：星系世界和宇宙的一生(翻譯版‧原書第8版)（簡體書）

埃裏克·蔡森擁有哈佛大學的天體物理學博士學位，在哈佛大學藝術與科學系工作了10年。在其後二十多年的時間裏，他在空間望遠鏡科學研究所擔任高級科學工作人員，並且擁有約翰霍普金斯大學和塔夫茨大學的多種教職。現在他又回到哈佛，在哈佛-史密松天體物理中心任教並進行研究。埃裏克撰寫了12本有關天文學的書，在專業期刊上發表了近200篇科學論文。

史蒂夫·麥克米倫擁有劍橋大學的數學學士和碩士學位，以及哈佛大學的天文學博士學位。他在伊利諾伊大學和西北大學從事博士後科研工作，在那裏繼續有關

理論天體物理、星團和高性能計算的研

究。史蒂夫現在是德雷塞爾大學的傑出教授，並且是普林斯頓高級研究所和萊頓大學的長期訪問學者。他在專業期刊上發表了超過100篇文章和科學論文。

高健，理學博士，畢業于北京師範大學天文系，現為北京師範大學副教授，北京天文學會會員、中國天文學會會員和國際天文聯合會會員。2002年留系任教，教授天文專業課程《球面天文學》和《天體力學基礎》，以及通識教育《行星科學初探》和《遨遊太陽系》等。長期關注天文學的普及工作，多次參與天文奧林匹克競賽培訓及賽事工作；2005年起在北京師範大學開設《行星科學初探》通識課程（學院路共同體校際課程），受到廣大同學的歡迎，並因此獲2008年北京師範大學“很受本科生歡迎的十佳教師”殊榮。曾主持和承擔過多項國家和省部級項目，特別曾參於中國科學院高能物理所的天文衛星HMXT、中國科學院光電研究院有關神舟飛船定軌的工作，現主要從事星際/星周塵埃領域的科研工作。

詹想，理學碩士，畢業于北京師範大學天文系，現為北京天文館副研究員，北京天文學會會員、中國博物館協會和北京博物館學會會員。主要從事天文科普教育、天文觀測和攝影、太陽系小天體等領域的研究。曾在《天文愛好者》雜誌連載“觀測攻略”系列文章；是天文科普圖書《跟我一起去追星——星空攝影指南》、《相約星空下》的作者或主要作者；為北京地區戶外觀星組織“星緣山風隊”創始人和隊長，長期帶領隊員在京郊各地賞美景和星空。致力於讓所有人知道：在你身邊就有壯美的星空！微博帳號@北京天文館詹想有4.3萬粉絲，在中國天文科普界有很大的影響力。

編輯推薦

本書作者，美國天體物理學家埃裏克·蔡森和史蒂夫·麥克米倫都是長期從事天文學研究和教學工作的資深學者。他們的研究著述等身，《今日天文》是其中最突出的代表作，是當今最為暢銷的天文學通識讀物，全書氣勢恢宏，洋洋灑灑，蔚為大觀，以廣闊的時空視角，深入淺出、圖文並茂地展示了當代天文學的基本概念、觀測現象和研究發展的歷程。

本書科學知識不難，但是涉及的知識面卻非常廣，基本包括了天文學的方方面面，從業餘愛好者關注的星座、望遠鏡，到比較專業的星系團、宇宙學等，完全稱得上是全景式展現天文學各個領域的一部巨著。

本書是廣大天文科普愛好者、天文工作者的必備枕邊書，同時完全可以作為廣大高校學生及中學生的通識教育課教材。

媒體推薦

·本書全面系統地介紹了現代天文學，內容豐富，知識嚴謹，視角廣闊，展現了現代科學所揭示的宏偉壯麗的宇宙圖景，為我們打開了星空的大門！

——中國科幻第 一人，亞洲首位雨果獎得主，九屆中國科幻小說銀河獎得主，《三體》作者 劉慈欣

·本書是一部不可多得的全面介紹天文學基礎知識和最新研究進展的優秀科普作品。我相信，無論是高中生、大學生及廣大天文愛好者，甚至是天文專業的學生，都將開券有益，從中找到自己有興趣的內容，感受天文學的奇妙與魅力！

——國家天文臺副台長，中國天文學會第十一屆理事會理事長 趙剛

·手裏拿著這部書的中文版樣稿時，我的心情除了激動，更多了一份欣慰——國內的廣大天文愛好者們，終於可以零障礙地閱讀這部天文科普巨著了。如果你想只看一部書就對天文學有很大程度的瞭解，那麼她是非常合適的選擇。向所有人，尤其是熱愛科學的高中生和初中生推薦這部書！

——北京天文館館長、天文科普專家 朱進

·這是一本既非常基礎、系統，又非常前沿的天文入門書。如果在我中小學，甚至大學和研究生的時候國內有這本書，就不用後來改行做天文學研究的時候那麼辛苦地惡補天文知識了。強烈推薦給所有喜歡天文、學習天文，甚至從事天文學研究的讀者！

——中國科學院高能物理研究所研究員，中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任 張雙南

·《今日天文》深入淺出，圖文並茂，對天文知識的覆蓋非常系統全面，同時又兼顧了當今前沿的研究成果，是一本不可多得的基礎天文學的大學教材！

——國家天文臺首席研究員，中國科學院大學天文與空間科學學院副院長 劉繼峰

·人類不僅關注眼前的世界，更驚奇絢麗的星空和浩瀚的宇宙。《今日天文》深入淺出、圖文並茂，將博大精深的現代天文學知識生動地展現在讀者面前，是一本難得的適合寬泛讀者群體的天文普及讀本！

——教育部長江學者特聘教授，國家傑出青年科學基金獲得者，北京天文學會理事長，北京師範大學天文系主任 朱宗宏

·本書兩位作者擅長向大眾介紹天文知識，其第8版兼顧最新天文發現和理論解釋，圖文並茂，是初學者的理想讀物。相信本書的出版勢將有效地改善我國天文通用教材的現狀，亦將在華人文化圈內產生積極反響！

——北京大學教授 徐仁新

譯者序

《今日天文》可能是世界上排名第一的、最為暢銷的天文學通識課程教材，它的寫作流暢、不拘一格，但卻具有嚴肅的科學性，書籍配有令人賞心悅目的藝術性插圖，並且致力於用新穎的媒體手段來傳播推陳出新的天文內容。中譯本分為三卷：第一卷“太陽系和地外生命探索”、第二卷“恒星：從誕生到死亡”及第三卷“星系世界和宇宙的一生”。全書涵蓋了天文學的發展史、天文研究的物理基礎和工具，帶領讀者探索地球、太陽系、恒星、星系和宇宙本身，引導讀者超越地球的限制，跨越當前的時間，向外觸及遙遠的太空和宇宙，甚至是另一個地球、另一個文明。不僅如此，作者還通過引入科學研究的迴圈，讓讀者瞭解科學研究是如何進行的，我們如何利用這種科學方法來知曉宇宙的運作及各種天文現象的相互聯繫。

二十多年來，結合幾乎是全世界使用最廣泛的、先進的線上天文教學和考核系統“MasteringAstronomy（精通天文學）”，《今日天文》佔據了眾多美國大學及部分歐洲大學天文通識課程的講臺，同時也積極推動了美國大學天文通識教育的普及。《今日天文》的影響也遍及我國，目前國內廣泛使

用的《天文學基礎》《天文學概論》及《天文學教程》等教材都在一定程度上受到了該書的影響。如此好書，在之前二十多年裏，由於種種原因沒有得以引進，而絕大多數中國讀者也因語言問題而無緣一讀，實在是一

大憾事。譯者曾在上世紀90年代末得到過該書的第3版，由此得以窺見許多當時天文學的新發現。如今，機械工業出版社首次在國內引進該書紙質版，期望通過發行此書能促進天文科學在國內中學和普通高校內的普及。我們很高興也很榮幸能夠作為本書的譯者向大家推薦這部對天文愛好者而言堪稱鴻篇巨著的《今日天文》。雖然國內各類天文科普圖書並不少，但非常系統又非常詳細地把整個現代天文學全貌用圖文並茂的生動形式徹底展示出來的可以說是鳳毛麟角。這一

點正是《今日天文》在國外流行多年的原因之一。

《今日天文》的定位主要是面向國外（美國）大學以前沒有學習過大學數理基礎類課程的、非物理或非天文專業的學生，它依靠定性推理並通過與學生熟悉的物體和現象進行類比來展示廣闊的天文學，並在敍述中儘量避免複雜的數學和物理運算。鑒於國內中學物理和數學的教學已接近甚至超過美國普通大學的本科低年級，本書其實也很適合作為國內中學天文科學課程的教材使用。實際上，本書不只是教材，更是一部天文大全的科普書：有大量第一手的照片和精心繪

制的彩圖，行文生動活潑，用很多讀者熟悉的日常事例來講述天文知識。本書同樣非常適合廣大天文愛好者，尤其是愛好天文學的中學生和大學生閱讀，不同年齡段和知識層次的讀者都能從本書中獲益良多。

本書的兩位作者都非常專業，都有豐富的科學論文和科學普及著作的寫作經驗，並曾獲得過文學方面的獎項。他們的這部心血巨作，不僅向我們傳達了他們對天文學的熱情，也喚醒了我們對自己所處的不可思議的宇宙的關注。兩位作者都非常勤奮，每隔幾年就會結合當時最新的天文發現和理論，把全書內容更新再版。原書幾乎每隔三年就會再版一次，如今已經是第8版。這一更新絕非簡單地修改字詞或者加上一兩句話那麼簡單，而是內容的更新，甚至許多次會將整個章節體系重新編排。這樣的編排再版也為我們的翻譯工作帶來了“麻煩”。當我們剛開始著手翻譯時，參照的還是第7版。但當翻譯工作進行了一大半時，編輯突然告知第8版已經出版，版權剛剛拿到，已經完成的翻譯工作幾乎要完全重新校排甚至是重新翻譯……很難述說當時內心的感受!

撥雲見日，經過近兩年的翻譯工作，《今日天文》的最新版（第8版）終於能夠呈現在讀者面前了。在這裏我們非常感謝機械工業出版社的張金奎編輯，正是他的策劃才使得《今日天文》的中譯本得以付梓面世。

如今，資訊傳播已經進入“互聯網+”時代，我們也期望《今日天文》的電子版、網路版在不遠的將來也能與讀者會面。本書的出版還得到了北京師範大學天文系及北京天文館領導的大力支持，北京師範大學的張同傑教

授也十分關心本書的翻譯工作。

《今日天文》翻譯分工如下：“太陽系和地外生命探索”卷第1、2章由高健翻譯，第3~12章由詹想翻譯；“恒星：從誕生到死亡”卷第1~11章由高健翻譯；“星系世界和宇宙的一生”卷第1章由高健翻譯，第2~6章

由詹想翻譯；原書序言由高健、詹想共同翻譯，附錄內容由高健翻譯，全書最後由高健統校。當然，《今日天文》幾乎涵蓋了天文學的方方面面，內容博大精深，兩位元譯者熟悉的天文領域不可能如此全面，加上自身才

疏學淺，書中難免有翻譯錯漏、表達不及的地方，甚至謬誤之處也在所難免，懇請各位專家和讀者不吝批評指正。歡迎給我們發郵件進行交流：jiangao@bnu.edu.cn，universezx@bjp.org.cn，我們非常希望得到您的反饋和建議！

原書序

天文學是一門充盈著新發現的科學。在新技術和新穎理論見解的推動下，對宇宙的研究不斷地改變著我們對宇宙的理解。我們很高興能有機會在這本書中呈現一些具有代表性的當今天文學中已知的事實、不斷發展的思想和前沿發現的事例。

《今日天文》面向以前沒有學習過大學科學課程和不主修物理或天文專業的學生，可用于一個或兩個學期的非技術性的天文學課程。我們展示天文學的廣闊視野，直截了當地進行描述，省略了複雜的數學運算。然而，複雜數學運算的缺失，卻並不會妨礙我們討論重要的概念。相反，我們依靠定性推理並用學生熟悉的物體和現象進行類比，用於解釋問題的複雜性，以避免過分簡化。我們試圖向學生傳達我們對天文學的熱情，喚醒學生關注我們所處的不可思議的宇宙。

我們非常高興地看到，本書的前七版深受眾多天文教育團體的喜愛。很多老師和學生在使用本書的早期版本後，給了我們有益的反饋和建設性的批評，我們從中學會了如何更好地表達天文學的原理和興奮點。許多受這些意見啟發而得到的改進已被納入了這個新版本中。

第1章 銀河系 太空中的旋渦

1.1 我們的星系家園

1.2 丈量銀河系

探索1-1 早期“電腦”

1.3 銀河系結構

1.4 銀河系形成

1.5 銀河系的旋臂

探索1-2 密度波

1.6 銀河系的質量

1.7 銀河系中心

章節回顧

第2章 星系 宇宙的基本成分

2.1 星系的哈勃分類

2.2 星系在太空的分佈

2.3 哈勃定律

詳細說明2-1 相對論紅移和回溯時間

2.4 活動星系核

2.5 活動星系的中央引擎

章節回顧

第3章 星系和暗物質 宇宙的大尺度結構

3.1 宇宙中的暗物質

3.2 星系碰撞

3.3 星系的形成與演化

探索3-1 斯隆數位化巡天

3.4 星系中的黑洞

3.5 大尺度上的宇宙

章節回顧

第4章 宇宙學 大爆炸和宇宙的命運

4.1 很大尺度上的宇宙

4.2 膨脹的宇宙

4.3 宇宙的結局

4.4 空間的幾何學

詳細說明4-1 彎曲的空間

4.5 宇宙會永遠膨脹嗎？

4.6 暗能量和宇宙學

探索4-1 愛因斯坦和宇宙學常數

4.7 宇宙微波背景

章節回顧

第5章 早期宇宙 回到時間的起源

5.1 回到大爆炸

5.2 宇宙的演化

探索5-1 關於基本力的更多知識

5.3 原子核和原子的形成

5.4 暴脹的宇宙

5.5 宇宙中結構的形成

5.6 宇宙結構和微波背景

章節回顧

第6章 宇宙中的生命 我們是孤獨的嗎？

6.1 宇宙演化

探索6-1 病毒

6.2 太陽系中的生命

6.3 銀河系中的智慧生命

6.4 尋找外星智慧

章節回顧

附錄

附錄1 科學計數法

附錄2 天文測量

附錄3 表格

檢查題答案

概念自測答案

圖片/文字授權

星圖

教學支持申請表