第一推動叢書 插圖本:從大爆炸到大終結 [How to Build a Universe] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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[英] 本·吉利蘭 著，蕭耐園 譯

圖書標籤:

• 宇宙學
• 天文學
• 物理學
• 科普
• 大爆炸
• 宇宙演化
• 科學普及
• 插圖本
• 第一推動
• 宇宙起源

齣版社： 湖南科學技術齣版社

ISBN：9787535793003

版次：1

商品編碼：12219179

包裝：軟精裝

外文名稱：How to Build a Universe

開本：16開

齣版時間：2017-11-01

用紙：雅緻紙

頁數：224

正文語種：中文

編輯推薦

　　

★講宇宙的圖書有很多，而我們之所以選擇引進這本書，是因為它的圖文確實足夠突齣，作者對知識點取捨得當，深入淺齣，讀起來通俗易懂且十分有趣，足以讓我們解釋給彆人。

★醒目而準確的配圖，幽默而博學的故事，科學插圖畫傢本·吉利蘭用親切的語言告訴我們，宇宙從大爆炸開始，時間由此開始，並帶領我們一直到現在。

★當你想捧讀這本書時，一定是對廣袤的宇宙充滿瞭好奇，那麼這本書對得起你的這份探索精神，它一定會滿足你對宇宙的想象和知識需求。

★數次調整排版，整體精心設計，UPM芬歐雅光紙全彩內文，參照原版圖書調色印刷，從內容到載體都物有所值。

　　

內容簡介

　　

本書主要介紹宇宙是怎樣形成的：我們如何發現大爆炸，能量如何成為物質，一係列物理定律如何使得物質相互作用産生瞭恒星、星係和生命，以及宇宙的未來是終結還是重生。如果宇宙不是我們想象的唯1存在，那麼它的逝去並不會讓我們對生命的存在感到迷茫。

l 我們發現大爆炸，放棄瞭宇宙靜止和永恒的觀點。

l 第一批物質粒子怎樣形成，正是它們構成瞭我們的宇宙。

l 基本作用力創造第一批復雜的結構，點燃第一批核火焰，促使宇宙擺脫黑暗。

l 恒星作為宇宙壓力鍋烹飪齣一些重元素來，坍縮星體造齣瞭黑洞。

l 培植幾個大星係，並由黑洞經營我們的宇宙園地。

l 黃色太陽作為熱菜，獻上我們的招牌菜——地球，並準備生命的配方。

估量宇宙萬物的結局，從宇宙切割齣奇點並創造一個多元宇宙。

　　

作者簡介

本·吉利蘭 Ben Gilliland

本·吉利蘭是一位獲奬的科學作傢和插畫傢。他於2005年開始為英國《地鐵報》的通俗宇宙科學專欄寫稿，為大眾講解科學知識，並因此赫赫有名。2013年他獲得瞭Arthur Clarke爵士太空成就奬。

內頁插圖

精彩書評

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目錄

引　言

第1章　我們怎樣發現大爆炸

第2章　宇宙誕生

第3章　我們怎樣發現原子

第4章　作用於宇宙的力很強

第5章　恒星誕生

第6章　恒星的一生和死亡

第7章　會見星係園丁

第8章　烹煮太陽係

第9章　終結還是重生

名詞注釋

索　引

緻　謝

精彩書摘

你本身的奇跡 / 引言

當人類首次考量自己的生存狀態時，他麵對的是一個環境惡劣的世界。早期人類以遊獵方式按小型部族群居，無從把握自己的命運，所以他們設想自己的命運掌握在諸神手中。不管怎麼說，把希望寄托於神跡，對於短暫而艱難的生涯來說，總比徒然悲嘆要強。後來科學逐漸萌興，通過搜集證據和驗證想法，發現瞭支配宇宙的自然規律和機製。隻要正確地運用雄辯的思想、證據和實驗，即使奇跡也能解釋。

隨著科學破除瞭迷信的神跡，它揭示瞭一切奇跡中最大的一個——你本身的奇跡。你的旅行開始於約138億年前時空存在之前的那個時候，時間就從那時開始。在一無所有的某個地方，即將開始的宇宙中可能存在的一切都擠壓在一個比最小的粒子還小的所在。後來（原因尚不明白）所有這潛在的一切都在一次勢不可擋的“大爆炸”中釋放齣來瞭，宇宙由此誕生。起初的宇宙是超高溫的等離子體，就像一鍋沸騰不已的熱湯，逐漸膨脹並冷卻，隨著這一進程，從這鍋湯裏首批粒子結閤生成。所有這些粒子以物質和反物質的兩種類型産生。如果說物質和反物質是等量地産生的，那麼在後來確實發生的兩者互相湮滅的連鎖反應中，宇宙本來會消失殆盡。可是由於我們尚不知道的原因，物質的數量稍稍多於反物質，於是宇宙（連同潛在的你）便得以存在至今。

不過你的存在還不是一個唾手可得的結論。隨著宇宙的膨脹，物質嚮四周擴散。要是物質分布得十分均勻（就像把水倒進一個水桶），那麼它將永遠保持那樣的狀態。幸好膨脹的宇宙並非絕對均勻，在局部區域物質稍微密集些，引力便大行其道。越來越多的物質被吸引在一起形成瞭氣態星雲，星雲坍縮産生瞭足夠高的熱量和壓力，觸發瞭核聚變反應，使首批恒星閃耀光芒，而且把原子壓縮在一起産生瞭多種重化學元素，而你正是由它們構成的。

如果所有這些化學物質都封閉在恒星內部，那也沒有用處。幸運的是這些早期恒星質量真大，而大質量恒星則是短命的，所以當恒星在煉成這些重元素後，作為超新星而爆發——把這些可再生的種子灑嚮宇宙的四麵八方。如果物理定律稍微有些不同，這些恒星的質量就不會那麼大，大到足以“砰蓬”爆發，那麼構成你身體的化學元素隻煉到一半，而且隻能永遠鎖藏在一個個冷卻的碳團裏（指白矮星 ——譯注）。幾十億年以後，經過幾輪核聚變反應的循環，星係形成瞭，宇宙還存在著，稱為銀河係的一個星係將要見證隨後的奇跡。

大約在45億年以前，在一顆不起眼的恒星周圍，有一顆行星從塵埃和冰塊盤鏇著的星周盤裏凝聚而成。它有些不忍卒睹——隻是一個有金屬沉積、被燒焦的熾熱熔岩球——但是它畢竟已經形成，而且與恒星的距離幾近完美。它離得不太近，避免成為熱不可耐的火爐，也離得不太遠，不緻成為大而無當的冰塊。正是在這顆行星上生命應運而生，這看似代錶瞭最佳的機遇，而且似乎造就瞭一個很大的奇跡。

真正的奇跡來自於一個火星大小的行星狀天體，它猛撞我們的幼年行星，把很大一團岩態物質拋嚮太空。這就形成瞭月球。生成月球的這次撞擊也讓地球自轉軸歪嚮一側，這就意味著太陽的能量不緻於集中投射到單一區域，而且月球的引力也阻斷瞭地球繞軸的無序晃動，這使得地球的氣候穩定，阻止瞭氣候的劇烈動蕩（而這可能滅絕生命）。月球的誕生使地球成為生命的理想搖籃，但還不止於此，月球的引力推動著地球的海洋，潮汐日復一日地衝刷著今日大陸的海岸綫。可能正是這種潮汐作用反復而有序地齣露又淹沒海灘，纔是促使生命進化的首要原因。

對你來說這是最後的奇跡……。這些首批單細胞的生命體，不論是什麼機製導緻它們演化，我們的祖先總來自它們之中。當你今天坐在這裏讀著這本書的時候，你和這些微小的浮遊生物之間曾經存在一條連綿不斷的紐帶。38億年以來，咱們祖先中的每一代都長時間地生存過，足以把它們的遺傳因子留傳給下一代。這是多麼不可思議，經過近 40 億年來的物種滅絕、弱肉強食、疾病流行、社會劇變、戰爭殺戮和飢荒肆虐，一條連綿不斷的生命之鏈通嚮於你。

這就是我所稱的奇跡。

在這本書裏我們將描繪能量怎樣成為物質，一係列物理定律如何導緻物質相互作用，産生瞭恒星、星係和你。我們還將描述一些科學發現和突破，它們幫助我們理解宇宙是怎樣形成的。

怎樣測量宇宙 / 第1章 我們怎樣發現大爆炸

即使近如19世紀，你也很難強求天文學傢告訴你天體的距離，盡管它們可能較近，諸如火星和金星之類；至於更遠的恒星和星雲，那隻能靠猜測瞭。

正如我們所見，17世紀望遠鏡的發明開闢瞭天文觀測的新前沿——曾經難用肉眼察覺的針尖大的光芒頃刻間被發現原來是行星、衛星和彗星。即使我們能直觀地看到宇宙在眼前膨脹，問題仍在於科學傢們既不能跨步子測度或拉捲尺丈量，也不能像鬧市中的測工用“計裏程車”之類的工具去測定天體之間的距離。那麼他們是怎樣測量空間距離的呢？

視差角

對於較近的物體，用一種稱為三角視差的數學上比較簡單的方法就能得到答案，為瞭不使你因迴想起學校裏學習幾何而産生恐慌，我們就隻稱它為“視差測量”（上世紀70 年代有一部精彩的科幻驚險電影曾經涉及到它，你是否想到啦？）

現在，你隻要按下述簡單步驟去做，就能看到視差效應：

1.竪起一根手指離開你的鼻子幾英寸（1英寸＝2.54厘米），閉上一隻眼睛。

2.注意你的手指相對於背景物體的位置。

3.現在閉上這隻眼睛，睜開另一隻眼。

[如果你是賽剋洛普斯（希臘神話中的獨眼巨人——譯注）這個門道就行不通瞭]，於是你將看到你的手指似乎跳到瞭彆的位置。

之所以會有這種“跳躍”發生，是因為兩隻眼睛有幾厘米的間隔，每隻眼睛從稍微不同的方嚮去看這隻手指。 （竪手指的視差實驗不宜在公共場所去做， 因為竪起手指並誇張地眨眼的行為會引起誤解。）

通過測量這一視差運動並應用簡單的幾何關係就能測定比如手指到你鼻子的距離。

同樣的方法也能用於測量很遠物體的距離，例如山脈、月球、行星，甚至星係。很可惜（可能毫不奇怪）距離越遠，視差運動越小，於是距離也就更難以測定。

再次伸齣那根手指，並把它一下放迴到你的鼻子跟前。現在，再次睜開並閉上你的眼睛，但是這迴請把你的手指慢慢地嚮前移去。隨著手指的前移，你會看到視差變得越來越小。這是由於（除非你碰巧是條雙髻鯊）你的雙眼靠得很近，而隨著手指移開，眼睛看嚮手指的角度之差逐漸減小。

當天文學傢用視差法測量空間天體的距離時，情況也一樣。為瞭測量到月球的距離（隻有40萬韆米），天文學傢要把他們的“眼睛”（也就是兩架望遠鏡）放到幾韆英裏（1 英裏＝1.609韆米）開外。但是，即使為瞭測量最近行星火星和金星的距離，也要棘手得多。

即使把望遠鏡放在地球相對的兩頭（ 約1.2萬韆米）與到火星的驚人距離（離地球最近時達5600萬韆米）相比，形成一個非常尖細的三角形。但是，雖然角度極小，還是能夠測量的。

當天文學傢用視差法測量空間天體的距離時，情況也一樣。為瞭測量到月球的距離（隻有40萬韆米），天文學傢要把他們的“眼睛”（也就是兩架望遠鏡）放到幾韆英裏（1 英裏＝1.609韆米）開外。但是，即使為瞭測量最近行星火星和金星的距離， 也要棘手得多。

即使把望遠鏡放在地球相對的兩頭（約1.2萬韆米）與到火星的驚人距離（離地球最近時達5600萬韆米）相比，形成一個非常尖細的三角形。但是，雖然角度極小，還是能夠測量的。

《第一推動叢書·插圖本：從大爆炸到大終結》 寰宇初啓，萬象伊始：宇宙的宏偉序麯 仰望星空，我們不禁會問：這浩瀚無垠的宇宙，究竟是如何誕生的？從一個不可思議的奇點，到如今星辰大海的壯麗景象，其間的演化過程充滿瞭令人驚嘆的奧秘。本書將帶領我們踏上一場穿越時空的史詩之旅，追溯宇宙從最初的閃耀到如今的壯闊，再到遙遠未來的種種可能。 一、 宇宙的黎明：大爆炸的餘暉 我們的旅程始於大約138億年前，那個被科學界稱為“大爆炸”的瞬間。想象一下，所有的物質、能量、時間和空間，都壓縮在一個比原子還要小的奇點之中。然後，在刹那間，一場驚天動地的膨脹爆發瞭。這不是一場發生在太空中的爆炸，而是空間本身的膨脹，是時間和物質的創造。 在大爆炸的最初幾秒鍾，宇宙經曆瞭一係列令人難以置信的轉變。溫度高得超乎想象，基本粒子如誇剋、輕子等紛紛形成。隨著宇宙的冷卻，質子和中子開始結閤，形成瞭最簡單的原子核，主要是氫和氦。這個時期，宇宙是一片熾熱、稠密的等離子體海洋，光無法自由穿行，我們所見的“宇宙微波背景輻射”便是那個時期留下的最古老的迴聲，它均勻地分布在宇宙的每一個角落，仿佛是宇宙嬰兒時期的第一張照片。 二、 星雲的搖籃：恒星與星係的誕生 隨著時間的推移，宇宙繼續膨脹和冷卻。在引力的作用下，那些密度稍高的區域開始吸引周圍的物質。巨大的氫和氦氣體雲團在引力坍縮的作用下，開始鏇轉、聚集，溫度不斷升高。當核心溫度達到一定程度時，核聚變反應被點燃——一顆顆恒星就此誕生！ 這些早期的恒星，被認為是“第一代恒星”，它們體積巨大，壽命短暫，但燃燒的卻異常猛烈。它們在自己的核心裏鍛造齣更重的元素，如碳、氧、鐵等。當這些巨星走嚮生命的終點，它們會以壯麗的超新星爆炸結束，將它們在核心熔煉齣的元素拋灑到宇宙空間中。這些“星塵”成為瞭下一代恒星和行星的原材料。 星係，這個我們賴以生存的銀河係，也是在這個過程中逐漸形成的。引力將無數的恒星、氣體、塵埃聚集在一起，形成瞭各種各樣的大小和形狀的星係。它們如同一座座漂浮在宇宙黑暗海洋中的島嶼，在引力的牽引下，上演著一場場宏大的宇宙芭蕾。從鏇渦狀的壯麗到不規則的奇特，每一個星係都有著自己獨特的故事。 三、 行星的舞颱：太陽係的形成與生命的萌芽 我們的太陽係，也是在宇宙演化的長河中，大約46億年前形成的。它起源於一片巨大的星際分子雲，同樣是引力坍縮的産物。中心區域形成瞭熾熱的太陽，而圍繞著太陽鏇轉的扁平盤狀塵埃和氣體，則逐漸聚集、碰撞、吸積，最終形成瞭八大行星、矮行星、小行星和彗星等我們熟悉的成員。 地球，這顆藍色星球，就在這個恰到好處的位置上誕生瞭。它擁有液態水的存在條件，擁有適宜的溫度，以及一個能保護其免受有害輻射的大氣層。在漫長的地質年代裏，地球經曆瞭劇烈的變化，火山噴發、大陸漂移、冰河世紀，每一次變革都為生命的齣現和演化鋪平瞭道路。 生命，這個宇宙中最令人著迷的現象，究竟是如何誕生的？本書將探討生命起源的各種假說，從簡單的有機分子在原始海洋中自發聚閤，到復雜細胞的齣現，再到多細胞生物的演化。這是一個充滿未解之謎的領域，但科學傢們一直在不懈地探索，試圖揭示生命在宇宙中的普遍性。 四、 演化的奇跡：生命的繁榮與人類的崛起 從最簡單的單細胞生物，到如今種類繁多的動植物，生命的演化史就是一部壯麗的史詩。自然選擇的偉大力量，在億萬年的時間裏，塑造瞭形態各異、功能獨特的生命形式。恐龍的崛起與滅絕，哺乳動物的繁榮，以及最終，人類的齣現，都是這場宏大演化劇中的重要篇章。 人類，作為地球上最具智慧的生物，用我們的好奇心和探索精神，不斷挑戰著認知的邊界。我們發明瞭語言、工具，創造瞭文明，並開始思考我們在宇宙中的位置。我們仰望星空，試圖理解宇宙的規律，我們也在地球上創造著曆史，書寫著屬於我們自己的故事。 五、 宇宙的未來：終結的猜想與人類的彼岸 宇宙的故事並非就此結束。它仍在膨脹，但未來的命運卻充滿瞭不確定性。科學傢們提齣瞭幾種可能的結局： 大撕裂（Big Rip）： 如果暗能量的排斥力持續增強，最終會撕裂星係、恒星，甚至原子。 大凍結（Big Freeze）/熱寂（Heat Death）： 宇宙繼續膨脹，恒星耗盡燃料，星係逐漸分離，最終宇宙溫度趨近於絕對零度，一切活動停止。 大擠壓（Big Crunch）： 如果宇宙的物質密度足夠大，引力最終會戰勝膨脹，宇宙會開始收縮，最終坍縮成一個奇點，可能引發新的大爆炸。 不同的宇宙模型，基於我們目前對暗能量、暗物質等未知成分的理解，導嚮不同的結局。無論最終的命運如何，都將是宇宙演化的最終章，是宇宙故事的落幕。 本書不僅關注宏觀的宇宙演化，也深入探討瞭我們作為宇宙一部分的意義。我們是如何理解宇宙的？科學方法又是如何幫助我們撥開迷霧？從古代的星象觀測，到現代的望遠鏡和粒子加速器，人類認識宇宙的工具和理論不斷進步。 《第一推動叢書·插圖本：從大爆炸到大終結》 是一次對宇宙最宏大敘事的視覺化呈現。書中豐富的插圖，將抽象的科學概念具象化，讓讀者能夠更直觀地理解宇宙的誕生、演化以及我們所處的時代。它是一扇通往宇宙奧秘的大門，一次滌蕩心靈的宇宙探索，邀請每一位對星辰大海充滿好奇的讀者，一同走進這場跨越138億年的壯麗旅程。它不僅僅是一本書，更是一次對我們自身存在意義的深刻反思，以及對宇宙未來無限遐想的起點。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書的閱讀體驗遠超我的預期。它不僅僅是關於宇宙的起源和終結，更像是一次對宇宙演化規律的深度解析，同時又兼具瞭引人入勝的故事性和震撼人心的視覺效果。書中對宇宙大尺度結構的描述，對星係形成和演化的細緻描繪，都讓我驚嘆於宇宙的神奇與壯麗。作者在解釋那些復雜的物理概念時，采用瞭多種敘事手法，時而用精妙的比喻，時而引入哲學思考，讓整個閱讀過程充滿瞭智力上的挑戰和樂趣。我尤其喜歡書中對宇宙終極命運的多種猜想的探討，從“大撕裂”到“大擠壓”，再到“熱寂”，每一種可能性都充滿瞭想象力，同時也基於嚴謹的科學推測。這本書讓我意識到，我們對宇宙的認知仍然是有限的，但正是這種未知，纔激發瞭人類無盡的探索欲望。它不僅僅是一本教科書，更像是一扇窗戶，讓我得以窺見宇宙的浩瀚與神秘。這本書絕對能夠滿足那些渴望瞭解宇宙本質、對未來充滿好奇的讀者。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，一開始我對這本書抱有相當大的懷疑態度。市麵上充斥著太多打著“科普”旗號卻內容空洞的讀物，讓我對“從大爆炸到大終結”這類宏大敘事産生瞭審美疲勞。然而，當我真正沉浸在這本書的閱讀體驗中時，所有的疑慮都被拋諸腦後瞭。這本書的獨特之處在於它對科學概念的深度挖掘，同時又不失其趣味性和可讀性。它並非簡單地羅列事實，而是深入探討瞭支撐這些理論的物理學原理，並且是以一種引人入勝的方式呈現的。我從未想過，關於暗物質、暗能量這些神秘存在的討論，可以如此引人入勝，甚至讓我産生一種追根究底的衝動。書中對時間、空間本質的探討，對宇宙學模型的演變曆程的梳理，都讓我耳目一新。作者展現齣的紮實的科學功底和敏銳的洞察力，使得這本書不僅僅是一本科普讀物，更像是一次與宇宙最前沿思想的對話。我特彆欣賞書中對於一些重大科學發現的背景介紹，以及科學傢們在探索過程中的思考和掙紮，這讓冰冷的科學理論充滿瞭人性的溫度。這本書絕對能夠滿足那些對宇宙有著深度求知欲的讀者。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對宇宙論一直充滿好奇但又常常被過於專業的術語勸退的讀者，我必須說，《第一推動叢書 插圖本:從大爆炸到大終結》這本書簡直是一股清流。它以一種極為親切和富有啓發性的方式，帶領我走進瞭宇宙的宏大敘事。書中大量的精美插圖，不僅極大地提升瞭閱讀的愉悅感，更重要的是，它們有效地將那些抽象的物理概念具象化瞭。比如，那些描繪星係碰撞、黑洞吞噬的震撼畫麵，以及宇宙微波背景輻射的奇特圖景，都讓我在理解復雜的宇宙演化過程時，仿佛身臨其境。作者的敘述風格也非常獨特，他仿佛一位經驗豐富的嚮導，用耐心和智慧，一步步揭示宇宙的奧秘。我特彆欣賞書中對科學史的梳理，它讓我看到瞭人類在認識宇宙的道路上所經曆的艱難探索和智慧結晶。這本書不僅僅是關於宇宙的“是什麼”，更是關於“我們是如何知道這一切的”，這種探究的過程本身就充滿瞭魅力。讀完這本書，我對宇宙的敬畏之情油然而生，也對人類的求知欲有瞭更深的理解。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始是被它的封麵和書名吸引的。那種史詩般的名字，加上“插圖本”的標簽，讓我覺得這可能是一本能夠兼顧美觀和深度的讀物。閱讀過程中，我的期待得到瞭極大的滿足。這本書的敘述語言非常流暢，充滿瞭智慧和啓發性。它以一種非常宏觀的視角，勾勒齣瞭宇宙從誕生之初直到最終滅亡的完整畫捲。我特彆喜歡作者在講解過程中穿插的一些哲學思考，他並沒有止步於純粹的科學解釋，而是引發我們對自身存在、宇宙意義的深刻反思。例如，在討論宇宙的無限擴張時，他會引導讀者思考這是否意味著人類的渺小，或者又是否賦予瞭我們更廣闊的探索空間。書中關於時間旅行的設想，關於多重宇宙的可能性，這些令人著迷的科幻元素，也都在科學理論的基礎上得到瞭閤理的探討，讓人在驚嘆之餘，也不禁開始思考這些可能性。這本書的深度和廣度都令人印象深刻，它能夠滿足那些渴望拓寬視野、挑戰思維定勢的讀者。

評分☆☆☆☆☆

這本《從大爆炸到大終結》簡直是為我這種對宇宙充滿好奇但又對復雜科學術語望而卻步的讀者量身定做的！我一直對宇宙的起源和最終命運有著濃厚的興趣，但市麵上的一些科普讀物要麼過於晦澀難懂，要麼就隻是淺嘗輒止。當我在書店偶然翻開這本書時，就被它精美的插圖深深吸引住瞭。那些描繪星係形成、黑洞演化、宇宙膨脹的畫麵，仿佛將我帶入瞭宇宙的浩瀚之中，那些抽象的概念一下子變得生動而具體。作者的敘述方式也非常巧妙，他用一種非常講故事的口吻，循序漸進地引導讀者理解那些宏大的宇宙圖景。我尤其喜歡他將復雜的物理定律用類比和形象化的語言來解釋，比如在講解宇宙膨脹的時候，他用氣球錶麵描繪的點的運動來比喻星係的遠離，這種方式讓我這種非科學背景的讀者也能輕鬆理解。而且，插圖與文字的配閤堪稱完美，每一幅圖都恰到好處地補充瞭文字的說明，甚至有時候比文字更能直觀地傳達信息。我迫不及待地想知道，從最初的奇點到未來可能的大撕裂或大擠壓，宇宙的旅程究竟是怎樣的波瀾壯闊。這本書無疑將是我探索宇宙奧秘旅程中不可或缺的夥伴。