宇宙进化史/合众科学译丛 115盘 下载 pdf txt 电子版 mobi snb docx

埃里克·简森著的这本《宇宙进化史》介绍了宇宙进化的七个历史时代，即从没有固定形状的射线时代到人类文明的起源时代，在这个过程中，他把宇宙中 微观与 宏观的方面展示出来，也包括它们之间复杂微妙的关系。

内容包括粒子时代转瞬即逝的简单体、星系时代物质结构的层级、恒星时代锻造元素的熔炉、行星时代生命的栖息地、化学物质时代物质加能量、生物学时代复杂性持续、文化时代从智力到技术以及一个全新的时代。

前言

序章 宇宙学概论

章 粒子时代

转瞬即逝的简单体

第二章 星系时代

物质结构的层级

第三章 恒星时代

锻造元素的熔炉

第四章 行星时代

生命的栖息地

第五章 化学物质时代

物质加能量

第六章 生物学时代

复杂性持续

第七章 文化时代

从智力到技术

后记 一个全新的时代

埃里克·简森，塔夫斯大学物理学、天文学和教育学教授，领导怀特中心从事科学教育工作。他也是《宇宙的黎明》《物质和生命的起源》《宇宙进化》《自然界复杂性的增加》等一系列著作的作者。

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如果红 内部的不平衡状态一直继续下去，那么它的内核将发生内向 ，而其余的部分则将分散到宇宙中，存在于这样一颗衰老恒星当中的各种力量和压力将慢慢地把恒星拉扯得四分五裂。幸运的是，老恒星中发生的收缩和扩张运动并不会无穷尽地继续下去，在恒星中的氢气消耗完毕——1亿年之后时，另一件事情便会发生——氦元素开始燃烧。此时，恒星中的自然温度调控器切断了热量的继续流出，恒星核再一次达到了稳定状态，虽然这看起来像是恒星的起死回生，但实际上，这样一个状态只能维持很短的时间。 在红 的内部深处，密度将不断地增加，内部压力也将不断增加，当恒星核内的物质密度增加到比普通恒星核密度高出1000倍时，气体粒子之间便能发生足够猛烈、频繁的撞击，并且能够通过撞击产生出足够的摩擦热量，来使得恒星核温度达到氦元素核聚变所需要的1亿摄氏度。因此，此时氦原子核之间的相互撞击便点燃了核火，氦元素开始聚合形成碳元素。在这之后的几个小时中，氦元素进行着猛烈的燃烧，就好像一颗无法控制的 一样。恒星在这个时候居然没有发生 ，这着实令人惊讶。 虽然这场新的核反应维持的时间很短，但是，它仍旧释放出了大量的能量，这些能量足够让恒星核中的物质在一定程度上变得稀薄，因而能够降低内核的密度，缓解带电原子核之间产生的紧张压力。恒星内核中发生的这场小小的扩张调整将停止由万有引力所引起的恒星收缩运动，从而建立起一种新的平衡——这是一种处于量子级别的平衡，它发生在分布密集的电子之间，而这些小小的电子紧紧相邻，彼此间几乎相互接触，从而让衰老的恒星抵抗住了万有引力的作用。 另一个需要澄清的技术问题是，事实上，氦元素转化为碳元素的过程是分两步进行的，这个过程也被称为“三阿尔法过程”：首先，两个氦原子（也就是所谓的阿尔法粒子）结合形成一个铍原子核，这是一种极不稳定的原子核，它将很快（在不到1微秒的时间内）分裂为两个氦原子——于是这个过程便可能陷入一种无尽的循环中。但是（这也是过程的第二步），由于氦原子的密度极高，因此，氦原子核便有机会与新生成却还未来得及解体的铍原子核发生相撞，这并不是什么奇迹，也不是什么“人为”事件，在这场核反应发生、重元素诞生的过程中并没有任何超自然力量在发挥作用。相反，正是由于红 核中的高密度，氦原子核与铍原子核发生相撞所需要的时间才比铍原子核发生分裂所需的时间要短，而这个过程的结果便是碳的生成，碳元素是一种 重要的元素，我们将在“化学时代”一章中谈到它。 一旦氦转变为碳的过程开始，红 的内核便获得了稳定，而它中间层中发生的氢元素转变为氦元素的过程便会渐渐停止。之前，恒星外层扩张的速度过快，已经超出了恒星再次建立的平衡结构的范围，而此时，恒星便能略微地进行一些收缩，将之前膨胀的体积缩小一些。和恒星生命晚期发生的其他变化一样，这种微小的体积调整发生得很快——至少在宇宙学的标准下是这样——全程不超过10万年。 P200－201

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书籍介绍

本书介绍了宇宙进化的7个历史时代，即从没有固定形状的射线时代到人类文明的起源时代，在这个过程中，他把宇宙中最微观与最宏观的方面展示出来，也包括它们之间复杂微妙的关系。主要内容有：粒子时代转瞬即逝的简单体、星系时代物质结构的层级、恒星时代锻造元素的熔炉、行星时代生命的栖息地、化学物质时代物质加能量、生物学时代复杂性持续、文化时代从智力到技术以及一个全新的时代。