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[正版]出发吧 太空探险家 安东尼奥 埃里迪达托 太空科普 物理课 恒星 黑洞 超新星 量子 相对论 地外生命
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这是一次精心策划的太空冒险! 登上乘坐卡拉维尔号飞船,我们出发吧!
第1天,我们大部分时间都在深度睡眠中,由AI精心照顾。 第2天,我们首先会看到拐角处的月球。月球周围还有很多奇妙的物体。 第10天,环顾太阳系行星,介绍它们及类地行星、类木行星。 第153天,我们来到了太阳系的边缘。 5年287天,到达TRAPPIST-1星系——最有可能存在地外生命的星系。 19年140天,银河系像珍珠项链环绕在飞船周围,我们会看到黑洞。 33年227天,详解星系的形成、发展和演化机制。 经过33年227天的旅行,最后我们重返地球。
编辑推荐
◎一次不可思议又合乎科学的太空旅行,也是一堂别开生面的物理课! ◎关于太空的幻想,关于行星的秘密,都将在本次旅程中揭晓! ◎彗星、行星、恒星、黑洞、超新星,量子、相对论、地外生命……一切扑面而来,所有知识符合科学原理。 ◎真实模拟的太空生活。飞行中深度睡眠时我们的身体会有什么感觉?透过飞船的大窗户,我们能用肉眼看到什么?如何与地球的家人联系,和打电话一样方便吗? ◎全面、系统、前沿的太空科普。风趣、好读,直戳科普嗨点。干货补充,足够硬核。 ◎“上帝粒子”希格斯玻色子发现者,“科学界的奥斯卡”科学突破奖获奖者 著作。 ◎下船的那一刻,你就是太空探险家!抬头看看星星,那是我们的未来和使命。
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引言:旅行者的梦想 第一部分行前准备 1.狭义相对论的玩笑 2.出色的望远镜和显微镜 3.宇宙多么浩瀚 4.(几乎)与光一样快! 5.反物质推进和其他 第二部分旅程 6.旅程开始了 7.月球,星空一瞥 出发后第2天 8.木星,太阳系的长子 出发后第9天 9.太阳系的边界 出发后第153天 10.另一颗恒星与另一颗行星 出发后的5年287天 11.银河之王 出发后的19年140天 12.在无尽的虚无中, 这是一个没人想去往的地方 出发后的33年227天 13.准备回家 出发后的33年294天 致谢
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引言旅行者的梦想
出发去探索新的事物,是所有旅行者与生俱来的使命和梦想。从人类开始探索周围的小世界开始,这样的梦想就未曾改变过。探索的范围也越来越广:从居住的洞穴附近,到村庄的边界之外。然后,跨过高山,越过海洋;到达令人炫目的山巅,潜入海洋的深渊;向着极地永恒的寒冷出发,又闯入难以穿越的丛林、干旱贫瘠的沙漠中。人类总是不畏艰险、勇往直前,并不带有理性的目的。推动人类前进的绝不仅是采集、捕猎、开拓殖民地以及扩展自己的领地。事实上,最重要的推动力是认知的渴望,哪怕冒着丧失生命的风险。这种渴望,就像一块烙印着人类原始天性、具有象征意义的化石,如今仍存留在科学人的脑海中,存留在先驱者的脑海中,存留在始终探寻新的边界、并渴求突破的学者的脑海中。 很快,人类的探索范围就超越了地球,目光开始转向天空,那个浩瀚的、寒冷的、黑暗的天空。黑色的夜空里满是远得无法企及的星辰,正因为这一点,它显得更加神秘,充满吸引力。一开始,探索天空只是柏拉图的愿望。随后,出现了第2一次跃入虚无宇宙的尝试,但很快就带着胆怯被地球这个温暖的家召唤回来。再后来,人类又向前迈出了勇敢的一步:坐在几立方米的钢制的空间里,进入太空轨道中。最后,人类终于能做到斩断和地球的联系,征服月球,这一事件使得地球最终成为苍穹中的一个客体。 一切才刚刚开始。尽管不是采用直接的方式,我们已经用带有“人类智慧”的仪器,观察和触碰了行星、卫星,甚至彗星。我们的太空探测器已经到达了太阳系的边缘,并轻声向我们叙述着浩瀚的、冰冷的“宇宙之空”。在这样的宇宙中,探测器一直都在飞行,并且,只要时空存在,它们就会一直飞行下去。它们离家越来越远,承载着我们认识未知、征服未知的渴望。
那么,现在等待我们的又是什么呢?可以打赌的是:很快,我们对太阳系就会十分熟知。我们为何不穿越太阳系,到达太阳系以外的较近的恒星去看一看呢?我们为何不去银河系漫游一番呢?然后,离开银河系,穿越到其他成千上万的星系中去观察一下呢?然后……再然后…… 然后,美梦消失了,我们醒过来,发现自己的生物属性是有限的;发现在宇宙无尽的时空面前,生命留给我们的时间是短暂的;发现我们对能量和新技术的需求是迫切的;发现物质所受的速度是有限制的,这样的客观规律是无法避免的。那么,我们已经到达了梦想和旅程的终点吗?或许不是。作为人类这样一种勤劳、充满好奇心的生物,我们可以尽情地发3挥自身的聪明才智,去进行颠覆性的发明和创造,去破解物理规律,拓展认知局限,从而获得开拓者的胜利。 太空旅行者的目的便是去认识星球、发现未知、发现地外生命的各种形态。根据逻辑推理,我们不要期待地球附近的太空和银河系外的太空有什么太大的差异。天文观测告诉我们:在仪器目前可探测的范围之内,外太空相对而言都是相同的。同样,根据合乎情理的推断,几乎可以肯定的是:无数和地球相似的行星上存在着多样的生命形式,可能类似于我们人类,甚至比人类更加聪明。 尽管存在一些不切实际的目标,人类渴求直接探索宇宙的愿望如此强烈。通过使用太空探测器,有些目标已经达成。然而,在这一事实面前,我们仍然可以问自己:载人航天飞行的必要性是什么?回答可能是多样的,有一些原因也肯定不是科学层面的。显然,观察、描述宇宙所体会的愉悦感是无价的,就好像把人类理想的旗帜插上美洲新大陆所带来的荣耀感一样。还有其他的各种潜在因素推动着载人航天飞行,这些我们也不能忽视,诸如一些政治、法律、经济因素等,它还是国家荣耀和威望的象征。当然,人类空间探索也面临种种问题:巨额的花费、技术的限制等。事实告诉我们:20世纪70年代初,当人类为“阿波罗计划”付出巨大的代价之后,就再也没有人登上离我们如此之近的月球,也没有登陆离我们很近的其他星球。除此以外,人类生物属性的限制,尤其是物理因素的限制,极大地阻碍了我们探索太阳系外的空间,例如:无限遥远的、我们大脑完全无法想象的距离,还有光速造成4的旅行障碍,这一点,爱因斯坦已经通过相对论的正确性予以了证明。 相对论并没有带领我们进入科幻世界,它用跃入超时空、头朝下跌入“虫洞”、曲率发动机等概念,让我们看到了远距离时空旅行的希望。它给予了我们小小的安慰,至少是理论上的安慰,它告诉我们:无须打破物理和生物规律,我们也可能用接近光的速度,完成星际旅行。时空间隔的相对性使得宇航员能够完成一些短暂的旅行,他们十分渴望在银河系内外探索未知。但这些旅程对于在家等待他们的人来说却是漫长的,旅程总是将他们与家人的时空轨道和命运隔离开来。 我们通过近几十年的努力,在宇宙的“地图”上留下了光辉的印记。因此,这张地图为我们今后可能的太空之旅提供了可靠的参考。未来的旅行虽然令人难以想象,却依旧可以实现。我们期待着有那么一天,当人类突破技术障碍的时候,可以踏上这段旅程。现在,就让我们一同试着经历这段太空之旅吧,想象着从近距离观察宇宙的美妙,领会它的魅力,发掘各种潜藏的奥秘。让我们想象着超越科学的极限,越过技术的障碍,驾驶我们的“卡拉维尔号”飞船,飞向太空, 朝着右上方的仙女座星系出发吧……
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