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『簡體書』创世之辩：伽莫夫、霍伊尔和宇宙大爆炸（夜航船丛书）

書城自編碼： 4024250
分類：簡體書→大陸圖書→科普讀物→科學世界
作者： [美]保罗·哈尔彭[Paul Halpern]
國際書號(ISBN)： 9787547866740
出版社： 上海科学技术出版社
出版日期： 2024-08-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开 釘裝： 平装

售價：HK$ 88.5

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編輯推薦：
1.内容权威：作者大量采访了本书的两位主角——伽莫夫和霍伊尔的亲朋、合作者及同事，拥有全面真实的一手资料，基于此对伽莫夫、霍伊尔的经历及与之相关的重要人事展开叙述，娓娓道来，引人入胜。
2.通俗易懂：在叙述宇宙起源中，不可避免地涉及相对论、热核反应等艰深的科学概念，书中利用巧妙的类比和设想让“高冷”的理论变得平易近人，例如在阐释慢中子和快中子的差异时，编织了一个女孩售卖冰柠檬水的故事。即使是没有科学背景的读者，也能轻松阅读本书。
3.文笔优美：作者是一位文理兼修的高产科普作家和物理学家，曾获古根海姆奖、雅典娜文学奖等，有着丰富的写作经验。本书对于人物内心活动的刻画尤为细腻，伴随着历史势不可挡地向前，读来令人感慨。正如书里借福勒（W.Fowler）之口所说“我们所有人都是真正的、字面意义上的点点星尘。”
內容簡介：
宇宙是如何形成的？这个问题是20世纪最激烈的科学辩论之一。这场辩论的中心人物是美籍俄裔物理学家乔治·伽莫夫（George Gamow）和英国天体物理学家弗雷德·霍伊尔（Fred Hoyle）。
两人在现实生活中交集不多，但是学术路径接近。本书同步叙述两人的生平经历和成就。着重介绍了他们在研究中的“互动”：一是关于“大爆炸”理论和“稳恒态”理论的争议，二是两人在自然元素形成问题上的相互影响和启发。其中，还突出了他们面对当时新兴的广播和科普书潮流的积极态度。本书在介绍这两位科学家之外，还提及了多位与他们相关的学者，并用浅显的语言介绍有关的背景知识，回顾了科学界在宇宙起源问题上，由众说纷纭到形成共识的历史。
關於作者：
[美]保罗·哈尔彭（Paul Halpern），著名科普作家和物理学家。曾获古根海姆奖、富布赖特奖学金、雅典娜文学奖。著有《量子迷宫》（The Quantum Labyrinth: How Richard Feynman and John Wheeler Revolutionized Time and Reality）等18部科普作品，探讨空间、时间、更高维度、暗能量、暗物质、系外行星、粒子物理学和宇宙学等主题。
水兄，本名施韡，上海天文馆（上海科技馆分馆）展教中心网络科普部部长、副研究馆员，中国天文学会普及工作委员会委员、信息化工作委员会委员、上海市天文学会副秘书长、科普作家、知名天文科普自媒体人。曾被授予“第十五届上海市大众科学传播新锐人物”称号。译有《爱迪生：现代世界的发明者》《烹饪宇宙》《小行星——爱、恐惧与贪婪如何决定人类的太空未来》等多部作品。
目錄：
引 言 探索万物起源
第一章 膨胀宇宙的后代
第二章 战场准备：宇宙学交锋一触即发
第三章 第三章解锁原子核
第四章 死亡之夜的回响：层出不穷的理论
第四章 从阿尔法到欧米茄：炽烈的开端
第五章 第六章构建元素
第七章 大爆炸的巨大胜利
第八章 不归路
第九章 边缘生活
尾声 伽莫夫与霍伊尔的遗产
致谢
拓展阅读
参考文献
译后记
內容試閱：
我常说：“洞察宇宙的身世，是人类智慧的骄傲。”保罗·哈尔彭这 部《创世之辩——伽莫夫、霍伊尔和宇宙大爆炸》，正是人类立足现代科 学探索宇宙起源的忠实写照。
宇宙中的天体五花八门。在太阳系内，有太阳、行星、卫星、彗星 等；在太阳系外，数以千亿计的恒星、大量的星云、星际物质等组成一个 典型的星系——银河系。如今人类在宇宙中观测所及的星系已经超过 千亿。以星系为基本单元组成的天体系统，按成员数由少而多，依次有 星系群、星系团、超星系团，乃至规模更宏伟的各种宇宙大尺度结构。今天，天文学家还知晓宇宙中的全部物质实际上由三大部分组成，即普 通物质、暗物质和暗能量。其中普通物质所占的比例尚不足5%，如何查明暗物质和暗能量的本质则依然令科学家们绞尽脑汁。
几千年来，人类的宇宙观念经历了天翻地覆的变化。简而言之这可以分为四个阶段：古代朴素的宇宙观、地心宇宙体系、日心宇宙体系 以及现代宇宙学说。世界各古老文明对于宇宙结构各有不同的朴素猜 测。例如，中国古代的早期盖天说认为天似穹庐，笼罩着平坦的大地。 古希腊天文学家建立的地心宇宙体系在欧洲流行了千余年之久，认为 地球是宇宙的中心，群星在各自的天球上绕地球运行，最外层的是恒星 天球。16世纪，波兰天文学家哥白尼提出的日心宇宙体系主张太阳位 于宇宙中心，包括地球在内的行星皆绕日运行，恒星天球则与地心宇宙 体系所述无大差异。在现代宇宙学说中，当今居主导地位的是大爆炸 宇宙论，它的提出和发展乃是本书的主线。
人类有关宇宙演化的观念，主要体现在两方面。一是宇宙中各种 天体的演化，二是宇宙作为一个整体的演化。例如，“恒星”一语的“恒” 字，原意为固定不变：不仅群星的空间位置不变，而且其自身状态亦不 变。但实际上，所有的恒星却既在运动又在演化，唯“恒星”一词沿用如 故。至于宇宙作为一个整体，人们早先一直认为尽管存在着局部的运 动变化，宇宙整体上却是静止不变的。20世纪，随着现代宇宙学的进 展，这种陈旧僵化的观念已被彻底摈弃。
现代宇宙学由理论和观测两大部分构成，它们相辅相成，携手前 行。1917年，爱因斯坦发表论文《根据广义相对论对宇宙学所作的考 察》，标志着现代理论宇宙学的开端。爱因斯坦本人建立的是一个“静 态、有限、无界”的宇宙模型。1922年，俄国数学家弗里德曼以广义相 对论为基础论证了宇宙随时间膨胀的可能性。1927年，比利时天文学 家勒梅特又导出了我们的宇宙随着时间而膨胀的结论。
1929年，美国天文学家哈勃发表《河外星云距离与视向速度的关 系》一文，堪称现代观测宇宙学的开山之作。文中论证了距离我们越远 的河外星云，其离开我们而去的运动速度就越大，两者之间存在着良好 的正比关系。这就是闻名于世的“哈勃定律”。后来，“河外星云”一词 为“河外星系”所取代，但哈勃定律在更大的时空尺度上依然成立。 1930年，英国天文学家爱丁顿将哈勃的发现解释为宇宙的整体膨胀效 应。容易理解，在这样的膨胀宇宙中，所有的星系都在彼此四散分离， 而并非只是远离我们而去。
1932年勒梅特提出，今天的宇宙由一个温度极高、体积极小、密度 极大的“原始原子”爆发、膨胀而来，爆炸的碎片后来形成无数的星系， 至今仍在向四面八方飞散开去。20世纪40年代后期，美籍俄裔物理 学家伽莫夫及其合作者继承并发展勒梅特的思想，从理论上计算了宇 宙原初爆炸的温度，计算了应有多少能量转化为各种基本粒子，进而又 怎样形成各种原子，等等。几十年来，这种大爆炸宇宙论不断改善，成 功地预言和解释了众多的天文观测事实，从而成为当代宇宙学的主流 理论。鉴于勒梅特对现代宇宙学理论做出的历史性贡献，国际天文学 联合会于2018年决议将哈勃定律重新命名为“哈勃—勒梅特定律”。
创世之辩的详情当然远非上述故事梗概那么简单。20世纪40年 代后期，几乎与伽莫夫等人的大爆炸宇宙论同时，另一种宇宙演化理 论——稳恒态宇宙论也登场了，英国天文学家霍伊尔是力主此说的代 表人物。稳恒态宇宙论认为，宇宙虽然在单调地膨胀，但它在空间上保 持均匀且各向同性，在时间上也保持稳定。这就要求在宇宙膨胀的过 程中，物质密度保持不变，因此物质应该连续不断地从虚空中诞生。
在今天看来，稳恒态宇宙论的主张似乎是太奇特了。在历史上，稳 恒态宇宙论所预言的星系分布、宇宙射电源计数等都与天文观测不符， 兼之它又难以解释宇宙微波背景辐射，因此到20世纪60年代末已渐 趋式微。人们不免困惑：作为一名成果丰硕的知名科学家，霍伊尔究 竟为何迟迟“不服输”，直至20世纪90年代还继续发文，对稳恒态理论 修修补补?《创世之辩》一书对霍伊尔的思维模式多有探讨，这对理解 上述问题颇有裨益。
《创世之辩》构思独到，下笔用心。它紧抓要领，又注重细节。书中 围绕伽莫夫和霍伊尔这两位主角先后亮相的科学家可谓群英荟萃，他 们的戏份各有轻重，作者着墨也浓淡有致。史事记实与人物列传有机 交织的架构，更使本书引人入胜。
有人把霍伊尔和伽莫夫看作创世之辩中的一对冤家。其实，他们 全无私怨。他俩的独特秉性，在《创世之辩》中时有生动的描述。伽莫 夫是在诸多学科之间跳来跳去且皆有建树的“顽童”。例如，除了宇宙 大爆炸理论，他对原子核物理学也贡献良多。在生物化学中，他于 1954年提出，核酸对于蛋白质的合成起着某种“遗传密码”的作用，并 率先提出此种“遗传密码”由核苷酸三联体组成。尽管其理论细节有 瑕，但他首创的这种观念总体上却是正确的。同时，伽莫夫还是一位独 具魅力的科普大家。他的科普作品脍炙人口，被译成多种文字流行于 世，包括中文版的《物理世界奇遇记》《从一到无穷大》等。
1968年伽莫夫去世了，终年64岁。他未能获得诺贝尔奖，但在其 身后，诺贝尔物理学奖却多次授予与大爆炸宇宙论密切相关的项目。 最典型者如彭齐亚斯和威尔逊因在1965年发现大爆炸预言的宇宙微 波背景辐射，而于1978年荣获诺贝尔物理学奖。此外，也有诸多诺奖 得主对他钦佩有加。例如，因发现DNA的双螺旋结构而获得1962年 诺贝尔生理学医学奖的詹姆斯·沃森，多年后在其《基因·女郎·伽莫 夫》一书中说道：伽莫夫“同时涉足这些领域……他从不指望每次探索 都有结果，因而总是在过程中寻找乐趣。如今回首自己的人生，才明白 乔(伽莫夫的昵称)的睿智远远超出了我最初对他的评价。”
霍伊尔比伽莫夫小11岁，生于1915年。他的研究领域也非常广 泛。其中宇宙中的元素合成理论是一项影响深远的重大成果。这一理 论详细阐释了宇宙中各种元素及其同位素的形成过程。参与合作研究 的共有4位科学家：天文学家杰弗里·伯比奇和玛格丽特·伯比奇夫 妇、核物理学家威廉·福勒以及霍伊尔本人。合作者公认霍伊尔是这 一理论的创始人，贡献也最大。1983年，此项成果夺得了诺贝尔物理 学奖，但获奖人是福勒而不是霍伊尔。世人对此猜测纷纷，甚至福勒本 人也感到惊奇。他在自传中写道：“恒星中由核聚变产生新元素的概念 是霍伊尔于1946年首次建立的。这提供了一种解释宇宙中比氦重的 元素产生的途径……霍伊尔推测，其他更罕见的元素可以在超新星爆 发过程中产生。”杰弗里·伯比奇则在2008年写道：“霍伊尔本应因这 项工作和其他工作而获得诺贝尔奖。霍伊尔的贡献被低估了。”另外， 霍伊尔也同伽莫夫一样，发表了大量优秀的科普作品，而且是用真名发 表科幻小说的少数当代著名科学家之一。
《创世之辩》同许多科学读物一样，谈及爱丁顿等利用1919年5月 29日日全食的机会，观测研究星光途经太阳近旁发生的偏转，从而证 实了广义相对论关于引力场使光线弯曲的预言。确实，日全食太迷人 了。20世纪中国大地上可见的最后一次日全食，发生在1997年3月9 日，全食带经过黑龙江省极北的漠河县。为观测这一奇景，大批天文学 家和爱好者从全国各地纷至沓来。在那里，我遇到了上海市上南中学 刘世镛老师带领的学生天文小组，并合影留念。照片中有一位当时才 14岁的少年天文爱好者，名叫施華。多年后，他成了一位广受欢迎的 天文普及家。中文版的《创世之辩》正是施(网名水兄)的译作之一， 其行文流畅，内容准确，读来令人欣喜。借此作序之机，我祝愿他在科 普事业中不断取得更出色的成绩!
卞毓麟2024年初夏于上海

 

 

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