宇宙的第一縷光

《宇宙的第一縷光》是一本2023年海南出版社出版的圖書，作者是[意] 羅伯托·巴蒂斯頓。

基本介紹

• 書名：宇宙的第一縷光
• 作者：[意] 羅伯托·巴蒂斯頓
• 出版社：海南出版社
• 出版時間：2023年4月1日
• 開本：32 開
• 裝幀：精裝
• ISBN：9787573005151

內容簡介

《宇宙的第一縷光》是義大利航天局前局長羅伯托·巴蒂斯頓的一部重磅作品，從138億年前宇宙的誕生到21世紀最先進、最前沿的天體物理、航天科技，一部物理學、天文學、生物學和哲學交織的人類認知發展史。

什麼是時間和空間？它們是如何與大爆炸聯繫在一起的？我們在宇宙中的位置是什麼？我們從哪裡來？未來還有什麼在等著我們？我們是星際還是星際物種？宇宙學目前的界限是什麼？在未來的幾年和幾十年里，我們的知識將何去何從？從宇宙大爆炸到未來宇宙，科學探索正在改變我們看待世界的方式。

本書作者羅伯托·巴蒂斯頓結合自己多年來的研究成果以及對於宇宙未來和太空經濟的展望，解答諸如生命的起源、能量和暗物質的組成、太陽的誕生和死亡、星際遷移、其他宇宙的存在等棘手問題，帶我們去探究一系列源起、發現和認知的轉變，了解人類是如何改變對事物的認知，又如何實現轉換視角來觀察事物的。他提醒我們，我們所知道的只是我們所有知識的一小部分。文筆優美而浪漫，行文通俗易懂。讓我們踏上旅程，向人類認知的邊界前行，甚至走得更遠一些。

圖書目錄

1 越過地平線的光——人類翻越知識地平線的歷史 ............ 001

黎明之下，升起的是我們，而非太陽。科學是如此顛覆我們的視角，引導我們去揭曉那些往往偏離大眾常識的真相。

2 旅伴——巨人肩膀上的巨人 ........................................ 007

在這場試圖尋覓甚至超越知識的極限的旅行中，我們需要明白帶什麼上路，而誰又將與我們同行。

3 宇宙法則——力、時空和質能在此統一 ........................ 011

簡短，並不意味著簡單。它揭露了許多曾被古代思想家們所忽視，但卻對描述我們的宇宙有著非凡意義的驚人特性。

4 認識無知——科學的極限 ........................................... 019

一種科學理論，無論多么重要多么具有說服力，都可能被區區一個實驗所駁倒，許多科學家都經歷過此，包括愛因斯坦。

5 房間裡的大象——遺留問題和科學革命 ........................ 025

科學，比想像中更為頻繁地藉助於基礎卻難以理解的假設，而人們總是刻意地忽視其中某個嚴重的問題，並總想著早晚會有人來解決它。

6 要有光？——宇宙學說的演變 ..................................... 032

正是科學的飛速進展，讓我們驚奇地發現，我們在尋找知識之鑰的途中所依賴的路燈，點亮的不過是宇宙的一小部分。

7 空間——扭曲的直角坐標系 ........................................ 039

至今絕大部分人依然和牛頓一樣，相信這世上的時間和空間從零開始一路自由延伸至無窮，仿佛打開時空的導航儀便可以直奔大爆炸，跟乘坐飛機去旅行一樣，輕而易舉。

8 地獄十分鐘——大爆炸後的瘋狂十分鐘 ........................ 046

我們要避免將宇宙的誕生，看作是太空中某個遙遠未知點上所綻放的盛大煙火，而我們也絕非像觀看電影那樣在對它進行觀測。

9 曾未有光——不透明的宇宙 ........................................ 059

在曾經的某個瞬間，宇宙可能是不透明的，或者更恰當地說，它被一層光霧所籠罩，也就是說，這世上是沒有光的。

10 宇宙的第一縷光——蹺蹺板上的恆星 ........................... 063

恆星的一生，維持著引力和與之抗衡、產生大量能量的核聚變反應之間的微妙平衡。失衡死亡，爆炸誕生。它就像搖滾演唱會裡觀眾陸續亮起的手機和打火機那樣，點亮了宇宙。

11 特別的恆星——我們的太陽 ........................................ 068

太陽和太陽系的故事開始於約 45 億年前，迄今為止，太陽轉換了約等於地球質量 100 倍的能量，這一驚人數字也相當於太陽自身質量的 0.03%。

12 太陽系的曙光——從原行星星雲到太陽系 ..................... 073

我們似乎總是難以抑制地將這個時間節點上的太陽系認定為與眾不同，並相信它和宇宙的其餘部分一樣，是為了我們才從混沌中演化出此刻的秩序。

13 地球與氣候——在宇宙間走鋼絲 .................................. 080

我們的存在，依賴於自然演變的時間節奏緩慢，但人類對氣候造成的影響，卻將這一切無限加速了。

14 生命的曙光——自發還是外來？ .................................. 084

我們從哪裡來？儘管科學家和哲學家們嘗試以多種方式提供了五花八門的答案，但從嚴謹的科學角度上說，我們並未取得顯著的進步。

15 星際移民——星系間的生命遷移 .................................. 091

生命，可能並不需要通過如岩石般巨大的飛船進行星際移動；外星人，也可能只是某種自古與我們共存的特殊生物形態。

16 其他太陽，其他世界——銀河系外的行星 ..................... 100

我們再也沒有理由將地球視作一顆典型行星了，因為在觀測了成千上萬個案例後，我們發現，許多行星都具有自己鮮明的特色。

17 他們在哪裡——零或無窮的外星人 .............................. 110

外星人可能已經數次造訪過地球，但如果這可能性真的如此之高，那為什麼我們一直無法驗證外星生物的存在？

18 宇宙的黑暗面——那些不發光的存在 ........................... 114

宇宙的大部分竟然暗黑且無法洞察，但如果想想在夜班飛機上看到的景色，就會明白這件事並不奇特。因為我們所能辨別的，只有光所點亮的那部分。

19 宇宙結構——規範宇宙的力 ........................................ 122

儘管基本力的強度和覆蓋範圍天差地別，但正是歸功於它們，物質才能井然有序地分布於宇宙的各個尺度。

20 黑洞——引力主宰 ..................................................... 128

當天體質量足夠大，極其微弱的引力將表現出與其不匹配的貪婪，支配著任何試圖反抗它的因素。此刻，引力才展現出它那不可戰勝的強大，甚至連光都無法逃脫。

21 新天文學——捕獲引力波 ........................................... 138

引力波幫助我們觀測宇宙中以黑洞和中子星為主的黑暗部分，並使我們有機會深入研究各種僅持續幾秒或幾分鐘的現象，這為天文學翻開了一個全新篇章。

22 接近無限大——宇宙的尺寸 ........................................ 150

可觀測宇宙的半徑遠遠大於宇宙年齡和光速的乘積。從人類尺度出發，以米作單位，需要經過 27 個數量級單位，才能轉換至人類可抵達的最大距離。

23 接近無限小——原子和亞原子的微觀世界 ..................... 155

這是一個肉眼無法看見的、由量子力學所統治的世界，我們只能通過粒子加速器觀測。大部分發現都真正意義上讓人驚喜，而每一次，我們都以為探索到了盡頭。

24 大科學——無法預見的發明發現 .................................. 165

科學，和所有其他文化形式一樣，是社會在其組成人數達到某個臨界值後所發展出來的活動。它與日常生存無關，但從長遠來看，卻提供了乍看之下並不明顯的好處。

25 宇宙實驗室——來自宇宙的信使 .................................. 174

我們可以將宇宙看作一個巨大的實驗室：在這裡，物質和能量，以在地球上無法企及的時間、空間及能量尺度，持續進行著形色各異的實驗。

26 一顆特別的粒子——粒子量杯 ..................................... 179

希格斯場就像一個玻璃杯，可以倒進不同數量的液體，杯中液體的高度，也就是不同粒子的質量，都是觀測數據（形成於宇宙誕生的最初時刻），且理論無法預測。

27 反物質——神秘的消失 ............................................... 183

一顆能量為負的粒子並不是那么容易被人們所接受，而且這樣一顆粒子將無法遏制地喪失正能量。它竟然是熵減的，相當於一顆在時間上倒退的粒子。

28 搜尋太空反物質——前沿科學 ..................................... 190

正如卡爾 · 薩根所言：“非凡的結論需要佐以非凡的證據。”這就是為什麼，接下來您所看到的這些事件尚未在任何科學期刊上發表。

29 新的地球，新的曙光——在火星上度過餘生 ................. 199

今天，富可敵國的私人企業家參與進空間探測領域，他們渴望將自己依賴新興經濟的全球企業所積累的財富，投入到太空探索中去。傳奇的 SpaceX 創始人埃隆 · 馬斯克的目標很明確，那就是在火星上度過餘生。

30 航空曙光——從飛機到太空飛機 .................................. 217

位於美國加利福尼亞州莫哈韋沙漠的航天發射中心，一個航天學界的傳奇之地。在這裡，在這些位於機場跑道附近的小房子裡，誕生了許多航天界最前沿的創新。

31 相鄰星球的曙光——衝出太陽系 .................................. 224

我們真正應該改變的是離開的方法，畢竟，唯一能夠將物體加速至與光速相近的，就是光本身！

32 衛星越來越多，越來越小——小衛星風潮 ..................... 230

近 20 年，科技在電子元件小型化和節能化方面顯著進步。每個人口袋裡都攜帶著的手機，就和一顆衛星相差無幾，一切功能都被集中在了這小巧的體積上。

33 未來的曙光——去向何方 ........................................... 239

我們認識到，宇宙和它那無限的空間其實並不奇特：或許真正怪異的，是有意識對它們進行觀測的——我們。

鳴謝 ..................................................................... 249

作者簡介

[意]羅伯托·巴蒂斯頓（Roberto Battiston）/著

著名實驗物理學家，義大利特倫托大學物理系教授，義大利航天局前局長，義大利國家核物理研究院粒子天體物理委員會前主席，國際空間站最重要專家之一，國際宇航聯合會“名人堂”獎獲得者。他在20世紀80年代參與了中間玻色子的發現。他與諾貝爾獎得主丁肇中合作，於1993年開始探索宇宙射線中的反物質，並發表了500多篇科學論文。他是著名的科普作家，著有《量子力學》《病毒的數學——理解和戰勝大流行的數字》《藝術家和科學家之間的對話》等。2019年12月，他被評為“21世紀為人類做出重要貢獻的科學家”之一。

李禾子/譯

畢業於義大利米蘭理工大學，碩士學位。自幼於義大利學習，具備母語級別的義大利語語言水平，目前主要從事義大利語言學研究，擁有紮實的翻譯理論功底和豐富的翻譯實踐經驗。

譯作有《怎樣讀懂藝術流派》《品鑑藝術浪潮》《19世紀末義大利博物學家被遺忘的故事》《兒童趣味歷史》《義大利史》等。