宇宙起源：大爆炸始末（精）“BBC宇宙三部曲” 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

《宇宙起源》探索了宇宙中*重要的事件——宇宙的起源。科学家们正在建立一幅日益清晰的画面，用以描述物质以及时空形成之后发生的所有事件。

何谓大爆炸理论？简单地说，就是138 亿年前，宇宙的空间、时间、物质和辐射——在一个叫做大爆炸的炽热火球中诞生。随着这个火球的膨胀和冷却，微小的亚原子粒子聚合成原子。这些原子随后在重力作用下合并形成星系和恒星。一些恒星发展出了行星系统，并且在其中一些行星上——至少在我们熟知的行星如地球上——创造了一种特殊的化学物质，我们称之为生命。

《宇宙起源》着重介绍了宇宙起源的各方面知识，还为我们呈现了继大爆炸理论之后镜像宇宙、多重宇宙等*锐的宇宙理论，是我们理解和认识宇宙的重要参考。

第1章  追本溯源／6

第2章  现代宇宙／28

第3章  瑕瑜互见／50

第4章  未知之路／74

注释／94

图片来源／96

保罗·帕森斯(Paul Parsons)

先后在英国剑桥大学学习数学，在威尔士大学卡迪夫学院学习天体物理学。拥有英国苏塞克斯大学的宇宙学博士学位，现为一名专业的科学作家、记者和编辑，任《现代天文学》（Astronomy Now）杂志资深编辑，也是《现代天文学》、《自然》（Nature）、《科学》（Science）和《新科学家》（New Scientist）的特约撰稿人。

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追本溯源

假如你有耐心一天一页地翻阅宇宙日历，在翻了大约55 000 亿页之后，回到了大约 138 亿年前，你终将回到一个非常特殊的日子：我们宇宙诞生的那一天。在那一天里，没有任何预警，也不需要特别的缘由，物质、辐射、空间以及时间在一个灼热的火球中突然迸发出来，这便是宇宙大爆炸。随着火球的膨胀和冷却，星系和恒星开始凝聚成型。在其中一些恒星周围，还形成了行星。至少在一颗行星上，化学过程产生了我们所说的生命。但是，我们对宇宙起源这幅图景的认识并不总是那么清晰。中国的古人相信，宇宙始于一片混沌，进而分开演化形成天和地。其他一些古文明则认为，宇宙是由神或神话生物体的身体部分组成的。

宇宙学的诞生

早期的宇宙观，与宗教息息相关。古代中国人相信，我们的宇宙初是一片无形的、抽象的云。那些纯净而清澈的部分上升变成天空， 那些厚重而混浊的部分下沉形成大地。中国古人认为，天上的纯净物质比混浊的尘世更容易融合在一起。因此，早在地球诞生之前，天空就已经存在了。

早期的宇宙观甚至可以追溯到更早，约公元前 12 世纪，美索不达米亚人相信是马杜克神（Marduk）劈开了原始母亲提阿马特（Tiamat）的身体，一半形成了地球，另一半形成了天空。另一方面，波利尼西亚神话讲述了塔阿若阿（Ta-aroa）神是如何从一个宇宙蛋中孵化出来的，并通过他自己和蛋壳创造了世界。

即使在今天，一些基督教的追随者仍然相信，天堂和地球——也就是我们所说的宇宙，是上帝在七天内创造出来的。每一种文化都孕育了自己的宗教信仰，每一种文化都对宇宙的诞生有不同的解释。那么，我们该相信哪一个呢？

新的信仰

一般来说，信徒接受上文提到的观点是基于信仰而不是理性思维。如此一来，任何人都可以编造这样一个关于宇宙及其起源的神话，而不必验证它是否符合客观事实。为了弄清真相，我们需要一种基于理性和逻辑的思维方法。它应该让我们构建关于宇宙的理论，然后我们可以通过理论预期和实际观测的对比来验证这些理论。事实上，我们已经有了这样一个方法：它被称为科学。

从历史记载来看，世界上位科学家是米利都（Miletus）的泰勒斯（Thales）。公元前 6 世纪到公元前7世纪，泰勒斯生活在位于安吉尔海东岸的爱奥尼亚（小亚细亚西岸地名，古代希腊的殖民地）。爱奥尼亚人是一个务实的民族，这一特点不仅体现在他们的劳动人民身上，而且也体现在那些有思想的人身上。爱奥尼亚的学者们对他们周围的世界进行观察探索，细心钻研，试图找出它的运作原理。

泰勒斯不相信天地是由神秘莫测的神所创造的这一想法。相反，他认为宇宙是由自然力量塑造的，并相信人类有能力去理解这些自然力量。他早期的一个理论认为，宇宙是一个巨大的海洋，上面漂浮着一个圆盘，那就是地球。这个理论本质上可以称得上是宇宙学的个科学理论，泰勒斯利用这个理论成功地解释了地震现象。

当然，这个理论在今天看来也是错误的。如今，先进的航天器和强大的望远镜传回的图像可以立刻向我们显示，宇宙并非由水组成，地球也不是一个圆盘。泰勒斯那时只是缺乏进行此类天文观测的技术。尽管如此，他的推理系统，即比较理论与观测的科学实验方法是可靠合理的。事实上，我们目前对宇宙的理解仍依赖于这样的推理。

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我们为什么不膨胀呢？

如果太空越来越大，为什么我们看不到星系、植物甚至人类被宇宙膨胀拉伸呢？宇宙中的物体通常由某种内部作用力维系在一起。例如，星系和恒星是由引力结合在一起的，人是由原子间和分子间的化合力结合在一起的，植物靠同样的化合力和引力维系在一起。正是这些力阻止了物体被空间膨张拉伸。

值得注意的是，宇宙膨胀具有大规模的影响，即使小尺度物体确实膨胀了，不过它们也只是被微小地拉伸。例如，哈勃定律表明，你的身体会以每秒4乘以10的负10次米的速度被拉伸。这意味着，在你的一生中，宇宙的膨胀只会使你比现在高10的负10次方米。

宇宙大爆炸发生的时候有多大声？一点声音都没有。事实上，完全没有声音。人们常常把宇宙大爆炸比喻成一颗正在爆炸的炸弹，从而产生了大爆炸很响的误解。当炸弹爆炸时，压缩波从爆炸中心向外膨胀，穿过空间到达你的耳朵，形成一声巨响。但是在宇宙诞生的大爆炸中，没有压缩波在空间中加速。相反，宇宙本身以及物质和辐射，都是在大爆炸中才开始产生的。

物质和辐射的膨胀仅仅是因为它们被随后的空间膨胀所席卷着。整个过程非常平稳，非常安静。

如果宇宙在原子核的形成过程中膨胀得更慢些，那么它几乎完全由铁基恒星构成，碳基生命也就不会出现。

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宇宙的诞生仅在一瞬之间，人类对宇宙的认识却是漫长和崎岖的。大爆炸理论远非一蹴而就，且仍将在挑战中不断修正。借助历史发展和*科学发现，立体呈现大爆炸理论的成长与进化。

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通过丰富的科学实拍照片、计算机模拟图、历史照片，以及示意图，展现了对宇宙起源这一宇宙中*重要事件的不同答案与假设，并将宇宙大爆炸这一抽象理论给予了具体、形象地诠释。

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由从事天体研究多年的中国科学院紫金山天文台专家翻译、审校，详细核实文字及学科内容，并依据*研究成果进行了必要的校注和补充。

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书籍介绍

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● 权威审订，中国科学院紫金山天文台专家审译！

由从事天体研究多年的中国科学院紫金山天文台专家翻译、审校，详细核实文字及学科内容，并依据新研究成果进行了必要的校注和补充。

内容简介：

《宇宙起源》探索了宇宙中最重要的事件——宇宙的起源。科学家们正在建立一幅日益清晰的画面，用以描述物质以及时空形成之后发生的所有事件。

何谓大爆炸理论？简单地说，就是138 亿年前，宇宙的空间、时间、物质和辐射——在一个叫做大爆炸的炽热火球中诞生。随着这个火球的膨胀和冷却，微小的亚原子粒子聚合成原子。这些原子随后在重力作用下合并形成星系和恒星。一些恒星发展出了行星系统，并且在其中一些行星上——至少在我们熟知的行星如地球上——创造了一种特殊的化学物质，我们称之为生命。

《宇宙起源》着重介绍了宇宙起源的各方面知识，还为我们呈现了继大爆炸理论之后镜像宇宙、多重宇宙等新锐的宇宙理论，是我们理解和认识宇宙的重要参考。