《宇宙:從地球到宇宙邊緣的旅行》:寫給每個人的天文學通俗指南

2020-12-02 鳳凰網


科學與藝術的完美結合,一本極具收藏價值的天文視覺圖冊

《宇宙》是一本極具收藏價值的天文視覺圖冊,全書近200張精美圖像全部由尖端技術拍攝,細緻的後期處理更是科學與藝術的完美結合,帶領我們踏入茫茫的宇宙。

始於情懷,但不止於情懷,科學展現了人類探索宇宙的勇氣、堅持與不易

簡明、清晰的科學解讀向讀者傳遞了眾多有趣的天文資訊,同時,作者極具人文精神的語言向讀者展現了人類探索宇宙的不易,以及我們在拓展知識疆域時所付出的不懈努力。

科普達人劉博洋執筆翻譯,文本通俗、流暢

《宇宙》由新銳天文科普達人劉博洋執筆翻譯,通俗、流暢的文字為讀者掃除了通往天文聖殿的知識障礙,讓讀者盡情體驗天文學的魅力。讓我們化身光子,踏上奇妙的天文之旅,去宇宙深處目睹不同天體的興盛、爆炸、衰亡與新生,用指尖的翻動來模擬宇宙漫長的演化歷程。

【書籍信息】

書名:《宇宙:從地球到宇宙邊緣的旅行》

著者:[英]尼古拉斯·奇塔姆 

譯者:劉博洋

出版:後浪出版公司·江西人民出版社

時間:2016.08    

定價:168.00元

內容簡介

跟隨本書的腳步,化身為一顆永不停歇的光子,向茫茫的宇宙深處飛去。在幾分鐘內遍歷太陽系中的各位友鄰,經過銀河系的核心地帶,轉而拜訪我們星系的鄰居大、小麥哲倫雲,歷覽星系們的演化、相互作用乃至並和,聆聽迴蕩在宇宙深處的撞擊迴響。繼續推進,我們將進入一個更為陌生而廣袤的王國,在大尺度的宇宙結構上觀看仿若微塵的星系團們。最終,我們與光一起走向無盡的黑暗,觸摸可見宇宙的邊界。

本書由近200張精美絕倫的圖像構成,其中的近地空間圖像由眾多人造衛星和行星際探測器組成的龐大艦隊拍攝,更有哈勃空間望遠鏡、錢德拉X射線天文臺和斯必澤空間望遠鏡為我們帶來宇宙深處的瑰麗景象。這些圖像不僅僅是蒼穹的掠影,每一幅都在加深我們對宇宙的認識。《宇宙》一書通過生動、專業、簡明的語言解讀了圖像中蘊含的豐富信息,帶領讀者認識行星、恆星、星雲、白矮星、超新星、黑洞等眾多宇宙居民。在太空探索持續熱門的今天,本書是幫助你了解天文學與航天發展的絕佳入門導覽。

著者簡介

尼古拉斯•奇塔姆(Nicolas Cheetham),英國科普圖書編輯,自由科普作家。畢業於愛丁堡大學。著有多本廣受歡迎的科普書,其中包括《旅行者號》《地球》等。

譯者簡介

劉博洋,北京大學天體物理學學士,中國科學院國家天文臺、西澳大學國際射電天文研究中心在讀博士,NGO青年天文教師連線創始人,「天文八卦學」專欄作者,中國科普作家協會會員。

【正文賞讀】

很久以前有一顆超新星爆發了,它發出的光終於將在今晚抵達地球。

很久很久以前,在一個遙遠星系的邊緣,一顆巨星度過了它生命的最後一周——它已經如此衰老,以至於中心都蛻變為'核。在1100萬年的「鍊金」之後,這顆恆星再也無力抵抗重力的挑戰:它內部的熱核反應首先將氫轉化為氦,然後將氦轉化為碳,之後再從碳到氧、從氧到矽,直到最終從矽到鐵。但對一顆恆星來說,擁有一個鐵核無異於被判處了死刑——任何一個恆星鍊金師都無法讓鐵核繼續聚變。一旦擁有了金屬內核,恆星就再也沒有可以燃燒的東西了。聚變會停止,這顆超巨星只能任由重力擺布。

而取得支配地位的重力能夠做到恆星無力去完成的事:將鐵聚合。十分之一秒之內,這顆恆星的那個約莫太陽大小的內核將坍縮成奇異的中子星物質——直徑只有幾十千米的一團中子。這一劇變會釋放以每小時2.1×1010m的高速爆發的激波,以及高達數十億攝氏度的輻射烈焰。恆星的殘存部分會被撕扯粉碎,亮度相當於100億顆太陽的光芒將充斥天空。

數百萬年來,來自這團明亮光芒的光子以每秒3×108m的速度向著宇宙深處奔騰而去。年復一年,日復一日,它就這樣不知疲倦地向我們奔來。12個月前,它抵達了奧爾特雲——太陽系邊緣那布滿冰冷天體的死寂之地。幾個小時後,它將掃過旅行者一號——這位人類最遙遠的哨衛。明天凌晨,它將最終照進地球的夜空。

然而遙遠的距離讓這明亮的光芒衰弱了很多。這顆超新星的光芒,並不足以幫我們看清書本(如中國天文學家在1054年超新星爆發時記錄的那樣),而只是裸眼不可見的暗弱微光。

當然,這一次恆星滅亡的災難只是假想。但我們絕對能確定,一顆遙遠的超新星發出的光子此時此刻就正在照耀著我們。而另一些將於今晚抵達地球——因為在可觀測的宇宙內,每隔幾秒就會有一顆大質量的恆星爆發。

當然,並不是所有抵達地球的光子都具有這樣非凡的起源,也不是所有光子都能穿越數百萬光年進入我們眼中。但所有的光子都扮演著信使的角色,因為它們攜帶著宇宙成分及其能級的信息——我們沐浴其中的光流既蘊藏著我們鄰近空間的信息,也攜帶著來自遙遠宇宙的微弱報告。光是我們感受宇宙的媒介,沒有光的宇宙將是黑暗且不可理解的。只有我們看到了什麼東西,我們才有可能試著去理解它:我們剛才對那顆假想恆星的毀滅過程的描述,正是根據對數百顆超新星的觀測研究才拼湊出的圖景。

光一年可以走大約 9.5×1012km,沒什麼比光走得更快的信使了。但光速與宇宙的浩瀚相比也算是小巫見大巫了,這使得宇宙中所有的事件跟我們之間都會有通信延遲。當一個河外超新星的光進入我們的視覺範圍時,那個星系中整一代的恆星都已經消亡了,它們遺留的塵埃也已經被整合到了一顆新的恆星中——最初的那次超新星爆發根本不會留下什麼紀念。光的有限速度意味著,所有通往空間的路也同時通往過去。以永遠無法獲知整個宇宙現在的模樣為代價,我們得以直接地探索宇宙深邃的過去。只需向宇宙深處看去,我們就能親眼目擊它的進化並重建它的歷史。最終,對我們理解宇宙而言,這樣一種超越時間的觀察比能夠完整地看到宇宙現在的樣子更寶貴。

雖然充滿著光子,但讓人驚訝的是,宇宙只有很小的一部分是肉眼可見的。在沒有器材輔助的情況下,我們在地球上只能看到宇宙中大約7×1022顆恆星中的6000顆左右——即使在其他地方看也差不多。宇宙中的塵埃、遙遠的距離、城市的光汙染和厚重的大氣層都在阻止我們看到更多的恆星,但其實更本質的原因是,大多數其他波長的光對我們來說都是不可見的,因而我們無法看到天球上的大部分居民。

我們很熟悉可見光中的赤、橙、黃、綠、青、藍、紫,除此以外,其實還有一個更加豐富多彩的世界——因為宇宙以一個廣闊的能量譜而閃耀著,它遠遠大於人類的能見範圍 : 黑洞被明亮的X射線圍繞,那是物質旋轉著掉進去時所發出來的;恆星「胚胎」像藏寶箱一樣在紅外波段中熠熠生輝,那是被周圍雲團嚴實包裹的結果;星雲沐浴在超巨星的紫外光中;大爆炸的尾聲以微波波段迴響著。

直到20世紀,我們才意識到光的多面性,從而才得以走進這個不可見的王國——並不意外,我們對宇宙的探索和我們對電磁波段的探索攜手前行。沒有現代技術提供捕捉這些不可見波段的「超感」能力——以及加強我們對可見光的感知——我們對宇宙的認識將會非常貧瘠和局限。

我們對宇宙的想像總是被觀測的限制所制約:在我們從太陽系望向銀河系、從銀河系望向星系際空間的過程中,我們實際上也逐個看過了歷史上的一系列「宇宙」。對古代天文學家來說,太陽系就是整個宇宙。他們的宇宙以地球為中心,周圍圍繞著的是鑲嵌著固定恆星的水晶天球。1543年,尼古拉斯·哥白尼重新整理並擴大了這幅微縮的宇宙圖景,但他沒能拋棄宇宙的「水晶穹壁」。1672年,喬瓦尼·多梅尼科·卡西尼測量了地球和太陽之間的距離,由此,太陽系的真實圖景開始形成。那時的天文學家們開始猜想,宇宙的大小遠在太陽系的邊界之外。但他們需要證明這個猜想。1761年和1769年的兩次金星凌日讓地球軌道得以被精確測定,這給我們進一步測量其他恆星距離提供了所需的地球公轉基線長度。最早測出的恆星視差(10光年外的天鵝座61)是在1838年測定的,這讓我們對宇宙的認識走向了星系尺度。

到1920年,實際觀測已經將我們的宇宙邊界推向了30萬光年之遠,這包括了銀河系和麥哲倫雲星系,但並不包括其他星系。星系際尺度的突破發生於1924年,哈勃用當時最先進的威爾遜山天文臺口徑為2.5m的胡克望遠鏡成功分辨出了「仙女座大星雲」M31 中的單個恆星。根據他的觀測,這些恆星所處的位置遠在銀河系的邊界之外。因此很明顯,「仙女座大星雲」自己就是一個星系,繼而我們也有理由認為,其他的「旋渦星雲」也是自成一體的旋渦星系。

將這些「星雲」逐出銀河系之後,哈勃揭秘了一個橫跨數十億光年的夜空,但他最重要的發現尚未到來。1929年,通過對這些「新」星系的分析發現,幾乎所有的星系都在遠去,而且速度和距離剛好成正比。這個關係說明宇宙在膨脹:在過去的某個時刻,宇宙起源於一個具有有限體積的一點——這一觀測符合愛因斯坦廣義相對論的預言。正是在這一基石上,後人提出了現今公認的宇宙大爆炸模型。


相關焦點

  • 《旅行到宇宙邊緣》:豆瓣9.3,難得一見的口碑佳作
    今天,隨著科技和天文學的發展,人們對宇宙不再一無所知。但大多數人日復一日被瑣碎的生活裹挾著,鮮有機會仰望星空。雖然我們身處其中,大多數人卻對它知之甚少。宇宙最近一次成為熱門話題,還是因為劉慈欣的科幻小說《三體》。
  • 帶你旅行到宇宙邊緣
    在社團課上李晶老師帶領學生觀看了《旅行到宇宙邊緣》。課堂上學生興趣盎然。3d的畫面能做到能令人相信自己是在太空中旅行了,遺憾的是當視野伸及無窮遠處後,虛無感也在想像的空間中無窮無盡的襲來……      當我們再次踏上徵程從離最近的月球開始,一路探索太陽繫到銀河系以至人類所認知的宇宙的「邊緣」。
  • 宇宙究竟有多大?——讀《通俗天文學》,與大師一起探秘宇宙
    《通俗天文學》全書分五篇,畢竟是一百多年前的書,所以譯者劉娟女士在保持原書通俗、嚴謹的前提下注入了一些新發現的天文學知識,將新近的新發現和數據通過注釋呈現,同時在最後也增補了「附篇」,為原書無法涉及的近一百來年的天文學新知。
  • 紀錄片 | 跟我一起《旅行到宇宙邊緣》
    《流浪地球》可以說是今年賀歲檔最大的一匹黑馬了,拋開新穎的故事情節,這部電影的特效可謂讓觀眾眼前一亮,浩瀚的宇宙星河、宏偉的空間站、被冰雪覆蓋的地球表面以及別有洞天的地下城等等,都標誌著這部作品可以成為中國科幻電影的一個裡程碑。不知道大家看完這部電影有沒有對浩瀚的宇宙產生好奇呢?
  • 經典科普類紀錄片《旅行到宇宙邊緣》
    《旅行到宇宙邊緣》是Handel Productions於2008年製作發行的一部科普紀錄片,由伊爾·阿巴斯執導,奈基爾·海貝斯編劇,亞歷克·鮑德溫、西恩·帕特維擔任主演。該片通過哈勃空間望遠鏡記錄的影像展示了遠距離天體的科學和歷史。
  • 紀錄片《旅行到宇宙邊緣》,浩瀚的太空誰都想要去看一看
    紀錄片《旅行到宇宙邊緣》,浩瀚的太空誰都想要去看一看這部紀錄片是在我看過的紀錄片中,cg效果最好的一部,它不僅僅是畫面的表現張力,能達到極其優秀的程度,甚至令人有些毛骨悚然,並且製片人認為,如果僅僅靠優質的畫面取勝,是不思進取的,因此影片在其他方面也有所著力,面向當下走向遠方,影片的敘事方式,如果你能留心一下,那麼你會發現是非常值得玩味的語氣說,他是在解釋所謂的什麼天文學,卻不如說它是一部打破時間和空間傳統觀念,讓人類能夠走出地球的好的紀錄片,我們知道從地球出發敘述是空間性的,但是從地球,月球再到金星,水星及其他行星,當我們走出太陽系裡,空間的距離,由於已經有我們人類制定的經理代替成為光年
  • 旅行到宇宙邊緣,沿途能看到什麼?
    影片推薦 《旅行到宇宙邊緣 影片從離我們最近的月球開始,一路引導我們探索太陽繫到銀河系以至人類所認知的宇宙的「邊緣」。 90分鐘,幾乎每一分鐘都伴隨震撼,敬畏。 在宇宙面前,我們顯得太渺小,也更讓我們懂得我們的家園——地球的美麗與珍貴。
  • 宇宙的邊緣在何處?在光速下,我們能到達宇宙的邊緣嗎?
    時間旅行可能嗎?我們在宇宙中的位置是什麼?好奇、有求知慾的人會很自然的提出這樣的問題,但是隨著我們的目光越來越深入到宇宙的黑暗中,有一個問題出現了……我們能到達宇宙的邊緣嗎?發現太空的大小當人們想要近距離觀察太空時,發明瞭望遠鏡,從那時起,我們對太空的迷戀從沒有減緩。
  • 美國震撼大片《旅行到宇宙邊緣》(完整版)
    美國超級影片《旅行到宇宙邊緣》90分鐘的片長几乎每一分鐘都伴隨震撼與敬畏《旅行到宇宙邊緣》紀錄片離開這一小步,我們需要踏出一大步,1百萬英裡、5百萬英裡、2千萬英裡,地球的姊妹星愛之女神——金星但是我們才出發不遠,如果太陽系寬度是1英裡,我們才走了3英寸。
  • 從地球到宇宙的邊緣有多遠?
    既然宇宙是沒有邊緣的,那就沒有從地球到宇宙邊緣有多遠之說。如果非要問有多遠? 那就是無限。這是根據愛因斯坦的宇宙論述對這個問題做出的回答。通過以上的描述,大家知道了「宇宙是有限無界」的觀點並不是宇宙大爆炸理論提出的。那麼現代的主流學說「宇宙大爆炸理論」是怎麼認為的?他們從愛因斯坦的靜態宇宙模型出發。
  • 中經放映室丨《旅行到宇宙邊緣》:站在宇宙中 你會往哪裡去?
    中文名:旅行到宇宙邊緣外文名:Journey to the Edge of the Universe導演:伊爾·阿巴斯上映時間:2008年12月7日類型:科普紀錄片片長:90min製片地區:美國隨著人類在月球探索足跡出現,人類一步步進行著時空之旅,我們仰望天空,猜想我們是居住在宇宙中一個獨特的地方,或僅僅是太空的小小一隅,宇宙是充滿恐懼,還是美麗的新世界。紀錄片《旅行到宇宙邊緣》,帶我們走近了這些疑惑,通過哈勃空間望遠鏡記錄的影像,展示了遠距離天體的科學和歷史。今天我們就隨著這部紀錄片,從地球出發到達月球,然後任情遊戈,探尋宇宙的邊緣。
  • 《星際旅行指南》
    近日,由《十萬個為什麼》作者葉永烈權威主編的全新圖文科普讀物《星際旅行指南》由北京儒意欣欣正式出版,成為國內第一本全彩圖文星際旅行導遊手冊。  無法掌握地球的「明天」,就去尋找明天的「地球」。《星際旅行指南》由著名作家、教授葉永烈主編,BBC、北京天文館、科學松鼠會、《飛碟探索》雜誌社權威審讀,一致推薦。全書共集結400餘幅來自宇宙探測器的最新照片,以30萬字的超大容量進行了不失科學本質的趣味解讀,是人類有史以來對宇宙「最長線路」且最直觀有趣的一次旅行。
  • 在我們的宇宙與平行宇宙中尋找終極奧秘!《旅行到宇宙邊緣》
    外媒主持人曾經為這部紀錄片給出了高度評價:「這是一部目前為止電視上最好看的宇宙科普紀錄片!」這部記錄影片從距離我們最近的月球出發開始探索,一路引導我們探索太陽系至銀河系以至人類所認知的宇宙的「邊緣」。影片細緻呈現太陽系八大行星的神奇地貌,奇幻的氣象變化,3D製作效果極致真實,帶領你逐步走出太陽系,飽覽整個已知和未知宇宙的神奇景象。 此外,影片帶我們超越月面行走第一人尼爾·阿姆斯特朗遺留在月球的足跡,飛過明亮的金星前往水星和幾乎完全由鐵構成的水星。
  • 美國震撼大片《旅行到宇宙邊緣》!至今沒有一部宇宙科普紀錄片,能夠超越...(90分鐘)
    搜索微信公眾號:麥格時光 或 marking-u絢爛的星空總能引人駐足凝視。不知道大家小時候有沒有想過?為什麼會有那麼多的星星?10年前,美國國家地理雜誌頻道播放了一部紀錄片——《旅行到宇宙邊緣》,從月球到太陽,再到銀河系、河外星系.為我們揭開了宇宙星空的神秘面紗。
  • 在宇宙「邊緣」有什麼?
    人類已經研究宇宙很久了,但是那麼久了人類還是沒有能夠在太空中待得很久,人類走出了地球,研究了銀河系和太陽系,但是人類能夠研究的宇宙範圍是930億光年,但是還不是宇宙的邊緣,人類還是沒能研究得出宇宙之外,沒能到達宇宙的邊緣看一下宇宙之外的世界有什麼,這是十分遺憾的事?
  • 孩子們「旅行」到宇宙邊緣,「超越」阿姆斯特朗在月球的足跡
    活動開始時,老師帶孩子們觀看了影片《旅行到宇宙邊緣》,影片從離最近的月球開始,一路探索太陽繫到銀河系以至人類所認知的宇宙的「邊緣」,細緻呈現太陽系八大行星的神奇地貌,超越同時影片也詳細展示恆星如何誕生、宇宙的終極命運、其他行星上的生命、以及最神秘也最駭人的現象:黑洞。孩子們聚精會神地觀賞影片,隨著影片去探索太空的奧秘。影片觀賞結束後,老師帶孩子們欣賞了一些太空繪畫,並讓孩子們自己動手畫一畫,繪出自己心目中的太空。
  • 孩子們「旅行」到宇宙邊緣,「超越」阿姆斯特朗在月球的足跡
    活動開始時,老師帶孩子們觀看了影片《旅行到宇宙邊緣》,影片從離最近的月球開始,一路探索太陽繫到銀河系以至人類所認知的宇宙的「邊緣」,細緻呈現太陽系八大行星的神奇地貌,超越尼爾·阿姆斯特朗遺留在月球的足跡,飛過明亮的金星前往水星、火星、木星、土星。同時影片也詳細展示恆星如何誕生、宇宙的終極命運、其他行星上的生命、以及最神秘也最駭人的現象:黑洞。
  • 旅行到宇宙邊緣,能把手伸出去嗎?電影《星際穿越》裡有答案
    》現在根據科學家的共識,宇宙是一個超幾何體。這和我們通常認為的三維物體是不一樣的。在地球上觀察到的宇宙的膨脹規律,在宇宙中的任何一處也可以觀察到。我們能夠感知的世界,以及望遠鏡下能夠觀察到的世界,類似於一個氣球形的表面。
  • 從地球到宇宙
    物質經過光熱作用產生了生命,生命經進化產生智慧,低等智慧經發展成高等智慧,高等智慧提高維度生存成了上帝、在未來人人將成上帝,再建造一個個宇宙!佛說:以 須彌山 為中心,七山八海交繞之,更以 鐵圍山 為外郭,是謂一小世界,合一千個小世界為小千世界,合一千個小千世界為中千世界,合一千個中千世界為大千世界,總稱為三千大千世界。1. 地球目前人類唯一的家鄉。
  • 紀錄片《旅行到宇宙邊緣》每一分鐘都讓你對萬物充滿震撼與敬畏
    點擊上方藍色字體加入  △安塔裡昂新文藝《旅行到宇宙邊緣