美国科学书架·向宇宙出发：12位天文学家的探索与发现 [Modern Astronomy Expanding The Universe] epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

　　《美国科学书架·向宇宙出发：12位天文学家的探索与发现》通过影响社会和为后续研究打下基础的创新将天文学的科技思想的进程娓娓道来：大型光学望远镜的发明、膨胀的宇宙、无线电天文学、宇宙大爆炸、寻找地球以外星体生命、X射线天文学、哈勃太空望远镜、暗物质、太阳系以外行星、暗能量。《美国科学书架·向宇宙出发：12位天文学家的探索与发现》附有大量天文学科的黑白图片和插图及学科发展年表、扩展阅读，描述了人类对天文知识的认识、探索和对革新的探求，是学生、教师及广大读者必备的科普读物。

目录

前言
鸣谢
阅读提示
一 聚集更多光——乔治·黑尔和大型光学望远镜
天文学新工具
少年天文学家
学生发明家
先锋天体物理学家
激动人心的玻璃片
建造天文台
从折射望远镜到反射望远镜
艰难的攀登
威尔逊山的发展
太阳黑子
最大的望远镜
生平年表
扩展阅读

二 大量星系——埃德文·哈勃和膨胀的宇宙
出身贫寒
神秘的云团
从战场到山顶
岛宇宙
星系分类
改变的光谱
膨胀的宇宙
天文学巨星
生平年表
扩展阅读

三 大耳朵——格罗特·雷伯和无线电天文学
不可见光
颜斯基（Jansky）的“旋转木马”
第一台无线电望远镜
射电（无线电）星图
深谋远虑的预测
早期成就
长寿的先锋
射电望远镜的今天
生平年表
扩展阅读

四 宇宙烟花——乔治·加莫夫和宇宙大爆炸
量子天才
从原子到恒星
元素的产生
竞争的理论
可检验的预测
宇宙大爆炸理论的回应
才华横溢
生平年表
扩展阅读

五 那里有生命吗——弗兰克·德瑞克和寻找地球以外星体生命
智能生物之梦
寻找无线电信号
奥斯玛（Ozma）工程
德瑞克方程
进入新职业生涯
先锋板
送到太空的更多信息
从金色羊毛（Golden Fleece）到国家重点项目
浴火重生
SETI（搜寻地外文明）之父
生平年表
扩展阅读

六 X射线超人——里卡尔多·贾科尼和X射线天文学
追踪来自太空的射线
新型望远镜
X射线星
乌呼噜
不平等的伙伴
第一个黑洞
爱因斯坦
强硬的管理者
钱德拉（Chandra）
生平年表
扩展阅读

七 太空中的一只眼——赖曼·斯皮策和哈勃太空望远镜
从声呐到星体
先锋研究
不可能实现的梦
空间科学的进展
为获得支持而奋斗
灾难性的错误
令人惊奇的哈勃
光辉的职业生涯
太空望远镜的遗产
生平年表
扩展阅读

八 看不见的宇宙——维拉·鲁宾和暗物质
星之窗
环绕的星系
块状的宇宙
探索外太空
仙女座的惊奇
鲁宾一福特效应（the Rubin-Ford Effect）
看不见的光环
巨大的乐趣
生平年表
扩展阅读

九 其他星体，其他世界——乔弗雷·马西、保罗·巴特勒和太阳系以外行星
探索行星之梦
启发性的课程
监视一次震动
第一颗太阳系以外行星
一系列特殊发现
奇异的世界
未来的行星探索
寻找新家
生平年表
扩展阅读

十 “恐怖”的结局——索尔·皮尔姆特、布赖恩·施密特和暗能量
爆炸的“蜡烛”
超新星宇宙学项目
高红移超新星搜索小组（High-Z Supemova Search Team）
大问题
让人震惊的结论
宇宙新图景
未来的研究
无尽的问题，没有答案
生平年表
扩展阅读
学科发展年表

精彩书摘

　　看不见的光环
　　20世纪70年代中期，鲁宾和福特回到了研究星系运转速率的工作上，这次他们研究了比仙女座更遥远的星系。由于这些星系看起来比仙女座要小，科学家们可以每隔几个小时就清楚地观测到一个“小片”穿过星系的景象。这些星系和他们之前观测的仙女座一样，出现了同样的观测结果。事实上，他们发现位于星系外侧的星体移动得非常快，甚至会摆脱星系重力的控制飞人太空——应该有一种重力更大的不可见物质提供了这样的引力。这一次，鲁宾、福特和地球磁力部的其他科学家证明了这样的现象广泛存在于星系中。
　　到了20世纪80年代，天文学家们不得不承认鲁宾的发现是正确的，而且不得不面对这样令人震惊的结论：或者万有引力定律在更广大的宇宙会比在更普通的距离发挥不同的作用（这看起来极其不可能），或者星系的重力并不像它们的光表现出的那样分布。只有当非常大的不可见物质形成或多或少地围绕着星系的巨大光环时，才有可能提供给这些外侧星体按照鲁宾和福特观测到的速度运行的引力。这些被称为暗物质的物质，其重力应该是可见星系的10倍左右。
　　20世纪30年代，天文学家弗里兹·扎维奇（Fritz Zwicky）和辛 克莱·史密斯（Sinclair Smith）发现，大型星系团中的星系具有极高的运动速度，除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上，否则星系团根本无法束缚住这些星系。这时，他们就预测了暗物质的存在。不过，这种现象也存在其他解释，而大多数天文学家没有发现扎维奇和史密斯观点的有力证据。只有鲁宾的发现，由于涵盖了广泛的星系而且研究得如此小心细致，才让他们开始相信扎维奇和史密斯是正确的。1980年左右，从射电望远镜和贾科尼的“爱因斯坦x射线卫星”发回的数据提供了暗物质存在的进一步证据。
　　现在，大多数天文学家都相信宇宙中90％～95％的物质除非通过重力效应，否则是无法探测到的。而其中只有少量的天体是常规的诸如黑洞、大行星或者昏暗的白矮星。其他的绝大部分都是由未知的亚原子或者其他非常规物质构成的。
　　巨大的乐趣当其他人开始思考暗物质的时候，鲁宾继续观测星体并且有了新的发现。比如，在20世纪90年代早期，她发现了一个奇怪的星系，在该星系中，一半的星体顺时针运转，一半的星体逆时针运转。
　　她认为该星系在一次与气云的接触中获得了一些星体。她的发现为其他科学家提出的大型星系通过小型星系和气云的结合而形成的观点提供了证据。鲁宾还和她的女儿扬（阿姆赫斯特[Amherst]马萨诸塞大学的教授）一道开展了关于星系演变的其他研究。
　　难忘自己为了让别人接受而做出的艰苦努力，鲁宾竭尽全力为女性接触天文学创造条件。“我很满意女性接触天文学并且获得成功的环境已经大大改善”，她1991年告诉斯蒂芬斯，不过她还是承认“改善的速度实在是太慢太慢了”。鲁宾鼓励年轻女性对天文学和其他科学一旦产生兴趣就“绝对不要放弃”。她提醒她们，有了运气和支持的话，是可以在事业和家庭上都获得成功的，就像她自己一样。
　　鲁宾获得了很多奖项，包括被选人美国国家科学院（1981年），被授予国家科学奖（1993年），获得皇家天文学会金奖（1996年），获得皮特·克鲁博基金会（PeterGruberFoundation）宇宙学奖（Cosmology Prize）（2002年）以及获得太平洋天文学会布鲁斯奖（2003年）。她是继19世纪著名的女性天文学家卡罗琳·赫歇尔（CarolineHerschel）后第一位获得皇家天文学会金奖的女性。
　　不过，比奖项更宝贵的是，鲁宾享受着研究的乐趣。“太有趣了”，她在斯蒂芬斯的采访中说道，“观测过程非常棒……我喜欢分析观测结果，试图找出什么，试图理解你学到的东西……促使我不断前进的是……希望和好奇心——关于宇宙运转的最基本的好奇心”。
　　……

前言/序言

　　现代科学与发明的关键性进展建立在一些看似简单却具真知灼见的想法之上，那就是——科学技术与人们的生活息息相关。事实上，它们也正是我们探寻这个世界的秘密、重新塑造这个世界的一部分，也在某种程度上改变了人类的生活。
　　在一百多万年前，现代人类的祖先开始将石块制成工具，这样他们便可与周围的食肉动物竞争。大约从3.5万年之前开始，人类开始在岩洞的石壁上绘制精美的壁画与其他手工艺品，这些都表明技术已与人们头脑中的想象、与人们所讲的语言交融在一起，一种崭新的躁动难安的艺术世界的帷幕渐次拉开。人类不仅在塑造着他们所处的世界，还用艺术的方式去表现它，用自己的头脑去思考，思考世界的本真及其含义。
　　技术是文化的基本组成部分。许多地方的神话传说中都有一个叛逆者的形象，他轻而易举地摧毁了既定的顺序，而代之以令人耳目一新的饱含颠覆性的可能。在许多神话里，都可提炼出这样一个例子：一个叛逆者，例如一只来自美国的山狗或者乌鸦，从上学科发展年表帝那儿偷来了火种，并将它交到人类手上。所有的技术工具，无论是火、电还是锁在原子与基因中的能量，都如同一把双刃剑，仿佛从那个叛逆者手中接过来似的，它们发出的能量既可以治愈人类的创伤，又可以给人类致命的一击。
　　一个技术的发明者常常会从科学发现中寻找灵感。就像我们所知道的一样，当今的科学远比技术要年轻，回溯历史，便可发现它起源于大约500年前的文艺复兴时期。在那个时期，艺术家与思想家们开始系统地探寻自然的秘密；而第一个现代科学家，例如列奥纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci，1452- 1519）与伽利略。伽利莱（Galileo Galilei， 1564-1642），在一些器具的帮助下，通过做实验，拓展了人们对于物体空间位置的认识。紧接着，一场革命性的解放运动轰轰烈烈地展开了，最具代表性的则是以下几位天才：在机械制作与数学方面有着卓越贡献的艾萨克。牛顿（Isaac Newton，1643-1727） ；发现生物进化规律的查尔斯·达尔文（Charles Darwin，1809-1882）；在相对论与量子物理方面有 着开创性贡献的阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）以及现代基因学的鼻祖詹姆 斯·D.沃森（James D.Watson，1928- ）和弗朗西 斯.克里克（Francis Crick，1916-2004）。当今科技领域新出现的基因工程、微缩工艺以及人工智能等各领域都有着能够独当一面的主导者。
　　像牛顿、达尔文以及爱因斯坦这些鼎鼎大名的名字都能够紧密地与那些科技革命联系在一起，这些革命代表了现代科技中作为个体的人的重要性。这一系列的每本书都遴选了10余位在科学技术方面作出杰出贡献的先锋者，并将目光集中在他们的人生与成就上。每一本书都开辟了一个新的领域：海洋科学、现代遗传学、现代天文学、法医学与数学模型。尽管最早的开拓者起到了重大作用，但这套书论述的重点则是20世纪以来甚至是当今的研究者。
　　每一卷的传记都按照一定的顺序排列，这种顺序反映了作为个体的研究者的重大成就的变化过程，但是他们的人生经历常常是枝蔓缠绕，不那么容易一下子看清。每个人的具体成就都离不开他们当时所处的环境，也离不开他们工作中的协作者以及给他们的研究提供帮助的外界力量。牛顿有一句名言："倘若说我能（比其他人）看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。"每一位科学家或发明家的成就都不是无源之水，而他们甚至要经过一个跟前人暗暗较劲的过程才能超越他们。作为个体的科学家与发明家也与他们的实验室的其他同事乃至别处的人发生着种种联系，有时还得益于广泛的集体努力，例如20世纪末启动的政府赞助与私人赞助，它们为人类基因组的研究提供了一些细微的帮助。科学家与发明家不但影响着经济、政治与社会力量，反过来也受着它们的影响。在本书所属的这个系列中，科学和技术活动与社会制度的发展之间的关系也是一个重要议题。
　　在传记之外，本书还备有扩展材料，提供了另外一些特定的研究对象。每一章后面都附了一份年谱以及扩展阅读的建议。除此之外，在每本书的末尾还附有学科发展年表。在书中还插入了以下一些工具条，以便给我们提供一种更好的视角，从而更快地进入到那个由科学家与发明家共同构建的世界中去：相关链接：描写一些具有个性特征的工作与科技发展的联系亲历者说：为发现与发明提供第一手资料争论焦点：对由发现与发明引起的科学或伦理问题的探讨其他科学家：描述的是一些在这项工作中起到重要作用的人相关发明：展示了一些与之类似的或相关的发明社会效应：提供了有关发明创造对我们的社会或个人生活的影响的相关讯息科学成果：解释了一名科学家或发明者如何应付一项具体的技术上的难题或者说挑战未来趋势：描述了随着时间的变化，这些技术所发生的进展，一些相关数据也在此处被公布在这套书中，我们讲述的是人类不断寻求真理、勇于探索、不懈创新的故事，我们也希望亲爱的读者能够被这些故事吸引、鼓舞，得到一种潜在的力量。
　　我们希望能够给读者铸造一座桥梁，一起走进科学与发现、发明的世界，并且能够尽情游弋于这个广阔的世界中，在其中找到内心更深刻的共鸣。

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