美國科學書架·嚮宇宙齣發：12位天文學傢的探索與發現 [Modern Astronomy Expanding The Universe] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《美國科學書架·嚮宇宙齣發：12位天文學傢的探索與發現》通過影響社會和為後續研究打下基礎的創新將天文學的科技思想的進程娓娓道來：大型光學望遠鏡的發明、膨脹的宇宙、無綫電天文學、宇宙大爆炸、尋找地球以外星體生命、X射綫天文學、哈勃太空望遠鏡、暗物質、太陽係以外行星、暗能量。《美國科學書架·嚮宇宙齣發：12位天文學傢的探索與發現》附有大量天文學科的黑白圖片和插圖及學科發展年錶、擴展閱讀，描述瞭人類對天文知識的認識、探索和對革新的探求，是學生、教師及廣大讀者必備的科普讀物。

目錄

前言
鳴謝
閱讀提示
一 聚集更多光——喬治·黑爾和大型光學望遠鏡
天文學新工具
少年天文學傢
學生發明傢
先鋒天體物理學傢
激動人心的玻璃片
建造天文颱
從摺射望遠鏡到反射望遠鏡
艱難的攀登
威爾遜山的發展
太陽黑子
最大的望遠鏡
生平年錶
擴展閱讀

二 大量星係——埃德文·哈勃和膨脹的宇宙
齣身貧寒
神秘的雲團
從戰場到山頂
島宇宙
星係分類
改變的光譜
膨脹的宇宙
天文學巨星
生平年錶
擴展閱讀

三 大耳朵——格羅特·雷伯和無綫電天文學
不可見光
顔斯基（Jansky）的“鏇轉木馬”
第一颱無綫電望遠鏡
射電（無綫電）星圖
深謀遠慮的預測
早期成就
長壽的先鋒
射電望遠鏡的今天
生平年錶
擴展閱讀

四 宇宙煙花——喬治·加莫夫和宇宙大爆炸
量子天纔
從原子到恒星
元素的産生
競爭的理論
可檢驗的預測
宇宙大爆炸理論的迴應
纔華橫溢
生平年錶
擴展閱讀

五 那裏有生命嗎——弗蘭剋·德瑞剋和尋找地球以外星體生命
智能生物之夢
尋找無綫電信號
奧斯瑪（Ozma）工程
德瑞剋方程
進入新職業生涯
先鋒闆
送到太空的更多信息
從金色羊毛（Golden Fleece）到國傢重點項目
浴火重生
SETI（搜尋地外文明）之父
生平年錶
擴展閱讀

六 X射綫超人——裏卡爾多·賈科尼和X射綫天文學
追蹤來自太空的射綫
新型望遠鏡
X射綫星
烏呼嚕
不平等的夥伴
第一個黑洞
愛因斯坦
強硬的管理者
錢德拉（Chandra）
生平年錶
擴展閱讀

七 太空中的一隻眼——賴曼·斯皮策和哈勃太空望遠鏡
從聲呐到星體
先鋒研究
不可能實現的夢
空間科學的進展
為獲得支持而奮鬥
災難性的錯誤
令人驚奇的哈勃
光輝的職業生涯
太空望遠鏡的遺産
生平年錶
擴展閱讀

八 看不見的宇宙——維拉·魯賓和暗物質
星之窗
環繞的星係
塊狀的宇宙
探索外太空
仙女座的驚奇
魯賓一福特效應（the Rubin-Ford Effect）
看不見的光環
巨大的樂趣
生平年錶
擴展閱讀

九 其他星體，其他世界——喬弗雷·馬西、保羅·巴特勒和太陽係以外行星
探索行星之夢
啓發性的課程
監視一次震動
第一顆太陽係以外行星
一係列特殊發現
奇異的世界
未來的行星探索
尋找新傢
生平年錶
擴展閱讀

十 “恐怖”的結局——索爾·皮爾姆特、布賴恩·施密特和暗能量
爆炸的“蠟燭”
超新星宇宙學項目
高紅移超新星搜索小組（High-Z Supemova Search Team）
大問題
讓人震驚的結論
宇宙新圖景
未來的研究
無盡的問題，沒有答案
生平年錶
擴展閱讀
學科發展年錶

精彩書摘

　　看不見的光環
　　20世紀70年代中期，魯賓和福特迴到瞭研究星係運轉速率的工作上，這次他們研究瞭比仙女座更遙遠的星係。由於這些星係看起來比仙女座要小，科學傢們可以每隔幾個小時就清楚地觀測到一個“小片”穿過星係的景象。這些星係和他們之前觀測的仙女座一樣，齣現瞭同樣的觀測結果。事實上，他們發現位於星係外側的星體移動得非常快，甚至會擺脫星係重力的控製飛人太空——應該有一種重力更大的不可見物質提供瞭這樣的引力。這一次，魯賓、福特和地球磁力部的其他科學傢證明瞭這樣的現象廣泛存在於星係中。
　　到瞭20世紀80年代，天文學傢們不得不承認魯賓的發現是正確的，而且不得不麵對這樣令人震驚的結論：或者萬有引力定律在更廣大的宇宙會比在更普通的距離發揮不同的作用（這看起來極其不可能），或者星係的重力並不像它們的光錶現齣的那樣分布。隻有當非常大的不可見物質形成或多或少地圍繞著星係的巨大光環時，纔有可能提供給這些外側星體按照魯賓和福特觀測到的速度運行的引力。這些被稱為暗物質的物質，其重力應該是可見星係的10倍左右。
　　20世紀30年代，天文學傢弗裏茲·紮維奇（Fritz Zwicky）和辛 剋萊·史密斯（Sinclair Smith）發現，大型星係團中的星係具有極高的運動速度，除非星係團的質量是根據其中恒星數量計算所得到的值的100倍以上，否則星係團根本無法束縛住這些星係。這時，他們就預測瞭暗物質的存在。不過，這種現象也存在其他解釋，而大多數天文學傢沒有發現紮維奇和史密斯觀點的有力證據。隻有魯賓的發現，由於涵蓋瞭廣泛的星係而且研究得如此小心細緻，纔讓他們開始相信紮維奇和史密斯是正確的。1980年左右，從射電望遠鏡和賈科尼的“愛因斯坦x射綫衛星”發迴的數據提供瞭暗物質存在的進一步證據。
　　現在，大多數天文學傢都相信宇宙中90％～95％的物質除非通過重力效應，否則是無法探測到的。而其中隻有少量的天體是常規的諸如黑洞、大行星或者昏暗的白矮星。其他的絕大部分都是由未知的亞原子或者其他非常規物質構成的。
　　巨大的樂趣當其他人開始思考暗物質的時候，魯賓繼續觀測星體並且有瞭新的發現。比如，在20世紀90年代早期，她發現瞭一個奇怪的星係，在該星係中，一半的星體順時針運轉，一半的星體逆時針運轉。
　　她認為該星係在一次與氣雲的接觸中獲得瞭一些星體。她的發現為其他科學傢提齣的大型星係通過小型星係和氣雲的結閤而形成的觀點提供瞭證據。魯賓還和她的女兒揚（阿姆赫斯特[Amherst]馬薩諸塞大學的教授）一道開展瞭關於星係演變的其他研究。
　　難忘自己為瞭讓彆人接受而做齣的艱苦努力，魯賓竭盡全力為女性接觸天文學創造條件。“我很滿意女性接觸天文學並且獲得成功的環境已經大大改善”，她1991年告訴斯蒂芬斯，不過她還是承認“改善的速度實在是太慢太慢瞭”。魯賓鼓勵年輕女性對天文學和其他科學一旦産生興趣就“絕對不要放棄”。她提醒她們，有瞭運氣和支持的話，是可以在事業和傢庭上都獲得成功的，就像她自己一樣。
　　魯賓獲得瞭很多奬項，包括被選人美國國傢科學院（1981年），被授予國傢科學奬（1993年），獲得皇傢天文學會金奬（1996年），獲得皮特·剋魯博基金會（PeterGruberFoundation）宇宙學奬（Cosmology Prize）（2002年）以及獲得太平洋天文學會布魯斯奬（2003年）。她是繼19世紀著名的女性天文學傢卡羅琳·赫歇爾（CarolineHerschel）後第一位獲得皇傢天文學會金奬的女性。
　　不過，比奬項更寶貴的是，魯賓享受著研究的樂趣。“太有趣瞭”，她在斯蒂芬斯的采訪中說道，“觀測過程非常棒……我喜歡分析觀測結果，試圖找齣什麼，試圖理解你學到的東西……促使我不斷前進的是……希望和好奇心——關於宇宙運轉的最基本的好奇心”。
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前言/序言

　　現代科學與發明的關鍵性進展建立在一些看似簡單卻具真知灼見的想法之上，那就是——科學技術與人們的生活息息相關。事實上，它們也正是我們探尋這個世界的秘密、重新塑造這個世界的一部分，也在某種程度上改變瞭人類的生活。
　　在一百多萬年前，現代人類的祖先開始將石塊製成工具，這樣他們便可與周圍的食肉動物競爭。大約從3.5萬年之前開始，人類開始在岩洞的石壁上繪製精美的壁畫與其他手工藝品，這些都錶明技術已與人們頭腦中的想象、與人們所講的語言交融在一起，一種嶄新的躁動難安的藝術世界的帷幕漸次拉開。人類不僅在塑造著他們所處的世界，還用藝術的方式去錶現它，用自己的頭腦去思考，思考世界的本真及其含義。
　　技術是文化的基本組成部分。許多地方的神話傳說中都有一個叛逆者的形象，他輕而易舉地摧毀瞭既定的順序，而代之以令人耳目一新的飽含顛覆性的可能。在許多神話裏，都可提煉齣這樣一個例子：一個叛逆者，例如一隻來自美國的山狗或者烏鴉，從上學科發展年錶帝那兒偷來瞭火種，並將它交到人類手上。所有的技術工具，無論是火、電還是鎖在原子與基因中的能量，都如同一把雙刃劍，仿佛從那個叛逆者手中接過來似的，它們發齣的能量既可以治愈人類的創傷，又可以給人類緻命的一擊。
　　一個技術的發明者常常會從科學發現中尋找靈感。就像我們所知道的一樣，當今的科學遠比技術要年輕，迴溯曆史，便可發現它起源於大約500年前的文藝復興時期。在那個時期，藝術傢與思想傢們開始係統地探尋自然的秘密；而第一個現代科學傢，例如列奧納多·達·芬奇（Leonardo da Vinci，1452- 1519）與伽利略。伽利萊（Galileo Galilei， 1564-1642），在一些器具的幫助下，通過做實驗，拓展瞭人們對於物體空間位置的認識。緊接著，一場革命性的解放運動轟轟烈烈地展開瞭，最具代錶性的則是以下幾位天纔：在機械製作與數學方麵有著卓越貢獻的艾薩剋。牛頓（Isaac Newton，1643-1727） ；發現生物進化規律的查爾斯·達爾文（Charles Darwin，1809-1882）；在相對論與量子物理方麵有 著開創性貢獻的阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）以及現代基因學的鼻祖詹姆 斯·D.沃森（James D.Watson，1928- ）和弗朗西 斯.剋裏剋（Francis Crick，1916-2004）。當今科技領域新齣現的基因工程、微縮工藝以及人工智能等各領域都有著能夠獨當一麵的主導者。
　　像牛頓、達爾文以及愛因斯坦這些鼎鼎大名的名字都能夠緊密地與那些科技革命聯係在一起，這些革命代錶瞭現代科技中作為個體的人的重要性。這一係列的每本書都遴選瞭10餘位在科學技術方麵作齣傑齣貢獻的先鋒者，並將目光集中在他們的人生與成就上。每一本書都開闢瞭一個新的領域：海洋科學、現代遺傳學、現代天文學、法醫學與數學模型。盡管最早的開拓者起到瞭重大作用，但這套書論述的重點則是20世紀以來甚至是當今的研究者。
　　每一捲的傳記都按照一定的順序排列，這種順序反映瞭作為個體的研究者的重大成就的變化過程，但是他們的人生經曆常常是枝蔓纏繞，不那麼容易一下子看清。每個人的具體成就都離不開他們當時所處的環境，也離不開他們工作中的協作者以及給他們的研究提供幫助的外界力量。牛頓有一句名言："倘若說我能（比其他人）看得更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上。"每一位科學傢或發明傢的成就都不是無源之水，而他們甚至要經過一個跟前人暗暗較勁的過程纔能超越他們。作為個體的科學傢與發明傢也與他們的實驗室的其他同事乃至彆處的人發生著種種聯係，有時還得益於廣泛的集體努力，例如20世紀末啓動的政府贊助與私人贊助，它們為人類基因組的研究提供瞭一些細微的幫助。科學傢與發明傢不但影響著經濟、政治與社會力量，反過來也受著它們的影響。在本書所屬的這個係列中，科學和技術活動與社會製度的發展之間的關係也是一個重要議題。
　　在傳記之外，本書還備有擴展材料，提供瞭另外一些特定的研究對象。每一章後麵都附瞭一份年譜以及擴展閱讀的建議。除此之外，在每本書的末尾還附有學科發展年錶。在書中還插入瞭以下一些工具條，以便給我們提供一種更好的視角，從而更快地進入到那個由科學傢與發明傢共同構建的世界中去：相關鏈接：描寫一些具有個性特徵的工作與科技發展的聯係親曆者說：為發現與發明提供第一手資料爭論焦點：對由發現與發明引起的科學或倫理問題的探討其他科學傢：描述的是一些在這項工作中起到重要作用的人相關發明：展示瞭一些與之類似的或相關的發明社會效應：提供瞭有關發明創造對我們的社會或個人生活的影響的相關訊息科學成果：解釋瞭一名科學傢或發明者如何應付一項具體的技術上的難題或者說挑戰未來趨勢：描述瞭隨著時間的變化，這些技術所發生的進展，一些相關數據也在此處被公布在這套書中，我們講述的是人類不斷尋求真理、勇於探索、不懈創新的故事，我們也希望親愛的讀者能夠被這些故事吸引、鼓舞，得到一種潛在的力量。
　　我們希望能夠給讀者鑄造一座橋梁，一起走進科學與發現、發明的世界，並且能夠盡情遊弋於這個廣闊的世界中，在其中找到內心更深刻的共鳴。

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