宇宙·02 国家地理 天文终极之问：我们是谁，我们从何而来，终将去到哪里 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

我们是谁？我们从何而来？我们终将去往何处？在这本开创性的著作中，世界著名天体物理学家尼尔·德格拉斯·泰森联合杰出物理学家詹姆斯·特赖菲尔，以他们对前沿科学的深刻理解和高超的叙事智慧，生动解答了困扰人们数千年的终极问题。

全书以宇宙如何诞生、宇宙由什么构成、我们在宇宙中是否孤独等十大问题为引领，指引我们认识宇宙的过去和未来、探索世界的极小与极大，俯瞰知识的前沿，漫游广袤的未知。从宇宙大爆炸、生命起源、黑洞、暗物质、反物质、暗能量，到弦理论、平行宇宙、量子宇宙、地外生命，读者对星空的诸多好奇都能在这里找到答案。值得一提的是，本书脱胎于风靡全美的科普脱口秀节目《名人谈星》（StarTalk），文字妙趣横生，说理鲜活生动，加上国家地理提供的大量光彩夺目的科学照片、科普绘画，原本复杂的天体物理学变得如此触手可及。

认识宇宙的过程，也是寻找自我的过程。这本书将吸引并激励所有年龄段的读者继续探究真理、仰望星空！

引　言

地球在宇宙中处于什么位置？

地球是行星吗？

棍棒天文学

视差法

太阳系有多大？

亨丽埃塔·勒维特（Henrietta Leavitt）与标准烛光

星系

数十亿又数十亿

小结

我们是如何研究宇宙的？

裸眼天文学

伽利略和望远镜

电磁波谱

射电宇宙

从天文学到天体物理学

来自大气之上的信息

打开宇宙的新窗口

现代天文台

未来的重要望远镜

宇宙是如何演化成今天这样的？

宇宙大爆炸

原子的世界

形成熟悉的宇宙

星云假说

冻结线

宇宙台球

行星迁移

更外层的区域

宇宙的年龄有多大？

惊喜 #1：宇宙微波背景辐射

惊喜 #2：微波中的信息

惊喜 #3：暴胀宇宙

惊喜 #4：宇宙微波背景辐射中的温度差异

天文学中的距离阶梯

惊喜 #5：暗能量

紧张

惊喜 #6：暗物质

宇宙的形成

宇宙是由什么构成的？

化学诞生

元素从哪里来？

新的原子理论

拆分原子

谁下令的？

粒子加速器的诞生

夸克的到来

粒子物理词汇表

还有更多的层级吗？

生命是什么？

改变一切的实验

地球生命的种子来自陨石吗？

RNA 世界

自然选择

复杂性是不可避免的吗？

智慧与技术

合成生命

其他类型的生命

嗜极微生物

我们在宇宙中是孤独的吗？

奇怪的想法

单一的例子

寻找智慧生命

德雷克公式

技术是必然的吗？

SETI：地外文明探索

星周宜居带

费米悖论

文明的科技等级

宇宙是如何诞生的？

万物的现状

量子力学

简化和统一

夸克禁闭

力的统一

强相互作用力的统一

反物质问题

华丽的篇章

知识的尽头

宇宙会怎样结束？

地球的结局

无法预测的世界末日：火山喷发

无法预测的世界末日：地外天体撞击

未来的星系碰撞

开放、封闭还是平直？

宇宙由哪些成分组成？

宇宙可能的结局

时间地图的边缘

在地球上见证宇宙的终结

宇宙万有与虚空有什么关系？

颠覆认知的量子力学

整个宇宙都是真空涨落吗？

宇宙起源

大爆炸之前

多重宇宙

精细调节问题

多重宇宙的分类

这真的是科学吗？

致　　谢

拓展阅读

图片来源

作者简介：

［美］尼尔·德格拉斯·泰森（Neil deGrasse Tyson）

美国家喻户晓的天体物理学家、科普作家、科普节目主持人，哈佛大学物理学学士，哥伦比亚大学天体物理学博士，普林斯顿大学博士后，美国自然历史博物馆海登天文馆馆长。他获得了21个荣誉博士学位以及美国国家航空航天局（NASA）杰出公共服务奖章，被誉为卡尔·萨根（Carl Sagan）的接班人。他主持了近年来大热的科普纪录片《宇宙：时空之旅》（Cosmos：A Spacetime Odyssey），这是1980年卡尔·萨根主持的史诗级科普片《宇宙》（Cosmos）的更新版。他还是热门科普脱口秀节目《名人谈星》的主持人，并曾经在著名美剧《生活大爆炸》（The Big Bang Theory）第四季中客串，饰演自己。

［美］詹姆斯·特赖菲尔（James Trefil）

美国著名物理学家、科普作家，斯坦福大学物理学博士，乔治梅森大学物理学教授。他定期为多家杂志撰稿，已出版近50部科普图书，是公认的善于将复杂科学概念通俗化的专家。

译者：

符磊

1982年生于湖北荆州，南京大学天文学博士，中国科学院紫金山天文台博士后，主要研究方向为脉冲星、X射线双星。现任重点学术期刊《天文学报》科学编辑，译著有《宇宙之光：恒星与超新星》《重新发现太阳系》《国家地理终极观星指南》（第二版）等。

胡方浩

本科和硕士毕业于南京大学天文系（现天文与空间科学学院），2010年进入中国科学院紫金山天文台科普部工作，有10余年丰富天文科普经验。

王科超

中国科学院大学天体测量与天体力学硕士，中科院紫金山天文台科普主管。热爱天文科普事业，积极推动天文科学传播，致力于把天文最前沿研究成果科普化，热心组织各种天文观测、天文研学等科普活动。

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作者序

《名人谈星》（StarTalk）是一个跨平台（广播、博客、电视）的科普脱口秀节目，无缝融合了科学、喜剧和流行文化。其中有一个名为《天文终极之问》（Cosmic Queries）的经授权许可的衍生节目，它的开展形式是，我们首先向《名人谈星》的粉丝群就某个主题征集相关的问题，然后在节目中进行解答。令我们始料未及同时也十分欣喜的是，《天文终极之问》已经成为很多观众最喜爱的节目形式。

但由于时间有限，对于大家提出的一些深层次问题，比如我们的宇宙如何诞生、宇宙由什么构成、我们在宇宙中是否孤独、宇宙将如何终结等，我们无法在节目中详细解答。为此，我们专门构思并组织编写了这本书，它继承了《名人谈星》节目信息丰富且轻松愉快的风格。与我合著本书的是詹姆斯·特赖菲尔，他是我学术上的同事，同时也是资深的物理教育家，他为本书奠定了重要基础。《名人谈星》的高级制片人和首席撰稿人林赛·N. 沃克（Lindsey N. Walker）也不知疲倦地工作，以确保本书完成对节目内容重新编辑、整理的使命。

第1章 地球在宇宙中处于什么位置？

艾萨克·牛顿（Isaac Newton）和亚里士多德（Aristotle）走进一家酒吧，他们正在就物体落向地面时究竟发生了什么进行辩论。两人都想象着那个场景，但他们看到的却完全不同。

亚里士多德认为，万物都是由土、气、火、水这4 种基本元素构成的，而由土元素构成的物体会自动向宇宙中心运动。按照这个观点，很自然的结论就是地球是宇宙的中心。对他来说，地球静止不动，所有天体都绕着地球运行，这一点是不证自明的，而物体下落也是其内在的属性所致。

牛顿不关心物体是由什么构成的，只关心它的质量。他认为……

宇宙是由什么组成的

夸克真的是宇宙中最基本的结构吗？我们真的已经触及宇宙的“0”和“1”了吗？理论物理学家致力于回答这个最前沿的问题。如果确实还有下一层，那么弦理论和圈量子引力将引领我们进入下一层。

顾名思义，弦理论认为自然界的基本单元不是点粒子，而是一维的弦，弦的不同振动模式对应了不同种类的粒子。这些弦的尺度很小，只有原子核的1 000 万亿分之一。但大小不是弦理论真正的问题所在，要使这种理论有数学意义，弦必须在10 个或26 个维度上振动。

……

我们在宇宙中是孤独的吗？

   在好莱坞科幻题材的电影中，外星人通常都以类人形状出现，这展示了一种自我偏爱的倾向。为什么外星人非要像人类一样有牙齿、肩膀和手指呢？更进一步，为什么外星人看起来非要像地球上的植物或动物呢？如果宇宙中的外星人与我们的差异甚至比我们与大肠杆菌的差异更大，那么地外生命究竟会是什么样子呢？……

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编辑推荐

享誉全球的明星科学家尼尔泰森重磅新作，亚马逊4.8分高评，众多知名媒体盛赞！

尼尔·泰森身披众多光环：《发现》杂志“科学界最聪明的50人之一”、《时代》周刊“100大全球最具影响力人物”、《哈佛校友》杂志“最具影响力的100名哈佛校友之一”、NASA“杰出公共服务奖章”、小行星13123以他的名字命名……本书自2021年由国家地理出版以来，便长居亚马逊天文学畅销榜前10，并获得BBC、福布斯、科克斯书评等权威媒体一致力荐。中文版由中国科学院紫金山天文台专家精心翻译，品质保障。

汇集热门天文话题，满足你对星空的各种好奇！

    宇宙从何处起源，又将如何终结？宇宙大爆炸之前有什么？外星生命可能长什么样？还有比夸克更小的结构吗？书中广泛涉猎暗物质、暗能量、反物质、量子理论、弦理论、平行宇宙等热点话题，整个宇宙的奥秘一览无遗。

脱胎于“艾美奖”提名节目《名人谈星》，脱口秀式讲解妙趣横生！

灰姑娘跟量子力学有哪些相似之处？当匹诺曹说“我的鼻子要变长了”时会发生什么？人类一定比章鱼聪明吗？本书作为科学脱口秀节目《名人谈星》（StarTalk）的扩容升级版，继承了脱口秀犀利幽默的特色，生动形象的讲述让天文学小白也能看得欲罢不能。

120余幅精美科学照片与艺术绘画，宇宙的壮丽与浪漫尽收眼底！

亚伯拉罕湖上空暗合宇宙终结场景的绚丽极光，中子星的激烈碰撞，对多重宇宙的终极幻想……美国国家地理的执行主编和创意总监全程参与本书制作，大量美轮美奂的科学插画带来赏心悦目的阅读体验。

再现天文学数千年发展里程，交融科学研究与人文思考

    人类认识宇宙的过程，也是不断深化自我认知的过程。从古老的地心说和日心说，到银河系外其他星系以及暗物质、暗能量的发现，天文学发现与文学、哲学和整个社会的发展相互交织。游历这段跨越千年的旅程，不仅可以塑造出自己独特的宇宙观，也能从科学角度更深刻地理解我们是谁、我们从何而来、终将去往哪里。

典雅双封，烫银工艺，四色印刷，精致呈现！

书摘插图

媒体评论

一座丰富且诱人的知识宝库。

——《书单》（

Booklist

）

一场生机勃勃、富丽堂皇的科学探究庆典。

——《科克斯书评》（

Kirkus Reviews

）

这本像散文一样优美的图书以流行的科普脱口秀节目《名人谈星》为基础，探讨了宇宙中那些最有趣的谜团。从暗物质、宇宙大爆炸和其他奇异的太空现象，到夸克、多重宇宙和不可思议的量子世界，作者邀请我们一起思考已经吸引了科学家们很多个世纪的宇宙终极问题。正如国家地理出版物一贯的风格，这本书饱含炫美的插图。这些令人惊叹的彩色照片为这段宇宙之旅增添了很多乐趣！

——《图书馆杂志》（

Library Journal

）

天体物理学家泰森和物理学家特赖菲尔在书中提到，在人类旺盛的好奇心和广袤的未知领域之间，横亘着一道充满一系列问题的深渊，而这里也正是可供我们不断向宇宙发问的地方。相信好奇于宇宙奥秘的读者会很乐意阅读这本书。

——《出版家周刊》（

Publishers Weekly

）

泰森和特赖菲尔带领我们穿越宇宙的历史，了解宇宙的方方面面，同时用富有新意和活力的方式解答了那些已经存在很久的重大问题……这本书的价值不止于其书名所呈现的部分，最重要的是它使我们得以高效而全面地理解这片人类称之为家园的时空。

——《福布斯》（

Forbes

）

你一定会在这本书里找到许多值得欣赏的地方。

——《BBC仰望夜空》（

BBC Sky at Night

）

书籍介绍

我们是谁？我们从何而来？我们终将去往何处？在这本开创性的著作中，世界著名天体物理学家尼尔·德格拉斯·泰森联合杰出物理学家詹姆斯·特赖菲尔，以他们对前沿科学的深刻理解和高超的叙事智慧，生动解答了困扰人们数千年的终极问题。

全书以宇宙如何诞生、宇宙由什么构成、我们在宇宙中是否孤独等十大问题为引领，指引我们认识宇宙的过去和未来、探索世界的极小与极大，俯瞰知识的前沿，漫游广袤的未知。从宇宙大爆炸、生命起源、黑洞、暗物质、反物质、暗能量，到弦理论、平行宇宙、量子宇宙、地外生命，读者对星空的诸多好奇都能在这里找到答案。值得一提的是，本书脱胎于风靡全美的科普脱口秀节目《名人谈星》（StarTalk），文字妙趣横生，说理鲜活生动，加上国家地理提供的大量光彩夺目的科学照片、科普绘画，原本复杂的天体物理学变得如此触手可及。

认识宇宙的过程，也是寻找自我的过程。这本书将吸引并激励所有年龄段的读者继续探究真理、仰望星空！