本書內(nèi)容豐富、資料翔實、圖文并茂。閱讀本書并不需要經(jīng)過特殊的科學(xué)訓(xùn)練或者有特別的知識背景,讀者可以在無數(shù)學(xué)壓力的氛圍下理解太空生物學(xué)這一新興的科學(xué)領(lǐng)域。實際上,太空生物學(xué)涉及的許多問題目前尚無明確的答案,但書中翔實的實驗資料和**的科學(xué)進(jìn)展可以讓讀者在探索那些尚沒有答案的科學(xué)問題時,能從科學(xué)的角度檢驗自己的觀點。相信在許多方面本書會對讀者的心靈有所啟迪,一些觀點會使讀者耳目一新、豁然開朗。 本書簡介: 全書分4部分。第Ⅰ部分就探索宇宙中生命做了簡介;第Ⅱ部分是關(guān)于地球上的生命,主要討論有關(guān)地球上生命問題研究的現(xiàn)狀;第Ⅲ部分討論了太陽系中其他地方存在生命的可能性;第Ⅳ部分討論了太陽系外的生命問題。 作者簡介: 杰弗里·貝內(nèi)特,1981年畢業(yè)于加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校生物物理學(xué)專業(yè),獲學(xué)士學(xué)位。1987年在科羅拉多大學(xué)博爾德分校獲天體物理學(xué)博士學(xué)位。他以資深訪問科學(xué)家的身份在美國國家航空航天局(NASA)總部工作了兩年,創(chuàng)立了NASA“概念”資助計劃,開啟了資助教師搭乘美國航空航天局的機載天文觀測臺(包括SOFIA機載天文觀測臺)項目,并為哈勃空間望遠(yuǎn)鏡和其他空間科學(xué)計劃開發(fā)了大量教育項目。 塞思·肖斯塔克,1965年畢業(yè)于普林斯頓大學(xué)物理學(xué)系,獲學(xué)士學(xué)位。1972年在加利福尼亞州技術(shù)研究所獲天文學(xué)博士學(xué)位。目前,他是位于美國加利福尼亞州山景城的探尋外星智慧(SETI)研究所的資深天文學(xué)家。頻繁的巡回演講成了塞思必須做的事情,他每年要在教育和研究機構(gòu)做大約70場報告,他還常常就一些天文事件為廣播和電視做評論員。他是SETI研究所每周一小時的有關(guān)科學(xué)的廣播節(jié)目的主持人,該節(jié)目是:我們孤獨嗎? 霍雷,哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授,多年來一直從事中高能重離子碰撞物理學(xué)方面的研究。作為主要參加者,先后完成一項國家自然科學(xué)基金重大項目、一項國家自然科學(xué)基金重點項目、五項國家自然科學(xué)基金面上項目及省自然科學(xué)基金和其他有關(guān)科研項目的研究任務(wù)。 目錄: 第Ⅰ部分宇宙中生命的介紹 第1章生命的宇宙? 1.1地外生命存在的可能性 1.2探尋的科學(xué)內(nèi)涵 1.3搜尋的場所 1.4新興的太空生物學(xué) 練習(xí)與習(xí)題 瘋狂的電影阿凡達(dá) 第2章宇宙中生命的科學(xué) 2.1古代關(guān)于地外生命的爭論 2.2哥白尼革命 2.3現(xiàn)代科學(xué)的特征 2.4科學(xué)行動的進(jìn)程 事實與引力理論 練習(xí)與習(xí)題第Ⅰ部分宇宙中生命的介紹 第1章生命的宇宙? 1.1地外生命存在的可能性 1.2探尋的科學(xué)內(nèi)涵 1.3搜尋的場所 1.4新興的太空生物學(xué) 練習(xí)與習(xí)題 瘋狂的電影阿凡達(dá) 第2章宇宙中生命的科學(xué) 2.1古代關(guān)于地外生命的爭論 2.2哥白尼革命 2.3現(xiàn)代科學(xué)的特征 2.4科學(xué)行動的進(jìn)程 事實與引力理論 練習(xí)與習(xí)題 宇宙計算2.1開普勒第三定律 專題2.1地心說與教會 宇宙環(huán)境圖2.15.哥白尼革命 瘋狂的電影電影里的外星人 第3章生命的宇宙環(huán)境 3.1宇宙和生命 3.2宇宙的結(jié)構(gòu)、規(guī)模和歷史 3.3世界的本質(zhì) 3.4物質(zhì)和能量的宇宙 3.5科學(xué)行動的進(jìn)程 太陽系形成觀念的改變 練習(xí)與習(xí)題 重要的天文學(xué)定義 宇宙計算3.1一光年有多遠(yuǎn) 專題3.1我們是如何得知宇宙正在膨脹的? 瘋狂的電影地球停轉(zhuǎn)之日 宇宙環(huán)境圖3.33.光譜圖解 第Ⅱ部分地球上的生命 第4章地球的宜居性 4.1地質(zhì)與生命 4.2再現(xiàn)地球和生命的歷史 4.3冥古宙的地球與生命的出現(xiàn) 4.4地質(zhì)與宜居性 4.5氣候的調(diào)節(jié)與改變 4.6科學(xué)行動的進(jìn)程 月球的形成 練習(xí)與習(xí)題 宇宙計算4.1放射性測年法 重要的天文學(xué)定義 瘋狂的電影冰河世紀(jì):恐龍的黎明 第5章地球上生命的特征 5.1生命的定義 5.2細(xì)胞:生命的基本單元 5.3新陳代謝:生命的化學(xué) 5.4DNA與遺傳 5.5極端條件下的生命 5.6科學(xué)行動的進(jìn)程 進(jìn)化論是科學(xué) 練習(xí)與習(xí)題 重要的天文學(xué)定義 專題:查爾斯·達(dá)爾文和進(jìn)化論 宇宙計算5.1地球上占統(tǒng)治地位的生命形式 瘋狂的電影星際大戰(zhàn) 第6章地球上生命的起源與進(jìn)化 6.1探索生命的起源 6.2生命的起源 6.3生命的進(jìn)化 6.4撞擊與滅絕 6.5人類的進(jìn)化 6.6科學(xué)行動的進(jìn)程 人造生命 練習(xí)與習(xí)題 宇宙計算6.1瓶中的細(xì)菌I:早期生命的教訓(xùn) 電影也瘋狂世界末日 宇宙計算6.2瓶中的細(xì)菌II:給人類的教訓(xùn) 第Ⅲ部分太陽系中的生命 第7章搜尋太陽系中的生命 7.1生命對環(huán)境的要求 7.2太陽系的生物之旅:內(nèi)太陽系 7.3太陽系的生物之旅:外太陽系 7.4科學(xué)行動的進(jìn)程 航天器對太陽系的探索 練習(xí)與習(xí)題 瘋狂的電影2001―太空漫游 宇宙計算7.1開普勒第三定律的牛頓形式 第8章火星 8.1火星文明的幻想 8.2火星的現(xiàn)代肖像 8.3火星的氣候歷史 8.4在火星上尋找生命 8.5科學(xué)行動的進(jìn)程 火星隕石 練習(xí)與習(xí)題 宇宙計算8.1表面積與體積之比 瘋狂的電影火星探測任務(wù) 第9章類木衛(wèi)星上的生命 9.1外太陽系的衛(wèi)星 9.2木星的伽利略衛(wèi)星上的生命 9.3土星附近以及更遠(yuǎn)處的生命 9.4科學(xué)行動的進(jìn)程 生命所需的化學(xué)能 練習(xí)與習(xí)題 宇宙計算9.1開潮汐力的強度 瘋狂的電影2010:威震太陽神 第10章宜居性的特征和演變 10.1宜居帶的概念 10.2金星:潛在宜居性的一個例子 10.3表面宜居性因素與宜居帶 10.4地球上生命的未來 10.5科學(xué)行動的進(jìn)程 全球變暖 練習(xí)與習(xí)題 宇宙計算10.1處于帶內(nèi)的概率 專題10.1:50億年 瘋狂的電影時間機器 宇宙環(huán)境圖10.12.全球變暖 第Ⅳ部分群星之間的生命 第11章太陽系外的宜居性 11.1遙遠(yuǎn)的恒星 11.2太陽系外行星:發(fā)現(xiàn)與啟示 11.3地球稀有的可能性 11.4科學(xué)行動的進(jìn)程 恒星分類 練習(xí)與習(xí)題 專題11.1:系外行星的命名 宇宙計算11.1獲取系外行星的質(zhì)量 宇宙環(huán)境圖11.16.探測系外星系 瘋狂的電影星球大戰(zhàn) 宇宙環(huán)境圖11.22.解讀赫羅圖 第12章搜尋外星智慧 12.1德雷克方程 12.2智慧的問題 12.3搜尋智慧 12.4科學(xué)行動的進(jìn)程 地球上的UFO和外星人 練習(xí)與習(xí)題 專題12.1:弗蘭克·德雷克和他的方程 宇宙計算12.1能傳遞信號的外星社會之間的距離 瘋狂的電影接觸未來 宇宙計算12.2SETI探索的靈敏度 第13章星際旅行和費米悖論 13.1星際旅行面臨的挑戰(zhàn) 13.2星際旅行飛船的設(shè)計 13.3費米悖 13.4科學(xué)行動的進(jìn)程 愛因斯坦的狹義相對論 練習(xí)與習(xí)題 宇宙計算13.1火箭方程 宇宙計算13.2時間延緩 電影也瘋狂星際迷航 后記:探索和發(fā)現(xiàn)的啟示-接觸前言古往今來,人們對生命現(xiàn)象充滿了敬畏與好奇。什么是生命?地球上的生命是如何形成的?在浩瀚的宇宙中,人類是孤獨的嗎?我們是否能移居到宇宙中的其他星球上去?這些謎團(tuán)啟迪著人類的靈感和熱情,也促使了探索和研究宇宙中生命的新興學(xué)科———“太空生物學(xué)”的產(chǎn)生和發(fā)展。 本書譯自JeffreyBennett和SethShostak共同撰寫的《Lifeintheuniverse》。能把這兩位學(xué)術(shù)造詣深厚的天文學(xué)家撰寫的這部書介紹給廣大讀者,我們由衷地高興。作者在書中用嚴(yán)謹(jǐn)又通俗易懂的方式引入了理解宇宙中的生命問題所涉及的一些物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)以及地質(zhì)科學(xué)的基本概念,并以之來解釋自然現(xiàn)象、探討太空生物學(xué)涉及的深刻科學(xué)問題。書中概述了探尋和研究宇宙中的生命問題的科學(xué)意義,歸納了太空生物學(xué)關(guān)注的主要研究范疇。在繁星密布的宇宙中,我們生活的地球是目前已知的唯一擁有生命的星球。本書以地球上的生命為出發(fā)點,揭示了地球上生命的本質(zhì)特征,討論了地球上生命的起源、地球環(huán)境對生命的意義以及生命產(chǎn)生和進(jìn)化的現(xiàn)代觀點。以此為基礎(chǔ),討論了太陽系中其它星球上存在生命的可能性和相關(guān)研究的進(jìn)展及其科學(xué)意義,進(jìn)而討論了太陽系外的生命問題,并為讀者展示了星際旅行的前景和面臨的挑戰(zhàn)。 本書內(nèi)容豐富、資料翔實、圖文并茂。閱讀本書并不需要經(jīng)過特殊的科學(xué)訓(xùn)練或者有特別的知識背景,讀者可以在無數(shù)學(xué)壓力的氛圍下理解太空生物學(xué)這一新興的科學(xué)領(lǐng)域。實古往今來,人們對生命現(xiàn)象充滿了敬畏與好奇。什么是生命?地球上的生命是如何形成的?在浩瀚的宇宙中,人類是孤獨的嗎?我們是否能移居到宇宙中的其他星球上去?這些謎團(tuán)啟迪著人類的靈感和熱情,也促使了探索和研究宇宙中生命的新興學(xué)科———“太空生物學(xué)”的產(chǎn)生和發(fā)展。 本書譯自JeffreyBennett和SethShostak共同撰寫的《Lifeintheuniverse》。能把這兩位學(xué)術(shù)造詣深厚的天文學(xué)家撰寫的這部書介紹給廣大讀者,我們由衷地高興。作者在書中用嚴(yán)謹(jǐn)又通俗易懂的方式引入了理解宇宙中的生命問題所涉及的一些物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)以及地質(zhì)科學(xué)的基本概念,并以之來解釋自然現(xiàn)象、探討太空生物學(xué)涉及的深刻科學(xué)問題。書中概述了探尋和研究宇宙中的生命問題的科學(xué)意義,歸納了太空生物學(xué)關(guān)注的主要研究范疇。在繁星密布的宇宙中,我們生活的地球是目前已知的唯一擁有生命的星球。本書以地球上的生命為出發(fā)點,揭示了地球上生命的本質(zhì)特征,討論了地球上生命的起源、地球環(huán)境對生命的意義以及生命產(chǎn)生和進(jìn)化的現(xiàn)代觀點。以此為基礎(chǔ),討論了太陽系中其它星球上存在生命的可能性和相關(guān)研究的進(jìn)展及其科學(xué)意義,進(jìn)而討論了太陽系外的生命問題,并為讀者展示了星際旅行的前景和面臨的挑戰(zhàn)。 本書內(nèi)容豐富、資料翔實、圖文并茂。閱讀本書并不需要經(jīng)過特殊的科學(xué)訓(xùn)練或者有特別的知識背景,讀者可以在無數(shù)學(xué)壓力的氛圍下理解太空生物學(xué)這一新興的科學(xué)領(lǐng)域。實際上,太空生物學(xué)涉及的許多問題目前尚無明確的答案,但書中翔實的實驗資料和最新的科學(xué)進(jìn)展可以讓讀者在探索那些尚沒有答案的科學(xué)問題時,能從科學(xué)的角度檢驗自己的觀點。相信在許多方面本書會對讀者的心靈有所啟迪,一些觀點會使讀者耳目一新、豁然開朗。 對宇宙中生命的探索和研究受到越來越廣泛的關(guān)注,許多大專院校都開始開設(shè)了太空生物學(xué)的相關(guān)課程,作者撰寫本書的目的之一就是為這類課程提供一本教科書。本書不僅是讀者拓展知識視野,提升科學(xué)素養(yǎng)的優(yōu)秀讀物,也可以用作為高等院校開設(shè)通識教育類課程的教材或者用作相關(guān)專業(yè)學(xué)生的入門教材。整個世界充滿了對這重大事件的期許,在無盡的時間長河中,終有一天,那些目前還藏匿于我們思想深處、潛存在我們欲念之中的生靈,會像我們站在腳凳上一樣,站立在地球上并笑著將手伸向繁星之中。——赫伯特·喬治·威爾斯 理解地球上生命的問題以及宇宙中地外生命存在的前景,是涉及人類生存的最深刻的問題。它可以揭示人類的起源,引領(lǐng)我們?nèi)フJ(rèn)識人類能夠在地球上繁衍生息的原因和機制,激勵我們?nèi)ニ伎寄切┛赡軙谔罩忻媾R的不可思議的可能性。我們把這本書獻(xiàn)給所有想?yún)⑴c這種探索的人,并真誠希望知識會幫助人類在面對未來時能采取明智和負(fù)責(zé)任的行動。——杰弗里·貝內(nèi)特&塞思肖斯塔克銀河系的大小現(xiàn)在讓我們把目光轉(zhuǎn)向銀河系。銀河系是如此巨大,它所包含的1000億顆以上的恒星,即便以1比100億的比例,也只有一小部分能在地球上展示出來。為了畫出銀河系的情況,我們把太陽系的大小再用一個十億分之一的因子加以縮小。在這種比例下,1光年的距離變成了1mm,而銀河系100000光年的直徑變成了100m,大概是一個橄欖球場的長度。把一個橄欖球場想象成銀河系的微縮模型,銀河系的中心位于球場的中場附近。我們整個太陽系就是在20碼線附近(對應(yīng)于銀河系中心大約27000光年的實際距離)的一個顯微點。在這個比例下,太陽系距離半人馬星座阿爾法星系4.4光年的距離就只有4.4mm了———比你小手指的寬度還要小。如果在這個模型中,你恰好站在太陽系所在的位置的話,在你手臂所及的距離上將存在著100萬個恒星系。 另一個掌握銀河系尺寸的方案是想象光傳播時間。以地面標(biāo)準(zhǔn)來看,光的傳播極其迅速。如果你可以用300000km/s的光速環(huán)繞地球運動的話,你可以在僅僅1秒鐘的時間繞地球跑8圈。但即使以這樣可怕的速度,光要穿過恒星之間遙遠(yuǎn)的距離所需要的時間還是用年來度量,這就是為什么我們要用光年來度量星際間的距離的原因。舉例來說,當(dāng)說到半人馬星座阿爾法星系與我們相距4.4光年的時候,這就是說光需要經(jīng)過4.4年的時間才能從半人馬星座阿爾法星系傳播到地球。這個事實還有一個令人驚訝的含義:這意味著我們看不到半人馬星座阿爾法星系現(xiàn)在的樣子,而看到的只是它在4.4年前的樣子,到達(dá)我們的眼睛和望遠(yuǎn)鏡的是它在4.4年前發(fā)出的剛剛結(jié)束其旅程的光。這一結(jié)果還有另外一個重要的應(yīng)用,就是與半人馬星座阿爾法星系上可能存在的生命進(jìn)行對話的可能性。我們通常利用無線電波傳遞信息,無線電波就是光的一種形式,它也以光的速度傳播。如果向半人馬星座阿爾法星系發(fā)送無線電波消息,這個信息到達(dá)那里需要4.4年的時間,而任何回復(fù)也需要4.4年的時間才能傳送回來。你需要對這個對話有非常好的耐心。從你說“嘿,你好”到你聽到“我很好,謝謝,你呢?”的答復(fù),大概要等待9年的時間。
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