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國家地理雜誌中文版 :《圖解銀河系》探索太陽系、銀

  • 雜誌名稱:國家地理雜誌中文版
  • 刊別:特刊
  • 出版地區:台灣
  • 語言:繁體中文
  • 出版社:大石
  • 出版日期:2017/03/22
  • 定價:299
  • 優惠價:95284
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封面故事

【第一章 我們的家 太陽系】
中國人說:「千里之行,始於足下。」這趟太空探索之旅也要從自家後院的太陽系開始。本章收錄諸多鄰近星球的地圖,細緻程度是上一代人無法想像的,這可要歸功於新的探測方法:太空探測船。我們至少都派遣了一艘太空船造訪太陽系中每顆行星,有些太空船還實際登陸過這些行星。我們不只探索行星,也探索行星的衛星,因而了解到太陽系內每顆星球都有它獨一無二的故事。
現代的研究大幅擴展了我們對太陽系邊界的理解,甚至超越了冥王星軌道,來到柯伊伯帶(Kuiper belt)和歐特雲(Oort cloud)。我們在那裡發現了多個行星大小的矮行星,以及無數個更小的天體,因此現在我們知道,八大行星只占整個太陽系的一小部分,這個新觀點也引發了眾所皆知的冥王星「除名」事件。
一切都從45億年前的一整片星際氣體雲開始,那時到底發生了什麼事?法國天文學家皮埃爾-賽門.拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace, 1749-1827)是第一個提出解釋的人,他認為重力能把這片星際氣體雲塑造成太陽系今天的樣子。
1. 太陽系的形成
2. 水星: 快速移動、飽受太陽轟擊的星球
3. 金星: 美麗的煉獄
4. 地球:海洋行星
5. 火星: 紅色沙漠
6. 小行星帶: 太陽系誕生的殘餘物
7. 木星: 氣態巨行星之王
8. 木星的衛星: 水世界、火山世界與岩石
9. 土星和它的衛星: 金色球體
10. 土星環: 閃閃發光的冰圈
11. 天王星與海王星:冰巨行星

【第二章 我們的星系社區 銀河系】
我們的地球再怎麼偉大,也只是在銀河系中一處普通區域繞著普通恆星運行的行星。但銀河系不單是恆星的靜態聚集體,還是個不斷改變的動態區域。恆星誕生於滿是塵埃與碎屑的巨型氣體雲塌縮,消耗宇宙的原始氫而生存。恆星透過核反應產生較重的元素,其中包含構成人體的碳元素。
最後,恆星耗盡燃料而死,把重元素還給星際雲,之後又有新的恆星與行星從中誕生。恆星
死亡會留下千奇百怪的天體,包括白矮星、脈衝星,甚至黑洞。近幾十年來,天文學家發現,就像內行星其實只是太陽系的一小部分,構成宏偉的風車狀銀河系的天體也只是整個星系的一小部分。事實上,銀河系的旋臂中被「暗物質」這種神秘物質包圍。直到今日,了解暗物質的本質仍是一項很重要的研究。
地球上每一天的開始,都是由銀河系中一顆普通恆星從地球東方的地平線探出頭來。太陽對地球上的生命至關重要,我們很容易就忘記,它不過是整個銀河系中的一顆恆星。
1. 太陽: 自家的恆星
2. 系外行星: 別的世界,別的地球¬
3. 尋找外星智慧: 宇宙中還有其他人嗎?
4. 恆星的晚年: 燃料耗盡會發生什麼事?
5. 黑洞: 巨大恆星的永恆終點
6. 暗物質: 隱形的銀暈

【第三章 探索邊界 宇宙】
目前我們對宇宙的認識,起源於艾德溫.哈伯(Edwin Hubble, 1889-1953)在美國洛杉磯郊外威爾森山頂透過新建望遠鏡獲得的發現。1920年代晚期,哈伯確立了宇宙中的物質會構成銀河系等星系,也就是在銀河系外還有許多「島宇宙」。更重要的是,他指出那些星系正在遠離我們,換句話說,整個宇宙正在膨脹。
有了這項認知,便不禁想像時間倒流,回到整個宇宙都壓縮成極熱、極緻密的點的時刻。在這個假想中,宇宙在過去某個時間點誕生,隨後便持續膨脹、冷卻,就是所謂的「大霹靂」。這個想法帶來三個疑問:(1)這項理論正確嗎?(2)大霹靂是如何開始?(3)宇宙又會怎麼終結? 今日,科學家可以滿懷信心地陳述宇宙創生之後幾分之一秒發生的事,以及宇宙會怎麼結束。
1. 星系大辯論: 艾德溫.哈伯和島宇宙
2. 宇宙微波背景: 來自時間之初的訊息
3. 大霹靂: 空間與時間的起點
4. 暗能量: 神祕的力量
5. 宇宙的誕生: 從能量到物質
6. 宇宙的終結: 全視質量而定

【第四章 未知之境:多重宇宙】
我們在了解天空的過程中,獲得了相當重要的體悟:要研究宇宙這個我們所知最大的對象,就必須研究我們所知最小的東西,也就是構成物質基本單元的粒子。如前所述,宇宙在創生之初中,萬物顯然結合在一起。
近幾年,奇特又複雜的弦論發展出另一種怪異想法:平行宇宙。如果實驗能驗證多維的弦論,我們對現實的看法將會非常不同。關於宇宙中生命的深刻問題,我們也可能會找到答案。
哥白尼告訴我們,地球不是宇宙中心;哈伯告訴我們,銀河系只是數十億星系的其中一個;弦論的理論學家則告訴我們,這個宇宙或許只是眾多可能宇宙的其中一個。而這些宇宙就總稱為多重宇宙。
物理學家史蒂芬.古布瑟(Steven Gubser)在精采的《弦論小書》(The Little Book of String
Theory)中如此開場:「弦論是個謎。」這句話真是再中肯不過了。這些理論的基本想法,是夸克由微小的「弦」構成。弦論有許多種版本,不過這裡我們只會討論弦特別有趣
 

編者的話

這個世界一度再簡單不過了:基本上就是由我們人類,以及周圍看到、感知到的所有事物構成。不過在公元前4世紀,哲學家阿爾庫塔斯(Archytas of Tarentum, 428–327 b.c.)就提出,世界沒有邊界。倘若世界有邊界,長矛手就可以走到邊界,把矛往外擲出,而矛會落在某個更遠的地方。因此阿爾庫塔斯說,世界必定無限大。
我們也可以一一點出,還有哪些人擴大了人類看世界的眼界,就像阿爾庫塔斯長矛論證中的長矛手。第一位登場的就是波蘭教士尼古拉.哥白尼(Nicolaus Copernicus, 1473-1543),他說明了第一個正式的太陽系模型,太陽位於中心,地球和其他行星則繞著太陽運行。
第二位擲出長矛的是德國天文學家弗里德里希.貝塞爾(Friedrich Bessel, 1784–1846),他是計算出我們與鄰近恆星距離的第一人。第三位長矛手艾德溫.哈伯(Edwin Hubble, 1889–1953),他確立了宇宙是由現在稱為「星系」的運行系統組成;他還發現宇宙正在膨脹,也就是宇宙源自140億年前、難以想像的熾熱且緻密狀態。
今日,或許也有位長矛手正絞盡腦汁證明,我們的宇宙只是眾多宇宙中的一個,也就是科學家所說的多重宇宙。
追隨四位長矛手
這本《圖解銀河系》特刊的章節是跟隨阿爾庫塔斯的長矛手一起推進,把我們的宇宙想成四層環環相扣的「宇宙」。
第一層是我們的太陽系。
第二層是銀河系。我們已經知道,銀河系以及其他星系中的物質,大多是由先前一無所知的暗物質所構成的。
第三層是「宇宙」,也就是星系中大量物質的集合,其中大多是一種稱為暗能量的未知形式。
至於第四層「宇宙」,根據某些現代理論,是巨大的多重宇宙,而我們的宇宙只是其中之一。
就讓我們一起來探索吧!
 

雜誌目錄

我們的家:
太陽系 8
這是人類研究最深入也最熟悉的太空區域,但近年來發現,太陽系比過往科學家想像得複雜許多。
我們的社區:
銀河系 58
我們居住在銀河系,在這個星系裡,有無數顆恆星,以及黑洞和其他行星系統等有趣的天體。
探索邊界:
宇宙 92
科學家花費了數十年,研究我們的宇宙怎麼開始、怎麼結束。
未知之境:
多重宇宙 120
遊歷理論物理學家推想出來的世界,探索現代物理學的看法:我們的宇宙只是多重宇宙之中的一個。
 

內容簡介

《國家地理雜誌》 於1888年成立的美國國家地理學會,是以「增進並普及地理知識」為宗旨的非營利組織。學會的「研究與探索委員會」贊助過的計劃,已超過一萬件,以促進人類對大地、海洋與天空的知識。而《國家地理雜誌》自1888年創刊以來,以精采絕倫的攝影、謹慎真實的文字、精密準確的地圖與生動創意的插圖,獲得全球數千萬讀者的肯定。

《國家地理雜誌》於公元兩千年獲得美國雜誌出版最高榮譽─美國雜誌編輯學會之艾力獎,證明這份歷史悠久的刊物,仍是全球雜誌出版的標竿。

國家地理原文版

美國國家地理學會自1888年起已贊助了六千多項探險與研究計畫,而旗下的國家地理雜誌,由各行各業的專家為你報導世界各地的自然與人文,極具參考價值;翻開國家地理雜誌,就像在世界各地的風景勝地漫遊一樣,國家地理雜誌帶領讀者探索我們星球的奧秘和各地居民的人文故事。每期都包含了多樣的主題如動物、自然、科學、科技、文化、歷史、旅遊、冒險、探索和地理,而其中許多珍貴的照片,皆為攝影師冒險得來的精心傑作,您千萬不可錯過。
 

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