《百年宇宙学:我们对宇宙的百年探索》封面

内容简介

一个世纪前,伴随着爱因斯坦提出广义相对论和20世纪20年代的一系列观测发现,诞生了现代宇宙学。在爱因斯坦的眼中,我们身处的宇宙必须是均匀的,才能在哲学层面上令人满意。在《百年宇宙学:我们对宇宙的百年探索》中,2019年诺贝尔物理学奖获得者、现代理论宇宙学的奠基人和领军人物之一詹姆斯·皮伯斯以此为起点,从历史和重要亲历者的视角出发,回顾了一个多世纪以来人类对宇宙认识的演进历程。从宇宙是静态的还是在膨胀,到宇宙中物质和辐射的分布是否均匀,从宇宙的稳恒态模型与热大爆炸模型之争,到微波背景辐射存在的预测和发现,从被爱因斯坦评价为“丑陋”的宇宙学常数,到包含它的大爆炸冷暗物质模型(ΛCDM模型),作者历数了一个世纪以来人类认识宇宙的里程碑和关键时刻,其中有绝妙的见解、幸运的猜想、基于实证的检验,也有未被选择的道路和错误与歧途。皮伯斯重点回顾了1998—2003年这5年间宇宙学领域的重大观测进展,并将其称为一场“宇宙学革命”。这些研究结果都指向ΛCDM模型,使其成为当前宇宙学领域的标准模型。

宇宙学的发展离不开技术的进步以及科学研究方法的演变。除了回顾宇宙学的历史并展望未来外,作者还审视了感光底片、大型望远镜和巡天、太空探测器、计算机技术等技术进步在宇宙学发展过程中起的作用,以及从彼此独立的小型研究组为研究单位到“大科学”研究项目的科研策略的转变。

作者简介

詹姆斯·皮伯斯(P. J. E. Peebles)

美国天体物理学家、理论宇宙学家、普林斯顿大学阿尔伯特·爱因斯坦科学教授、美国科学院院士、英国皇家学会会士。皮伯斯被学界普遍认为是现代理论宇宙学的奠基人和领军人物之一,他的研究“为几乎所有现代宇宙学研究奠定了基础”(邵逸夫奖授奖词),他也是最早预测存在宇宙微波背景辐射的研究者之一。在大爆炸模型、核合成、暗物质、暗能量、宇宙微波背景辐射、宇宙结构形成等有关宇宙起源的诸多领域,皮伯斯都做出了极为重大的理论贡献。

2019年,皮伯斯因为他“在物理宇宙学领域的诸多理论发现”获诺贝尔物理学奖。除诺贝尔奖外,他获得的学界高级别重大奖项还包括:邵逸夫奖、格鲁伯宇宙学奖、克拉福德奖、英国皇家天文学会爱丁顿奖章、国际理论物理学中心狄拉克奖章等。

张同杰(译者)

北京师范大学物理与天文学院教授、博士生导师,国际天文联合会宇宙学分会会员。在国际天文物理专业刊物上发表论文近150篇,宇宙学研究成果入选中国天文学会2017年度“十大天文科技进展”,著作和译作包括《宇宙学导论》《现代宇宙学》等。

刘思琦(译者)

北京大学科维理天文和天体物理研究所博士后,研究方向包括发射线致密星系、空间分辨的多波段能量分布拟合等。

马 煜(译者)

北京师范大学翻译专业硕士研究生,曾参与中国图书进出口(集团)有限公司国际书讯译写项目。

目录

译者序与致谢I
前言与致谢V
第1章简介1
第2章均匀宇宙15
第3章宇宙学模型45
第4章化石:微波背景辐射和轻元素141
第5章宇宙结构如何增长227
第6章亚光度质量293
第7章非重子暗物质343
第8章宇宙学模型的井喷时代371
第9章1998—2003年的革命399
第10章研究方法423
参考文献439
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最后修改:2025 年 08 月 20 日