尼尔·德格拉斯·泰森 (Neil Degrasse Tyson) 著《为忙碌人士准备的天体物理学》

《为忙碌人士准备的天体物理学》由 Neil deGrasse Tyson 博士撰写，是一本关于天文学、天体物理学和宇宙学的科普书籍。本书概述了我们目前对宇宙的形成、超新星、黑洞、暗物质和暗能量的奥秘、不可见光以及地球及其物质的形成过程的了解。该书于 2017 年出版，成为《纽约时报》畅销书排行榜第一名；它在排行榜上停留了一年多，销量超过一百万本。

天体物理学家泰森是一位屡获殊荣的科学作家和教育家，也是纽约海登天文馆的馆长。泰森主持热门播客和电视节目《StarTalk》，并主持电视节目《Nova Science Now》和《Cosmos: A Spacetime Odyssey》。2017 年原版电子书版本构成了本学习指南的基础。没有人知道宇宙之前存在什么，但科学家们知道它始于一个无限小的点，包含一切并迅速膨胀。在第一万亿分之一秒内，物理定律出现了，但花了 38 万年光才能从物质中分离出来，物体才变得可见。今天，近 140 亿年后，宇宙包含 1000 亿个星系，每个星系包含多达数千亿颗恒星。其中一个是我们自己的太阳及其行星 — — 包括地球，它不太热也不太冷，所以生命可以在它上面繁衍生息，进化成人类，人类对宇宙充满好奇。牛顿引力定律不仅在地球上，在任何地方都适用。该理论首次证明物理定律适用于整个宇宙，地球以外的世界并不是一个独立的天体空间，而是由与地球相同的物质构成，遵循相同的规则。宇宙学家只能推测宇宙的本质，直到他们发现宇宙微波背景，这是一种古老的光，为早期宇宙提供了证据。有了这些信息，科学家现在知道了我们宇宙的年龄、大小和形状，以及它的大部分物质和能量是由我们尚不了解的物质构成的。数十亿个星系像灯火通明的城市一样遍布宇宙，吸引了我们的注意力，但它们之间存在着广阔的区域，充满了氢气和其他物质，这些物质的重量是星系本身的 10 倍。宇宙中只有六分之一的质量是由我们能观察到的星系和气体云构成的。其余部分由我们无法探测到的东西组成，但它对周围的一切施加了巨大的引力影响。这种暗物质几十年来一直困扰着科学界，但无法通过常规手段探测到它表明它代表了尚未发现的有关宇宙的全新原理。宇宙正在膨胀，而且膨胀速度比预期的要快得多。爱因斯坦认为宇宙是稳定的，所以他在方程式中添加了一个常数，以防止引力使一切坍缩。宇宙正在膨胀的发现使爱因斯坦常数变得过时，但后来的观察表明宇宙以不断增加的速度膨胀，因此爱因斯坦常数再次有意义。目前还没有人知道这种膨胀力是什么，但它本身就占了宇宙总构成的三分之二。科学家称之为暗能量。许多原子元素都是由天体物理学家发现或增强的。氦在太阳中发现之前就已经在地球上发现了；镓和铝用于天文探测器；锝不仅出现在核反应堆中，还出现在恒星中，而这本来是不应该的。铱在小行星中很常见，地壳中出现的铱条纹暗示着是一颗小行星撞击了我们的星球并杀死了恐龙。一些元素 — — 汞、镎和钚 — — 以行星命名；铈和钯则以小行星谷神星和智神星命名。太空中的许多大型物体都是球形的。球形是一种有效的封闭大体积的方法，大型行星和恒星的引力往往会将它们平滑成近乎完美的球形。宇宙本身可以被认为是一个球体，尽管它的外围对我们来说是不可知的，因为那些区域的膨胀速度超过了它们的光到达我们的速度。光以能量包的形式到达，称为光子，但大多数光子的能量是我们的眼睛无法探测到的。这些不可见的光形式包括低能无线电波、微波和红外线，以及高能紫外线、X 射线和伽马射线。太空中的物体发射出来自电磁波谱各个部分的光子；科学家使用针对每种光子类型的探测器（从巨型无线电天线到小型伽马射线传感器）来了解宇宙。如果我们的太阳系被包裹在一个球体中，那么太阳、行星和卫星的所有质量将只占据空间的万亿分之一。不过，该系统中有很多尘埃和岩石，包括火星和木星之间的小行星带。其中一些碎屑落到行星上，大型物体偶尔会灾难性地撞击地球。月球就是在这样的撞击中形成的，这里的生命可能起源于早期潮湿的火星，然后被撞入太空，最终降落在地球上。如果外星人用探测器聚焦我们的太阳，他们可能会注意到附近的一个小点，它的海洋呈蓝色，大气中的氧气和甲烷暗示着生命。这就是地球，我们自己的科学家在这里观察附近的恒星及其行星的行星，首先是通过行星对自己太阳的微小影响，然后是通过穿过行星大气层的光，为我们带来有关这些行星的线索。在一个充满贫穷和压迫的时代，对宇宙的研究似乎是一种无聊的追求，但科学家需要世界各地的人们为这个项目做出贡献，它创造的奇迹可以帮助我们团结起来。当我们意识到我们的星球绿洲在这个巨大的宇宙中是多么独特和脆弱时，我们就可以共同努力，使它成为每个人更安全、更美丽的家园。钚和钚以行星命名；铈和钯则以小行星谷神星和智神星命名。太空中的许多大型物体都是球形的。球体是包裹大体积物体的有效方式，大型行星和恒星的引力往往会将它们平滑成近乎完美的球体。宇宙本身可以被认为是一个球体，尽管它的外围对我们来说是不可知的，因为这些区域的扩张速度比它们的光到达我们的速度快。光以称为光子的能量包的形式到达，但大多数光子的能量是我们的眼睛无法探测到的。这些不可见的光形式包括低能无线电波、微波和红外线到高能紫外线、X 射线和伽马射线。太空中的物体发射出来自该电磁波谱各个部分的光子；科学家使用针对每种光子类型的探测器（从巨型无线电天线到小型伽马射线传感器）来了解宇宙。如果我们的太阳系是一个球体，那么太阳、行星和卫星的所有质量将只占据空间的万亿分之一。不过，太阳系中有大量尘埃和岩石，包括火星和木星之间的小行星带。其中一些碎屑会落到行星上，有时大型物体会灾难性地撞击地球。月球就是由这样的撞击产生的，这里的生命可能起源于早期潮湿的火星，然后被撞入太空，最终降落在地球上。如果外星人用探测器对准我们的太阳，他们可能会注意到附近的一个小点，它的海洋呈蓝色，大气中的氧气和甲烷暗示着生命。这就是地球，我们自己的科学家在这里观察附近的恒星及其行星的行星，首先是通过行星对自己太阳的微小影响，然后是通过穿过行星大气层的光，为我们带来有关这些行星的线索。在充满贫穷和压迫的时代，研究宇宙似乎是一种无聊的追求，但科学家需要世界各地的人们为该项目做出贡献，它创造的奇迹可以帮助我们团结起来。当我们意识到我们的星球绿洲在这个巨大的宇宙中是多么独特和脆弱时，我们可以共同努力，使它成为每个人更安全、更美丽的家园。钚和钚以行星命名；铈和钯则以小行星谷神星和智神星命名。太空中的许多大型物体都是球形的。球体是包裹大体积物体的有效方式，大型行星和恒星的引力往往会将它们平滑成近乎完美的球体。宇宙本身可以被认为是一个球体，尽管它的外围对我们来说是不可知的，因为这些区域的扩张速度比它们的光到达我们的速度快。光以称为光子的能量包的形式到达，但大多数光子的能量是我们的眼睛无法探测到的。这些不可见的光形式包括低能无线电波、微波和红外线到高能紫外线、X 射线和伽马射线。太空中的物体发射出来自该电磁波谱各个部分的光子；科学家使用针对每种光子类型的探测器（从巨型无线电天线到小型伽马射线传感器）来了解宇宙。如果我们的太阳系是一个球体，那么太阳、行星和卫星的所有质量将只占据空间的万亿分之一。不过，太阳系中有大量尘埃和岩石，包括火星和木星之间的小行星带。其中一些碎屑会落到行星上，有时大型物体会灾难性地撞击地球。月球就是由这样的撞击产生的，这里的生命可能起源于早期潮湿的火星，然后被撞入太空，最终降落在地球上。如果外星人用探测器对准我们的太阳，他们可能会注意到附近的一个小点，它的海洋呈蓝色，大气中的氧气和甲烷暗示着生命。这就是地球，我们自己的科学家在这里观察附近的恒星及其行星的行星，首先是通过行星对自己太阳的微小影响，然后是通过穿过行星大气层的光，为我们带来有关这些行星的线索。在充满贫穷和压迫的时代，研究宇宙似乎是一种无聊的追求，但科学家需要世界各地的人们为该项目做出贡献，它创造的奇迹可以帮助我们团结起来。当我们意识到我们的星球绿洲在这个巨大的宇宙中是多么独特和脆弱时，我们可以共同努力，使它成为每个人更安全、更美丽的家园。和伽马射线。太空中的物体发射出来自电磁波谱各个部分的光子；科学家使用能探测各种光子的探测器，从巨型无线电天线到小型伽马射线传感器，来了解宇宙。如果我们的太阳系是一个球体，那么太阳、行星和卫星的所有质量只占空间的万亿分之一。不过，太阳系中有很多尘埃和岩石，包括火星和木星之间的小行星带。其中一些碎屑会落到行星上，大型物体偶尔会灾难性地撞击地球。月球就是从这样的撞击中诞生的，这里的生命可能始于早期潮湿的火星，然后被撞入太空，最终降落在地球上。如果外星人用探测器聚焦我们的太阳，他们可能会注意到附近的一个小点，它的海洋是蓝色的，大气中的氧气和甲烷暗示着生命的存在。这就是地球，我们自己的科学家在这里观察附近的恒星及其行星的行星，首先是通过行星对自己恒星的微小影响，然后是通过穿过行星大气层的光，为我们带来有关这些行星的线索。在一个充满贫穷和压迫的时代，对宇宙的研究似乎是一种无聊的追求，但科学家需要世界各地的人们为这个项目做出贡献，它创造的奇迹可以帮助我们团结起来。当我们意识到我们的星球绿洲在这个巨大的宇宙中是多么独特和脆弱时，我们就可以共同努力，让它成为每个人更安全、更美丽的家园。和伽马射线。太空中的物体发射出来自电磁波谱各个部分的光子；科学家使用能探测各种光子的探测器，从巨型无线电天线到小型伽马射线传感器，来了解宇宙。如果我们的太阳系是一个球体，那么太阳、行星和卫星的所有质量只占空间的万亿分之一。不过，太阳系中有很多尘埃和岩石，包括火星和木星之间的小行星带。其中一些碎屑会落到行星上，大型物体偶尔会灾难性地撞击地球。月球就是从这样的撞击中诞生的，这里的生命可能始于早期潮湿的火星，然后被撞入太空，最终降落在地球上。如果外星人用探测器聚焦我们的太阳，他们可能会注意到附近的一个小点，它的海洋是蓝色的，大气中的氧气和甲烷暗示着生命的存在。这就是地球，我们自己的科学家在这里观察附近的恒星及其行星的行星，首先是通过行星对自己恒星的微小影响，然后是通过穿过行星大气层的光，为我们带来有关这些行星的线索。在一个充满贫穷和压迫的时代，对宇宙的研究似乎是一种无聊的追求，但科学家需要世界各地的人们为这个项目做出贡献，它创造的奇迹可以帮助我们团结起来。当我们意识到我们的星球绿洲在这个巨大的宇宙中是多么独特和脆弱时，我们就可以共同努力，让它成为每个人更安全、更美丽的家园。当我们认识到我们的星球绿洲在这个巨大的宇宙中是多么独特和脆弱时，我们可以共同努力，使它成为每个人更安全、更美丽的家园。当我们认识到我们的星球绿洲在这个巨大的宇宙中是多么独特和脆弱时，我们可以共同努力，使它成为每个人更安全、更美丽的家园。