多元宇宙是什么 关于宇宙起源的新故事 亚历克斯维连金 著 讲述关于宇宙起源的新故事 宇宙的命运 太空天文学 中信出版社图书 正版 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

多元宇宙一直是天文学领域的热点话题之一，霍金晚年就围绕多元宇宙提出了关于宇宙起源的新观点。多元宇宙理论的开端可追溯至20世纪80年代，本书的作者、理论物理学家亚历克斯·维连金正是该领域的理论奠基人之一。

30多年前，理论物理学界提出了一种“永恒暴胀”的假说，认为宇宙暴胀一旦开始便不会结束。随后，维连金证明，大多数的暴胀模型都会导致永恒暴胀。这就意味着，只要发生一次暴胀，就会发生很多次暴胀，每次暴胀都能创造出一个宇宙，因此许多截然不同的宇宙相继产生，这便是“多元宇宙”。时至今日，许多天文学家都已接受了多元宇宙的概念。

这本书是维连金创作的多元宇宙的经典科普作品。他在书中介绍了多元宇宙领域的整体理论框架，循序渐进地带领读者走进多元宇宙领域探索。作者从宇宙的起源说起，他别出心裁地将故事的开篇设置在了1980年冬天的一场科学讲座，物理学家阿兰·古斯——也就是暴胀理论的提出者——在讲座中介绍新的宇宙起源的理论。随后作者沿着这条线索深入解释了有关宇宙起源的大爆炸等知识。目前宇宙学家已经普遍接受了大爆炸理论，宇宙的暴胀也几乎成为普遍共识。接下来，作者详细介绍了永恒暴胀、宇宙常数等有关多元宇宙的理论知识。

维连金擅长科普写作，他通过大量生动而形象的比喻，并运用许多图片，将抽象的理论物理概念化为更容易理解的知识。他引用了许多物理学家的名言，阅读起来更加有趣。同时，书中插入了许多在理论探索与发展的过程中作者本人及其他科学家的逸事。这本书不仅讲述了理论知识，更有引人入胜、激荡脑力科学家探索故事。

III 前言

第一部分 宇宙起源

003 第1 章 大爆炸的起因及过程

009 第2 章 斥引力理论的兴衰

019 第3 章 创世及其缺陷

029 第4 章 现代式创世记

047 第5 章 暴胀的宇宙

059 第6 章 绝对正确

第二部分 永恒暴胀

079 第7 章 反引力石碑

085 第8 章 永恒暴胀

097 第9 章 天空的晓谕

105 第10 章 无穷无尽的宇宙岛

115 第11章 国王还活着！

第三部分 平庸原理

137 第12 章 宇宙学常数问题

145 第13 章 人择原理的争论

159 第14 章 平庸原理

173 第15 章 万有理论

第四部分 开始之前

191 第16 章 宇宙有开端吗？

203 第17 章 无中生有

221 第18 章 世界末日

229 第19 章 向公式进发

237 后记

239 致谢

241 注释

亚历克斯·维连金，理论物理学家、宇宙学家，美国塔夫茨大学教授、宇宙学研究中心主任。他在宇宙学领域深耕多年，证明了大多暴胀模型都会导致永恒暴胀，是多元宇宙的理论奠基人与开创者之一。同时他热爱科普，有丰富的科普写作经验。

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然，宇宙学的魅力并不在于它的实际用途。人们对于宇宙的迷恋，本质上和听到古代创世神话的感受是一样的，这种迷恋源自对探索未知世界的渴望，我们想知道宇宙的起源是什么，它的命运将会怎样，它的总体设计是什么样，以及我们人类要怎样融入它们。

真空能量密度的观测值大约是平均物质密度的3倍，正处于3年前由平庸原理预测出的数值范围之内。通常，物理学家认为一次成功的预测是理论正确的有力证据，然而在这一事件中，他们并不着急归功于人择原理。在这一发现之后的几年里，许多物理学家都做出了巨大的努力，试图在不依赖人择原理的前提下解释加速膨胀，其中最受欢迎的是由保罗·斯坦哈特及其合作者提出的精质（ Quintessence）模型

精质模型的观点是，真空能不是一个常数，而是随着宇宙膨胀逐渐减小。现在的宇宙已经非常老了，因此真空能的数值也非常小。更具体地说，精质模型是一个标量场，其能量函数的形貌看起来像是专]为速降滑雪设计的雪道（如图14。3所示）。在早期宇宙中，这个标量场在高高的山顶上，而现在已经降到了低海拔地区，也就是说，真空能量密度已经很低了。

这个模型的问题在于，它并没有解决当前真空能量密度恰好与物质密度相当这一巧合的难题（见第12章）。当然我们可以改交能量数的形貌来实现这一点，但是这与其说是解释问题，不如说是简他拟合数据而已。

而另一方面，使用人择原理可以自然地解决这个难题。根据平庸原理，大多数观测者都生活在宇宙学常数赶上星系形成时物质密度的区域中。像我们银河系这样的巨型旋涡星系要在相对较近的宇宙年代中オ能形成，大概是大爆炸之后的几十到上百亿年"，从那时起，物质密度已经低于真空能量密度，但是并没有低多少（对我们这个区域来说大约是1/）

尽管研究者们进行了大量尝试，但是并没有其他合理的解释能解决这一巧合难题。渐渐地，物理学家群体逐渐在心理上习惯了这种想法，即人择原理的思想也许将会持续下去。

弗里德曼的方案有一个显著的特点是，它在宇宙几何形状与其最终命运之间建立了联系。如果宇宙是闭合的，它一定会重新坍缩；如果字宙是开放的或平直的，它将永远膨胀下去。弗里曼并没有在他的论文中偏向任何一种模型。

炼金术士试图将其他的元素变成黄金，但是现在的我们知道，他们是注定要失败的。想要把一种化学元素变成另一种，人们必须学会改变原子核的组成。这种转变所需的能量比化学反应所需的能量大数百万倍，远远超过炼金术所能达到的水平。氢弹的爆炸可以达到这么高的能量，但是地球上自然发生的任何过程都不可以。因此，我们现在观测到的地球上的元素丰度与46亿年前太阳系形成时地球上的元素丰度是相同的。

放射性元素（如铀）是一个例外，它们会自发衰变成较轻的元素。一个铀原子衰变成为铅原子平均需要45亿年时间，因此，铀的含量会逐渐减少。事实上，我们对地球年龄的最准确的估算结果，就是通过对铀和铅相对丰度的测量得到的。

书籍介绍

多元宇宙一直是天文学领域的热点话题之一，霍金晚年就围绕多元宇宙提出了关于宇宙起源的新观点。多元宇宙理论的开端可追溯至20世纪80年代，本书的作者、理论物理学家亚历克斯·维连金正是该领域的理论奠基人之一。

30多年前，理论物理学界提出了一种“永恒暴胀”的假说，认为宇宙暴胀一旦开始便不会结束。随后，维连金证明，大多数的暴胀模型都会导致永恒暴胀。这就意味着，只要发生一次暴胀，就会发生很多次暴胀，每次暴胀都能创造出一个宇宙，因此许多截然不同的宇宙相继产生，这便是“多元宇宙”。时至今日，许多天文学家都已接受了多元宇宙的概念。

这本书是维连金创作的多元宇宙的经典科普作品。他在书中介绍了多元宇宙领域的整体理论框架，循序渐进地带领读者走进多元宇宙领域探索。作者从宇宙的起源说起，他别出心裁地将故事的开篇设置在了1980年冬天的一场科学讲座，物理学家阿兰·古斯——也就是暴胀理论的提出者——在讲座中介绍新的宇宙起源的理论。随后作者沿着这条线索深入解释了有关宇宙起源的大爆炸等知识。目前宇宙学家已经普遍接受了大爆炸理论，宇宙的暴胀也几乎成为普遍共识。接下来，作者详细介绍了永恒暴胀、宇宙常数等有关多元宇宙的理论知识。

维连金擅长科普写作，他通过大量生动而形象的比喻，并运用许多图片，将抽象的理论物理概念化为更容易理解的知识。他引用了许多物理学家的名言，阅读起来更加有趣。同时，书中插入了许多在理论探索与发展的过程中作者本人及其他科学家的逸事。这本书不仅讲述了理论知识，更有引人入胜、激荡脑力科学家探索故事。