重磅推荐
【产品特色】

【编辑推荐】

★亲子共读,给孩子讲述一个从未讲述过的伟大故事!

★中国科学院紫金山天文台吴德金教授与中国科学院国家天文台谭宝林教授共同推荐,国际知名杂志《科学与未来》推荐。


★精选100多幅珍贵图片并配以通俗精练的文字,将宇宙发展的整体脉络和关键知识点浓缩于书中,通过这本精美的不凡之书,致敬人类对未知世界的无限探索!

★用科普启迪智慧,激发孩子的求知欲和探索精神,这是送给孩子的一份好礼物!


【内容简介】

我们从宇宙规模走向细胞功能,从宇宙*初的几秒走向目前地球上复杂又迷人的生态,在这个过程中,接连不断的决定性时刻都有着其不可替代的重大意义,把它们连接起来就是一个从未讲述过的伟大故事!本书由11位科学家共同撰写,精选100多幅珍贵图片并配以通俗精练的文字,将宇宙发展的整体脉络和关键知识点浓缩于书中,通过这本精美的不凡之书,致敬人类对未知世界的无限探索!


【作者简介】

本书在天体物理学家 米里埃尔·加尔戈(Muriel Gargaud)的指导下,与下面专家合作完成。

天体物理学家 西尔万·邦当(Sylvain Bontemps);

行星学家 奥雷利安·克里达(Aurélien Crida);

化学家 格雷瓜尔·当热(Grégoire Danger);

微观古生物学家 埃马纽埃尔·J·雅沃(Emmanuelle Javaux);

宇宙学家 马克·拉谢兹-雷伊(Marc Lachièze-Rey);

生物学家 普里菲卡西翁·洛佩斯-加西亚(Purificación López-García);

地质学家 埃尔韦·马丁(Hervé Martin);

地质微观生物学家 热尼非·米奥(Jennyfer Miot);

生物学家 大卫·莫雷拉(David Moreira);

古生物学家 帕斯卡尔·塔西(Pascal Tassy)。

米里埃尔·加尔戈(Muriel Gargaud)是法国天体物理学家,法国国家科学研究中心主任,她专注于研究地球上生命的起源、演化,生命在宇宙其他地方存在的可能性。曾著有《太阳、地球与生命:寻找起源》《从原子到可以居住的星球》等。


【媒体评论】

★渴望知道一切事物的来龙去脉是人类与生俱来的好奇心:我们人类从哪里来、往何处去;天上的星星从哪里来、往何处去;整个宇宙又是从哪里来、往何处去?通过通俗易懂的语言,本书将带你开启一趟神奇的探密之旅。

——吴德金(中国科学院紫金山天文台研究员)

★宇宙是神秘的,也是非常有趣的,愿这本书引导孩子们踏上追求科学梦想之路!

——谭宝林(中国科学院国家天文台研究员)


【目录】

普朗克时期之后

过了10-43秒 距今138亿年之前………2|3

过了10-35秒 宇宙暴涨说………4|5

过了1微秒 原始粒子汤………6|7

过了大约3分钟 太初核合成………8|9

过了38万年 于是,宇宙便有了光!………10|11

过了38万年 宇宙微波背景辐射………12|13

38万年至1.5亿年之间 黑暗时代………14|15

1亿至2亿年之间 *初的恒星………16|17

1亿至2亿年之间 *早的星系与黑洞………18|19

过了2亿年 探源*初的太阳………20|21

过了2亿年 *早的水分子诞生了………22|23

过了约3亿年 银河系形成………24|25

过了20亿年 同类相食的星系………26|27

在过去的

46.1亿年之前 暗星云的诞生………30|31

46亿年之前 *早形成的醇………32|33

46亿年之前 太阳的形成………34|35

46亿年之前 *早的分子复杂化………36|37

45.7亿年之前 超新星!………38|39

45.682亿年之前 太阳系诞生………40|41

大约45.68亿年之前 尘埃与尘团………42|43

45.67亿年之前 微行星与行星胚胎………44|45

45.66亿年之前 巨行星………46|47

45.65亿年之前 行星迁移………48|49

45.65亿年之前 大迁徙假说………50|51

45.64亿年之前 气体盘消失………52|53

大约45亿年之前 地球与其他类地行星………54|55

45.6亿至44亿年之间 地球上的岩浆海洋………56|57

大约45.4亿年之前 地核与地幔………58|59

大约45.4亿至42亿年之间 看不见的地球磁场护盾………60|61

大约44.8亿年之前 月亮诞生了!………62|63

44.5亿年之前 大气!大气!………64|65

大约45亿至42亿年之间 给地球“上釉”………66|67

44亿至43.5亿年之间 *早的大陆………68|69

44亿至43.5亿年之间 好多水!好多水!………70|71

44亿至38.65亿年之间 有机物的形成………72|73

40亿至35亿年之间 走向生命………74|75

大约44亿年之前 生物的不对称………76|77

大约44亿年之前 DNA与RNA………78|79

大约44亿至35亿年之间 共同的祖先………80|81

大约44亿至35亿年之间 *次生物多样性演变………82|83

41亿至39亿年之间 撞击月球………84|85

大约41亿至35亿年之间 碳是微生物生命的核心………86|87

40.3亿年之前 已知*古老的岩石………88|89

40亿至25亿年之间 年轻而温暖的地球………90|91

40亿至25亿年之间 年轻的陆地………92|93

40亿年以来 发现病毒!………94|95

38.7亿年之前 太古时期的海洋深处………96|97

38亿至18亿年之间 巨大的铁矿层………98|99

38亿至22亿年之间 剧烈的海底热液循环………100|101

38亿至25亿年之间 又热又咸的海洋………102|103

34.5亿年之前 叠层石里的生命痕迹………104|105

34.5亿至32亿年之间 *古老的微体化石………106|107

大约34亿至27亿年之间 呼吸硫黄………108|109

大约34亿至27亿年之间 多样的生态系统………110|111

32亿年之前 月球与潮汐………112|113

大约30亿至25亿年之间 蓝菌与氧光合作用………114|115

28亿年之前 甲烷的黄金时代………116|117

大约27亿年之前 微生物多样性的痕迹………118|119

25亿至23亿年之间 终于,形成了现代地球!………120|121

24亿至22亿年之间 一口新鲜的氧气………124|125

23亿年之前 “雪球地球”………124|125

20亿年之前 真核生物的起源………126|127

大约20亿至15亿年之间 开辟新的生态位………128|129

大约20亿年以来 真核生物的多样化………130|131

18.8亿年之前 富铁的微体化石………132|133

大约18亿年之前 陨石撞击………134|135

17亿至15亿年之间 *早的真核生物化石………136|137

大约16亿至12亿年之间 变绿………138|139

大约15亿年以来 五颜六色的藻类………140|141

大约7亿年以来 微生物群的发展………142|143

7亿年之前 细胞、组织、器官………144|145

6.35亿到5.41亿年之间 埃迪卡拉生物群………146|147

5.4亿至5亿年之间 寒武纪生物大爆发………148|149

4.7亿至4.6亿年之间 *次离开水………150|151

4.4亿至4亿年之间 *早的大脑………152|153

4.4亿年之前 下颌………154|155

3.97亿年之前 在地球上行走………156|157

3.6亿至3亿年之间 煤炭森林和种子植物………158|159

3亿年之前 *早的羊膜动物………160|161

2亿年之前 *早的哺乳动物………162|163

1.5亿年之前 带羽毛的恐龙………164|165

9700万年之前 白垩纪海洋………166|167

6600万年之前 危机来了!………168|169

1000万年之前 更加开阔的环境………170|171

700万年之前 那些能直立行走的动物………172|173

250万年之前 人类………174|175

30万年之前 智人………176|177

大约1.4万年之前 人类的好朋友………178|179

1.2万年之前 冰川期结束………180|181

现在和未来

此时此刻 人类演化进行中………184|185

此时此刻 正在升温……………186|187

此时此刻 第六次生物大灭绝………188|189

从此刻起X千年以后 换个环境?………190|191

从此刻起10亿年以后 地球上生命的未来………192|193

从此刻起50亿年以后 地球的未来………194|195

从此刻起X亿年以后 宇宙的未来………196|197

从行星到生命,演化的原动力

引力与宇宙学………201

地球的演化………203

化学演化………205

生物演化………207

作者简介………210

插图版权………212


【前言】

人类从哪儿来?我们能够抽象思维、推理和建模的聪明大脑又是从哪儿来的呢?生命的长河异彩纷呈,我们能够领略如此博大精深的奥妙吗?地球的历史难道不比我们过去几十年里想象中的更加精彩绝伦呢?今天的宇宙中有行星、恒星、星系、星云等复杂多样的结构,那么,宇宙又是怎么从*初大致均匀的状态逐步演化成现在这个样子的呢?这些问题不断拓展着我们的想象力、激发着我们探索的渴望、开启着我们的智慧,并在人类演化的历史进程中留下深深的足迹。

宇宙一刻不停地变化着。自始至终,宇宙和我们周围环境的方方面面随时都在发生改变。从大约140 亿年前“大爆炸”产生的原始粒子汤到今天地球上已知的各种各样的生命,宇宙经历了一个个阶段:从星系到行星,从行星到生命孕育,从生命初现到地球上各时期纷繁多彩的生态系统。这就是我们现在向你讲述的历史。大量的事件、危机、革命与创新勾勒出历史延续的进程。它引领我们从宇宙规模走向细胞尺度,从宇宙*初的几秒走向当今地球上迷人的生态。一系列重大事件阐述着宇宙演化的意义,将其塑造成真正的史诗——这便是我们要在这里向大家讲述的宇宙的伟大历史。

在当今科学的各个分支中,有很大一部分主要针对孤立系统或机制进行研究,可以称之为“简单性”科学。这种“简单性”科学在许多领域的研究中遇到了极限。*显著的例子可能就是生态学。与此相对应,“复杂性科学”长期被轻视,甚至被忽略。例如,找到一种短期内改善植物生长特性的产品是相对容易的,但是要了解该植物在极其复杂的生态循环中所占的位置却要困难得多。我们认识世界的能力是有限的,然而这仅仅是我们目前经历危机的部分原因。有限的认识能力使我们意识到整体思维模式的重要性。因此,生态学,或者用更富整体性的视角可以将其称为“复杂性科学”,也许就是21世纪科学研究的核心。

这本跨学科的书,覆盖了当今很多领域的知识,但它的意图并不在于全面地阐明这些漫长且复杂的演化过程,或是揭示一切机制及它们之间相互依存的关系。本书寻求的是通过图片与文字展示那些启迪知识、激发想象力的重大事件。正是我们的赞叹牵引着这幅伟大的历史画卷,也许它能帮助我们避免由于视角狭隘而犯错,找出更好的方法去研究我们*关心、*重要、*现实的问题。实际上,随着全球变暖和众多物种灭绝,我们目前正经历着一个新的决定性时刻,它亦是本书所述伟大历史中的新阶段。

本书的后续部分也将逐步推出,祝您阅读愉快!


【免费在线读】

换个环境?

1584 年,乔尔丹诺·布鲁诺就已经表示所有恒星都像太阳一样,因而也可能存在有生物居住的行星围绕着其他恒星(肉眼不可见是因为它们太小太暗)。不过直到1995年,我们仍然只知道太阳系中的8颗行星。

所以,发现太阳系外的行星(围绕太阳以外的其他恒星旋转的行星)是一场革命。2017 年,我们已经知道了超过3000颗系外行星的轨道、质量和半径。从数目上看,10%的恒星拥有至少1颗巨行星,它们与太阳系中的巨行星一样充满气体。更吃惊的是,每8颗恒星中,就有1颗拥有体积介于巨行星与类地行星之间的行星。太阳系中并没有这种类型!在我们银河系范围内2000亿颗恒星中,估计有四分之一拥有类地行星,这意味着也许有500亿颗像地球一样,甚至可能还有大气层的固体行星!那么其中,有多少颗适宜居住?有多少颗已经有生物居住?其中是否会有一颗友好热情能让我们人类实现移居呢?

至今没有发现任何地外生命前来造访我们,我们也没有十足的把握率先迈出这一步(我们称之为“费米悖论”)。这样的事实似乎表明实现恒星际旅行希望渺茫。由于物理规律的限制与资源枯竭,人类过去指数级的迅猛发展将会陷入瓶颈。与其把希望寄托在太空上,不如先考虑如何保护我们现在的地球吧!

开普勒-186F效果图。它是人类发现的*颗与地球大小相当,且位于自身星系中宜居区域的太阳系外行星

地球的未来

地球自形成以来逐渐消耗着内部的能量储备:它的内部正在冷却。因此,岩石圈会不可避免地变厚,变得坚硬以至于不能弯曲冲进俯冲带;越来越厚和越来越硬的岩石圈会阻碍上层地幔中的软流上升,从而阻碍洋壳的形成,这将成为板块运动的终点。同时,外部地壳中液体的部分会结晶,磁场会消失。太阳风将会不受阻碍地到达地球表面,消灭所有的生物,并扫除大气和海洋的气体。数字模拟预测地球的动力*多会在45亿至50亿年后耗尽。

另一方面,大约在55亿年后太阳将耗尽自身的氢储备,核心收缩,温度极度升高,外层部分膨胀,成为红巨星然后吞噬水星、金星甚至地球。而早在此之前,极高的温度会蒸发地球的大气层和水圈,灼烧烤焦全部的地表。

根据计算,从现在起大约10亿年后,地表温度会上升50℃,30亿年之后则会上升150 ℃。灼烧过后的地表上,生命将会消失。实际上,由于逐渐上升的温度,地表环境还会提前恶化,某些物种在5亿年之后就会开始退化。

一颗恒星如太阳的生命周期展示图。氢气耗尽后,它会膨胀并变成红巨星。太阳大得尺寸可能超出地球的轨道……(版权:ESO/S.Steinh?fel)

宇宙的未来

所有的恒星都会彼此接二连三地走向灭亡,剩下的一些如白矮星、中子星或黑洞,它们几乎不发光或散发很微弱的光线。这些残留物会储存星际气体(形成它们的物质),从而夺走星系中任何可能形成新恒星的原料。没有新的恒星来替换这些死亡的恒星,宇宙会在几千亿年后变得黑暗、寒冷。

宇宙持续加速膨胀,星系之间的距离变大,它们散发的光线越来越暗淡,可能存在的观测者(如果它能够活到这一刻)会越来越难发现它们。因此星系会在几万亿年后消失。越来越空旷的宇宙中仅剩互相渐行渐远的黑洞和暗淡的天体。在未来的1070至10100年里,黑洞自身*终也会以消失告终。暗淡的星体中剩下的物质会转化成铁(*稳定的化学元素);随后在无法估测的时间里,它*终仍会变成黑洞,再次消失之后形成寒冷、空旷、黑暗的宇宙,仅剩下一些基本粒子……

这幅效果图展示着宇宙未来可能的命运,中心的黑洞在白光闪耀之中吞噬着物质


【书摘与插画】

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