宇宙科普三部曲 太阳系探秘+什么是维度+当天文学遇上生物学 共3册

井田茂
1960年出生于东京，于1984年毕业于京都大学，并于1989年完成了东京大学研究生院的学习。他目前是东京工业大学地球与行星科学系的教授，专攻行星物理学。

中本泰史
1965年出生于日本富山县，于1988年毕业于东京大学，并于1993年毕业于东京大学研究生院。现任东京工业大学地球与行星科学系副教授，专攻理论天文学和行星科学。

矢泽洁

曾担任科学杂志的主编，后创办矢泽科学事务所。他联络世界各地的科学家、科学记者和编辑，从事有关自然科学、医学、能源问题、经济学和科学哲学的写作，编辑并出版了几十本面向大众的科学和医学书籍。

新海裕美子

毕业于日本东北大学理科研究生院，她翻译科学领域的文章，著有或合著有《开端的科学》《兔子想做兔子》《临界点之谜》《诺贝尔奖中的科学》等著作。

海因茨·霍利斯

物理教师转为科学记者。曾担任一家德国科学杂志的主编，于1990年加入矢泽科学事务所（欧洲），采访了许多诺贝尔奖得主和其他著名科学家。

泷泽美奈子，科学新闻记者，日本科学技术记者协会副会长，日本文部科学省科学技术学术审议会委员。致力于科学普及工作，曾在电视台担任科学解说，在大学进行科普演讲，在通信社连载面向儿童的科学报道。著有《深海的奇迹》《全球变暖后的社会》《测量极限大研究》《袖珍插图物理学》等科普著作。

《太阳系探秘》

包括地球在内的太阳系天体，无论是行星、卫星、彗星还是其他天体，都是通过围绕太阳运行而存在的。本书结合前沿观测技术和行星形成理论等知识描绘了一幅全新的太阳系图景，充满了可能颠覆认知的事实，是对太阳系的一次深度探秘。书中详细地揭示了太阳系内天体的本质，阐述了系外行星的发现方法，探究了地球以外的生命存在的可能性，展现了从行星科学的基础到前沿的整个过程。本书是天文通识教育科普读物，适用于广大天文爱好者。打开本书，让我们开启太阳系探索之旅！

《什么是维度》

对于生活在三维世界的我们来说，二维和三维的概念很好理解，但更高的维度可能会让我们感到困惑。事实上，在探索宇宙真理的过程中，多维、高维和额外维度都是不可回避的关键因素。本书以维度为主题，通过生动有趣的插图和通俗易懂的语言，全面介绍了维度的基本概念和思维方式，以及由此得到的*新理论，如弦理论和膜宇宙；详细梳理了史上赫赫有名的数学家和物理学家对维度的探索历程。翻开本书，让我们跟随科学家的脚步，一步步揭开维度的神秘面纱!

《当天文学遇上生物学》

迄今为止，人类孤独地生存在浩瀚的宇宙之中。随着我们发现的系外行星越来越多，找到另一个“地球”指日可待。那些行星上有没有生命？抑或我们是独一无二的存在？本书通过引人入胜的故事和生动细腻的文笔，揭开了天体生物学的神秘面纱，不仅详细梳理了系外行星的探索历程，而且深入讨论了生命的起源这一深奥的话题，带你挑战一切围绕宇宙与生命的谜题、思考人与宇宙的关系。对于想要了解生命起源和地外文明的读者来说，本书无疑是难得的入门佳作。

《太阳系探秘》

前 言

第1章 行星、太阳系、宇宙
1.1  行星的发现——行星与人类的关系2
1.2  太阳系中的物体——全都围绕着太阳旋转8
1.3  太阳系的诞生——产生于某一时刻的太阳系12

第2章 行星的探究方法
2.1 了解行星的三个途径
——从多个角度揭示行星本质20
2.2 我们与行星的距离——距离的测量26
2.3 行星的质量——行星质量的测量28
2.4 行星的内部结构和组成
——行星究竟由什么组成30
2.5 行星形成过程中留下的痕迹
——太阳系的演化与“化石”34

第3章 太阳系的中心天体——太阳
3.1 太阳的性质——太阳系的中心究竟有什么36
3.2 能量之源与寿命——太阳为何会发光42

第4章 太阳系行星（一）——岩质行星
4.1  行星的分类——行星是由什么组成的52
4.2 岩质行星——拥有由岩石组成的坚硬表面56
4.3 地球——太阳系的岩质天体58
4.4 金星——大小和地球相近70
4.5 火星——曾经温暖并且存在海洋82
4.6 水星——铁质行星可能更确切92

第5章 太阳系行星（二）
    ——气态巨行星和冰巨行星
5.1 气态巨行星和冰巨行星——巨行星的世界100
5.2 木星——太阳系的行星108
5.3 土星——早被发现具有星环的行星116
5.4 天王星——颗使用望远镜发现的行星124
5.5 海王星——太阳系中距太阳远的行星130

第6章 行星之外的天体
6.1 小行星和陨石——围绕着太阳的无数个大石头136
6.2 海外天体与彗星——比海王星更遥远的天体154
6.3 月球、卫星和行星环
——围绕于行星周围的小天体174

第7章 系外行星
7.1 太阳系以外的行星系192
7.2 观测系外行星的方法194
7.3 利用恒星运动的间接法（1） 
天体测量法196
7.4 利用恒星运动的间接法（2）
视向速度法（多普勒法）202
7.5 凌星法210
7.6 对系外行星组成部分的推测216
7.7 借助“食”对其他系外行星的性质的推测220
7.8 各种系外行星的起源224

第8章 行星的大气与生命存在的条件
8.1 大气的存在——大气的存在是理所当然的吗248
8.2 行星大气的温度——冷热是由什么决定的260
8.3 孕育生命的行星——生命存在于何处270

结束语279
图像版权280

《什么是维度》

前  言

第1章 从零维到一维的世界

事物从“点”开始12

欧几里得几何学的诞生14

定义点和线没有意义？19

单单是“无数”不能成线20

一维空间的点总是不变的吗23

线之国的生命体26

用一维构造三维28

专栏 存在着非一维的线31

第2章 二维世界

证明“平行公设”36

神童创造出的新几何学体系39

从欧几里得几何学到非欧几里得几何学42

黎曼几何学的诞生46

二维世界的“正方形先生”51

测量二维世界54

人类的眼睛只能看到二维56

专栏 中子星上的二维生物58

第3章 三维世界

空间和物质是同一种东西62

牛顿的三维“绝对空间”66

宇宙的三维空间是平坦的吗71

宇宙大爆炸和平坦宇宙73

宇宙是在平坦状态下膨胀的吗79

三维空间不是连续的？80

专栏 三维宇宙和正多面体81

第4章 从三维空间到四维时空

数学家和物理学家眼中的“新维度”84

黎曼的“弯曲空间”登场89

数学家和物理学家的不同立场91

空间和时间是“绝对”的吗92

时间膨胀和长度收缩的宇宙95

闵可夫斯基和爱因斯坦的“时空”概念96

名为额外维度的“魔法杖”102

向着遥远的“终极理论”前进104

光线在引力场中会发生弯曲107

专栏1 黎曼的n维几何学112

专栏2 两个相对论114

专栏3 时间维度和空间维度有什么区别116

第5章 初露头角的五维空间

初次提及“五维”118

预测空间的“涟漪”——卡鲁扎-克莱因理论122

被抛弃的五维世界128

操控16维、26维的理论家130

尝试描绘隐藏的维度132

五维空间和六维空间135

额外维度一定会出现吗137

专栏 规范场论140

第6章 弦理论和多维宇宙

消失的卡鲁扎-克莱因理论再度复活142

从“粒子乐园”到“夸克”146

杨-米尔斯理论150

名叫“标准模型”的不完整理论153

“真理是可以通过它的美丽和单纯来认识的”155

“振动的弦”和26维世界156

出现了，超对称性160

在弦理论中统合引力161

英年早逝的谢尔克的继承者163

专栏1 粒子加速器165

专栏2 “对称性”和“超对称性”166

第7章 人类是膜宇宙的住民吗

比十维更深层次的谜团170

普林斯顿弦乐四重奏和卡拉比-丘空间172

统一5种超弦理论的“M理论”178

漂浮着所有“泡泡宇宙”的“多元宇宙”183

M理论简化后的“膜宇宙”的出现184

在“引力膜宇宙”和“弱膜宇宙”之间187

寻找“KK粒子”的踪迹190

作为后记的终章193

数学家和物理学家的墓志铭194

时间的存在与不存在195

我们究竟在哪里198 

《当天文学遇上生物学》

目  录

前  言

第1章 不要忽略细微的“闪耀”11

层次结构 12

彼得•范德坎普16

来自行星的信号18

用多普勒效应能发现行星吗20

绝望的公告22

不是行星也无妨23

“天马”划过的夜晚24

死亡博士26

第2章 系外行星的真容 29

系外行星的相继发现 30

150光年之遥的“太阳系”32

星星和我之间——凌星法的出现 34

接近系外行星的真容 38

巨大的蝌蚪41

掌管冥界的星球43

从热木星到超级地球 44

从超级地球到类地行星的多普勒法的运用 45

运用多普勒法探索超级地球46

宜居带 50

戈笛洛克斯和三只熊 53

奇妙的行星54

第3章 探索孕育生命的行星59

有海洋的行星、没有海洋的行星61

板块运动的作用64

承载生命行星的最大质量66

超级地球能否居住67

寻找地球的孪生兄弟 69

直接观测 70

行星的颜色 71

蓝色行星能成为生命的标志吗 74

光谱中的指纹76

使用宇宙通用眼镜观测77

10光年之外的白色云朵和蓝色海洋81

第4章 从宇宙到生命 85

梵蒂冈和天体生物学 86

自然发生论的否定和新的生命起源问题90

我们是星之子 92

有机生命 95

宇宙空间的有机分子 97

隼鸟号和小行星100

泛种论102

氨基酸的手性 103

专栏 解开纯手性之谜的关键存在于宇宙中吗107

米勒实验 108

第5章 从物质到生命 111

生与死之间有界线吗 113

如何辨别生物化石118

生物和非生物 121

“隧道”的两端122

生命诞生期123

化学进化 125

碎片世界 133

“自上而下”的研究 137

人工生命的诞生142

试管中的“生物”144

专栏 “制造的”天体生物学 147

唤醒所有生物的共同祖先 149

使用超嗜热菌的细胞工厂 151

祖先曾经是常温菌吗 152

原生命154

有能量就有生命159

热液喷口为何如此重要160

整个岩石裂口曾是原生命164

从昙花一现的生命到能量革命 165

探求最古老生态系统的印记169

宇宙中生命诞生的轨迹是什么173

第6章 再望星空175

先驱者的足迹 176

水、甲烷的发现178

梅洛斯计划180

火星生物都能够被检测出来吗 182

两种方法的结合184

奋起直追 186

系外行星中不可得之物188

食砷生物？189

对地球外智慧生命的探索 191

智慧生命是否在发出信号 193

一个蛋白质也不会产生 196

结语 199