宇宙全书：国家地理新视觉指南

从2019年世界首张黑洞照片，到太阳系外超级地球的发现，以及人类对生命极限的重新认识，《宇宙全书: 国家地理新视觉指南》以突破性的星系宏观视角，前沿的科学数据和探索进展，并运用全新的视觉呈现形式，为我们带来了一场宇宙视觉盛宴。

前沿的科学数据和探索进展，超新鲜的宇宙认知！
2019年11月，中国科学家借助郭守敬望远镜（LAMOST）发现了一颗迄今为止*质量（70倍太阳质量）的恒星级黑洞；银河系并不平坦，其实像扭曲了的黑胶唱片；记录木卫二的地震活动使科学家们能够了解，它存在生命的可能性。《宇宙全书: 国家地理新视觉指南》采用了新近的科学数据和探索进展，为我们提供了最新鲜的知识！

突破性的星系宏观视角，建立系统观和整体观！
《宇宙全书: 国家地理新视觉指南》从我们的家园银河系的视角出发，纵览银河系的过去、现在和未来，包括我们的太阳系，逐一讲解恒星、行星，以及对寻找生命新疆域的探索，进而再从银河扩展到整个宇宙，使我们能够从宏观的大尺度上更好地理解宇宙，建立系统观和整体观。

500余幅炫彩图片，凸显科学之美！
采用NASA（美国宇航局）、ESA（欧洲航天局）、ESO（欧洲南方天文台）、哈勃太空望远镜等世界权威机构的新近图片，包含350张精益的科学照片、150张解释示意图、15张艺术图，通过类比、展示结构、描述过程等形式，不仅形象完整地诠释了宇宙的奥秘，而且再现了太阳形成、中子星、双星系统下的异域世界等瑰丽世界。

面向探索实践，培养动态、开放的思维！
宇宙距离是怎样测量的？人类探测器怎样用引力弹弓实现星际飞行？微小的系外行星又是如何被发现的？银河星的未来命运又会是什么样子？宇宙中究竟有没有地外生命？《宇宙全书: 国家地理新视觉指南》也兼顾实践，向我们解释了人类在太空探索过程中是如何解决一系列实际问题的。

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宇宙全书：国家地理新视觉指南（精）

作者：(西)伊格纳西·里巴斯

当当

前言

很久很久之前，甚至在人类拥有文字之前，我们就曾是探险家。我们古老的祖先留下的那些永久遗迹，如丢弃的石器、熄灭的篝火以及散落的化石骨头，遍布在地球各处。从非洲中部开始到澳大利亚，再到安第斯山脉，最后遍布整个地球，他们的足迹表明我们人类从未满足于在同一个地方逗留。

这种与生俱来的探索欲望，已经植入我们人类的基因里，从我们出生的那一刻就显现出来了。观察一个蹒跚学步的孩子逐渐长大，你就可以发现这个小探险家在如何工作。我们在出生后的一年或更长的时间里，在学会说话之前，在任何人可以向我们清楚解释事物之前，就已经学会了走路。我们急切地想迈出蹒跚的第一步，这种强烈的欲望根植于我们内心深处，我们想要亲自去欣赏、品尝和触摸我们周围的世界。我们在不断探索中学习。

但是作为智人，我们的体能非常有限，许多动物比我们奔跑得更快、攀爬得更高；我们的眼睛几乎只能在白天工作，到了晚上视力变得很差，所以我们在天黑的时候会因为害怕而躲避起来；我们能够学会游泳，但游得既不够远也不够快，这迫使我们只能沿着岸边前行；我们的皮肤单薄，无法抵御寒冷；我们的脚掌柔软，无法在坚硬锋利的岩石上自如行走；我们的牙齿和爪子不够尖锐锋利，无法吓倒任何捕食者；我们也未能长出翅膀可以翱翔天际。我们的DNA构建出来的人体并不是大自然的绝佳探索者。

然而，人类真正与众不同的是充满想象力，它也许是对我们最好的定义。当我们看到一块普通的岩石，能够把它改造成一把锤子，或者如果它破碎了，就让它成为一把利刃；我们从很久以前就意识到，可以穿其他动物的皮毛取暖，可以使用周围的植物、岩石甚至冰雪来建造庇护所；我们把木头捆在一起，成为水手，破浪前行；我们看过闪电，感受到过高温，便学会了如何控制火。作为人类，我们开始眺望地平线，并想象着在它之外可能是什么。

当我们的视线飞越地平线时，我们的想象力才真正得到了释放，犹如天马行空。我们的祖先在仰望天空、凝视太阳和月亮时，创造了种种美妙的神话。我们把太阳想象成一辆由太阳神赫利俄斯（Helios）驾驶的火焰战车，月亮则是巨神泰坦（Titans）之女，她的妹妹是黎明女神伊俄斯（Eos）。纵观整个人类史，从古埃及到阿兹特克再到古凯尔特，每一种文明都有着关于太阳和月亮充满想象力的神话故事，描绘我们仰望它们时所感受到的惊奇和庄严。

不过，彻底解放我们想象力的是夜空中那繁星点点。有人认为我们的世界被一个苍穹所包裹，那是一个围绕我们旋转着的巨大而复杂的穹顶。我们在黑暗中试图睁大双眼，开始在夜空中塑造出那些巨大形象，从金牛座的公牛到狮子座的巨狮，构想出一只巨大的螃蟹，甚至是一只蝎子。这些想象让无尽的黑暗变得灵动、亲切，不再那么可怕。我们成为爱幻想的天空探险家，任我们的思绪在头顶苍穹下驰骋，寻找我们的方向。

然而，无论如何努力想象，我们都难以领略那片真正的天空是多么的错综复杂、桀骜不驯和浩瀚无垠。当伽利略利用当时最新发明的弯曲抛光玻璃，在1610年建造了第一台望远镜时，他一下子看到了人类虚弱的肉眼原本永远无法看到的景象。他惊讶地发现，月亮其实并不像他想象的那样平滑光亮，而实际上“凹凸不平、粗糙不堪，遍布低谷和高山”。他还惊奇地看到了木星的小卫星，以及土星周围奇妙而神秘的光环。伽利略就像一个蹒跚学步的婴儿，迈出了他了解宇宙的第一步。随着每一次新的发现，他的想象力都进一步升华，他的著作挑战了许多人的根本信仰。伽利略为我们的太阳系开启了一扇窗，通过它我们开始能够了解太阳系外的星系。

随着伽利略望远镜的每一次改进，我们越来越惊讶于宇宙的魅力。我们的太阳，这个极其强大的热和光的供给者，实际上只是数千亿颗恒星中的普通一员。与其他许多恒星相比，它甚至是那么的毫不起眼。参宿四（Betelgeuse）是猎户座中肉眼可见的一颗恒星，它比太阳要大500倍，亮度是太阳的1.6万倍。盾牌座 UY（UY Scuti）更是大得难以想象，它足以容纳50亿个太阳，是人类所见过体积最大的恒星。

我们曾见过双星，它们就像花样滑冰选手一样，彼此紧挨着一直旋转。我们目睹了恒星爆炸成超新星，在太空中发出冲击波，就像巨大的烟花爆炸时散发的涟漪。我们还发现了奇怪而美妙的脉动恒星，或者说“脉冲星”，它们以某种方式每秒旋转数百次。在埃及人的想象中，那浩瀚无垠的银河系就像一条横跨天空的尼罗河，而实际上那是由大量的恒星紧密地挨在一起，融合成银河系这一巨大旋涡的熠熠光辉。

到1992年，望远镜变得更加灵敏，我们于是发现了更多围绕银河系中其他恒星运行的行星。从那时起，我们已经发现了数千颗这样的“系外行星”。现在我们可以得出这样的结论，宇宙中的大多数恒星都有行星。令人难以置信的是，我们的天体物理学家发现有些坍缩的恒星是如此致密，以至于光线也无法逃脱其巨大的引力场，这使得它们看起来像是太空中的黑洞。它们的引力是一种无形的巨大力量，甚至可以拉动遥远的恒星。而事实上，在我们银河系的中心就存在一个超大质量的黑洞，它就像是位于这个被我们称之为家的太空旋涡中心的排水沟。

作为一名宇航员，当我爬出宇宙飞船进行太空行走时，我有机会迈出了智人走向太空的第一步。当我在轨道飞行时，我的眼睛自然被地球上那海洋的颜色和各大洲熟悉的形状所吸引。但当我环顾四周，然后抬头向上看时，我才真正感到震惊和敬畏。突然间，我被无边无际的天鹅绒般的黑暗所包围，这种挥之不去的感觉是如此深刻、如此真切，以至于我忍不住伸手去触摸它。银河系如同一条熟悉的河流，在我的视线中缓缓流淌，我们曾经熟知的每一颗星星如今都环绕在我的周围。我觉得自己既渺小又巨大，因为与银河系相比，我是那么的微不足道，但是如今却能用这种全新的方式感知银河系，这又让我感到无比荣幸。我似乎处在窥探未知的边缘。我透过面罩向外望去，身后似乎站着所有已经逝去的人类，就这样凝视着我们的未来。

每一个人都可以成为探险家，而且探索是如此简单。我们第一步要做的，就是抬头仰望。浩瀚的星空等着我们去探索。

——克里斯·哈德菲尔德（Chris Hadfield）上校

宇航员，国际空间站前指挥官

内容简介：

从2019年11月中国科学家借助郭守敬望远镜 （LAMOST）发现了一颗迄今为止*质量（70倍太阳质量）的恒星级黑洞，到如何计算遥远星系的距离，寻找系外行星和地外生命，《宇宙全书：国家地理新视觉指南》包含500余幅绚烂夺目的图片，以前沿的科学数据和探索进展、全新的视觉图鉴呈现形式、突破性的星系宏观视角，为我们提供了一个新奇而宏伟的宇宙视野，用前所未有的细节展示了我们的银河系和遥远的宇宙。

壮观的星空图片，结合专业的图文解说，在《宇宙全书：国家地理新视觉指南》的带领下：我们纵览银河系的过去、现在和未来；见证恒星（包括我们的太阳和太阳系）的诞生、演化和死亡的惊奇的一生；在已知的宇宙中通过对系外行星的惊鸿一瞥，来继续探索我们的星系，寻找生命的新疆域。从新近的太空任务中获得的各种详尽的地图和引人入胜的照片，并辅以著名宇航员克里斯·哈德菲尔德的前言，为我们阐明了丰富的科学信息。

这是一场引人注目的视觉之旅，完美地解读了我们的宇宙，彻底解放人类想象力，每一个人都可以成为探险家。

作者简介：

伊格纳西·里巴斯（Ignasi Ribas），西班牙空间科学研究所的天体物理学家，也是加泰罗尼亚空间研究所的主任。他还与国际天文学联合会合作，并一直担任其几个部门和科学委员会的主任和成员。目前居住在西班牙巴塞罗那。

目录：

前言

巨大的太空旋涡

18　银河系如何诞生？

20　银河系结构

22　星系的类型

24　银河系的运动

26　星际气体和尘埃

28　夜空中的星系

30　银河系的不可见辐射

银河系的主要结构

34　银晕

38　银盘

40　旋臂

42　一个棒旋星系

44　银河系中心

46　人马座A*

恒星的摇篮和墓地

52　恒星，万物之源

54　恒星摇篮

58　银河系恒星

60　恒星的分类

62　温度和光谱类型

64　辉度与距离

66　大小和尺度

68　恒星的能量

恒星的演化

72　恒星的生命周期

74　星云

76　发射星云

78　恒星形成

80　年轻恒星

84　星团

86　红巨星

90　行星状星云

92　白矮星

大质量恒星和恒星系统

96　大质量恒星的短暂一生

98　超新星

100　超新星遗迹

102　中子星

104　黑洞

106　双星

110　新星

112　恒星研究前沿

一颗叫太阳的普通恒星

116　太阳，最早被观测的恒星

118　银河系中的太阳

120　银河臂

122　近距恒星

124　太阳系的绝对核心

126　能量源泉

128　太阳周期

130　太阳大气

132　太阳光谱

134　太阳的诞生

138　“中年”太阳

140　成为红巨星的太阳

142　太阳之死

太阳及日地关系

148　太阳磁场

150　太阳风

152　极光

154　太阳爆发

158　太阳风暴的危害

160　太阳常数

164　太阳探测任务

太阳系，生命的家园

168　太阳系的形成

170　太阳系的大小

172　太阳系中的距离

174　轨道，持久的“纽带”

178　轨道倾角

180　太阳系中的其他常数

182　什么是行星？

184　行星成分

188　观测太阳系

190　太阳系的探测任务

192　星际旅行的科学

196　气态巨行星，岩石行星

地球和其他岩石行星

202　岩石世界

204　轻薄的大气层

206　水星，离太阳最近的行星

208　金星，最热的行星

210　地球，蓝色行星

212　地球和月球

214　火星，最后一颗岩石行星

216　火星和地球

218　火星地图

222　太阳系的火山

气态行星，太阳系的庞然大物

228　气体的世界

230　稠密的大气

232　木星，太阳系的庞然大物

234　木星和地球

236　绘制巨行星的地图

238　土星，光环之王

240　土星和地球

242　环状结构

246　外太阳系的生命

248　天王星，一颗冰巨星

250　海王星，太阳系外缘

小天体和行星际空间

254　小行星带

256　柯伊伯带和奥尔特云

258　矮行星

260　彗星

262　日球层

其他的“地球”和“太阳”

266　行星系统

270　星周宜居带

272　星系宜居带

274　间接探测方法

276　具有系外行星的恒星

278　系外行星的类型

280　潜在的宜居行星

282　寻找地外生命

284　寻找新的地球

286　第一颗围绕恒星运行的系外行星

288　HD 189733b，一颗蓝巨星

宇宙中的银河系

292　宇宙距离

294　已知宇宙中的银河系

296　室女超星系团

298　本星系群

300　发现邻近星系

302　麦哲伦星系

304　其他邻近星系

306　与仙女座的碰撞

附 录

312　术语表

318　图片来源