Ebook: Эволюция Вселенной и происхождение жизни / The Evolving Universe and The Origin of Life

От издателя:«Эволюция Вселенной и происхождение жизни» описывает восхождение на эти метафорические плечи, проделанное величайшими учеными, а также увлекательные детали биографии этих мыслителей. Впервые с помощью одной книги читатель может совершить путешествие по истории Вселенной, какой она представлялась на всем пути познания ее природы человеком. Эта книга охватывает всю науку о нашем происхождении — от субатомных частиц к белковым цепочкам, формирующим жизнь, и далее, расширяя масштаб до Вселенной в целом. «Эволюция Вселенной и происхождение жизни» включает в себя широкий диапазон знаний — от астрономии и физики до химии и биологии. Богатый иллюстративный материал облегчает понимание как фундаментальных, так и современных научных концепций. Текст не перегружен терминами и формулами и прекрасно подходит для всех интересующихся наукой и ее историей. Содержание: Показать / Скрыть текст Предисловие12Часть I. Расширяя границы познания15Глава 1. Рождение науки16Доисторическая астрономия: наука о горизонте16Письмена на небосводе и на глиняных табличках19Созвездия и знаки зодиака21Образ мыслей ионийцев24Пифагор изобретает космос26Глава 2. Наука в Афинах28Анаксагор делает небесные тела подобными земным28Учение об атомах29Платон основывает Академию31Вселенная Аристотеля35Глава 3. Сферы планет и размер Вселенной39Теория концентрических сфер40Теория эпициклов42Гиппарх обнаруживает медленное покачивание небесной сферы43Птолемей46Размер сферической Земли47Аристарх Самосский — Коперник Античности, расширивший Вселенную51На пути к Солнечной системе55Глава 4. Средневековая космология56Сокровища прошлого57Космология Средних веков58Схоластика — средневековая наука60Бесконечность там, где центр везде62...Или там, где нет центра64Глава 5. Корни коперниканской революции68Годы, проведенные под солнцем Италии68De Revolutionibus опубликована: миссия завершена70Почему отказались от Старого доброго мира? Почему Коперник и почему в XVI веке?71Старое и новое74Масштаб и строение Солнечной системы75Принцип Коперника77Глава 6. Открытие истинных законов движения планет79Новая звезда Тихо Браге освещает путь79Система мира Тихо Браге81Космографическая тайна Кеплера83Пути Кеплера и Браге пересекаются85Новые законы космического порядка86Орбиты и силы89Глава 7. Галилео Галилей и его последователи91Наблюдение и эксперимент92Первые шаги в глубокий космос94Борьба на два фронта98Картезианская физика99Введение точного времени100Эволюция телескопа101Глава 8. Далеко ли до звезд?106Галилей и годичный параллакс106Брадлей открывает аберрацию света109Пятьюдесятью годами ранее: Рёмер и скорость света111Технический прогресс113Возрождение метода Галилея115Гонка за звездными расстояниями116Трехмерный взгляд на зимнее небо: Сириус, звезды Ориона и Альдебаран120Что, если бы все звезды были похожи на Солнце?121Глава 9. Масштаб Солнечной системы123Намек из кафедрального собора Сан-Петронио123Использование Марса как посредника125Прохождение Венеры126Размер Земли спустя 2200 лет после Эратосфена128Современный взгляд на размер Солнечной системы129Часть II. Физические законы природы131Глава 10. Ньютон132От Вулсторпа до «Начал»132Физика Ньютона136Природа гравитации138Глава 11. Небесная механика141Открытие Урана141Гонка за открытием Нептуна142И другие планетные возмущения145Взгляд Лапласа на мир146Проблема трех тел148Орбиты комет152Глава 12. Природа света157Свет как волновое явление158Спектральный анализ — вперед, к физике звезд160Больше информации из спектра1164Глава 13. Электричество и магнетизм168Природа электричества168Силовые поля175Электромагнитные волны178Глава 14. Время и пространство181Странная скорость света181Альберт Эйнштейн183Четырехмерный мир186Растяжение времени187Масса и энергия191Принцип относительности192Глава 15. Искривление пространства и времени194Открытие неевклидовых геометрий195Свойства неевклидовых геометрий198Значение кривизны пространства200Следствия общей теории относительности202Странные свойства черных дыр204Гравитационные волны208Глава 16. Атомы и ядра211Сохранение энергии211Достижения химии213Периодическая таблица элементов216Открытие электрона218К атомному ядру: радиоактивность222Резерфорд открывает ядро атома225Глава 17. Странности микромира228Единство волн и частиц228Атом Бора230Механика атомов234Расплывчатые частицы: принцип неопределенности Гейзенберга235Структура атомов237Здравый смысл и реальность240Глава 18. Элементарные частицы244Я дерная сила244Явления в атомных ядрах и слабая сила247Частицы и ускорители250Кварк: самая элементарная частица?254Вестники слабой силы258Смотрим еще глубже: гравитация живет в многомерии?259Часть III. Вселенная265Глава 19. Звезды: космические термоядерные реакторы266Спектральная классификация звезд266Карлики и гиганты269Внутренняя структура типичной звезды главной последовательности — Солнца272Жизнь после главной последовательности274Маленькие зеленые человечки или белые карлики?276На пути к белым карликам и нейтронным звездам278Еще плотнее: нейтронные звезды280Крабовидная туманность: результат взрыва сверхновой282Рентгеновские лучи и черные дыры284Глава 20. Тайна Млечного Пути288Античные идеи288Звездный пояс290К трехмерному Млечному Пути291Млечный Путь Вильяма Гершеля294Большие звездные каталоги и Вселенная Каптейна296Переменные звезды-цефеиды: стандартные свечи для измерения больших расстояний300Вторая коперниканская революция Шепли303Космическая пыль между звездами305Галактика вращается307Солнце в спиральном рукаве309Глава 21. Вступая во Вселенную галактик312Каталог туманностей Мессье312Сад туманностей315Джон Гершель входит в астрономию317Рождение астрофизики320«Островные вселенные» получают поддержку322«Великий спор»325Хаббл находит цефеиды327Классификация галактик по Хабблу329Закон Хаббл а для красного смещения334Как измерять космические расстояния?337И все же она движется!341Глава 22. Крупномасштабная структура Вселенной344Скопления галактик рядом с нами344К большим масштабам: карты трехмерных структур347Новый мир крупномасштабных структур350Иерархия и фракталы352Где начинается однородность?353Глава 23. Вселенная конечная или бесконечная: космологические модели356Древние представления356Ньютон и бесконечная Вселенная358Однородная Вселенная359Конечная и неподвижная Вселенная Эйнштейна3362Фридмановские модели мира364Галерея возможных миров365Ускоряющаяся Вселенная368Красное смещение и космические расстояния371Топология пространства: еще одна причина для головной боли373Глава 24. Когда все началось: Большой взрыв378Неизбежность горячего Большого взрыва378Рождение легких элементов в Большом взрыве380Космическое фоновое излучение381Температура, вещество и излучение384Астрономическая машина времени385Измеряя геометрию пространства386Происхождение гелия388Первая секунда388Загадка Большого взрыва391Инфляция и космологические эпохи393Антигравитация, космический вакуум и темная энергия396Самое начало398Глава 25. Темная сторона Вселенной399Открытие темной материи в скоплении Волосы Вероники399Темная материя в спиральных галактиках401Новые методы обнаружения темной материи402Что же это за темное вещество?405Еще темнее: темная энергия407Четыре фундаментальных элемента: внутренняя симметрия408Глава 26. Активные галактики: послание на радиоволне410Детство радиоастрономии410Спектральные линии радиоизлучения413Радиогалактики обнаружены415Открытие квазаров418Проблема красного смещения420Где источник невероятной мощности квазаров?422Переменность блеска и высокое разрешение424Гравитационные линзы428Квазары и их родственники430Глава 27. Происхождение галактик433Распад или рост?433От уплотнений к галактикам435Требуется темная материя437Формирование крупномасштабной структуры438Поколения галактик440Юная Галактика и звездные населения441Каков возраст нашей Галактики?444Меняющаяся Галактика447Часть IV. Жизнь во Вселенной449Глава 28. Что такое жизнь?450Жизнь и Вселенная450Наши представления о жизни меняются453Основные структуры и функции живот455Химия жизни457Открытие генетики и ее химические основы458Генетический код и его экспрессия463Генетика и эволюция жизни468Основные свойства живого следуют из общности происхождения470Необходимые для жизни условия474Основные законы жизни478Еще глубже в мир биохимии479Глава 29. Происхождение Земли и Луны483Первые оценки возраста Земли483Конфликт длительности остывания с длительностью осадконакопления и разрешение этого спора с помощью радиоактивности486Открытие движения тектонических плит489Происхождение Земли как части Солнечной системы: современный взгляд493Молодая Земля и происхождение Луны495Эволюция Земли и соответствующие шкалы времени497Движение плит500Строение Земли501Климат, атмосфера и парниковый эффект503Глава 30. Возникновение и эволюция жизни506Химические элементы и структура живого507Мир РНК508Условия на молодой Земле509Предбиологический синтез строительных блоков жизни510Загадка предбиологической сборки полимеров515Формирование генетического кода518Заключительный шаг: формирование клеточной жизни521Эволюция биосферы522Влияние жизни на атмосферу и климат526Катастрофы, влияющие на эволюцию биосферы530Польза от катастроф535Глава 31. Жизнь и наша Солнечная система536Обзор бесперспективных и благоприятных для жизни мест (и почему они таковы)536Марс, подающий надежды541Экспедиции на Марс544«Викинги» ищут жизнь5546Возможности жизни на Марсе и признаки воды549Фантазии о марсианской жизни554Венера — жарко и сухо556Экспедиции к Венере558Взгляд на Землю562Юпитер — газовый гигант562Активная Ио564Европа — ледяной мир с перспективами для жизни565Сатурн: газовый гигант с великолепными кольцами568Титан — спутник с атмосферой569Внешние области Солнечной системы — холод и одиночество572Кометы и астероиды573Глава 32. Внесолнечные планетные системы и жизнь на экзопланетах577Рост числа планет577Попытки обнаружить экзопланеты путем измерения положения и скорости звезд578Другие методы поиска583Параметры экзопланет587Двойные звезды и планеты589Как формируются планеты589На каких планетах возможна жизнь? Зоны жизни591Жизнеспособность планет типа Земли. Как найти планету с биосферой594Мы здесь!596Поиски внеземных цивилизаций597Уравнение Дрейка, или «Есть ли там кто-нибудь?»598Парадокс Ферми599Глава 33. Роль человека во Вселенной601Необъятное пространство, пучина времени и вездесущая жизнь601С другой стороны: тонко настроенная Вселенная с уникальной жизнью604Естественные законы и универсальные постоянные606Приглядимся к Солнечной системе609Жизнь влияет на себя и свою планету610Вопрос времени612Литература для дальнейшего чтения615Именной указатель619Иллюстрации625