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出版者:华东师范大学出版社

作者:

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:1996-02

价格:10.80

装帧:平装

isbn号码:9787561706787

丛书系列:

图书标签:

• 力学
• 物理学
• 经典力学
• 工程力学
• 大学教材
• 理工科
• 高等教育
• 基础学科
• 物理
• 科学

好的，以下是一份关于一本名为《宇宙的奥秘》的图书的详细简介，该书内容不涉及“力学”： 《宇宙的奥秘：从微观粒子到宏大星系》 图书简介 人类对浩瀚宇宙的好奇心从未停歇，这份对未知探索的渴望，驱使着我们不断揭开覆盖在时间和空间之上的层层面纱。《宇宙的奥秘：从微观粒子到宏大星系》是一部宏大的科普著作，它以一种既深入又生动的笔触，引领读者进行一场跨越尺度、穿越时空的宇宙之旅。本书旨在构建一个完整且相互关联的宇宙图景，从构成万物的最基本单元，到塑造星系形态的巨大引力作用，都得到了细致而富有洞察力的阐述。 本书的结构设计精巧，逻辑清晰，旨在满足从对天文现象有基本兴趣的普通读者到希望系统了解现代宇宙学框架的爱好者。我们摒弃了晦涩难懂的数学推导，转而采用丰富的类比、引人入胜的历史叙事以及最新天文观测的图像资料，使复杂的概念变得触手可及。 第一部分：物质的基石与量子世界 旅程始于宇宙的最小尺度。在探究宏大结构之前，我们必须理解构成一切事物的基本“积木”。本部分深入浅出地介绍了粒子物理学的核心概念。 我们首先回顾了人类对物质形态认知演变的历史，从古希腊的四元素说，到原子论的复兴。随后，我们将目光聚焦于标准模型。详细解析了夸克、轻子（如电子和中微子）的性质与相互作用。书中生动描绘了强核力、弱核力、电磁力的作用机制，并用形象的比喻解释了希格斯场如何赋予基本粒子质量，这是理解物质存在形态的关键。我们探讨了目前仍在探索的领域，例如对中微子质量的精确测量及其对粒子物理学标准的潜在修正，以及对超对称性等前沿理论的初步介绍。 本部分着重强调了量子世界的奇特与反直觉性，例如波粒二象性、量子叠加态和量子纠缠。通过对双缝实验的深入剖析，读者可以直观感受到经典物理学在微观尺度下的失效，以及概率在描述自然规律中的核心地位。 第二部分：恒星的诞生、生命与谢幕 将尺度放大至恒星系，本书详细描绘了宇宙中最壮丽的“熔炉”——恒星的生命周期。 我们从星云的形成讲起，解释了引力在分子云塌缩过程中扮演的角色，以及原恒星阶段的热核反应前奏。随后，本书详尽阐述了恒星如何通过核聚变产生能量，维持其漫长而稳定的主序星阶段。不同的恒星质量决定了其最终的命运。对于类日恒星，我们细致描述了红巨星阶段的氦闪现象，以及最终演化为白矮星并逐渐冷却成黑矮星的缓慢过程。 更引人注目的是大质量恒星的终结。书中不仅描述了超新星爆发的壮观景象及其在宇宙元素富集中的关键作用（例如，铁元素之后的重元素，如金和铀，是如何在爆发中锻造出来的），还深入探讨了两种极致的残骸：中子星和黑洞。对于中子星，我们探讨了其超高密度的物理性质以及脉冲星作为宇宙探针的独特价值。对于黑洞，本书基于广义相对论的描述，解释了事件视界、奇点等概念，并结合近年来事件视界望远镜的观测成果，使读者对这些宇宙中最神秘的天体有了更清晰的认知。 第三部分：星系的结构、演化与宇宙网 从单个恒星跳跃到数千亿颗恒星组成的集合体——星系，本书进入了天体物理学的广阔领域。 本部分首先对星系的分类进行了清晰的梳理，从旋涡星系、椭圆星系到不规则星系，展示了它们独特的美学特征和内在的动力学差异。书中探讨了星系内部的气体、尘埃、恒星的运动规律，以及星系团和超星系团的形成机制。 一个核心且引人入胜的主题是暗物质的证据链。在不涉及复杂的引力计算前提下，本书通过对星系旋转曲线、星系团引力透镜效应的观测分析，有力地论证了暗物质在宇宙物质总质量中占据绝大部分的科学结论。我们梳理了对弱相互作用重粒子（WIMPs）等暗物质候选粒子的探测尝试，保持了科学探索的客观性。 此外，本书还详细介绍了星系间的相互作用与并合。星系并合是宇宙演化的主要驱动力之一，它塑造了我们今天观测到的宇宙大尺度结构——即由星系和空洞构成的宇宙网。 第四部分：宇宙学的宏大叙事 最终，本书将视角拉伸至整个宇宙的起源、结构和未来。本部分是关于现代宇宙学的综述。 我们回顾了爱因斯坦的广义相对论如何为描述时空结构提供了数学基础，以及弗里德曼方程在描述膨胀宇宙中的应用。本书的核心叙事围绕着大爆炸理论展开，清晰地阐述了其三大关键证据：宇宙膨胀（哈勃定律）、宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其各向异性。 对宇宙微波背景辐射的分析被视为理解早期宇宙的关键窗口。书中解释了CMB中的微小温度波动如何编码了宇宙诞生后不久的物质密度信息，并如何与我们对宇宙的整体参数（如物质密度、曲率）的估计相吻合。 最后，本书探讨了宇宙学中最令人困惑的两个谜团：暗能量与宇宙的最终命运。通过对Ia型超新星观测数据的分析，我们得知宇宙的膨胀正在加速，这指向了暗能量的存在。本书对比了不同暗能量模型（如宇宙学常数模型），并探讨了宇宙是会永远加速膨胀，最终走向“大冻结”，还是存在其他可能的结局。 《宇宙的奥秘》不仅仅是一本关于天体和粒子的百科全书，它更是一部关于人类认知边界拓展的史诗。它以严谨的科学态度，带领读者领略宇宙的深邃之美，激发对基础科学的无限敬畏与探索热情。

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我尤其喜欢这本书在流体力学（或者说是连续介质力学）章节的处理手法。很多力学教材把流体部分写得像是另一本完全不同的书，概念跳跃性很大，从刚体突然跳到粘性和可压缩性，让人感觉非常突兀。但《力学》这本书在这方面的过渡处理得异常平滑。作者先是用一个非常基础的流体微元模型，来推导欧拉方程和纳维-斯托克斯方程，但有趣的是，他并没有急于展示那些复杂的张量形式，而是先用分量形式详细解释了压力梯度项和粘性项在物理上的具体含义——压力是如何推动流体运动，粘性是如何产生内部摩擦和能量耗散的。随后，他才引入了更简洁的矢量形式，此时读者已经对背后的物理过程了如指掌，所以面对那些复杂的矢量微分算子时，就不会感到那种纯粹的数学压迫感。书中还穿插了伯努利原理的多个实际应用案例，从飞机机翼到管道泄漏，都解释得非常到位，让我对流体动力学的应用前景有了更直观的认识，而不是停留在对一个抽象方程的膜拜上。

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如果要从一个更宏观的角度来评价，这本书最大的成功之处在于它成功地架设了一座从宏观经典物理到微观量子理论的桥梁，尽管它本身是一本经典力学著作。在讨论保守场和守恒定律时，作者用了相当大的篇幅来阐述能量、动量和角动量在系统演化中的不变性。他非常清晰地展示了这些宏观守恒量是如何从系统的对称性中衍生出来的，这无疑是对诺特定理的一种物理化解读。更关键的是，在全书的收尾部分，作者没有简单地画上句号，而是用了一章的篇幅来展望“极限情况下的力学”。他简要地介绍了牛顿力学在速度接近光速时需要修正，以及在微观尺度下需要量子力学的介入。这种“此时此刻的精确性”与“未来发展的可能性”相结合的叙事结构，让这本书的格局一下子打开了。它不仅仅是在教授一个学科的知识体系，更是在展示科学思想是如何一步步演化和完善的，读完后感觉自己的知识体系得到了一个坚实的基座，对后续学习更高级的理论物理充满了信心和期待。

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说实话，我买这本书是抱着“查漏补缺”的心态，因为我对理论力学里某些涉及高维空间和广义坐标的章节总是感到头疼。我习惯了牛顿力学那种直观、基于力的描述方式，一旦涉及到拉格朗日量或者哈密顿量，我的脑子就开始打结。然而，这本书在处理这些“高冷”的分析力学部分时，展现出了一种令人惊喜的耐心和策略。作者并没有一开始就用晦涩的数学符号把读者吓跑，而是先花了相当大的篇幅来铺垫变分原理的物理意义，他反复强调“作用量最小”这个哲学思想在物理学中的地位，而不是仅仅把它当作一个计算工具。我印象非常深刻的是关于约束条件的讨论，书中用非常细致的例子展示了不同类型约束如何影响系统的自由度，以及如何通过引入拉格朗日乘子来优雅地处理这些限制。更难能可贵的是，书中还包含了一些历史性的回顾，简要介绍了达朗贝尔和欧拉在创立这些理论时所经历的思想转变。这种将理论“人性化”的处理方式，极大地降低了我的学习门槛。读完关于最小作用量原理的那几章，我感觉自己对能量在物理系统中的核心作用有了全新的认识，不再是仅仅将其视为一个可以求导的标量函数。

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这本《力学》的书，拿到手沉甸甸的，封面设计得还挺有年代感的，那种经典的字体和配色，一下子就把人拉回了大学课堂里。我本来以为这会是一本晦涩难懂的纯理论教材，毕竟“力学”这两个字听起来就带着一股子公式和定理的味儿。可是翻开第一章，那种感觉就慢慢变淡了。作者在引入概念时，非常注重与实际生活的联系，比如讲到静力学的平衡时，他没有直接抛出复杂的矢量方程，而是用了一大段文字来描述一座拱桥是如何承受自身重量和外部载荷的，甚至还穿插了古罗马工程师的一些设计思想。这种叙事性的介绍，让原本枯燥的物理概念变得鲜活起来，仿佛你能亲眼看到那些力是如何相互抵消、最终达到稳定的状态。我特别欣赏作者在讲解刚体运动时，那种层层递进的逻辑构建，他似乎知道读者在哪个知识点上会感到困惑，总能在关键的地方给出非常形象的比喻，比如用一个旋转的陀螺来解释角动量守恒的微妙之处。读起来，虽然依旧需要集中注意力去理解那些数学表达，但整体的阅读体验远超我预期的枯燥，更像是在跟一位经验丰富的老教授进行一场深入的对话，他既有深厚的学术功底，又不失将复杂问题简单化的匠人精神。这本书的排版也做得不错，图注清晰，公式居中，不会让人在阅读过程中因为找不着北而心生烦躁。

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这本书的习题部分简直是“魔鬼中的天使”。我通常对教材后面的习题持保留态度，很多都是纯粹的数值计算或者概念的重复应用。但《力学》的习题设计，明显是经过精心打磨的，它超越了简单的知识点检验，更像是一系列微型的、有针对性的思维挑战。很多题目都不是直接套用公式就能解决的，它们要求读者必须对基本原理有深刻的理解，并能灵活地将不同章节的知识点串联起来。比如，有一道关于摆动系统的题目，它要求你不仅要用拉格朗日方程求解运动轨迹，还要结合线性化的近似来分析小角度振动的周期，最后还要讨论在极端情况下（比如摆杆无限长时）系统的行为会如何变化。这种多层次的探究，迫使我不能满足于“知道怎么算”，而是必须弄明白“为什么这么算”。而且，部分习题后面还提供了非常详尽的解题思路和步骤，重点在于如何构建模型和设定坐标系，而不是仅仅给出最终的答案。这对于自学者来说简直是福音，它帮你把思考的过程拆解开来，让你知道在解题的迷宫中，哪一步走错了方向。

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