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出版者:北京教育出版社/奥林匹克出版社

作者:

出品人:

页数:35

译者:

出版时间:1999-12

价格:4.50

装帧:平装

isbn号码:9787530317099

丛书系列:

图书标签:

• 数学
• 基础数学
• 高等数学
• 微积分
• 代数
• 几何
• 数论
• 概率论
• 统计学
• 数学分析

《宇宙的织锦：从星辰到弦的奥秘》 图书简介 本书并非聚焦于传统的代数、几何或微积分，而是带领读者进行一场横跨时间与空间、触及物理学最前沿的认知之旅。它是一部探讨宇宙结构本质、物质基本构成以及时空奥秘的科普巨著，旨在揭示隐藏在自然现象背后的数学美学与深刻逻辑。 第一部分：时空之谜与引力的回响 本篇从爱因斯坦的广义相对论出发，但视角独特——我们不深入复杂的张量分析，而是着重剖析“弯曲时空”这一概念的哲学意涵与观测证据。 第一章：时间旅行的悖论与现实 我们探讨了时间并非绝对流逝的观念。通过对双生子佯谬的生动阐述，我们进入了高速运动对时间流逝的影响。更进一步，我们审视了黑洞视界内的极端环境。黑洞不再是抽象的数学奇点，而是宇宙中时空结构被撕裂的物理边界。我们详细描绘了事件视界的潮汐力、信息丢失的难题（火墙悖论），以及近年来观测到的引力波如何成为我们倾听宇宙“心跳”的全新方式。引力波的传播，揭示了空间本身是如何像水波一样振动的，这比单纯研究物体在空间中的运动更具颠覆性。 第二章：暗物质与暗能量的幽灵 宇宙的可见物质仅占全部质量-能量的5%左右，剩下的95%被“暗”的实体占据。本书将暗物质（提供额外引力，使星系保持完整）和暗能量（驱动宇宙加速膨胀的斥力）视为当前物理学的两大核心谜团。我们回顾了从旋转曲线到引力透镜观测的所有间接证据，并深入探讨了当前主流的候选理论——例如WIMPs（弱相互作用重粒子）的搜寻困境，以及对宇宙学常数的精细调节问题。暗能量的本质，可能是对真空能量最深刻的形而上学拷问。 第二章的独特之处在于： 它将物理观测与数学模型的拟合过程紧密结合，展示了“我们不知道什么”的科学过程，是如何被严谨的数学框架所指导的。 第二部分：微观世界的量子交响乐 离开了宏大的宇宙尺度，我们潜入亚原子粒子的混沌领域，探索决定一切物质和力的基本规则。 第三章：波粒二象性的哲学边界 量子力学并非一套计算工具，而是一种关于实在本质的全新描述。本章深入剖析了光子和电子的“既是粒子又是波”的怪异属性。我们避开薛定谔方程的细节，转而关注实验本身——双缝干涉实验中“观察者效应”带来的深刻哲学冲击：意识是否参与了现实的构建？我们用大量的比喻，解释了概率幅和波函数的坍缩，强调这并非“知识不足”的产物，而是自然的基本属性。 第四章：量子纠缠与“幽灵般的超距作用” 爱因斯坦深感不安的量子纠缠，是信息论和现实观的终极挑战。本书详细阐述了贝尔不等式及其对定域实在论的否定。我们描述了如何利用纠缠光子对进行量子密钥分发（QKD）的实际应用，以及量子隐形传态（Teleportation）的本质——它传递的不是物质，而是量子态本身的信息。这种瞬时的、非局域的联系，挑战了我们对空间隔离性的所有直觉。 第三部分：终极理论的猜想与展望 如果说粒子物理学标准模型是描述了已知力的成功总结，那么本部分则探讨了物理学家们如何试图构建一个能够统一所有已知力的“万有理论”。 第五章：弦论的维度与振动之舞 弦论（String Theory）试图将所有基本粒子（夸克、轻子、规范玻色子）都视为一维的、微小的、不断振动的“弦”。本书的重点在于解释高维度的必要性——为什么我们需要额外的六维或七维空间？我们形象化地描述了卡拉比-丘流形（Calabi-Yau Manifolds）的概念，它们是那些“卷曲”起来、隐藏在我们日常经验之外的维度，其几何结构决定了我们所观察到的基本粒子的性质和作用力的强度。弦论的魅力在于其数学上的自洽性，但也承认其当前缺乏可直接验证的实验证据。 第六章：圈量子引力与时空的颗粒化 作为弦论的主要竞争者，圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）采取了不同的路径：它试图对时空本身进行“量子化”。我们探讨了LQG如何将连续的时空背景分解为离散的、相互连接的“量子点”，从而避免了广义相对论中奇点的出现。在这里，时间与空间不再是背景容器，而是由更基本的、不可分割的“圈”构成的网络。本书展示了这种理论如何解释宇宙大爆炸之前可能发生的情况——一个“大反弹”而非真正的开端。 第七章：数学的终极角色 在结尾，本书回归到哲学层面：为什么宇宙如此完美地服从数学规律？我们探讨了“数学发现论”与“数学建构论”的争论。从斐波那契数列在自然界中的显现，到描述基本粒子的群论结构，我们提出了一个核心问题：数学是描述现实的工具，还是现实本身的基础？本书鼓励读者将物理定律视为宇宙最深刻的数学表达，而非仅仅是经验的归纳。 结语：未竟的探索 《宇宙的织锦》旨在激发读者对未知的好奇心，它展示了人类认知边界是如何由数学语言不断推向更深处。我们探索的领域——从宇宙的加速膨胀到普朗克尺度的时空泡沫——无一不依赖于超越直觉的、高度抽象的思维结构。这本书的价值不在于提供所有答案，而在于描绘出那些最壮丽、最深刻的科学问题及其所依赖的数学框架。它是一封写给宇宙深处逻辑结构的情书。

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这本书的结构安排，简直是教科书级别的示范。它不像某些学术著作那样，把所有内容一股脑地堆砌在一起，而是呈现出一种螺旋上升的递进关系。每一个章节的结尾，都精准地为下一章做了铺垫，形成了一种强烈的“钩子效应”，让人迫不及待地想翻到下一页探个究竟。我特别欣赏作者在处理不同知识模块之间的过渡方式，那种衔接得天衣无缝，仿佛是事先规划好的一条精密的路线图。这种严谨的逻辑架构，不仅让知识体系的构建变得异常稳固，同时也极大地提高了读者的学习效率。你不会感到自己是在零散地记忆碎片，而是在亲手搭建一座宏伟的知识殿堂，每学到一点新东西，都像是给这座殿堂增加了一根坚实的梁柱。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，那种沉稳的深蓝色调，配上烫金的书名，一股子经典的气息扑面而来。我拿到手的时候，首先注意到的是纸张的质感，厚实且略带纹理，翻阅起来手感极佳，丝毫没有廉价感。内页的排版也看得出是用心了，字体的选择和行距的把握都恰到好处，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。尤其是章节标题的处理，那种留白和重点突出做得非常巧妙，让人在知识的海洋中游走时，总能找到清晰的航标。装订工艺更是无可挑剔，即便是大力翻开书脊，书页也没有出现任何松动的迹象，看得出这是一本可以长久珍藏的好书。这种对细节的极致追求，无疑提升了阅读本身的仪式感，让我对即将开始的阅读之旅充满了期待。这本书的外在美，已经成功地为它内在的价值打下了坚实的基础。

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阅读完全书，我的心情非常复杂，既有完成一次伟大探索的满足感，又有一种失落，因为知道短期内很难再找到如此引人入胜的作品了。这本书最难能可贵的一点在于它的“人文关怀”。它不仅仅是在教授方法或理论，更是在探讨知识背后的哲学意义和社会价值。作者在行文间多次穿插对“为什么”的追问，引导读者思考这些知识究竟对人类社会的长远发展意味着什么。这种宏大的视角，将冰冷的概念赋予了温暖的温度。它让我意识到，学习的目的从来不只是为了掌握技能，更是为了更好地理解世界和我们自身在其中的位置。这本书无疑是一次心灵的洗礼，它拓宽了我的思维边界，更重要的是，它塑造了我看待未来挑战的全新姿态。

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初读几章，我立刻被作者那种旁征博引的叙事功力所折服。他似乎总能将看似枯燥的概念，通过生动的历史轶事或者贴近生活的比喻串联起来，让抽象的逻辑变得触手可及。例如，在探讨某个基础原理时，作者没有直接抛出复杂的公式，而是花了好大篇幅去描绘那个时代背景下，人们是如何一步步摸索、试错，最终才凝练出这个理论的。这种“讲故事”的方式，极大地降低了阅读的门槛，即便是对某一领域略感生疏的读者，也能迅速抓住核心脉络。更难得的是，作者的文笔流畅自然，毫无晦涩难懂的行话堆砌，读起来像是在听一位学识渊博的长者娓娓道来，轻松中蕴含着深刻的洞察力，让人在不知不觉中吸收了大量的知识，却毫无压力感。

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这本书的深度远远超出了我最初的预期，它绝非泛泛而谈的入门读物。在深入到某些核心论述时，作者展现出了令人敬佩的批判性思维。他不会盲目地接受和重复既有的观点，而是会主动地去审视、去质疑，并提出自己独到的见解。我印象最深的是其中关于某个经典理论的重新诠释部分，作者引用了多方最新的研究成果，对旧有的框架提出了富有建设性的修正意见。这种敢于挑战权威、勇于创新的精神，使得整本书充满了活力和前沿性。对于那些已经有一定基础的读者来说，这本书无疑提供了一个绝佳的平台，可以重新审视自己已有的认知，并从中汲取突破的灵感。这已经超越了一般知识传递的范畴，更像是一场思想的深度碰撞。

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