自然科學入門:理化篇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:年輪文化

作者:Brigitte Rot

出品人:

页数:0

译者:俞建平

出版时间:2005年05月01日

价格:NT$ 290

装帧:

isbn号码:9789578284401

丛书系列:

图书标签:

• 自然科学
• 理科
• 物理
• 化学
• 科普
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《宇宙的奥秘：从宏观到微观的探索之旅》 内容简介 本书旨在带领读者穿越时空的限制，以一种既富于启发性又严谨求实的态度，全面探索我们所处的宇宙及其内部的基本构成与运行规律。本书并非对某一特定学科的深入钻研，而是一部旨在搭建知识框架、激发求知欲的综合性科普读物，它立足于现代科学的最新发现，追溯了人类理解自然界过程中所经历的伟大思想变革。 全书结构清晰，内容涵盖了现代科学中几个核心的、相互关联的领域，重点在于阐释“事物如何运作”的基本原理，而非侧重于特定实验技术或复杂的数学推导。我们相信，对宇宙本质的理解，始于对现象的观察和对基本规律的敬畏。 第一部分：星辰大海的尺度——宇宙学与天体物理的宏伟画卷 本部分聚焦于我们可见和不可见的宇宙，从星系团的尺度一直延伸到宇宙的开端与终结。 第一章：时空的结构与起源 本章将深入探讨爱因斯坦的相对论如何彻底改变了我们对空间和时间的认知。我们将从伽利略和牛顿的经典时空观出发，逐步过渡到狭义相对论中速度与能量的相互依存，再到广义相对论中引力如何被理解为时空本身的弯曲。着重介绍宇宙学中的关键概念，如宇宙背景辐射（CMB）的发现及其意义，它如同宇宙婴儿时期的快照，为大爆炸理论提供了无可辩驳的证据。同时，讨论哈勃定律如何揭示了宇宙正在加速膨胀的事实。 第二章：恒星的生命周期与元素工厂 恒星是宇宙中最活跃的“炼金炉”。本章细致描绘了恒星从分子云坍缩、核聚变点燃到最终归宿的全过程。我们将探讨不同质量恒星的命运差异：从红矮星的漫长燃烧，到像太阳一样的恒星演化为白矮星，再到大质量恒星以壮观的超新星爆发结束生命。重点解析核聚变反应（质子-质子链反应与CNO循环）是如何将氢转化为氦，以及更重的元素（如碳、氧、铁）是如何在恒星内部和超新星爆发中被锻造出来，并散播到宇宙空间，成为新一代恒星和行星系统的基石。 第三章：黑洞、中子星与极端物理 宇宙中存在着物质被压缩到极致的状态。本章聚焦于引力坍缩的终极产物——黑洞。我们将解释事件视界的概念，以及斯蒂芬·霍金提出的黑洞蒸发理论。此外，中子星作为密度极高的奇异天体，其内部结构的奥秘和脉冲星现象将被详细阐述。我们还将触及引力波天文学的兴起，人类如何通过探测引力波来“聆听”宇宙中最剧烈的事件，例如两个黑洞的并合。 第二部分：物质的基石——从原子结构到量子世界的奇异性 这一部分将视角收缩，深入物质最微小的构成单位，探索支配微观世界的奇特规则。 第四章：原子的构建与周期性的力量 本章从道尔顿的原子理论出发，追踪到卢瑟福的原子核模型和玻尔的能级概念。我们将系统性地介绍元素周期表的结构，解释为什么特定的电子排布会赋予元素独特的化学性质。重点解析了电负性、离子键、共价键等基本化学键的形成机制，以及这些机制如何决定了物质的形态和反应性。 第五章：量子力学的革命性思维 量子力学是理解现代物理学的核心。本章将以通俗易懂的方式介绍波粒二象性、海森堡不确定性原理以及薛定谔方程的哲学意义。我们将讨论电子的“概率云”模型，以及量子纠缠现象所带来的“鬼魅般的超距作用”，这些概念彻底颠覆了经典的决定论世界观。虽然不涉及复杂的数学公式，但会清晰地阐明量子叠加态的含义。 第六章：粒子物理学的标准模型 在量子力学的框架下，本章描绘了构成物质的最基本粒子及其相互作用的图景——标准模型。我们将介绍夸克（上、下、奇、粲、底、顶）和轻子（电子、μ子、τ子及其对应的中微子），以及传递基本力的规范玻色子（光子、胶子、W和Z玻色子）。同时，本章会详细探讨希格斯机制，解释为何这些粒子能够拥有质量，并展望对标准模型之外物理学的探索，如暗物质和暗能量的线索。 第三部分：运动与转化——能量、力与系统的动态平衡 本部分回归到更接近日常经验的物理学基础，探讨物体如何运动以及能量如何在系统中流动和转化。 第七章：经典力学：运动的精确描述 本章回顾牛顿三大运动定律，这是理解宏观世界运动的基石。我们将阐述力、质量、加速度之间的关系，并引入动量守恒和角动量守恒等重要概念。此外，功和能的概念被引入，系统地解释了机械能的转换，例如势能如何转化为动能，以及摩擦力和阻力在实际运动中的作用。 第八章：热力学与熵的不可逆性 热力学是研究能量、热量和功之间关系的学科。本章将重点解释热力学三大定律。第一定律是能量守恒的宏观体现；第二定律引入了“熵”的概念，解释了为什么时间具有方向性，以及所有自发过程都趋向于无序状态的普遍趋势。我们将通过气体膨胀、热机效率等实例，阐明熵在理解宇宙的最终命运中的重要地位。 第九章：电磁场的统一力量 电与磁并非孤立的力量，而是统一的电磁场。本章将以法拉第和麦克斯韦的开创性工作为核心，展示如何用四个优美的方程（麦克斯韦方程组）描述了光速的由来以及电磁波（从无线电波到伽马射线）的本质。我们将讨论电荷的产生、磁场的形成，以及电磁感应现象在现代技术（如发电机和变压器）中的广泛应用。 结语：科学的边界与未来的展望 本书的最后一部分将超越已知的理论，探讨当前科学界面临的重大挑战：如何调和广义相对论与量子力学，构建一个完整的“万有理论”；暗物质和暗能量占宇宙绝大多数的现实意味着我们对宇宙的认识仍处于非常初级的阶段。本书鼓励读者保持好奇心，将所学的基础知识作为探索这些前沿问题的跳板。 目标读者： 本书适合所有对自然界运作的基本规律抱有强烈好奇心的非专业人士、高中生以及对科学有基础了解的成年读者。它不需要预先具备高等数学或物理学背景，但要求读者愿意投入精力去理解抽象概念背后的逻辑美感。

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天呐，这本书简直是为我这种化学盲量身定做的！我一直觉得物理和化学是高深莫测的学问，每次看到那些复杂的公式和概念就头大。但是《自然科學入門:理化篇》这本书完全颠覆了我的认知。作者的叙述方式非常平易近人，就像一位耐心的老师在身边手把手地教导。比如，在解释原子结构的时候，它没有直接丢出一堆专业术语，而是用生动有趣的比喻，让我一下子就抓住了核心概念。更让我惊喜的是，书中不仅仅是理论讲解，还穿插了大量的日常生活中能观察到的现象。我以前总觉得科学离我很远，但这本书让我发现，原来我每天喝的水、呼吸的空气、甚至炒菜的锅具里都藏着深刻的物理和化学原理。读完前半部分，我简直迫不及待地想去厨房做一些小实验，验证书里提到的那些看似神奇却又合乎逻辑的现象。这本书真的太棒了，强烈推荐给所有对科学充满好奇但又害怕复杂概念的入门者。

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说实话，我买这本书之前其实有点忐忑，因为很多科学书籍的排版和图示设计都非常枯燥，让人阅读起来昏昏欲睡。然而，《自然科學入門:理化篇》在视觉呈现上做得非常出色。插图精美且目的性极强，每一个图表、每一个示意图都不是单纯的装饰，而是为了完美辅助文字解释而存在的。我特别欣赏它对复杂化学反应机理的动态展示，那种三维立体的示意图，让那些在脑海中难以想象的分子运动变得清晰可见。而且，它的字体选择和段落布局也极其考究，长时间阅读下来眼睛不会感到疲劳。这对于一本需要集中精力的理工科书籍来说，简直是加分项。正是这种对细节的关注，让整个阅读体验变得轻松愉悦，让人愿意一页接着一页地读下去，而不是将其束之高阁。

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我必须得提到这本书的语言风格，它有一种独特的“沉稳中的灵动”。作者的文字功底非常扎实，用词精准，严谨又不失温度。在阐述一些历史上的科学争论或理论发展历程时，作者的笔触非常具有叙事感，仿佛在带领我们亲历那些伟大的科学发现时刻。它没有那种高高在上的说教感，而是像一位经验丰富的同行在分享他的心得体会。比如，在讨论特定实验的局限性时，作者会坦诚地指出现有理论的不足之处，这种对科学不确定性的坦然接受，极大地增强了读者的科学素养和批判性思维。读完此书，我感觉自己不仅学到了一堆知识点，更重要的是，习得了一种审视世界的、科学的思考方式。这对于任何希望在信息爆炸时代保持清醒认知的人来说，都是无价的收获。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，绝对不是那种敷衍了事的科普读物。我原本以为“入门”二字意味着内容会非常浅显，但事实恰恰相反，它在打好坚实基础的同时，对一些核心理论的阐述也颇具洞察力。比如在热力学部分，作者对于熵增定律的解读，不仅清晰地勾勒出了宏观现象，更深入探讨了其在信息论和宇宙演化中的哲学意义。我特别喜欢它那种层层递进的逻辑结构，每当你觉得快要理解透彻时，作者又会抛出一个更深层次的思考角度，让你不得不停下来，反复咀嚼其中的精妙之处。这种写作手法，既满足了初学者的求知欲，也给了有一定基础的人继续探索的动力。读完后，我感觉自己对世界运行的基本法则有了一种全新的、更加敬畏的理解。这不仅仅是一本教科书，更像是一扇通往更深奥知识殿堂的钥匙。

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这本书最让我感到震撼的是它对“联系”的构建能力。物理和化学往往被割裂开来教授，但这本书成功地将两者编织成一张密不可分的网。它不是简单地把物理原理和化学现象罗列在一起，而是清晰地展示了，例如量子力学如何直接决定了化学键的形成与断裂，或者电磁学如何解释了所有的化学反应中的能量传递。这种宏观视野的培养，对于建立一个完整的科学世界观至关重要。我过去总觉得物理是关于“大”的，化学是关于“小”的，这本书让我明白，它们其实是描述同一现实的两种语言。这种跨学科的整合能力，远胜于市面上许多只专注于单一领域的入门读物，它真正做到了“入门”于自然科学的整体框架。

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