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出版者:辽宁大学出版社

作者:丁俊华

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:14.0

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isbn号码:9787561039359

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• 物理学
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• 基础物理
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深入探索宇宙的奥秘：一本关于天文学与宇宙学的入门指南 书名：《星辰的低语：从古至今的宇宙探索》 内容简介： 本书旨在为所有对浩瀚宇宙充满好奇心的读者，尤其是初学者，构建一座坚实的认知桥梁，带领大家穿越时空，系统地探索我们所处的宇宙的结构、演化及其深层的基本规律。我们不会触及日常生活中熟悉的力学、电磁学等宏观物理概念，而是将焦点完全集中于天体物理学和宇宙学这两个宏大而迷人的领域。 第一部分：仰望星空——天文学的基石与工具 本部分将从人类最原始的观测活动开始，追溯天文学的起源。我们会详细探讨古代文明如何通过对日月星辰的精确观测，构建出早期的宇宙模型，例如托勒密的“地心说”及其背后的数学逻辑，以及哥白尼的“日心说”如何彻底颠覆了人类对自己在宇宙中位置的认知。 重点在于介绍现代天文学的观测手段。我们不会深入讨论光学原理，而是侧重于不同波段电磁波（从无线电波到伽马射线）如何揭示了天体发光、吸光和辐射的本质。例如，射电望远镜如何捕捉到遥远星系发出的微弱信号，红外望远镜如何穿透尘埃云去观测恒星的诞生，以及哈勃和詹姆斯·韦伯太空望远镜等空间观测平台如何为我们提供了超越地球大气层干扰的清晰视角。此外，还将介绍光谱分析在确定天体化学成分、温度和运动速度上的核心作用，这是理解恒星演化的关键钥匙。 第二部分：恒星的生命周期——从气体云到黑洞 恒星，是宇宙中最引人注目的“发光体”。本卷将详细描绘一颗恒星从诞生到消亡的完整“一生”。我们将探讨恒星形成的分子云——那些冰冷、黑暗的巨大气体和尘埃聚集体，以及引力坍缩如何引发核心的核聚变反应，点燃恒星的“生命之火”。 核心章节将聚焦于恒星内部的能量来源与平衡。我们将解释氢聚变成氦的过程，以及这如何产生巨大的向外压力，与自身引力的向内拉扯形成精妙的流体静力平衡。随后，我们将区分不同质量恒星的命运： 低质量恒星（如太阳）： 它们如何耗尽核心燃料，膨胀成红巨星，最终抛洒外层物质形成美丽的行星状星云，留下白矮星的致密残骸，并最终冷却成暗淡的黑矮星。 大质量恒星： 它们燃烧得更快，生命更壮烈。我们将详细解析它们如何通过层层聚变，合成碳、氧，直至铁元素。铁核的形成标志着灾难的开始——引力压倒了所有抵抗，导致超新星爆发。 对于超新星遗迹，我们将深入探讨两种极端致密的天体：中子星及其伴随的脉冲星现象，解释它们如何以惊人的精确度旋转并发射出周期性的射电束。最后，我们将揭示引力强大到连光都无法逃逸的黑洞的形成机制、视界的概念以及我们如何通过它们对周围物质的影响（如吸积盘辐射）来“看见”这些看不见的天体。 第三部分：星系的结构与宇宙的尺度 从恒星的尺度跃升至星系，我们开始理解宇宙的宏伟结构。本部分将系统分类我们已知的星系形态：旋涡星系（如我们的银河系，带有清晰的旋臂结构）、椭圆星系（老旧恒星的聚集地）以及不规则星系（常由星系碰撞形成）。我们将探讨银河系的结构——它的盘面、核球和巨大的暗物质晕。 深入探讨星系团和超星系团的概念，理解星系是如何在宇宙网中聚集和分布的。通过测量遥远星系团的红移，我们得以推断出它们远离我们的速度，这为理解宇宙的膨胀提供了直接证据。 第四部分：宇宙学的宏伟叙事——宇宙的起源与命运 这是本书最具思辨性和现代性的部分。我们将聚焦于描述整个宇宙的理论框架——大爆炸理论。我们会详细阐述支持该理论的几大支柱性证据： 1. 哈勃定律与宇宙膨胀： 解释红移现象如何确凿地证明了空间本身的拉伸。 2. 宇宙微波背景辐射（CMB）： 这种均匀分布的“余晖”，被认为是宇宙诞生后约38万年时，光子首次能够自由传播的那个瞬间的快照。我们会讨论CMB的温度涨落如何隐藏着早期宇宙的种子信息。 3. 轻元素丰度： 早期宇宙中质子和中子的核合成如何精确地决定了宇宙中氢和氦的比例。 随后，我们将探讨现代宇宙学面临的两大核心谜团：暗物质和暗能量。我们将区分物质（发光和不发光）与能量的贡献比例，解释为什么我们日常可见的普通物质仅占宇宙总质能的不到5%。暗物质是如何通过其引力效应影响星系旋转曲线和星系团的结构？暗能量又如何驱动着当前宇宙加速膨胀的趋势？ 最后，我们将展望宇宙的未来，探讨基于暗能量模型对宇宙终极命运的几种主要预测，例如“大冻结”（热寂）的可能性。 总结： 本书旨在提供一个连贯的、基于观测和现有理论的宇宙图景。它专注于天体现象的物理描述、恒星与星系的演化规律，以及从奇点到加速膨胀的宇宙整体历史。全书将以严谨的逻辑和生动的比喻，带领读者领略宇宙之辽阔、现象之奇异，激发读者对未解之谜的持续探索热情。本书内容完全围绕星体、空间、时间和宇宙结构展开，与地球物理、材料科学、经典力学或电磁波在介质中的传播等研究领域不涉及任何交集。

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这本书给我带来的最深刻的感受，是一种前所未有的“看见”世界的能力。我以前认为物理学就是研究力、热、光、电这些东西，但这本书让我明白，物理学其实是在揭示宇宙运行的底层逻辑，它解释了我们所看到的一切现象背后的原因。作者在描述电磁波的章节，用一种非常生动的方式，将看不见的电磁波比作宇宙中的“悄悄话”，它们在空间中传播， carrying 着各种信息，从手机信号到太阳光。我甚至开始在生活中留意那些曾经被我忽略的物理现象，比如微波炉加热食物的原理，或者电视信号是如何传输的。原来，这些日常生活中再普通不过的事情，都蕴含着如此精妙的物理学原理。而且，作者在书中还穿插了一些关于物理学史的小故事，比如爱因斯坦是如何构思相对论的，或者麦克斯韦是如何统一电和磁的。这些故事不仅增加了阅读的趣味性，也让我对物理学的发展过程有了更深的了解，认识到这些伟大的发现是如何一步步积累起来的。这本书就像是一把钥匙，为我打开了一扇通往更广阔的知识殿堂的大门。

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这本书的阅读体验，与其说是在学习，不如说是在进行一场思维的体操。作者非常善于引导读者主动思考，他不会直接给出答案，而是通过提出一系列引人入胜的问题，来激发读者的好奇心和求知欲。我记得在讲到热力学第二定律时，作者没有直接给出一个冰冷的定义，而是通过描述一个房间是如何自然地变得越来越乱，或者一杯热咖啡是如何逐渐冷却下来，来引入熵增的概念。这种从生活现象出发的讲解方式，让抽象的物理概念变得触手可及。而且，作者在书中还会时不时地插入一些“陷阱”式的问题，比如“你认为如果……”这样的设问，引导读者去思考那些反常识的物理现象。我经常在读到这些地方时，停下来冥思苦想，甚至会和身边的朋友讨论。这种参与式的阅读，让我在不知不觉中就加深了对物理原理的理解。这本书让我明白，物理学并非是记忆公式的过程，而是理解事物本质、锻炼逻辑思维的过程。我发现，即使是那些最复杂的概念，只要找到正确的切入点，也能够被我所理解。

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我必须承认，在翻阅这本书之前，我对于“物理”这个词的联想，大多是关于那些复杂的数学方程和令人费解的符号。然而，这本书彻底颠覆了我对物理学的刻板印象。作者以一种极其引人入胜的叙述方式，将那些曾经令我望而却步的概念，变得生动有趣，甚至富有诗意。他并没有上来就抛出抽象的定义，而是巧妙地从我们日常生活中随处可见的现象入手，比如雨滴为什么会落下，为什么夜晚的星星会闪烁，这些看似简单的问题，在作者的笔下，却展开了一幅幅宏大的物理画卷。我尤其喜欢他对“引力”的描写，他没有用冰冷的公式来定义它，而是将其比作宇宙中的“无形之手”，牵引着星球在轨道上运行，也让苹果掉落到地面。这种富有想象力的比喻，让我对引力这一概念有了全新的认识。而且，书中对于“时间”和“空间”的探讨，更是让我大开眼界。作者通过一系列精彩的思想实验，比如光速不变原理以及它带来的时空扭曲效应，让我对相对论有了更加直观的理解。读完这本书，我感觉自己仿佛拥有了一双能够“看见”物理世界的眼睛，那些曾经模糊不清的现象，现在都变得清晰可见。

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这本书带给我的，不仅仅是知识的增长，更是一种思维方式的转变。我一直认为物理学是研究“硬”科学的学科，充满了冰冷的数字和严谨的逻辑。然而，这本书让我看到了物理学背后那颗充满好奇和探索精神的灵魂。作者在讲述每一个物理概念时，都充满了激情和热情，仿佛他自己也正身临其境地探索着宇宙的奥秘。我非常欣赏他在描述“原子”这个微观世界时所使用的语言，他没有枯燥地讲解原子核和电子的结构，而是将原子比作一个微小的太阳系，电子如同行星一般围绕着原子核旋转，而这个微小的宇宙中，却蕴含着无穷的力量。这种形象的描述，让我对原子有了初步的认识，也对微观世界的奇妙产生了浓厚的兴趣。此外，书中对于“波动”和“粒子”二象性的探讨，也让我印象深刻。作者用一种非常通俗易懂的方式，解释了光既可以表现为粒子，又可以表现为波的奇特现象，这让我对我们所认知的现实世界产生了更深层次的思考。读完这本书，我感觉自己不再是一个被动的知识接受者，而是一个主动的探索者，我开始用物理学的眼光去审视周围的世界。

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这本书在知识的呈现方式上，可谓是独具匠心。作者并没有采用那种填鸭式的教学方法，而是以一种循序渐进、层层递进的方式，将复杂的物理概念娓娓道来。我尤其喜欢他在解释“惯性”时所采用的方法。他没有直接给出定义，而是通过描述一个乘坐汽车突然刹车时，身体会向前倾的现象，来让读者直观地感受到惯性的存在。这种从生活经验出发的讲解方式，极大地降低了学习门槛，也让我对惯性这一概念有了深刻的理解。此外，书中对于“能量”的讲解也让我耳目一新。作者没有直接给出能量守恒定律，而是通过讲述一个荡秋千的孩子，从最高点落下，再荡上去的过程，来形象地说明能量如何在动能和势能之间转化，而总量保持不变。这个例子非常生动，也让我对能量这个抽象的概念有了更深刻的理解。读完这本书，我不再害怕提及“量子力学”或“相对论”这些词汇，因为我知道，它们并非遥不可及，而是可以通过理解和想象来接近的。

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这本书最让我惊艳的地方在于，它能够将那些极度抽象和宏观的物理概念，转化为一种我们能够轻松理解和感知的语言。作者并没有回避那些深奥的理论，但他总是能够找到最恰当的比喻和类比，将它们巧妙地呈现在读者面前。我至今仍然清晰地记得他对量子纠缠的描述，他没有直接搬出薛定谔的猫，而是用了一种非常形象的比喻，比如两只被施了魔法的硬币，无论相隔多远，只要知道其中一枚是正面，另一枚一定是反面，反之亦然。这个比喻瞬间就让我对量子纠缠这种“幽灵般的超距作用”有了一个初步的认识，虽然我仍然无法完全理解其背后的数学原理，但至少我知道它是什么，以及它有多么令人着迷。此外，书中对相对论的解释也同样精彩。作者并没有直接抛出E=mc²，而是通过一个关于火车加速和光速不变的经典思想实验，来层层递进地引导读者理解时间膨胀和长度收缩的概念。这种循序渐进的讲解方式，让我在不知不觉中就掌握了这些重要的理论。读完这本书，我不再害怕提及“量子力学”或“相对论”这些词汇，因为我知道，它们并非遥不可及，而是可以通过理解和想象来接近的。

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我不得不承认，在拿到这本书之前，我对于“物理”的理解，还停留在那些枯燥的公式和公式背后的数字。然而，这本书彻底颠覆了我的这种认知。作者以一种极其生动形象的笔触，将那些曾经令我望而却步的物理概念，变得如同童话般有趣。他并没有上来就抛出一堆晦涩难懂的定义，而是从我们日常生活中最常见的现象入手，比如为什么东西会掉下来，为什么天空是蓝色的，这些看似简单的问题，在作者的笔下，却逐渐揭示出背后宏大的物理学原理。我尤其喜欢他对“光”的描写，他并没有枯燥地讲解光的折射和反射，而是将光比作宇宙中最灵动的信使，在空间中穿梭，将世界的信息传递给我们。读到这里，我仿佛能够看见那些肉眼看不见的粒子在跳跃、碰撞，将色彩和形态在我的脑海中一一呈现。此外，书中对于“电磁力”的阐述也让我大开眼界。作者用一种非常贴切的比喻，将电磁力比作宇宙中的“粘合剂”，它维系着物质的基本结构，也驱动着我们现代生活的方方面面。读完这本书，我感觉自己仿佛拥有了一双能够“看见”物理世界的眼睛，那些曾经模糊不清的现象，现在都变得清晰可见。

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我之前对物理的理解，很大程度上停留在那些枯燥的公式和图表上，总觉得它离我太遥远。但这本书完全改变了我的看法。它让我看到了物理学背后那颗跳动着的好奇心和探索精神。作者在书中不仅仅是在讲解知识，更像是在分享他对于宇宙的敬畏和对未知的着迷。我特别喜欢他在探讨宇宙大爆炸那一章时所流露出的情感，他用一种近乎哲学的方式，去描绘那个最初的奇点，以及宇宙从无到有、不断膨胀的宏伟历程。这种叙述方式，让我觉得物理学家不仅仅是在进行严谨的科学研究，他们也在试图解答人类最根本的哲学问题：我们从哪里来？我们将往何处去？书中对于黑洞的描述也让我印象深刻，作者没有用复杂的数学模型来吓唬读者，而是用一种充满想象力的方式，去勾勒出黑洞那神秘而强大的引力场，以及它吞噬一切的恐怖力量。他甚至还探讨了黑洞中的时间扭曲现象，这让我对时间和空间的概念产生了全新的认识。读这本书，我感觉自己就像是在和一位充满智慧的朋友聊天，他不仅学识渊博，而且善于引导，总能适时地提出一些能够激发我思考的问题。这种互动式的阅读体验，是我在其他科普读物中很少体验到的。

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这本书真是出乎我的意料，我原本以为“物理”这个名字会直接指向那些复杂的公式和晦涩的概念，但拿到手后才发现，它更像是一扇通往奇妙世界的大门，而并非一座难以逾越的高墙。作者并没有一开始就抛出一堆我需要死记硬背的定律，而是以一种非常引人入胜的方式，从一些我们日常生活中司空见惯的现象入手，比如为什么天空是蓝色的，为什么我们能看到彩虹，为什么物体会下落等等。这些问题看似简单，但深入挖掘下去，却牵扯出背后令人惊叹的物理原理。我特别喜欢作者描述光线的章节，他没有枯燥地讲解折射和反射，而是用生动的比喻，将光线比作调皮的信使，在空间中穿梭，将世界的信息传递给我们。读到这里，我仿佛能看到那些肉眼看不见的粒子在跳跃、碰撞，将色彩和形态在我的脑海中一一呈现。而且，作者的语言非常流畅，一点也不生硬，有时候甚至带着一种诗意。他会用一些非常贴切的形容词来描绘物理现象，让原本抽象的概念变得鲜活起来。我一直以来对物理都有点敬畏，觉得它高不可攀，但这本书完全颠覆了我的这种看法。它让我觉得，物理并非是实验室里那些戴着白大褂的科学家们才玩的游戏，而是存在于我们生活中的每一个角落，解释着我们所见所感的万事万物。读这本书的过程，就像是在进行一场智力的探险，每解决一个问题，都会带来一种巨大的成就感，同时又被更深层次的奥秘所吸引，忍不住想继续探索下去。我发现，一旦你理解了某个物理原理，再去看待周围的世界，就会有一种全新的视角，你会突然明白很多事情的“为什么”。

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不得不说，这本书在叙述方式上确实独树一帜。它没有像很多科普读物那样，采用“是什么——为什么——怎么做”的单一路线，而是将故事性与知识性巧妙地融合在一起。作者似乎非常善于抓住读者的好奇心，他不会一下子把所有的信息倾盘托出，而是像一位经验丰富的导游，带着你一层层地剥开事物的本质。我尤其欣赏他在解释牛顿运动定律时所采用的例子，他没有直接给出定义，而是通过描述一系列生活化的场景，比如踢足球、推购物车、甚至是在冰上滑行，来让读者直观地感受到惯性、力和加速度的存在。这种“润物细无声”的教学方式，让我觉得学习过程一点也不费力，反而充满乐趣。我记得有一个章节讲到能量守恒，作者通过讲述一个荡秋千的孩子，从最高点落下，再荡上去的过程，来形象地说明能量如何在动能和势能之间转化，而总量保持不变。这个例子非常生动，也让我对能量这个抽象的概念有了更深刻的理解。而且，作者在书中穿插了一些有趣的“如果……会怎样？”的设想，比如如果地球上的引力突然消失会发生什么，或者如果光速可以任意改变，我们的世界又会变成什么样。这些脑洞大开的设想，不仅增强了阅读的趣味性，也能够帮助读者从不同的角度去思考物理定律的意义和局限性。读完之后，我发现自己看待一些曾经难以理解的物理现象，都变得豁然开朗了。

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