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出版者:华南理工大

作者:高国燊 编

出品人:

页数:438

译者:

出版时间:2005-5

价格:39.80元

装帧:

isbn号码:9787562314288

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《量子纠缠与时空折叠的奥秘》 本书将带领您深入探索现代物理学中最引人入胜、最前沿的两个领域：量子纠缠与时空折叠。我们告别经典物理学的宏大叙事，走进微观世界的奇异现象，揭示宇宙深层结构的奥秘。 第一部分：量子纠缠——超越时空的连接 在这一部分，我们将从量子力学的基本概念入手，逐层剥开量子纠缠的神秘面纱。 量子叠加态与测量问题： 首先，我们会回顾量子叠加态的概念，即一个粒子可以同时处于多种可能状态。随后，我们将深入探讨量子测量如何导致叠加态的坍缩，以及这一过程的内在不确定性和观察者效应。我们会讨论双缝实验等经典实验，解释其如何揭示微观世界的非经典行为。 贝尔不等式的挑战与量子关联： 接着，我们将详细阐述贝尔不等式及其相关的实验验证。您将了解到，这些实验无情地证明了，无论我们如何努力，都无法用局域实在论来解释量子纠缠的现象。我们会深入分析量子关联的本质，它并非简单的“信息传递”，而是更深层次的、非定域的相互作用。 纠缠的生成与操纵： 本部分还将介绍产生和操纵量子纠缠的各种技术，包括激光冷却、超导量子比特、光子对产生等。您将了解如何通过实验手段“编织”出纠缠态，并将其用于实现诸如量子通信和量子计算的基础。 纠缠的应用前景： 最后，我们将展望量子纠缠在现实世界中的应用潜力。从绝对安全的量子密钥分分发（QKD），到能够解决经典计算机无法企及问题的量子计算，再到利用纠缠态进行超高精度测量的量子传感，您将看到一个充满无限可能性的未来。我们会讨论量子隐形传态的原理，它并非科幻小说中的“瞬间移动”，而是信息状态的传递。 第二部分：时空折叠——弯曲的宇宙画布 在这一部分，我们将转向宏观宇宙，探索爱因斯坦的广义相对论如何描绘了一个动态且可塑的时空。 从牛顿引力到爱因斯坦的革命： 我们将首先回顾牛顿万有引力定律的局限性，并以此引出爱因斯坦的广义相对论。您将理解，引力并非一种“力”，而是由质量和能量引起的时空弯曲所产生的效应。 黎曼几何与时空曲率： 本部分将引入非欧几里得几何，特别是黎曼几何，作为理解广义相对论的数学工具。我们将解释曲率张量如何描述时空的弯曲程度，以及引力场方程如何精确地量化这种关系。 黑洞——时空的终极扭曲： 黑洞作为广义相对论最令人惊叹的预言之一，将是本部分的重点。我们将深入研究黑洞的形成、视界、奇点等关键概念。您将了解事件视界是如何将信息“囚禁”起来的，以及黑洞的霍金辐射如何挑战了信息守恒的经典观念。 虫洞与时空旅行的可能性： 接着，我们将探讨理论上可能存在的“虫洞”，即连接时空中两个遥远区域的捷径。我们会分析虫洞的理论基础，并讨论实现稳定虫洞所面临的巨大理论和技术挑战，例如需要负能量密度物质的存在。 引力波——时空的涟漪： 本部分还将详细介绍引力波，这是由大质量物体加速运动时在时空中产生的涟漪。您将了解到引力波探测器的原理，以及它们如何为我们提供了观测宇宙的新窗口，让我们能够“聆听”宇宙中最剧烈的事件。 时空折叠的宇宙学意义： 最后，我们将讨论时空折叠在理解宇宙演化、暗物质、暗能量等重大宇宙学问题中的作用。您将了解到，时空的几何性质不仅影响了行星的轨道，也塑造了整个宇宙的结构和命运。 本书特色： 深入浅出的讲解： 尽管涉及复杂的物理概念，本书力求用清晰易懂的语言进行阐述，辅以丰富的图示和类比，帮助读者建立直观的理解。 严谨的科学态度： 我们将忠实于当前的科学认知，在介绍理论的同时，也会指出尚存的未解之谜和前沿研究方向。 启发式的思维引导： 本书不仅仅是知识的传授，更旨在激发读者对宇宙的好奇心和探索欲，鼓励独立思考和批判性思维。 无论您是物理学爱好者，还是对宇宙的终极奥秘充满好奇的探索者，《量子纠缠与时空折叠的奥秘》都将为您提供一次激动人心的智力之旅。让我们一起，用全新的视角，重新审视我们所处的这个神奇的宇宙。

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这本书的配套资源简直是控制领域学习者的“福音”。我指的是书中提及的那些算法实现和仿真案例。很多理论书籍只是纸上谈兵，读者读完后，往往不知道如何将这些公式转化为实际可运行的代码。然而，这本教材附带的软件工具箱和详细的实验指导手册，为我们架起了理论到实践的桥梁。我尝试着按照书中的步骤，用MATLAB/Simulink复现了几个经典系统的仿真，发现仿真结果与书中给出的波形图惊人地吻合。这种“所学即所得”的体验，极大地增强了我的学习信心。特别是针对那些涉及复杂非线性系统的分析部分，书中提供的代码片段清晰、注释详尽，即便是对编程不太熟练的读者也能快速上手，这无疑为学生和初级工程师节省了大量的摸索时间，让我们可以把精力更集中在理解控制器的设计思想上，而不是纠结于代码的语法错误。

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我是一个偏爱从批判性角度审视新知识的阅读者，因此，我特别关注一本专业书籍的论述深度和广度。这本书在这方面的表现超出了我的预期。它不仅仅是机械地罗列了经典控制理论的知识点，更重要的是，它对不同学派、不同方法论之间的异同进行了深入的比较和辩证分析。例如，在讨论频率域分析与时域分析的优劣时，作者并没有采取“谁对谁错”的简单站队，而是用严谨的数学语言清晰地勾勒出了它们各自的应用边界和适用场景，这种平衡的视角非常宝贵。此外，书中对现代控制理论的引入也处理得非常巧妙，它将经典理论视为一个坚实的基础，然后在此基础上自然地过渡到卡尔曼滤波、最优控制等前沿领域，使得整个知识体系的构建显得浑然天成，毫无突兀感。阅读过程中，我时常会停下来，琢磨作者是如何在有限的篇幅内，将如此庞大而复杂的知识体系梳理得如此井井有条，其学术功力和驾驭能力令人叹服。

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坦白说，我刚开始接触这套理论时，感觉就像在面对一堵高不可攀的知识高墙，充满了畏惧。但这本书的作者显然深谙“授人以渔”的道理。他们没有一上来就抛出那些晦涩难懂的数学推导，而是选择了一条非常人性化的学习路径。开篇的章节用了大量的篇幅来“软化”读者，用非常贴近实际工业应用的例子来引入抽象的概念，比如无人机姿态稳定、机械臂精确抓取等，这些鲜活的案例瞬间拉近了理论与现实的距离。随后，即便是面对像传递函数、状态空间表示这类硬核内容，作者也采用了“庖丁解牛”般的拆解方式，每一个步骤都配有详尽的文字说明和大量的注解，生怕读者会漏掉任何一个细节。更难能可贵的是，书中穿插的“思考题”和“深入探讨”板块，不再是简单的公式套用，而是引导我们去质疑、去探究背后的物理意义，这种启发式的教学方法，极大地激发了我主动思考的潜能，让我从一个“知识的搬运工”转变为一个“概念的理解者”。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了沉稳的深蓝色调，搭配着简洁而富有设计感的几何图形，一眼就能感受到它专业、严谨的气质。内页的纸张质量也十分考究，触感细腻，使得长时间阅读也不会感到疲劳。我尤其欣赏的是，排版上留白的处理非常得当，使得复杂的公式和密集的文字不再显得拥挤不堪。章节的划分逻辑清晰，每一个知识点都像是被精心雕琢过一样，层层递进，引导着读者自然而然地深入学习。初翻阅时，我被那些精美的插图和清晰的流程图所吸引，它们远非教科书里那些简单粗糙的示意图可比，而是真正具有分析和解释力的视觉辅助工具，比如在阐述某个反馈回路的工作原理时，那张三维立体图简直是点睛之笔，让我瞬间明白了过去一直困惑我的概念。书中的目录结构就像一张详尽的导航图，无论我想回顾哪个特定章节的内容，都能迅速定位，这种对用户体验的细致考量，真的体现了出版方的专业水准和对读者的尊重。

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如果用一句话来概括我的阅读体验，那就是“醍醐灌顶，豁然开朗”。这本书给我的最大感受是它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富、极富耐心的导师，时刻在你身边提供指导。它的语言风格是那种极其精准、不带任何冗余的学术语言，但同时又充满了逻辑上的说服力。每当我在阅读中遇到瓶颈，那些先前看似晦涩的定理和推导，总能在接下来的段落中找到清晰的逻辑支撑或反例来加以佐证。我特别欣赏作者在处理“鲁棒性”和“性能”之间的权衡时所展现出的深刻洞察力，这不再是简单的教科书定义，而是结合了实际工程中对可靠性和效率的现实考量。读完后，我感觉自己对反馈系统的本质有了更深层次的理解，那种看到复杂系统运行背后的“内在秩序”被揭示出来的满足感，是其他任何学习材料都无法替代的。这本书无疑是该领域内一部里程碑式的著作，值得所有相关专业人员反复研读和珍藏。

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