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出版者:第2版 (1996年5月1日)

作者:林爱平

出品人:

页数:394 页

译者:

出版时间:1996年5月1日

价格:19.4

装帧:平装

isbn号码:9787040056754

丛书系列:

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宇宙的低语：时间、空间与量子纠缠的哲学漫游 图书简介 浩瀚的宇宙，自古以来便是人类智慧与想象力交织的画布。从仰望星空时心中涌起的敬畏，到试图用数学语言解构星体运行的轨迹，我们从未停止对“存在”的追问。然而，随着现代物理学的深入，我们对现实的理解正经历着一场翻天覆地的革命。 《宇宙的低语：时间、空间与量子纠缠的哲学漫游》并非一本枯燥的教科书，而是一次对我们所处现实本质的深度探索。它以一种引人入胜、富有诗意的方式，带领读者穿越牛顿的经典力学框架，直抵爱因斯坦的时空弯曲，最终步入量子世界那令人费解却又无比真实的领域。 第一部分：宏观世界的优雅与局限 本书的开篇，带领读者重温了人类对宇宙早期认知的高光时刻。我们细致剖析了伽利略和牛顿的贡献，他们构建了一个宏大、可预测、如同钟表般精确运行的宇宙模型。在这个模型中，时间是绝对的、均匀流逝的背景，空间是静止不变的舞台。这种“实在论”的观点，深深植根于我们的日常经验之中，直到十九世纪末，裂痕开始显现。 随后，我们将焦点转向阿尔伯特·爱因斯坦的相对论。这不是简单的公式堆砌，而是对“同步”概念的彻底颠覆。我们探讨了狭义相对论如何将空间与时间编织成统一的时空结构——“闵可夫斯基时空”。光速不变的铁律，如何迫使我们接受时间膨胀和长度收缩的怪异现象？我们深入浅出地解释了质能等价的深刻含义，以及引力并非一种“力”，而是时空几何弯曲的表现。通过详细的案例分析，读者将能直观理解黑洞的形成机制、引力透镜效应，以及宇宙大尺度结构是如何由物质的分布决定的。 然而，本书强调的是，即便相对论描绘出了一个宏伟的宇宙图景，它在处理极小尺度和极高密度时，依然面临着无法调和的矛盾。这为我们进入下一部分的旅程埋下了伏笔。 第二部分：微观世界的幽灵：量子力学的降临 微观世界，是完全不同于我们日常感知的领域。当我们踏入原子核的尺度，经典物理学的确定性荡然无存。本书用详尽的篇幅，解析了普朗克对黑体辐射的革命性假设，以及波尔的原子模型如何艰难地平衡了经典与新生的量子概念。 核心部分聚焦于量子力学的基石：波粒二象性、不确定性原理以及波函数的概率解释。我们不再谈论一个粒子“在哪里”，而是讨论它“可能在哪里”的概率分布。海森堡的不确定性原理，不仅仅是测量技术的限制，而是宇宙深层固有的属性——你无法同时精确知道一个粒子的位置和动量。 本书尤其深入探讨了哥本哈根诠释及其哲学意涵。薛定谔的猫，不再是一个笑话，而是对“观测行为”在实在构建中扮演角色的深刻质疑。当一个系统处于叠加态时，它究竟是真实地同时处于所有可能状态，还是仅仅是我们的知识缺乏的体现？这一部分充满了对形而上学的诘问，鼓励读者直面认识论的边界。 第三部分：纠缠的纽带与现实的本质 如果说量子力学已经足够令人困惑，那么“量子纠缠”则将这种困惑提升到了新的维度。本书用了大量篇幅来阐释爱因斯坦所称的“幽灵般的超距作用”。我们将详细介绍贝尔不等式及其实验验证，这些实验无可辩驳地证明了：无论两个粒子相距多远，它们的状态都不是独立的。对其中一个粒子的测量会瞬间影响另一个粒子的状态，这种关联似乎超越了光速的限制。 我们探讨了这种纠缠对“定域实在论”的致命打击。定域实在论是经典物理学的核心信念，即事物只受其周围环境影响，并且在被观测之前就拥有确定的属性。量子纠缠表明，宇宙在最基本的层面上，是一个相互连接、非定域的整体。 在此基础上，本书将讨论几种前沿的诠释尝试： 多世界诠释 (Many-Worlds Interpretation, MWI): 每一次量子测量都导致宇宙分裂，所有可能的结果都在不同的平行世界中实现。我们探讨了这种理论在保持量子力学完备性方面的优雅性，以及其引入的巨大本体论成本。 退相干理论 (Decoherence): 为什么宏观世界看起来是确定的？退相干理论解释了量子叠加态如何与环境相互作用，迅速“丢失”其量子特性，从而涌现出我们熟悉的经典世界。 隐变量理论的残余: 尽管贝尔实验排除了定域隐变量，但非定域隐变量理论（如布洛赫诠释）依然在探索中，它们试图恢复某种程度的实在性，但代价是接受超光速的信息传递（尽管这种传递不能用于传输有意义的信息）。 第四部分：宇宙的终极命运与哲学反思 最后，本书将目光重新投向宇宙的尺度，但这次的视角融入了量子场论和宇宙学的最新发现。我们讨论了量子涨落如何催生了宇宙（暴胀理论的量子基础），以及暗物质和暗能量在时空结构中所扮演的角色。 在结论部分，作者没有试图提供一个“最终答案”，而是总结了这场跨越了数百年的人类智力冒险： 1. 时间的概念正在瓦解: 在量子引力尚未完全建立的背景下，时间究竟是基本实体，还是某种“涌现”的属性？ 2. 信息即实在: 许多现代物理学家倾向于认为，信息，而非物质或能量，可能是宇宙最基本的构成单元。我们对“比特”的理解，正在重塑我们对“存在”的理解。 3. 统一的渴望: 科学的终极目标——统一相对论和量子力学的“万有理论”——其哲学意义是什么？它是否会揭示一个比我们想象中更奇异、更统一的实在？ 《宇宙的低语》旨在启发那些对世界充满好奇心的人们，无论你的专业背景如何。它邀请你参与这场伟大的哲学对话，去体验人类智慧在探索终极真理过程中所感受到的震撼、困惑与无尽的魅力。阅读本书，就像在聆听宇宙本身，用最深沉的、关于自身存在的语言，向我们低声诉说。

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这本书的封面设计非常吸引眼球，那种经典的理工科教材风格，带着一丝怀旧的气息，让人忍不住想翻开看看里面到底有什么乾坤。我印象最深的是它前言里提到的一些理念，讲的不是简单的电路搭建，而是如何通过实验去理解电子学背后的物理原理，这在我看来是区分“会做”和“真懂”的关键所在。比如，它在讲解晶体管特性曲线时，没有直接给出复杂的数学公式，而是设计了一系列循序渐进的实验步骤，让你亲手去测量、去感受电流和电压之间的非线性关系。这种注重动手实践和理论结合的方式，对于初学者来说简直是福音。我记得有一次我在调试一个放大电路时遇到了振荡问题，按照书上的指导，我重新检查了反馈回路的相位关系，突然茅塞顿开。书中关于误差分析的部分也写得特别实在，不是那种空泛地说“要减小误差”，而是详细列举了元器件公差、测量仪器精度对最终结果的影响，甚至连焊接点的电阻都会考虑进去，这种严谨性让我对后续的学习充满了信心。总而言之，这本书不仅仅是一本实验手册，更像是一位经验丰富的老教授在你身边，一步步引导你探索电子世界的奥秘。

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这本书的排版和图示清晰度简直是教科书级别的典范，这对于我们这些长时间盯着电路图看的人来说太重要了。很多老旧的实验教材，电路图画得密密麻麻，元件符号都快挤在一起了，让人看得头昏脑胀，更别提区分正负极和引脚排列了。但这本不同，它的每一个原理图都经过精心布局，关键的连接点和测试点都有明确的标注，辅以适当的彩色高亮，使得初次接触复杂电路的人也能迅速抓住核心结构。我记得有一张关于MOSFET开关电路的图，它不仅画出了开关的原理结构，旁边还配了一张微小的插图，解释了栅极驱动电压与漏极电流之间时序关系，这个细节的处理非常到位。此外，实验步骤的描述极其注重“可重复性”。它不仅告诉你“连接A到B”，还会补充说明“确保连接A到B时，使用的导线长度不超过5厘米，以减少寄生电感影响”。正是这些看似微不足道的细节，保证了实验结果的可靠性，让实验真正成为了验证理论的可靠工具，而不是一场充满变数的“碰运气”游戏。

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与其他强调最新最炫酷技术的教材相比，这本书的扎实基础讲解给了我一种久违的安全感。它花了相当大的篇幅来重温基本元器件的物理特性，比如电阻的温度系数、电容的等效串联电阻（ESR）和电感（ESL），以及二极管在不同温度和电流下的非理想行为。我过去总觉得这些是基础知识，草草看过就算了，直到有一次我的精密测量电路出现温漂问题，温度每升高五度读数就漂移好几位。当时我百思不得其解，后来翻到这本书里关于精密电阻选型和热耦合路径分析的那一章，才意识到问题的根源在于我忽略了元器件的物理参数随环境变化的影响。书里甚至提供了一个简单的热分析模型，教你如何估算器件自身功耗产生的温升对测量精度的影响。这种从底层物理机制出发的讲解，让我对电路的“健壮性”有了全新的认识。它教会我的不是如何快速得到一个能工作的电路，而是如何设计一个在各种工况下都能稳定可靠运行的系统。

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这本书的配套资源和后续思考题设置，是我认为它价值远超印刷品本身的关键所在。很多实验做完，按步骤完成，读数记录，然后合上书就结束了。但这本教材则不然，在每个主要实验的最后，都会设置一个“深入探究”或者“变体设计”的环节。比如，在完成一个直流电源稳压电路的搭建后，它会引导你思考：“如果输入电压波动范围增大20%，该电路的性能如何变化？你有哪些改进方案？”这些问题促使读者必须跳出既定的实验框架，进行二次思考和设计。我个人的体会是，光是做完书里所有的选做题，我的电路设计能力就得到了质的飞跃。它培养了一种批判性思维，让你不再满足于“结果对了就行”，而是追问“为什么是对的？”以及“有没有更好的实现方式？”。这种强调自我探索和创新能力的教学方法，是任何纯粹的理论堆砌或简单的操作指南都无法比拟的宝贵财富。

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说实话，我买这本书主要是冲着它在信号处理和滤波器设计方面的章节去的。现在很多基础电路书在这部分内容往往一带而过，最多讲讲RC滤波器的截止频率，但这本书深入到了二阶甚至更高阶的巴特沃斯和切比雪夫滤波器设计。我特别喜欢它在介绍频率响应时，用了大量的图形和仿真结果对比，使得抽象的数学概念变得具象化了。书中有一章专门讨论了有源滤波器与无源滤波器的优劣势，通过实际的实验数据对比了它们的信噪比和带宽特性，这对我正在进行的一个音频处理项目帮助太大了。我曾经尝试用纯理论公式推导一个特定带宽的带通滤波器，结果发现计算过程极其繁琐，而且误差很大。但翻开这本书后，我找到了一个更实用的设计表格和近似公式，配合仿真软件验证后，效果立竿见影。更难能可贵的是，它并没有止步于理论推导，还给出了如何选择合适的运放、如何处理电源去耦以保证低噪声性能的实际操作建议。对于一个想从“面包板爱好者”向“系统设计者”迈进的人来说，这本书提供的深度和广度是无可替代的。

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