有趣的测量与比较/少年科学实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国科学技术

作者:李红

出品人:

页数:128

译者:

出版时间:2005-6

价格:13.90元

装帧:

isbn号码:9787504640369

丛书系列:

图书标签:

• 科学实验
• 测量
• 比较
• 少年科普
• 动手实践
• STEM教育
• 趣味科学
• 物理实验
• 数学启蒙
• 儿童读物

宇宙的奥秘：星辰的诞生与演化 书籍简介 本书旨在带领读者踏上一场宏大而令人屏息的宇宙探索之旅，深入剖析恒星从诞生到消亡的完整生命周期，揭示宇宙演化的基本规律与壮丽图景。我们并非探讨日常生活中可见的微小尺度上的度量与比较，而是将目光投向数十亿光年之外，聚焦于宇宙中最基本、最磅礴的能量与物质载体——恒星。 第一部分：星尘的摇篮——恒星的诞生 宇宙的故事始于一片浩瀚的虚空，其中弥漫着星际介质，主要是氢和氦。本书的开篇将详细阐述星际云的结构与性质。我们将探讨引力如何在这些巨大的分子云内部引发不稳定性，导致物质开始聚集。这不仅仅是一个简单的“收缩”过程，而是一个涉及磁场、湍流和化学反应的复杂动力学系统。 1.1 分子云的物理状态与触发机制 我们将深入研究分子云的温度、密度梯度以及其复杂的磁场结构。是什么力量打破了星际介质的平衡，使其开始坍缩？我们探讨了超新星爆炸的冲击波、相邻恒星形成的辐射压力，乃至星系旋臂的密度波，如何充当了恒星诞生的“催化剂”。 1.2 原恒星的形成与前主序星阶段 当物质塌缩达到临界点时，原恒星诞生了。本书将详尽描述原恒星吸积盘的形成过程，以及双极流（Bipolar Outflows）如何将多余的角动量从正在生长的核心喷射出去，这是理解恒星如何稳定下来的关键。我们还会详细分析前主序星（Pre-Main-Sequence Stars）的演化路径，如金牛座T星和赫罗图上的海涅序列，解释它们如何通过引力收缩释放能量，直至核心温度达到点燃核聚变的阈值。 第二部分：光芒万丈——主序星的稳定与生命 恒星生命的绝大部分时间都处于主序阶段，它们通过核心的氢核聚变产生能量，维持着一种精妙的动态平衡——引力向内塌缩的力与热核反应产生的辐射压力向外推的力相抗衡。 2.1 核聚变的奥秘：质子-质子链与CNO循环 本书将详细解析驱动恒星发光发热的两种主要核聚变机制：对于太阳质量以下的恒星，占主导地位的是质子-质子链反应（p-p Chain）；而对于大质量恒星，碳氮氧循环（CNO Cycle）则成为主要的能量来源。我们将探讨这些反应的能级、反应截面以及它们对恒星内部温度和化学成分的依赖性。 2.2 恒星结构与能量传输 恒星的内部并非均匀一团火焰。我们将剖析恒星的结构层次：辐射区（Radiative Zone）和对流区（Convective Zone）。对于不同的恒星类型（例如，小质量恒星与大质量恒星的内部结构差异），能量是如何通过光子辐射或等离子体对流的方式传输到表面的？这直接决定了恒星的颜色、亮度和寿命。 2.3 恒星光谱与分类 理解恒星的本质离不开其光谱分析。我们将系统介绍奥开·哈佛分类法（OBAFGKM），解释不同光谱型对应着恒星不同的表面温度和演化状态。通过分析吸收线和连续谱，天文学家如何推断出恒星的化学成分、表面重力乃至径向速度，这些是理解恒星物理状态的关键“测量”。 第三部分：暮光之舞——恒星的死亡与遗产 当核心的燃料耗尽时，恒星的命运便被决定了，走向不同的终结，留下截然不同的遗迹。 3.1 太阳型恒星的终结：红巨星与行星状星云 对于像太阳这样的中低质量恒星，核心的氢燃尽后，引力开始占据上风，核心收缩，外层膨胀，恒星进入红巨星阶段。我们将描述氦闪的物理过程，以及随后核心氦聚变成碳和氧的阶段。最终，外层物质被抛射出去，形成绚烂的行星状星云，留下一个致密的白矮星核心。 3.2 大质量恒星的史诗终章：超新星爆发 质量超过太阳八倍的恒星，其结局是宇宙中最具戏剧性的事件之一——超新星爆发。我们将追踪恒星在短时间内经历的核合成过程，从碳聚变到硅聚变，直至形成惰性的铁核。本书将深入探讨铁核塌缩的触发机制，以及由此引发的强大反弹和中微子爆发如何撕裂恒星，将比铁重的元素（如金、铀）播撒到宇宙空间中。 3.3 最终的遗迹：中子星与黑洞 超新星爆发后留下的残骸，是宇宙中最奇异的天体。我们将探讨简并压力如何支撑白矮星，以及当质量超过钱德拉塞卡极限后，电子与质子结合形成超高密度的中子星。随后，我们将解析广义相对论如何预言了黑洞的存在，以及事件视界、奇点等概念的物理意义，解释质量如何彻底战胜了所有已知的物质简并压力。 结语：宇宙的元素工厂 本书的最后一部分将总结恒星演化的核心意义：恒星是宇宙中的“元素工厂”。从最初的氢和氦，到我们身体中不可或缺的碳、氧、氮，乃至生命必需的铁，一切皆源于恒星内部的核聚变与超新星的抛洒。我们探索的不仅仅是遥远的光点，而是理解我们自身起源的根本途径。本书旨在提供一个全面的、基于现代天体物理学框架的恒星演化模型，激发读者对宇宙深层规律的思考与敬畏。

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这本书的叙事风格实在是太“野”了，充满了对世界永无止境的好奇心和那种打破砂锅问到底的劲头。它不是那种教科书式的、按部就班的介绍，而更像是一场酣畅淋漓的科学探险。我尤其欣赏作者在讨论“重量”与“质量”的区别时所展现出的那种严谨又不失幽默感的笔触。他没有直接给出定义，而是通过一系列假设性的场景，比如把一块石头搬到月球上，引导读者自己去思考其中的差异。这种互动式的阅读体验，极大地增强了我的参与感和理解深度。此外，书中对“比较”这一行为的哲学思考也令人耳目一新，它不再仅仅是数学运算中的简单大小对比，而是上升到了认知和相对性的层面。读完后，我感觉自己看待周围事物的眼光都变得更加细致和批判性了。这本书的语言充满了活力，读起来让人有一种想要立刻起身去验证书中所述的冲动，而不是被动地接受信息。

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这本书带给我的最大感受是“尺度感”的重塑。在海量的信息和数据的时代，我们很容易迷失在巨大的数字面前，忘记了万物皆有其可测量的尺度。这本书通过对比极端的例子，有效地帮助我们建立了这种尺度感。比如，书中对比了病毒的大小和可见光的波长，再回溯到太阳系的尺度，那种从纳米到天文单位的跨越，简直令人震撼。它没有直接灌输“要宏大思考”的口号，而是通过具体的测量实例，让我们亲身体验到宇宙的浩瀚与微粒的精妙。此外，作者在讨论人类如何通过工具延伸自身的感知能力时，也颇具匠心。我们如何用望远镜“看”得更远，用显微镜“看得”更小，这些“比较”的背后，其实是我们人类智慧的延伸。这本书不是让你学会测量，而是让你学会如何“有意识地感知”这个世界，这种潜移默化的影响，才是它最宝贵的价值所在。

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这本书简直是打开了一扇通往微观世界的大门！从翻开第一页开始，我就被那种深入浅出的讲解方式深深吸引住了。作者仿佛是一位经验丰富的老朋友，耐心地引导着我们去观察那些日常生活中常常被忽略的细节。比如，书中对时间测量的探讨，不仅仅停留在简单的秒表读数上，而是深入到了对不同文明计时方式的比较，从日晷的影子变化到原子钟的精准度，这种广阔的视野让人大开眼界。更让我印象深刻的是，作者在讲解科学原理时，总能巧妙地结合一些有趣的历史典故或者生活中的小故事，让原本可能枯燥的物理概念变得生动活泼起来。读完关于长度测量的章节后，我忍不住拿出身边的尺子，开始重新审视我们是如何定义“一米”的，那种探究事物本质的欲望被彻底点燃了。这本书的排版和插图也设计得非常用心，色彩鲜明，图文并茂，即使是复杂的概念，也能通过直观的图示迅速理解，完全不会让人感到阅读的压力。它不仅仅是一本科普读物，更像是一本激发好奇心的“思维工具箱”。

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这本书的结构安排堪称一绝，逻辑性强到让人拍案叫绝。它似乎遵循着一种由简到繁、由具象到抽象的完美路径。开篇从我们最熟悉的长度、重量等基本概念入手，逐步过渡到对更抽象概念如“密度”、“温度”的探讨。每一次概念的升级，都紧密地连接着前一个知识点，形成了一个坚固的知识网络。我特别喜欢作者处理“温度”测量时的叙事节奏，先是描绘了古代人对冷热的模糊感知，然后引入了水银、酒精温度计的发明，最后又简要介绍了热力学中的绝对零度。这种历史与科学交叉的叙事方式，让知识点不再是孤立的碎片，而是串联成一条有生命的河流。阅读过程中，我常常会停下来，回味作者是如何将如此复杂的科学发展史，浓缩在几页清晰的论述之中，既保证了知识的密度，又维持了阅读的流畅性，很少有科普读物能做到如此平衡。

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我必须承认，最初拿起这本书时，我还有点担心它会不会太偏向理论而缺乏实践性。然而，事实证明我的担忧完全是多余的。这本书在介绍各种测量工具和方法时，那种务实和接地气的态度让人感到非常亲切。它详细描述了如何利用身边最简单的材料，比如纸条、橡皮泥甚至是一根毛线，来近似地测量一些看似无法测量的东西，比如一张纸的厚度或者一个房间的体积。书中对误差的探讨也处理得非常到位，它坦诚地告诉读者，任何测量都存在误差，关键在于如何认识和控制它，而不是追求虚无缥缈的“绝对精确”。这种科学的辩证思维，远比死记硬背公式重要得多。每完成一个部分的阅读，我都能清晰地感受到自己的动手能力和对实验设计思维的提升。它成功地将“科学”这个词从高冷的殿堂拉回到了厨房和客厅，让普通人也能享受到探索的乐趣。

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