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出版者:

作者:苏州大学《中学数学月刊》编辑部 编

出品人:

页数:137

译者:

出版时间:2006-10

价格:18.00元

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isbn号码:9787810907484

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璀璨星河下的文明探索：《宇宙的奥秘与人类的未来》 内容简介： 本书带领读者踏上一场横跨时空、深入未知的宏大旅程，旨在揭示宇宙运行的终极法则，并探讨人类文明在浩瀚星海中的独特地位与未来走向。我们不再局限于地球的摇篮，而是将目光投向宇宙深处，从最小的量子纠缠到最大的星系结构，力求构建一个完整、连贯且富有洞察力的宇宙图景。 第一部分：创世的回响——宇宙的起源与基本定律 本部分聚焦于宇宙的诞生及其赖以运行的物理学基石。 第一章：奇点的低语与暴胀的序曲 我们将从现代宇宙学的“标准模型”——大爆炸理论出发，深入解析奇点概念的物理学意义，以及暴胀理论如何解决了早期宇宙的视界问题和磁单极子问题。不同于教科书的简化描述，我们详细探讨了普朗克时期物质、能量和时空的极端状态，并引入了循环宇宙学（Cyclic Cosmology）等前沿假说，探讨时间是否真的有一个开端。 第二章：时空织物的扭曲与引力的本质 爱因斯坦的广义相对论是理解宇宙宏观结构的钥匙。本书不满足于简单的公式引用，而是深入剖析了黎曼几何在描述时空弯曲中的核心作用。我们将探讨黑洞的形成机制、事件视界（Event Horizon）的物理边界，并详细解析了引力波的产生与探测，包括双中子星并合事件（GW170817）如何为多信使天文学拉开了序幕。我们将追溯引力理论从牛顿到爱因斯坦的演变，并讨论量子引力理论（如弦论和圈量子引力）在统一四种基本力中所面临的挑战。 第三章：物质的基石——粒子物理学的标准模型与超越 宇宙万物皆由基本粒子构成。我们细致描绘了标准模型，解释了夸克、轻子以及规范玻色子（光子、W/Z玻色子、胶子）的性质和相互作用。重点讨论了希格斯机制如何赋予粒子质量。然而，标准模型并非终点。本书将大量篇幅用于探讨标准模型之外的物理学难题：暗物质的证据（如旋转曲线异常、引力透镜效应）及其候选粒子（WIMPs、轴子等）的实验探测进展；以及暗能量——驱动宇宙加速膨胀的神秘力量——其性质可能指向宇宙学常数或第五种基本力（Quintessence）。 第二部分：星辰的锻造与生命的萌芽 宇宙演化的中观尺度，是恒星的生灭和复杂化学元素的形成。 第四章：恒星的生命周期——从分子云到超新星 恒星是宇宙的炼金炉。我们详细描述了恒星从分子云塌缩开始，经历主序星阶段的核聚变过程（质子-质子链、CNO循环）。重点分析了不同质量恒星的命运：红巨星、白矮星的电子简并压、中子星的极限密度，以及Ia型和Ib/c/II型超新星的物理机制。超新星爆发不仅是恒星生命的终结，更是重元素（如金、铀）被播撒到星际空间的唯一途径。 第五章：星系的岛屿与宇宙网的结构 星系并非孤立存在。本章探讨了星系的分类（螺旋、椭圆、不规则）及其演化动力学。我们将分析星系团、超星系团的形成，以及在暗物质主导下形成的宇宙大尺度结构——“宇宙网”的纤维和空洞结构。我们还将考察星系合并对星系形态演化的影响，以及位于星系中心的超大质量黑洞如何调控宿主星系的气体冷却和恒星形成速率（AGN反馈机制）。 第六章：生命起源的化学前奏——有机物在宇宙中的散布 生命依赖于复杂有机分子。本部分转向天体化学领域，考察了星际分子云、彗星和小行星中如何自然生成氨基酸、糖类等生物分子。重点分析了米勒-尤里实验的现代诠释，以及“生命起源于地球”还是“生命分子通过彗星或陨石抵达地球”（胚种论）的争论。我们探讨了水的存在和液态环境在生命起源中的关键作用。 第三部分：系外行星的探索与智慧的寻觅 人类在宇宙中是否孤独？这是驱动现代天体生物学的核心问题。 第七章：系外行星的猎捕——从凌日到直接成像 介绍系外行星探测的多种主要技术：凌日法（Transit Method）、视向速度法（Radial Velocity）、引力微透镜法。我们将回顾开普勒和TESS任务的重大发现，特别是对“超级地球”和“宜居带”行星的统计分析。深入讨论詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）对系外行星大气光谱的分析能力，及其寻找“生物标记物”（如氧气、甲烷的不平衡混合物）的科学意义。 第八章：地球的独特性与“大过滤器” 即使存在大量宜居行星，生命演化出智慧文明仍需漫长而苛刻的条件。本章探讨了地球独有的因素，如板块构造对碳循环的稳定作用、月球对地轴倾角的稳定作用，以及木星对小行星撞击的“清道夫”效应。在此基础上，我们严肃探讨了费米悖论（Fermi Paradox）——为何我们尚未发现其他文明的明确信号？并对“大过滤器”理论进行了细致分析：它是在我们身后（未来毁灭），还是在我们身后（生命起源的概率极低）？ 第九章：搜寻地外文明（SETI）的科学前沿 本章详述了SETI项目的主要策略和历史遗留问题，包括射电望远镜监听、激光脉冲搜索等。讨论了“阿雷西博信息”的伦理争议，以及“积极主动SETI”（METI）的风险评估。我们将分析接收到的可疑信号（如“Wow!”信号），并阐述在排除自然现象后，如何科学地确认一个人工信号的真实性。 第四部分：人类文明的终极命运 面对无限的宇宙，人类文明将何去何从？ 第十章：走向恒星际——星际旅行的工程学挑战 即使以当前的技术极限，最近的恒星系也需要数万年才能到达。本章评估了当前可行的星际推进概念：化学火箭的局限性、核聚变火箭、反物质火箭的概念设计，以及光帆技术（如“突破摄星”计划）。探讨了长期星际旅行对生命体的生理和心理影响，以及“冯·诺依曼探测器”实现自我复制和信息传递的可行性。 第十一章：宇宙的终局与时间的尽头 宇宙的最终命运取决于暗能量的性质。我们将分析三种主要情景：大冻结（Heat Death，最可能的结局）、大撕裂（Big Rip）和宇宙塌缩（Big Crunch）。重点阐述了热寂状态下，信息和熵的最终平衡。即便是最悲观的结局，我们依然探讨了在极长的时间尺度上，信息是否可以通过量子隧穿等极其罕见的事件得以保留或重启的哲学与物理学思辨。 第十二章：超越物质的视野——多维空间与意识的边界 本书最后一部分触及了理论物理学的最前沿——多维时空的概念，特别是弦理论和M理论暗示的额外维度。最后，我们以一个开放性的哲学思考作结：如果宇宙是完全可计算的，那么意识和主观经验的产生是否也遵循物理定律？我们探讨了复杂系统理论在理解生命与宇宙信息处理中的潜力，并展望了人类文明在应对宇宙尺度挑战时，将如何定义自身的价值与意义。 --- 本书旨在为对宇宙学、天体物理学、粒子物理学以及地外文明探索抱有浓厚兴趣的读者，提供一个既严谨又充满想象力的知识框架。它不仅是一部关于“我们从哪里来，到哪里去”的科学叙事，更是一次对人类求知欲极限的深刻致敬。

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我得说，这本书的阅读体验相当“治愈”。我是一名对数学一直有点畏惧的家长，平时给孩子辅导作业时，常常感到力不从心。偶然翻到这本《高中数学》，发现它简直就是我的“救星”。书里的语言风格特别亲切，就像一位经验丰富的老师，耐心地为你解答每一个疑问。它不是那种干巴巴的理论讲解，而是通过大量贴近实际生活的例子，将抽象的数学概念变得通俗易懂。我举个例子，比如在讲到概率统计时，书里会用生活中常见的抽奖、考试等场景来引入，让我一下子就明白了那些看似复杂的公式到底是怎么回事。而且，它特别注重解题思路的培养，不仅仅给出答案，更重要的是教会你“为什么”要这么做，解题的关键点在哪里。很多时候，我看着看着，就会恍然大悟，原来数学可以这么有趣，这么有逻辑性。这种“被理解”的感觉，对于曾经饱受数学困扰的人来说，简直是莫大的安慰。它让我重新审视了数学，不再把它当作一个需要死记硬背的科目，而是将其看作一种解决问题的思维方式。

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这本《高中数学》给我的感觉，就像是打开了一扇通往数学世界的奇妙大门。我是一名对逻辑和抽象思维充满好奇的学生，这本书精准地抓住了我的兴趣点。它在讲解每一个知识点时，都非常严谨，但又不失灵动。我特别欣赏它对数学证明的呈现方式，不是简单地罗列步骤，而是深入剖析每一步的依据和逻辑关联，让我能真正理解“为什么”这个定理成立，而不是仅仅记住它。书中的例题设计也非常巧妙，从易到难，循序渐进，让我能够一步步巩固所学，逐渐挑战更复杂的题目。我喜欢那种在解题过程中，思维被不断激发，最终找到解法时的成就感，而这本书恰恰能提供这样的体验。它不只是告诉我们“怎么做”，更重要的是引导我们去思考“为什么”和“还有没有其他方法”。这种深度的思考训练，对于培养我独立解决问题的能力非常有帮助。我甚至觉得，这本书不仅仅是教数学，更是在培养一种严谨、清晰的逻辑思维方式，这对于我未来的学习和生活都将受益匪浅。

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这本《高中数学》真是让人眼前一亮，虽然我早就过了高中时期，但偶尔翻阅，还是能感受到一股清新且扎实的知识气息。它的排版设计非常友好，那种舒服的字体大小和适当的行间距，读起来一点都不费力，不像有些教科书那种密密麻麻的压迫感。我尤其喜欢它在讲解概念时，那种抽丝剥茧的循序渐进方式，不会上来就丢给你一堆复杂的公式和定理，而是从最基础的定义出发，一步步引导读者去理解。有时候，书里会穿插一些小故事或者历史典故，讲述某个数学概念的由来，这让我觉得数学不再是冰冷抽象的符号，而是充满人文色彩的智慧结晶。更别提那些精美的插图了，它们不仅美观，而且能非常直观地展示一些几何图形的性质或者函数的变化趋势，这种“图文并茂”的学习体验，确实能极大地激发学习兴趣，让我这个“旁观者”都觉得跃跃欲试，想要重新拿起笔来，跟着书中的步骤演算一番。即使是作为一本参考书，它在知识点的梳理和逻辑链的构建上，也做得相当出色，让原本可能混乱的知识体系，变得清晰明了，条理分明。

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这本书的编排实在太棒了，让我这个平时不太爱碰数学的人，都忍不住被吸引。它不是那种一本正经的教材，更像是你身边的一位热心朋友，在用最接地气的方式，带你玩转高中数学。我最喜欢的是它对数学知识的“可视化”处理，通过大量的图表、流程图，把那些原本可能让人头疼的公式和定理，变得一目了然。我特别容易被文字的东西搞晕，但这本书里的图解，简直就是为我量身定做的。比如，在讲解函数图像的变换时，它用了好几个生动的动态图示，让我一下就明白了平移、伸缩对图像的影响。而且，它的习题设计也很有趣，不是那种千篇一律的计算题，而是融入了一些生活化的场景，让我觉得数学离我并不遥远，而是实实在在地存在于我们身边。读这本书，就像是在玩一场益智游戏，在不知不觉中，就把那些复杂的知识点给掌握了。它让我觉得，原来数学也可以这么有趣，这么有探索性。

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我必须说，这本《高中数学》的深度和广度都给我留下了深刻的印象。它不仅仅是停留在高中课程的表面，而是对每一个知识点都进行了深入的挖掘和拓展。我尤其欣赏它在引入一些高阶概念时，那种循序渐进的铺垫，没有突然的跳跃，而是层层递进，让我能够理解其内在的逻辑联系。书中的论证过程非常详实，逻辑链条清晰严谨，这对于培养严谨的数学思维非常有益。同时，它也并没有忽视数学在实际应用中的价值，通过一些案例分析，展示了数学在科学、技术、经济等领域的广泛应用，让我对数学的认识有了更深层次的理解。这本书给我最大的感受是，它不仅仅是一本学习工具，更是一种思维训练的载体，它教会我如何去分析问题、解决问题，如何用数学的眼光去看待世界。即使是对于已经掌握了相关知识的人来说，它也能提供一种新的视角和更深入的理解。

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