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出版者:中国人民大学

作者:吴赣昌

出品人:

页数:146

译者:

出版时间:2006-10

价格:22.00

装帧:平装

isbn号码:9787300076072

丛书系列:

图书标签:

• 理科
• 数学
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好的，以下是一本名为《宇宙的织锦：从微观粒子到宏大星系的物质演化史》的图书简介。 宇宙的织锦：从微观粒子到宏大星系的物质演化史 探索物质的诞生、结构、演化及其在宇宙尺度上的宏伟布局，理解我们所处世界万物如何从无序走向有序的壮阔历程。 内容提要 《宇宙的织锦》是一部跨越时间与尺度的科普巨著，旨在为读者描绘一幅物质世界从最基本构成单元到星系团集结的完整演化图景。本书并非传统意义上的物理学或天文学教材，而是一次对“我们从何而来，构成万物的基础是什么”这一终极问题的深度哲学式追问。 我们呼吸的空气、脚下的岩石、乃至遥远恒星内部的火焰，其本质都是物质。然而，这些物质是如何在宇宙大爆炸的初期混沌中，逐步凝聚、分化、形成复杂结构的？本书将带领读者潜入量子泡沫的幽深，攀登原子核的堡垒，穿越恒星熔炉的炽热，最终仰望星系间的浩瀚黑暗，揭示物质演化背后的统一规律。 全书结构围绕“物质的尺度层级”展开，逻辑严密，叙事宏大，力求在科学的严谨性与文学的感染力之间找到完美的平衡。 第一部：起源与原初的粒子（尺度的起点） 章节概述： 本部分聚焦于宇宙诞生之初，物质最原始、最基础的形态。我们将追溯时间回到普朗克尺度，探索那些我们无法直接观测，却决定了后续一切结构的基础粒子。 1. 奇点之谜与暴胀的黎明： 宇宙大爆炸的瞬间，能量如何转化为物质与反物质的初步对。讨论早期宇宙中夸克-胶子等离子体的状态，以及随后温度下降导致的物质与反物质的微小不对称性，正是这微小的差异，为我们今天的存在奠定了基础。 2. 标准模型的基石： 深入剖析基本粒子——夸克（上、下、奇、粲、底、顶）和轻子（电子、中微子等）的性质、它们如何通过希格斯机制获得质量，以及支撑这些粒子的三大基本力（强核力、弱核力、电磁力）的媒介粒子。 3. 质子与中子的诞生： 探索夸克如何被“禁闭”于强核力之下，形成构成所有原子核的基本单元——质子和中子。这一过程是“结构化”的开端，是理解后续化学和核物理学的基础。 第二部：核的熔炉与元素的谱系（结构的构建） 章节概述： 随着宇宙冷却，基础粒子开始组装成更稳定的原子核。本部分详细阐述核物理学如何谱写了元素周期表的序章，并揭示了恒星作为宇宙化学工厂的根本作用。 1. 太初核合成的短暂窗口： 大爆炸后最初的三分钟内，宇宙温度适宜，氢（${}^1 ext{H}$）和氦（${}^4 ext{He}$）如何在短暂的时间内形成。我们将分析为何锂是当时能形成的最后一个元素，以及宇宙中氦含量为何如此恒定。 2. 恒星的内部引擎： 探讨恒星如何通过核聚变（质子-质子链反应、碳氮氧循环）将氦转化为更重的元素，如碳、氧、氖等。详细解析主序星、红巨星生命周期中核反应的阶段性变化，这是生命必需的有机分子基础的来源。 3. 超新星的遗产与重元素的锻造： 分析质量巨大的恒星在生命终结时，如何通过核心坍缩和剧烈的超新星爆发，在瞬间产生比铁更重的元素，如金、银、铀。这些元素如何通过爆炸被抛洒到星际空间，成为下一代恒星和行星的原材料。 第三部：从原子到星际介质（尺度的过渡） 章节概述： 这一部分连接了微观的核物理与宏观的天体结构。我们将关注原子如何形成，分子如何组装，以及这些物质如何在星系尺度上流动和交互。 1. 中性时代的降临： 讲解宇宙“黑暗时期”，电子如何被原子核捕获，形成稳定的中性原子。分析早期宇宙的化学成分如何影响后续星系的形成速度。 2. 分子云的聚集与恒星的摇篮： 探讨在星系旋臂和弥散介质中，原子如何通过范德华力、氢键等作用力，凝聚成巨分子云。这些寒冷、致密的云团是新恒星诞生的温床，也是复杂有机分子得以形成的实验室。 3. 星际尘埃的隐形作用： 详细介绍星际尘埃——由硅酸盐、碳质颗粒等构成的微小实体——在阻挡可见光、促进分子聚集以及在行星形成中的关键角色。 第四部：星系尺度的物质分布与动力学（宏大的布局） 章节概述： 物质在引力作用下，如何从零散的云团进化成结构分明的星系、星系团乃至宇宙网。 1. 暗物质的引力框架： 深入探讨物质分布的宏观骨架——暗物质。尽管我们无法直接“看见”它，但其巨大的引力效应如何塑造了星系的旋转曲线、星系团的运动，并充当了普通物质（重子物质）聚集的引力势阱。 2. 星系的形态演化： 分析不同类型的星系（螺旋星系、椭圆星系、不规则星系）的物质组成和动力学特征。解释星系合并如何重塑物质的分布和化学丰度，推动化学演化的下一阶段。 3. 宇宙网的结构： 考察物质在最大尺度上的排列——由长城、空洞和纤维状结构构成的“宇宙网”。解释引力如何驱动物质沿着这些纤维（主要由暗物质构成）流动，最终在节点处形成巨大的星系团。 结语：我们是星辰的尘埃 本书的最终目的，是让读者领悟到，构成我们身体的每一个原子，都经历了漫长而壮丽的宇宙旅程。从夸克的束缚到中子的诞生，从恒星核心的聚变到超新星的爆发，再到尘埃的聚集和行星的形成，所有物质的演化都是一个连续且相互关联的故事。理解这个故事，即是理解我们自身在浩瀚宇宙中的位置和意义。 目标读者： 对天文学、物理学和化学的交叉领域感兴趣的普通读者；希望建立全面宇宙观的爱好者；对自然科学的终极问题有好奇心的学生。 主题关键词： 物质演化、基本粒子、核合成、恒星演化、星际介质、暗物质、宇宙学结构。

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我个人对这类数学专著的评价标准，很大程度上取决于它在“应用衔接”上的处理。很多经典的教材，把理论讲得头头是道，但一旦涉及到实际应用，就立刻变得支离破碎，仿佛理论和实践之间横亘着一条无法逾越的鸿沟。然而，这本书在这一点上做得相当出色，尤其是在讲解矩阵分解的部分。它并没有止步于证明那些分解的可行性，而是非常巧妙地将“奇异值分解”（SVD）与数据压缩、图像处理的原理做了简要的勾连。虽然讲解深度上，它更偏向于理论基础的夯实，但这种“点到为止”的引导，恰好激起了我进一步探索应用领域的好奇心。每当理论推导陷入僵局时，作者总会适时地引入一个简短的实例，比如网络排名算法的早期思想雏形，这就像在黑暗的隧道里看到了一束微弱的光，提醒着读者，我们正在学习的这些抽象概念，是如何驱动着现实世界运转的。这种平衡感把握得非常微妙，既没有为了应用而牺牲理论的纯粹性，也没有将应用束之高阁，使得整个学习过程充满了现实的驱动力。

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这本书的排版简直是一场视觉上的“折磨”，如果不是对知识的渴望足够强烈，我可能早就放弃了。大量的篇幅被用来展示密密麻麻的证明和冗长的推导过程，仿佛作者坚信，没有经过汗水的浸泡，智慧的光芒就无法被真正捕捉。每一个定理的出现都带着一种不容置疑的权威性，旁边紧跟着的推导步骤细致到令人发指，仿佛生怕读者漏掉任何一个细微的逻辑飞跃。老实说，第一次读到关于“满秩”和“零空间”的证明时，我感觉自己的脑子像一台超负荷运转的老式计算机，嗡嗡作响，几乎要冒烟了。它很少使用花哨的图表或色彩来辅助理解，一切都依赖于最纯粹的文字和数学符号的严谨排列。这本书更像是为你准备了一套全副武装的工具箱，里面装满了理论的钢筋和逻辑的螺丝钉，它要求你必须亲手去拧紧每一个螺栓，才能最终搭建起你自己的知识大厦。如果你期待的是一本可以轻松翻阅、边喝咖啡边欣赏的读物，那这本书绝对会让你失望。它要求的是专注、耐心，以及一种近乎偏执的对精确性的追求。

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说实话，这本书的语言风格非常“古典”，用词考究，句式结构复杂，初读起来有一种阅读古籍的错觉。它不追求口语化，也不刻意迎合现代读者的阅读习惯，仿佛作者是在用一种非常正式的学术腔调与你进行一场严肃的对话。这种风格的好处是，它最大限度地保持了数学语言的纯粹和精确性，没有一丝模糊地带；坏处是，对于那些依赖视觉辅助或需要大量解释性文字铺垫的初学者来说，上手难度极高。很多关键的转折点，作者的处理方式是“一笔带过”，认为这些逻辑跳跃读者应该自行补全，这对于基础薄弱的我来说，无疑是一个巨大的挑战。我发现自己不得不经常停下来，拿出其他参考资料，去揣摩作者在这里省略掉的那些中间步骤。这本书更像是一位严厉的导师，它设定了一个很高的起点，并期待着读者能够凭借自身的毅力和能力去追赶。它不是那种“保姆式”的教材，而更像是一本“原著”性质的参考书，适合已经具备一定数学背景，希望深入理解底层逻辑的进阶学习者。

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这本书最大的优点，也是我最欣赏的地方，在于其对“结构”的强调。作者似乎对“联系”有着近乎痴迷的关注。他不仅仅是罗列了一系列的工具和技巧，而是致力于展示这些工具是如何相互关联、共同构筑起一个逻辑严密系统的。例如，在讲解对角化时，他会立刻回顾特征值和特征向量的意义，并将其与矩阵的本质属性联系起来。整个学习路径的设计，给人一种“天圆地方”的整体感，没有太多孤立的知识点，更像是一张互相牵制的网络。这种网状的知识结构，极大地提升了我对问题进行宏观思考的能力。当我面对一个全新的线性代数问题时，我不再是盲目地去套用某个公式，而是能先在脑海中勾勒出这张网络，判断这个问题究竟涉及到哪个核心结构，以及它与其他结构之间的交互关系。这种思维模式的转变，是这本书带给我最持久、最宝贵的收获，它提供的远不止是计算的技能，更是一种审视复杂系统的高级分析框架。

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这本厚厚的书，拿到手里沉甸甸的，封面设计得非常朴实，黑底白字，像一块未经雕琢的璞玉。我原本对“理论”二字心存畏惧，总觉得那是一片充满艰深术语和抽象符号的迷雾森林，光是翻开目录，那些“向量空间”、“线性变换”、“特征值”之类的词汇就足以让人望而生畏。然而，真正沉浸其中后，我才发现，作者并非是想筑起一道知识的高墙，而是搭建了一座通往更广阔思维世界的桥梁。书中对概念的阐释并非那种冷冰冰的定义堆砌，而是穿插着大量的几何直觉和生活中的类比。比如，讲解矩阵乘法时，它没有直接套用公式，而是用坐标系的旋转和伸缩来形象地描述，让人一下子就明白了为什么要那样运算。阅读体验是渐进式的，每攻克一小节，都会有一种豁然开朗的畅快感，就像推开了一扇又一扇紧闭的门，门后是更清晰、更有逻辑的世界。尤其欣赏作者在引入新概念时，总是先从一个具体问题出发，层层剥茧，将复杂的结构化繁为简，使得初学者也能抓住问题的核心脉络，而不是迷失在繁复的符号运算中。这种教学上的耐心和对读者思维习惯的尊重，是这本书最宝贵的财富之一。

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我那悲催的数学啊数学

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