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出版者:郑州大学出版社

作者:张玉军

出品人:

页数:449

译者:

出版时间:2007-1

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787811063370

丛书系列:

图书标签:

• 物理化学
• 热力学
• 化学动力学
• 量子化学
• 统计热力学
• 分子结构
• 相平衡
• 溶液化学
• 电化学
• 谱学

《宇宙的织锦：从混沌到秩序的探索》 本书是一场关于宇宙终极奥秘的深度遨游，它剥离了具象的物质表象，直抵那些支配万物运行的根本法则。我们将一同踏上旅程，从最微小的粒子跃动，到星系团的宏伟结构，探寻隐藏在现象背后的驱动力。 第一部分：存在的基石——量子世界的奇遇 想象一下，我们潜入比原子还要微小的领域。在这里，经典的直觉被颠覆，概率的幽灵在概率云中翩翩起舞。我们将邂逅那些构成我们一切物质的“粒子”，并深入理解它们的奇特行为： 波粒二象性： 一切皆有可能。光既是波又是粒子，电子也同样如此。这种看似矛盾的特性，正是量子世界最迷人的谜团之一。我们将探讨如何测量和理解这种双重身份，以及它如何影响了我们对世界的认知。 量子叠加与纠缠： 在微观层面，一个粒子可以同时处于多种状态，直到被观测的那一刻。而更令人惊叹的是，两个或多个粒子可以“纠缠”在一起，无论它们相距多远，都能瞬间感知彼此的状态。我们将揭示这些现象背后的数学语言，并展望它们在未来技术中的无限可能。 能量的量子化： 能量并非连续可分的，而是以离散的“量子”形式存在。我们将了解普朗克的贡献，以及这个简单的概念如何彻底改变了我们对能量的理解，并为原子理论奠定了基础。 不确定性原理： 海森堡的革命性洞见告诉我们，有些物理量是无法同时精确测量的。比如，我们越是精确地知道一个粒子的位置，就越难确定它的动量，反之亦然。我们将探讨这个原理的深刻含义，以及它对我们观察和理解微观世界所设下的根本限制。 第二部分：运动的韵律——能量、力与时空的交响 一旦我们理解了存在的基石，便能观察它们如何通过能量和力的作用而动起来。本部分将聚焦于宏观世界的运动规律，以及支配这一切的宏大框架： 能量的转化与守恒： 能量是宇宙中最基本的存在形式之一，它永不消失，只以不同的形式相互转化。我们将探索动能、势能、热能、光能等多种能量形式，并理解能量守恒定律如何成为一切物理过程的核心。 力的本质与相互作用： 从引力到电磁力，再到支配原子核内部的强弱相互作用，我们将解析这些基本力如何塑造了宇宙的结构和万物的演化。我们将深入了解牛顿的万有引力定律，以及爱因斯坦广义相对论如何将引力描述为时空的弯曲。 经典力学的精髓： 牛顿三定律是理解宏观世界运动的基石。我们将详尽剖析惯性、加速度以及作用与反作用力，并领略它们如何解释从行星轨道到日常物体运动的无数现象。 热力学第二定律的普遍性： 熵增定律，这个看似悲观的法则，却深刻地揭示了宇宙从有序走向无序的必然趋势。我们将理解这个定律的含义，以及它如何影响了我们对时间流逝和宇宙命运的思考。 时空的几何： 爱因斯坦的相对论将我们带入了四维时空的奇妙领域。时间不再是绝对的，空间也并非平坦。我们将探索光速不变原理，以及时空如何受到质量和能量的影响而弯曲，这便是引力的真正面貌。 第三部分：结构的形成——从粒子到星系的秩序 理解了基石和运动的法则，我们就能开始审视宇宙如何从最初的混沌中涌现出如此精妙的结构： 原子的构成与化学键： 了解原子内部的电子排布，以及它们如何通过化学键相互连接，形成了构成一切物质的分子。我们将触及元素周期表的奥秘，以及不同原子组合如何产生如此丰富多彩的物质世界。 物质的状态与相变： 从固态到液态，再到气态，物质的存在形态并非一成不变。我们将探讨温度、压力等因素如何影响物质的状态，以及相变过程中能量的吸收与释放。 星系的诞生与演化： 在宇宙尺度上，引力扮演着至关重要的角色。我们将追踪气体和尘埃在引力作用下如何聚集，形成恒星、星系，以及星系团。我们还将审视宇宙的膨胀，以及暗物质和暗能量对宇宙命运的潜在影响。 生命起源的思考： 在这宏大的宇宙图景中，生命是如何诞生的？我们将从构成生命的元素出发，探讨简单分子如何通过复杂的化学反应，最终走向具有自我复制能力的复杂系统，思考生命在宇宙中的独特性与普遍性。 《宇宙的织锦》并非一本枯燥的教科书，而是一场思想的冒险。它将引导你跨越不同尺度，从微观的量子泡沫到宏观的宇宙图景，用严谨的逻辑和震撼的科学事实，揭示支配一切的普适规律。它旨在点燃你对宇宙的好奇心，让你感受到科学的魅力，并深刻理解我们身处其中的这个世界的深邃与壮丽。准备好，与我们一起，拨开迷雾，看见那隐藏在万物之下的，那令人叹为观止的宇宙织锦。

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我真正感受到这本书的价值，是在处理那些涉及到实验和数据分析的部分时。很多教材在处理实验误差和数据处理时，总是轻描淡写地提一句“进行误差分析”，然后就草草收场了。但这本《物理化学》的处理方式简直是教科书级别的典范。它详细讲解了如何设计一个可靠的实验来测量反应速率常数，从仪器的选择、条件的控制，到最后的数据拟合，每一步都给出了详尽的步骤和注意事项。我特别喜欢其中关于“最小二乘法”的章节，作者没有直接堆砌矩阵运算，而是用图示的方法，清晰地展示了如何通过几何意义来理解这条“最佳拟合直线”是如何产生的。更重要的是，它不仅仅教你怎么“算”，更教你怎么“思考”——当你的实验结果与理论预测出现偏差时，应该从哪些方面去排查可能的原因，是仪器校准问题？还是反应体系中存在副反应？这种培养批判性思维和解决实际问题的能力，远比死记硬背公式重要得多，它真正让我体会到了“科学研究”的精髓。

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坦白说，这本书的深度是毋庸置疑的，它绝对不是一本为应付期末考试而准备的“速成读物”。对于那些想深入研究材料科学或者高分子化学的同学来说，它提供的理论基础是坚实且可靠的。我尤其欣赏它在量子化学部分的处理方式。量子力学是物理化学中最难啃的骨头之一，很多书要么过度简化导致失真，要么直接上复杂的薛定谔方程让人望而却步。这本书的作者采取了一种非常巧妙的折中策略：他们用非常直观的波粒二象性原理，解释了原子轨道是如何形成的，比如氢原子能级的离散化，是通过类比一个“被束缚的振子”来实现的，这样一来，复杂的概率云概念就变得可以触摸和理解了。这种对基础物理图像的精准把握，使得后续处理更复杂的化学键理论时，心里就有了一个坚实的锚点，不容易迷失在数学的海洋里。

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这本书的行文风格，随着章节的推进，展现出一种令人惊叹的成熟度。开篇时它像一个循循善诱的导师，耐心引导；到了中段关于化学平衡和反应速率论的部分，它转变为一个严谨的工程师，一丝不苟地确保每一步推导都无懈可击，逻辑链条紧密到不留一丝空隙；而当我们进入到更前沿的表面化学和胶体部分时，它的语气又变得更像一位充满激情的科学家，不断地在字里行间透露出对探索未知领域的渴望和兴奋。这种风格上的动态变化，使得长时间的阅读过程并不会让人产生审美疲劳。我甚至会时不时地停下来，仅仅是去品味作者在某一段落里对某个概念的精辟总结，那种用最少的文字表达最丰富内涵的功力，真的让人由衷佩服。它不仅仅是一本工具书，更是一次高水平的思维训练。

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从排版和细节设计上来看，这本书也体现了极高的专业素养和对读者的尊重。市面上很多同类书籍，图表往往是黑白的，或者关键信息点标注得不够突出，导致阅读体验很差。而这本书的插图，特别是那些关于分子轨道和相图的部分，色彩运用得极其精准和富有逻辑性。例如，在讨论溶液的依数性时，不同浓度的溶液在相图上的表现，用不同的颜色深浅来区分，即便不看文字，也能大致明白浓度变化带来的相变趋势。此外，书中的“思考题”部分也是亮点中的亮点。它们不是那种简单的套用公式就能得出答案的练习题，而是设计得非常巧妙，很多题目都需要结合前后多个章节的知识点进行综合运用。我记得有一道关于电化学平衡的题目，要求我们结合热力学和动力学知识来预测在极端温度下电池的性能衰减，那种融会贯通的感觉，真是令人兴奋。

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这本书，说实话，刚拿到手的时候我还有点犹豫，毕竟“物理化学”这个名字听起来就挺硬核的，我本来还担心是不是会充斥着太多晦涩难懂的数学公式和抽象的理论模型。然而，翻开目录才发现，编者显然是下了大功夫在“引人入胜”上下功夫的。它没有一上来就抛出那些令人望而却步的复杂方程，而是用一系列极其生动的生活化案例来铺垫，比如解释为什么冰块会融化、为什么肥皂水能去污，这些日常现象背后隐藏的微观世界，作者居然能用一种近乎讲故事的方式娓娓道来。尤其是关于热力学第一定律的阐述，它不是干巴巴地给出 $dU = delta Q + delta W$ 这样的定义，而是通过描绘一个蒸汽机的工作流程，让我们直观感受到能量是如何转化和守恒的。这种从宏观现象入手，逐步深入到微观机理的叙述方式，极大地降低了初学者的门槛，让我这个原本对这门课有点“畏惧症”的人，都忍不住一口气读了好几章。它更像一本物理学的科普读物，而非冰冷的教科书，让人对看似枯燥的化学定律产生了强烈的好奇心，想要一探究竟。

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