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出版者:北京教育

作者:本社

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isbn号码:9787530315477

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《探索未知宇宙：天文学入门指南》 第一章：凝望星空——人类的宇宙情怀 自古以来，人类从未停止过对头顶那片浩瀚星空的遐想与追问。从最初的观星以定农时、辨方向，到后来的神话传说与占星术，星空一直是人类文化和文明发展的重要组成部分。《探索未知宇宙：天文学入门指南》将带您踏上一段穿越时空的旅程，探寻人类如何从原始的仰望，逐步发展出系统的天文学知识体系。 本章首先回顾了古代文明（如巴比伦、古埃及、玛雅和中国）在天文学上的重要贡献。我们将详细介绍早期的浑天仪、简仪等观测工具，以及古人如何通过肉眼观测记录行星运动、日食和月食。重点阐述了托勒密地心说的形成及其在西方世界长达千年的影响力。随后，笔锋一转，进入“哥白尼革命”。我们将细致剖析哥白尼的日心说如何颠覆了传统观念，以及第谷·布拉赫的精细观测数据如何为这一革命提供了坚实的基础。 伽利略通过望远镜进行的革命性观测——月球表面的坑洞、木星的四颗卫星、金星的相位变化——彻底粉碎了“完美天体”的旧有观念。这些发现不仅是技术上的突破，更是哲学和世界观上的巨大冲击。本章最后会探讨开普勒定律的提出，它以精确的数学语言描述了行星运动的椭圆轨道，为牛顿万有引力定律的诞生铺平了道路。 第二章：牛顿的遗产与现代天文学的奠基 牛顿的《自然哲学的数学原理》是天文学史上的一座里程碑。万有引力定律的提出，首次将地球上的物理规律推广到整个宇宙，解释了潮汐现象、行星轨道稳定性的根本原因，并将天体运行统一在一个宏大的物理框架之下。《探索未知宇宙》将深入浅出地解析万有引力定律的内涵，并展示它如何应用于计算彗星回归周期、预测日食和月食的精确时间。 随着望远镜技术的进步，天文学观测的广度和深度都得到了极大的拓展。本章将详细介绍光学望远镜、射电望远镜的原理和发展历程。我们将探讨威廉·赫歇尔对恒星和星云的系统性测绘，他首次提出了恒星的尺度和宇宙的无限性的概念。 十九世纪，光谱分析技术的诞生，为天文学家打开了一扇观察恒星“内部”世界的窗口。通过分析恒星发出的光，我们可以确定其化学成分、温度、密度乃至运动速度。本章将重点介绍多普勒效应在天文学中的应用——如何通过光谱的红移或蓝移来测量天体的远移或接近速度，这直接导向了对宇宙膨胀的发现。 第三章：我们的家园——太阳系深度解析 太阳系是离我们最近的天体系统，却是探索过程最为复杂和精妙的领域之一。《探索未知宇宙》用大量篇幅聚焦于我们所处的这个“星系岛屿”。 我们将从太阳开始，探讨太阳的结构、能源机制（核聚变）以及太阳活动（如黑子、耀斑）对地球气候和空间环境的影响。接着，我们系统地巡游八大行星：水星的极端温差、金星的失控温室效应、火星的地质历史与宜居潜力、木星的“真空吸尘器”角色、土星壮丽的行星环系统、天王星和海王星的冰巨星特征。 除了八大行星，本章还将重点介绍太阳系中的其他重要成员：矮行星（如冥王星、谷神星）、小行星带的形成与构成、柯伊伯带和奥尔特云的冰冷遗迹，以及彗星的“脏雪球”本质。通过对这些天体的详细剖析，读者将能理解太阳系形成和演化的标准模型，以及行星科学研究的前沿动态。 第四章：恒星的生与死——宇宙的熔炉 恒星是宇宙中最基本的发光发热的实体，它们是构成重元素、驱动宇宙演化的核心引擎。本章将带读者进入恒星的生命周期研究。 首先，我们将介绍恒星形成的基础——分子云的引力坍缩。随后，重点剖析赫罗图（H-R图）这张“恒星身份证”，如何帮助我们分类和理解不同质量恒星的演化路径。我们将详述主序星阶段的核聚变过程，以及恒星如何耗尽核心燃料，走向生命的终结。 恒星的死亡方式取决于其初始质量：质量较小的恒星演化为红巨星，最终抛射外层形成美丽壮观的行星状星云，留下白矮星残骸；而大质量恒星则以上演壮烈的超新星爆发告终。超新星爆发不仅是宇宙中最壮观的事件之一，更是宇宙中铁以上重元素诞生的主要场所。本章最后将探讨这些极端天体——中子星（脉冲星）和黑洞的物理特性及其观测证据。 第五章：星系与宇宙学——宏大尺度的探索 当我们把视野拉伸到数百万光年之外，我们看到的是由数十亿到数万亿颗恒星组成的星系。本章将介绍银河系的结构、我们太阳系在其中的位置，并分类描述螺旋星系、椭圆星系和不规则星系的形态特征。 银河系并非孤立存在，它隶属于本星系群，而本星系群又位于室女座超星系团内，星系间的碰撞与并合是宇宙演化中的常态。我们将介绍星系团、超星系团以及宇宙网的形成，揭示物质在大尺度上如何分布。 最终，我们将触及现代宇宙学的核心问题。爱德温·哈勃发现的星系红移现象如何证明了宇宙正在膨胀？宇宙大爆炸理论（Big Bang）的观测基础是什么？我们如何通过宇宙微波背景辐射（CMB）来“聆听”宇宙诞生初期的回声？本章还会探讨暗物质和暗能量——这些构成宇宙绝大部分却仍然神秘莫测的成分——对宇宙命运的决定性影响。 结语：面向未来的观测与探索 天文学的发展永无止境。本指南的结语将展望未来，介绍詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）等新一代观测设备的潜力，它们将帮助我们探测更遥远、更早期的宇宙，寻找系外行星上的生命迹象。天文学的每一次飞跃，都是人类理解自身在宇宙中位置的深刻进步。掌握基础知识，才能更好地欣赏接下来的科学奇迹。

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说实话，我是一个比较注重逻辑思维培养的家长，对教材的深度和广度要求比较高。市面上很多针对低年级的数学书，内容都比较浅显，学完后感觉孩子还是停留在“会做题”的层面，而缺乏“理解原理”的能力。我入手这本《I数学4上》主要是冲着它的进阶性去的。我仔细对比了它和学校发的教材，发现它在知识点上做了很好的拓展和深化。比如，它不仅仅是教你如何计算，还穿插了很多关于数感培养的小栏目，引导孩子去思考“为什么是这个答案”。我特别喜欢其中一个模块，是关于图形对称性的探索，它用了很多有趣的图形组合和剪纸游戏，让抽象的几何概念变得非常直观。孩子在玩的过程中，不知不觉地就掌握了空间想象力。我发现，经过一段时间的学习，孩子在解决那些需要多步推理的应用题时，思路明显清晰了很多，不再是想到哪算到哪了。对于希望孩子未来在理科方面有更好发展的家长来说，这本书提供了一个非常好的思维跳板，它没有简单地满足于“教会知识”，而是着力于“培养能力”。

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这套书简直是为我量身定做的，我孩子今年刚上四年级，对数学有点畏惧，每次看到那些密密麻麻的数字和公式就头大。我们尝试过好几家教辅材料，但效果都不太理想，不是内容太浅，就是讲解方式太枯燥，孩子根本静不下心来。直到我发现了这本《I数学4上》，我当时也没抱太大希望，但翻开第一页我就被吸引了。它的排版非常清爽，颜色搭配也很柔和，不像有些书那样花里胡哨，看着头晕。更重要的是，它不是那种死板的题海战术，而是用了很多生活化的例子来引入知识点。比如讲到乘法分配律的时候，它会通过“买文具”的情景来讲解，孩子一下子就明白了，比老师在课堂上讲抽象概念更容易接受。我们家孩子现在做作业的积极性明显提高了，甚至还会主动问我：“妈妈，今天我们学了什么新的数学游戏？”这种改变让我觉得这套书的价值远远超过了它的价格。我对这本书的整体感觉是，它真的把“寓教于乐”做到了极致，让数学从一个枯燥的科目，变成了一种可以探索和享受的思维游戏。我们打算把这个阶段的系列都集齐，让孩子在轻松愉快的氛围中打好坚实的数学基础。

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我对教材的实用性和易用性非常看重，毕竟我不是专业的数学老师，辅导起来总会有点吃力。这本书最让我惊喜的一点是它的“自适应学习”设计。每一课的开始都有一个“知识回顾”的小测试，这个测试做得非常巧妙，它不是为了难倒孩子，而是为了激活旧知识，为新知识的导入做铺垫。更棒的是，如果孩子在某个知识点上掌握得不好，书里会立刻提供一个“错题精讲”的拓展区域，用另一种方式重新解释概念，配图也非常清晰。我发现我自己的辅导压力都小了很多，因为很多时候，孩子自己看讲解就能理解了，我只需要在旁边做个引导者。而且，这本书的练习题设计很有层次感，从基础巩固到拔高拓展，循序渐进，让孩子很有成就感。完成一章的学习后，总会有一些“数学侦探”的小挑战，将所学知识融入到一个小故事里，孩子完成挑战后会有一种完成任务的满足感。这种设计极大地保护了孩子的学习兴趣，让她觉得数学学习是一场充满乐趣的探险。

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我个人对插图和整体视觉效果有着近乎苛刻的要求，因为我认为好的视觉呈现是激发阅读欲望的第一步，尤其对于小学阶段的孩子来说。这本《I数学4上》的视觉设计简直是教科书级别的典范。它的插图不是那种粗糙的卡通形象，而是非常精致且富有创意的插画。例如，在讲解“周长与面积”时，它用了一系列不同形状的“花园地块”来做对比，色彩鲜明但不过分艳丽，让人一看就对概念有了初步的直观印象。而且，全书的版面设计非常简洁大气，留白得当，避免了信息过载的感觉。我最欣赏的是，它将数学符号和生活场景完美地融合在一起，比如用积木的堆叠来解释“体积”的概念。这种精心打磨的视觉体验，让孩子在学习时感到非常愉悦，完全没有那种传统教辅书的“压力感”。它更像是一本精心制作的数学绘本，潜移默化地将数学思维融入到美好的视觉体验中，这对于培养孩子对这门学科的长期兴趣是至关重要的。

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我是一个追求“慢学习”的家长，相信知识的吸收需要时间沉淀，而不是一味地追求进度。这本《I数学4上》的节奏感把握得非常好，它不像有些快节奏的资料那样，恨不得一页塞满十几道题。它给每个知识点留出了足够的消化时间，讲解详略得当，重点突出。比如在讲解单位换算时，它不仅给出了换算的规则，还用了时间轴和刻度尺的图示来帮助理解“量”的概念，而不是简单地告诉孩子“乘以一千”或“除以一百”。我观察到，孩子在学习过程中很少出现因概念模糊而产生的重复性错误。它的单元测试卷也设计得非常人性化，前面是基础题确保所有人都跟得上，后面会有一两道需要深入思考的开放性问题，鼓励孩子跳出固有的解题框架。对于我们家这种希望打牢基础，不急于求成的家庭来说，这本书提供的稳定性和深度是恰到好处的。它真的做到了对孩子学习节奏的尊重。

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