The Dynamic Structure of the Deep Earth pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Princeton Univ Pr

作者:Karato, Shun-Ichiro

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:2003-5

价格:$ 71.13

装帧:HRD

isbn号码:9780691095110

丛书系列:

图书标签:

地球动力学
深地结构
地球物理学
地幔
地核
地震学
地球内部
板块构造
地球科学
地热学

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具体描述

The study of the structure and dynamics of Earth's deep interior represents one of the most active frontiers of Earth sciences. This book provides a definitive summary of current research in this field, which is revealing many surprises. In a thorough, immensely informed, yet easy-to-understand presentation, Shun-ichiro Karato deftly integrates the atomic-level description of Earth materials that mineral physics addresses with global-scale modeling and observations on mantle and core dynamics that are the purview of seismology and geodynamics. He depicts an Earth whose interior is as active as its surface, and whose processes in the deep interior often control surface dynamics. The richly varied dynamic processes in Earth's deep interior can be understood only through a better understanding of the properties of materials under the conditions prevalent there, Karato emphasizes. Materials properties change dramatically in the deep interior, and this has decisive consequences on mantle convection, which is the engine of plate tectonics. The importance of the hydrogen in water in determining the structure of the lithosphere-asthenosphere boundary is discussed, as is the role of phase transformation in controlling the density and plastic flow properties of Earth's materials. Models for enigmatic observations such as deep earthquakes and the anisotropic structures at the center of the Earth are covered in detail. The "Dynamic Structure of the Deep Earth" is an indispensable text for advanced-level undergraduate students and graduate students of Earth sciences, materials sciences, and physics.

好的，这里有一份关于一本名为《宇宙的边界与无限》的图书简介，内容详尽，力求自然流畅，不含您提供的原书名信息，也不带有任何机器生成的痕迹。 --- 图书名称：《宇宙的边界与无限：从量子泡沫到多重宇宙的疆域探索》作者： [此处可假设一位专家的名字，例如：阿瑟·科尔宾博士] 出版社： [此处可假设一家专业科学出版社的名称，例如：星辰视野出版社] 图书简介自人类仰望星空之初，“宇宙”二字便承载了无尽的遐想与最严苛的科学求索。《宇宙的边界与无限》并非简单地罗列天文观测数据，它是一次深入灵魂的旅程，引导读者穿越时空褶皱，审视我们所知世界（以及可能存在的世界）的终极结构与本质。本书旨在以一种兼具哲学深度与前沿物理学严谨性的方式，探讨宇宙学的核心难题：它的起源、终结、边界，以及我们对“无限”的理解，是否仅仅是受限于我们当前认知框架的投影。第一部分：重构起源——从奇点到暴胀的瞬间本书开篇，作者便带领我们回溯至大爆炸的最初一刹那。这不是对标准宇宙学模型的重复叙述，而是对“奇点”概念的深刻解剖。我们探讨了普朗克时间尺度上，经典时空概念的瓦解，以及量子引力理论（如圈量子引力与弦理论的某些分支）如何试图填补这一鸿沟。核心章节深入解析了“宇宙暴胀理论”。不同于将暴胀视为一个既定事实，作者着重讨论了驱动暴胀的标量场——“暴胀子”的性质、其潜在的物理机制，以及暴胀如何解释了宇宙的均匀性、平坦性，并遗留下了可观测的、微小的量子涨落，这些涨落在后来的结构形成中扮演了“种子”的角色。我们详细考察了不同暴胀模型（如指数暴胀、再加热机制）的预测差异，并比对了来自宇宙微波背景辐射（CMB）数据的最新约束，特别是普朗克卫星和未来计划的观测目标。第二部分：时空的拓扑与形态宇宙的“形状”和“大小”是理解其命运的关键。《宇宙的边界与无限》花了大量篇幅讨论几何学在宇宙学中的作用。我们不再将宇宙视为简单的欧几里得空间，而是探索其潜在的拓扑结构——是开放的（双曲的）、封闭的（球面的），还是平直的？作者运用了复杂的数学工具，但以清晰的语言解释了如何通过观测不同的“圆环图”（Circles in the Sky）来推断宇宙的连通性。我们探讨了“有限但无界”的概念，即像球体表面一样的三维空间，并引出了对“多连通空间”的设想，例如，一个“甜甜圈”形的宇宙。如果宇宙是有限的，那么它在多大尺度上会自我相遇？这种结构对光线传播和CMB的各向异性会产生何种可测量的信号？此外，本部分还详尽分析了暗能量的本质。暗能量，作为驱动宇宙加速膨胀的神秘力量，被视为连接当前宇宙学与未来命运的桥梁。书中比较了宇宙学常数（$Lambda$）模型与动态暗能量（如昆虫模型或标量场模型）的竞争，并探讨了它们对宇宙未来收缩或永恒膨胀的决定性影响。第三部分：超越视界——多重宇宙的疆域本书最具争议和前瞻性的部分，集中于对“多重宇宙”（Multiverse）概念的严谨论证和分类。作者区分了不同层次的多重宇宙模型，避免了纯粹的科幻臆想，而是立足于成熟的物理理论的逻辑推导。 1. 第一层：视界之外的区域。基于有限光速和暴胀理论，我们讨论了在我们的可观测宇宙之外，存在着物理上完全相同的、但因信息无法到达而视为“不同”的宇宙区域。 2. 第二层：泡泡宇宙（永恒暴胀）。永恒暴胀理论的自然结果，即不同的时空泡沫可能拥有不同的物理常数、不同的维度数量，甚至不同的基本作用力。我们探讨了“景观”理论（Landscape Theory）及其对微调问题的解释——为什么我们的宇宙常数恰好适合生命存在？ 3. 第三层：弦理论的膜宇宙。探讨了“膜世界”（Brane World）的概念，我们的四维时空可能只是更高维空间中一张漂浮的膜。相邻的膜之间是否会发生碰撞，从而引发新的“大爆炸”？ 4. 第四层：量子力学的多世界诠释（Many-Worlds Interpretation, MWI）。虽然这更偏向于基础物理学，但作者讨论了MWI如何从量子力学的基本方程中自然涌现，以及这种“分裂”的宇宙观对实在本质的哲学冲击。第四部分：信息的终极边界与黑洞的困境边界的概念在黑洞物理学中达到了新的高度。本书对信息悖论进行了深入的探讨。霍金辐射如何带走信息？防火墙（Firewall）的争议、ER=EPR猜想（虫洞与量子纠缠的等价性）如何试图调和广义相对论与量子信息论之间的矛盾？作者清晰地阐述了这些前沿思想如何重塑我们对时空信息承载能力的理解。最后，本书展望了终极边界——宇宙的“热寂”或“大撕裂”的可能终局，并提出了一个深刻的问题：如果宇宙是无限的，那么“边界”是否仅仅是人类感官和测量工具的内在限制？我们所能确定的“存在”范围，与“实在”的全部范围，究竟相差几何？目标读者《宇宙的边界与无限》适合所有对物理学、天文学和宇宙学抱有深厚兴趣的读者。它不需要读者具备高等数学背景，但要求读者愿意投入时间去理解复杂的概念，并对人类知识的极限进行一次诚实的审视。这是一部挑战既有思维定势、激发对未知世界探索欲望的宏大著作。