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出版者:McGraw Hill Higher Education

作者:Janice Gorzynski Smith

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-03-01

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780071116633

丛书系列:

图书标签:

• 有机化学
• 化学
• 大学教材
• 有机反应
• 结构式
• 光谱学
• 命名法
• 合成
• 机理
• 立体化学

《宇宙的织锦：从量子泡沫到星系宏伟结构》 作者：艾莉森·维尔德 博士 出版社：星际视野出版集团 --- 简介 《宇宙的织锦：从量子泡沫到星系宏伟结构》并非一本关于狭隘学科的教科书，而是一部宏大叙事诗，旨在引导读者穿越时间与尺度的无限疆域，从宇宙诞生之初最微小、最狂暴的能量涨落，一直追踪到今日观测到的、由暗物质编织而成的、跨越数十亿光年的宇宙网。本书以严谨的物理学基础为骨架，辅以精妙的哲学思辨和引人入胜的叙事手法，勾勒出我们所处宇宙的完整图景。 本书摒弃了传统天体物理学著作中常见的艰涩数学推导，转而聚焦于概念的清晰阐释与历史脉络的梳理，使非专业读者也能深入理解现代宇宙学最前沿的挑战与发现。 --- 第一部分：极端的开端——从“无”中诞生 第一章：虚空的回响——量子涨落与普朗克纪元 宇宙的起点并非一片寂静，而是一锅沸腾的能量汤。本章深入探讨了普朗克时期（$10^{-43}$秒之前）的物理图景。我们审视了引力、强核力、弱核力和电磁力在极端高能状态下的统一可能性——一个尚未完全破裂的“超对称”世界。重点剖析了量子场论在描述早期宇宙热力学行为中的核心作用，特别是真空能量与零点能的微妙平衡，以及这些微观波动如何成为未来所有结构的“种子”。读者将了解到，即便是“空”的宇宙，也充满了不断产生和湮灭的虚拟粒子对，预示着物质存在的必然性。 第二章：暴胀的瞬间——宇宙的几何学重塑 暴胀理论（Inflation）是理解当前宇宙均匀性和平坦性的关键。本章详细解析了暴胀是如何通过一个假设的“暴胀子场”驱动的指数级膨胀，在不到一秒的时间内将微小的量子涨落放大至宏观尺度。我们探讨了暴胀遗留下来的关键证据：宇宙微波背景（CMB）中的温度各向异性。这些微小的温度差异（约十万分之一开尔文）不仅是暴胀的直接“化石”，也是构成未来星系团的初始密度扰动。本书还将讨论多重宇宙（Multiverse）理论的兴起，以及暴胀理论如何自然地导向这个令人着迷的可能性。 第三章：粒子熔炉——夸克、轻子与对称性的破缺 随着宇宙冷却，基本粒子开始凝结。本章追踪了夸克-胶子等离子体如何冷却形成质子和中子。核心内容集中于“电弱对称性破缺”——标准模型中至关重要的转折点，解释了W和Z玻色子获得质量，以及电磁力和弱核力分离的过程。此外，本书对“重子生成问题”（Baryogenesis）进行了深入探讨：为何在初期物质和反物质数量几乎相等的情况下，我们今天却生活在一个由物质主导的宇宙中？本章将剖析CP破坏在解决这一宇宙学根本性问题中的作用。 --- 第二部分：黑暗的骨架与可见的结构 第四章：核合成的遗产——元素世界的诞生 大爆炸核合成（BBN）是宇宙早期历史的另一个关键里程碑。本章详细描述了从氦到锂的轻元素是如何在宇宙年龄仅数分钟时形成的。我们考察了BBN模型对氢、氦丰度的精确预测，以及这种预测与星际介质观测结果的高度吻合如何有力地支持了标准宇宙学模型（$Lambda$CDM）。探讨了中微子在BBN阶段对宇宙膨胀率的影响，以及未来对这些原始元素丰度的更精确测量将如何约束新的物理学。 第五章：宇宙的迷雾散去——中性时代的开启与CMB的释放 在核合成之后，宇宙进入了漫长的“黑暗时代”。本章专注于“复合”（Recombination）事件——电子与原子核结合形成中性原子，使得光子可以自由传播。这一时刻（红移 $z approx 1100$）留下的印记就是我们今天观测到的宇宙微波背景（CMB）。本书将详细解读CMB的各项参数（如$Omega_b, Omega_{Lambda}, H_0$），以及观测平台（如COBE, WMAP, Planck）如何揭示宇宙的几何结构是平坦的。 第六章：无形之手的雕塑家——暗物质的特性与引力作用 暗物质是宇宙结构形成的主导力量，它不发光、不吸收光，却占据了宇宙物质总量的约85%。本章系统梳理了支持暗物质存在的全部观测证据：从星系旋转曲线的异常到引力透镜效应的测量。我们区分了冷暗物质（CDM）、热暗物质和温和暗物质模型，并重点分析了为什么“冷”的、非相对论性的暗物质最能解释当前观测到的结构形成层次性。本书还将介绍当前搜寻候选粒子（如WIMPs、轴子）的实验进展，以及对暗物质性质未知的宇宙学意义。 --- 第三部分：宏伟的秩序与未来的命运 第七章：第一批恒星的火焰——再电离时代的黎明 在原子形成后的数亿年间，宇宙一片黑暗，直到引力将暗物质和普通物质聚集起来，形成了第一代恒星——星族III星。本章探讨了这些巨大、短命、完全由氢和氦构成的恒星是如何点燃宇宙的。它们的死亡释放出第一批重元素，并产生了强大的紫外辐射，将宇宙中的中性氢重新电离。我们将分析对再电离时期末期的观测（如来自类星体和再电离时代的21厘米线信号）如何帮助我们勾勒出“宇宙黎明”的景象。 第八章：从星系到超星系团——宇宙网的层级结构 本书的重心转向宇宙学中的“大尺度结构”。通过N体模拟和星系巡天数据（如SDSS），我们得以可视化宇宙的“宇宙网”（Cosmic Web）——由巨大的空洞（Voids）、纤维状的壁（Walls）和密集的节点（Clusters）构成的三维网络。本章将探讨引力不稳定理论（Linear Perturbation Theory）如何描述早期微小扰动如何演化成今日的星系团链，以及暗物质晕在星系形成和演化中的核心作用。 第九章：膨胀的加速与宇宙的终局 最后，我们将面对宇宙学中最大的谜团——暗能量。自1998年发现超新星观测结果以来，我们得知宇宙的膨胀正在加速。本章详细解释了暗能量——通常用宇宙学常数（$Lambda$）来描述——如何像一种具有负压力的“反引力”作用力。我们将分析$Lambda$CDM模型如何将早期暴胀的种子、暗物质的骨架与暗能量的加速扩张整合在一起。最后，本书将探讨暗能量性质的几种可能性（如渐近巨星、第五种力），并基于当前数据，对宇宙的最终命运——热寂（Heat Death）、大撕裂（Big Rip）或新的收缩——进行审慎的预测。 --- 结语：我们在时间中的位置 本书并非终点，而是邀请读者站在知识的前沿，去探索那些尚未解决的问题：暗物质的本质、暗能量的精确状态方程，以及我们能否将广义相对论与量子力学完美统一。通过理解宇宙从普朗克尺度到观测视界的所有历史，我们得以更深刻地认识人类在浩瀚时空中的独特且稍纵即逝的位置。 《宇宙的织锦》是一次穿越时空的史诗之旅，献给所有对“我们从何处来，将往何处去”怀有终极好奇心的人。

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这本书给我的整体感觉是“厚积薄发”。虽然它封面看起来并不算特别起眼，但当你真正深入阅读之后，就会发现其内涵极其丰富，而且逻辑严密，引人入胜。我特别喜欢作者在讲解碳正离子、碳负离子和自由基的稳定性时，所采用的“共振”和“诱导效应”解释。这些解释深入浅出，并且配以精美的分子轨道图，让我能够直观地理解这些电子分布的微观变化是如何影响其稳定性的。我曾经在其他书中对这些概念感到困惑，而这本书中的讲解，就像一道明亮的闪电，瞬间照亮了我模糊的认识。此外，书中还包含了一些关于分析有机化合物的常见方法的介绍，比如质谱、红外光谱等，这些内容对于我理解实验数据，以及进行未知物的结构鉴定非常有帮助，让我觉得这本书不仅仅是一本理论教材，更是一本与实践紧密结合的工具书。

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这本书给我最大的感受就是它的“人性化”设计。我通常在晚上学习，光线条件不是很好，而这本书的字体大小适中，行距也恰到好处，即使在昏暗的光线下阅读，也不会感到眼睛疲劳。更重要的是，书中的每一个概念都经过了精心的组织和提炼，作者在讲解时，总是会先点出核心要义，然后再进行详细的阐述，这种“先抑后扬”的处理方式，让我在学习之初就能建立起一个清晰的框架，避免了被海量信息淹没的恐惧感。我特别欣赏作者在讲解官能团反应时，都会提供一些“通用反应机理”的骨架，然后在这个骨架上，通过替换不同的官能团，来展示各种具体的反应。这种方法极大地提高了学习效率，让我能够触类旁通，掌握一类反应的共性。这本书的编排方式，让我觉得学习有机化学不再是一件枯燥的任务，而是一种循序渐进的探索过程，充满了发现的乐趣。

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这本书的语言风格非常严谨，每一个术语的定义都力求精确，这对于学习一门严谨的科学来说至关重要。我曾经因为对某些术语的理解不够深入，导致后续的学习出现了很多问题，而这本书在这方面做得非常到位。它在第一次引入一个新术语时，都会给出清晰的定义，并且会通过例子来加深理解。我特别喜欢书中在讲解命名法时，所采用的逻辑推理方式，而不是简单的死记硬背。作者通过分析化合物的结构，逐步引导我们推导出其 IUPAC 名称，这让我能够真正理解命名法的内在逻辑，即使遇到不常见的化合物，也能依靠这个逻辑推导出其正确的名称。此外，书中还穿插了一些关于有机化学发展史的小故事，这些故事不仅增加了阅读的趣味性，也让我对有机化学的演变过程有了更深的认识，了解到那些伟大的科学家们是如何一步步奠定这门学科的基石的。

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作为一名对有机化学充满热情的自学者，我一直在寻找一本能够真正深入浅出的教材，而这本书恰好满足了我的期待。它的语言风格非常平实，没有过多的华丽辞藻，但每一个字都直指核心，精准地传达了作者想要表达的思想。我特别赞赏作者在介绍一些高阶概念时，所采用的比喻和类比，这些生动形象的比喻，就像一把钥匙，打开了我理解那些抽象概念的思维大门，让我能够更轻松地将其内化为自己的知识。举个例子，书中在讲解芳香性时，作者用了“风车”的类比，形象地说明了π电子离域的稳定性，这个比喻至今仍在我脑海中挥之不去，每次想到芳香性，我脑海里都会浮现出那个旋转的风车。而且，这本书不仅关注理论知识的传授，还非常注重实践能力的培养，书中提供了大量的实验设计思路和常见有机反应的合成路线，这对于我这种想要将理论付诸实践的人来说，无疑是宝贵的财富，让我能够对未来的实验课充满信心。

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这本书的封面设计着实让我眼前一亮，那种深邃的蓝色基调，搭配上分子结构图案的细腻描摹，瞬间就勾起了我对有机化学最初的好奇心。翻开第一页，那种略带泛黄的纸张触感，以及油墨散发出的淡淡清香，都让我仿佛回到了大学图书馆埋头苦读的时光。这本书的排版布局非常人性化，大量的插图和图表清晰地展示了各种复杂的有机分子结构，而且标注得非常详细，即使是一些我初次接触的概念，也能通过这些可视化的辅助，很快地把握其精髓。书中的语言风格也很亲切，不像一些教科书那样枯燥乏味，作者似乎是用一种引导性的方式，循序渐进地将我们带入有机化学的奇妙世界，就像一个经验丰富的向导，耐心地指引我们穿越迷宫般的化学反应路径，解开那些看似深奥的分子奥秘。我特别欣赏作者在阐述原理时，常常会引用一些现实生活中的例子，比如从我们每天使用的塑料制品，到餐桌上的食物，再到我们身体内部的生命活动，都能找到有机化学的影子，这极大地增强了学习的趣味性和实用性，让我觉得这门学科不再是高高在上的理论，而是与我们息息相关的生活哲学。

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这本书的章节划分非常合理，逻辑性极强，每一章都承接上一章的内容，层层递进，难度逐步提升，让我感觉学习过程非常顺畅，没有出现那种突兀的跳跃感。我尤其喜欢作者在介绍每一个新的反应机理时，都会给出一个清晰的，逐步分解的动画式演示（虽然是文字描述，但通过图示和步骤的分解，完全可以想象出来），这对于理解那些瞬间发生的电子转移和原子重排过程至关重要。我曾经在其他教材上学习过类似的反应，但总觉得云里雾里，而这本书中的解释，就像在我的脑海中播放了一部微型电影，每一个步骤都清清楚楚，让我豁然开朗。此外，每章末尾的习题设计也非常有代表性，涵盖了本章所学的所有知识点，而且难度梯度明显，从基础的填空题到需要综合运用知识的计算题和推断题，应有尽有，这为我的复习和巩固提供了绝佳的素材，让我能够及时检测自己的学习成果，并针对性地进行弥补。我甚至发现，其中一些习题的思考角度非常独特，能够激发我深入思考，而不是简单的套用公式。

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我是一名研究生，需要对有机化学的某些领域进行更深入的研究，而这本书为我提供了坚实的基础和重要的参考。它在介绍基础知识的同时，也触及了一些前沿的研究方向和最新的合成技术，这让我能够站在巨人的肩膀上，更有效地开展我的科研工作。书中的参考文献列表也非常详尽，涵盖了众多经典文献和最新的研究成果，这为我进一步探索相关领域提供了清晰的指引，让我知道从哪里开始，以及如何深入。我尤其喜欢作者在讨论某些反应的立体化学时，引入的3D模型示意图，这些示意图非常清晰地展示了分子的空间构型，以及反应过程中立体化学的演变，这对于理解不对称合成等复杂反应至关重要。而且，这本书的深度和广度都让我印象深刻，它不仅仅是一本入门教材，更像是一本随时可以翻阅的参考手册，在我遇到疑难问题时，总能找到相关的解释和线索。

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这本书在处理一些具有挑战性的知识点时，表现出了极高的智慧。例如，在讲解亲电加成反应时，作者并没有直接给出反应式，而是先详细分析了亲电试剂和亲核试剂的电子分布特点，然后逐步引导我们推断出反应发生的可能路径。这种“探究式”的学习方法，让我在主动思考中掌握了知识，而不是被动接受。我特别喜欢作者在讲解立体化学时，所使用的“手性”和“对映异构体”的比喻，这使得抽象的概念变得生动起来。书中的插图也十分精美，每一个分子结构都画得栩栩如生，仿佛触手可及。我曾经在其他书籍中看到过一些模糊不清的插图，这让我很难理解其含义，而这本书在这方面做得无可挑剔。这本书的每一个细节都体现了作者的用心，让我感觉这是一本真正为学生量身打造的优秀教材。

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从我拿到这本书的那一刻起，就被它所散发出的学术气息所吸引。它的纸张质感极佳，印刷也十分清晰，每一页都仿佛经过了精心雕琢。我尤其欣赏书中在讲解各种官能团的物理性质时，所提供的详尽数据和图表。例如，在讲解醇的沸点时，书中不仅列出了不同分子量醇的沸点数据，还通过柱状图清晰地展示了同分异构体之间沸点的差异，以及分子间作用力对沸点的影响。这种严谨的数据支持，让我能够对这些概念有更深刻的理解，并能够用科学的语言去解释这些现象。我曾经尝试过自己去查阅这些数据，但过程非常繁琐，而这本书将这些重要的信息整合在一起，极大地节省了我的学习时间。此外，书中还探讨了一些关于有机化合物在材料科学、药物化学等领域的应用，这让我看到了有机化学的广阔前景，激发了我进一步学习和研究的动力。

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这本书的整体风格非常“写实”，它并没有回避有机化学中的一些难点和复杂性，而是以一种坦诚的态度，将这些挑战呈现给读者，并提供了应对这些挑战的有效方法。我喜欢作者在讲解一些经典的有机反应时，会深入分析其历史背景和发展过程，这让我了解到这些反应是如何被发现和完善的，也让我对化学家们的智慧和毅力有了更深的敬意。书中还穿插了一些关于有机化学发展史上的里程碑事件，这些内容极大地拓宽了我的视野，让我认识到有机化学不仅仅是一门学科，更是一部人类探索物质世界的壮丽史诗。我尤其赞赏书中对一些“例外情况”的处理，作者并没有简单地忽略它们，而是将其作为讨论的一部分，并给出合理的解释。这让我觉得，这本书的内容是完整和全面的，能够帮助我建立起一个更加扎实的知识体系。

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