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出版者:Brooks Cole

作者:David R. Kincaid

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1991-01-14

价格:USD 129.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780534130145

丛书系列:

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• 科学计算
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《探索无垠：天文学、宇宙与人类文明的宏大叙事》 在这本《探索无垠》中，我们将踏上一段跨越时空的壮丽旅程，一同仰望璀璨星河，追寻宇宙的奥秘，并深入思考人类在其中所扮演的角色。本书并非仅仅罗列天文学的知识点，而是以一种引人入胜的叙事方式，将浩瀚的宇宙图景与人类文明的发展紧密相连，旨在激发读者对未知的好奇心，培养科学的探索精神，并深刻理解我们所处的宇宙以及我们在其中独一无二的地位。 第一部分：宇宙的诞生与演化——从奇点到星系的壮丽史诗 我们的旅程始于那难以想象的“奇点”，一个密度无限、温度无限的概念。本书将以通俗易懂的语言，勾勒出大爆炸理论的完整图景。我们将探讨宇宙如何在瞬间极速膨胀，基本粒子的形成，以及早期宇宙的混沌与秩序。爱因斯坦的广义相对论将作为我们理解宇宙结构和时空弯曲的基石，而量子力学则为我们揭示了微观世界的奇妙规则，两者共同塑造了我们对宇宙起源的认知。 接着，我们将见证第一批恒星的诞生。在引力的作用下，弥漫的氢和氦气体开始聚集，点燃了宇宙的第一缕光芒。本书将详细介绍恒星的生命周期，从年轻的蓝巨星到年迈的红矮星，再到壮观的超新星爆发和神秘的黑洞。我们将深入了解恒星内部的核聚变过程，这是宇宙中几乎所有重元素的“熔炉”。从氢到氦，再到碳、氧、铁……我们身体中的每一个原子，都可能是在遥远的星系中，某颗恒星生命终结时，被抛洒到宇宙空间中的。 星系，作为宇宙中最庞大的结构，自然是本书的重点。我们将一起漫步在螺旋星系的旋臂上，感受星系碰撞的震撼，并惊叹于星系团和超星系团的宏伟。本书将介绍银河系的形成和演化，以及我们所处的本星系群。我们将探索暗物质和暗能量，这些神秘的“隐形巨兽”占据着宇宙的大部分质量和能量，它们的存在极大地影响着宇宙的膨胀速度和结构形成。从哈勃望远镜到詹姆斯·韦伯空间望远镜，本书将回顾人类观测宇宙能力的飞跃式发展，以及这些强大的工具如何不断刷新我们对宇宙的认知边界。 第二部分：行星的形成与生命的起源——地球的独特性与宇宙中的生命探索 当我们把目光从遥远的星系拉回到我们自身的太阳系，我们将聚焦于行星的形成过程。从围绕着年轻太阳旋转的星际尘埃和气体盘，到行星的吸积和分化，本书将为您呈现一个生动而严谨的行星形成模型。我们将详细介绍太阳系的八大行星，以及矮行星、小行星和彗星等天体，它们各自的形成机制和独特的化学组成。 地球，作为我们赖以生存的家园，其形成和演化过程将得到深入的剖析。本书将回顾地球早期火山活动、海洋的形成、板块构造以及大气层的演变。我们将探讨地球生命起源的几种主流假说，从原始汤到海底热泉，从RNA世界到DNA时代，我们将追溯生命从无机物到有机物，再到简单细胞的漫长历程。 生命在地球上蓬勃发展的过程，将是本书的一大亮点。我们将概览生命演化的重要里程碑，从原核生物到真核生物，从单细胞生物到多细胞生物，从植物的登陆到动物的繁衍，再到恐龙的崛起与灭绝。达尔文的进化论将作为我们理解生命多样性演变的强大工具。本书还将关注生命的适应性，探讨生物如何在地质变迁、气候变化等极端环境下生存和演化。 然而，地球上的生命是否是宇宙中唯一的奇迹？这个问题是人类最古老、也最引人入胜的疑问之一。本书将深入探讨地外生命存在的可能性，从寻找系外行星到分析系外行星的大气成分，从SETI（搜寻地外文明）计划到“费米悖论”的讨论，我们将审视目前人类在寻找宇宙生命迹象方面的努力和挑战。我们将介绍液态水、能量来源和稳定环境等生命存在的关键条件，并讨论类地行星和“宜居带”的概念。 第三部分：人类文明的太空时代——从仰望星空到迈向星辰大海 人类作为宇宙中唯一的智慧生命（至少目前所知），我们与星空的联系早已超越了简单的观测。本书将回顾人类探索太空的漫长历史，从古代的神话传说、古代天文观测，到伽利略的望远镜、牛顿的万有引力定律，再到近代天文学的发展，人类对宇宙的理解不断深化。 20世纪，随着火箭技术的飞跃，人类终于迈出了走向太空的第一步。本书将生动描绘太空探索的黄金时代，从尤里·加加林首次进入太空，到阿波罗登月计划的辉煌，再到空间站的建立和对月球、火星的探测。我们将探讨载人航天和无人探测器的不同优势和局限性，以及它们为我们带来的宝贵科学数据和技术进步。 本书将重点介绍当前的太空探索前沿，包括对火星的深度探测，对木星和土星卫星的探索，以及对太阳系外围天体的研究。我们将了解新的望远镜技术如何让我们看到更遥远的宇宙，以及我们如何利用引力波等新手段来研究宇宙的起源和演化。 更重要的是，本书将探讨人类迈向星辰大海的未来愿景。我们将讨论星际旅行的可能性，从推进技术到生命维持系统，从太空殖民的构想，到改造行星的可能性。我们将思考人类文明在宇宙中的长远未来，以及我们可能面临的机遇和挑战。从资源获取到文明冲突，从技术奇点到宇宙尺度的生存问题，本书将激发读者对人类未来发展方向的深刻思考。 第四部分：宇宙的哲学与伦理——我们是谁？我们从哪里来？我们到哪里去？ 《探索无垠》并非一本纯粹的科普读物，它更是一次思想的探险。本书将引导读者反思宇宙的浩瀚与人类的渺小，以及这种对比所带来的深刻哲学意义。当我们认识到地球不过是宇宙中一颗微不足道的尘埃，人类文明可能只是宇宙长河中的短暂一瞬时，我们是否会感到失落？还是会更加珍惜我们所拥有的？ 本书将探讨宇宙学对人类哲学观、价值观的影响。我们对宇宙的理解，如何改变我们对自身存在意义的看法？我们如何在浩瀚的宇宙中找到自己的定位？探索宇宙的过程，本身就是一种对人类求知欲和探索精神的赞美。 同时，本书也将触及太空探索中的伦理问题。例如，我们是否有权干预其他星球上可能存在的生命？人类在宇宙中的扩张是否会带来新的冲突？如何确保太空探索的和平与可持续发展？这些问题关乎人类的未来，也关乎我们作为宇宙公民的责任。 结语：永不止步的探索 《探索无垠》的结尾，并非旅程的终点，而是新起点。宇宙的奥秘无穷无尽，人类的探索永不止步。本书希望能够点燃您心中对宇宙的好奇之火，激励您继续探索、思考和追寻。当我们仰望星空，不再只是看到闪烁的光点，而是看到我们自身起源的遥远回响，看到人类未来的无限可能。愿这本书能为您打开一扇通往宇宙的窗户，让您在浩瀚的星辰大海中，发现属于自己的那片广阔天地。

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我花了大量时间试图从这本书中找到关于算法稳定性和效率的讨论，但收获甚微。数值方法的核心魅力之一就在于理解为什么某些算法在计算机上运行会产生灾难性的误差，或者在面对大规模数据时效率低下。然而，这本书似乎更偏爱于展示“如何”计算，而非“为何”要选择这种特定的计算方式。例如，在讲解有限差分法求解偏微分方程时，它详细描述了矩阵的构建过程，却几乎没有提及病态矩阵可能导致的解的不稳定性问题，更没有提供任何关于如何通过预处理或选择更优迭代策略来提升计算鲁棒性的指导。对于一个注重实践的工程学习者来说，这种理论上的“洁癖”反而使得这本书的实用价值大打折扣，让人感觉像是在纸上谈兵。

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这本书的习题设计简直是一场折磨，而且是那种毫无建设性的折磨。大量的题目要么是机械性的重复计算，比如让你手算一个三阶矩阵的逆，这在今天谁还会这么做？要么就是那些设计得极其晦涩的证明题，它们似乎完全脱离了数值分析的应用场景，更像是为了炫耀作者对数论或抽象代数中某个角落的了解。真正有价值的习题——那些需要你结合编程思想，或者需要你分析特定算法在特定边界条件下表现的题目——却少得可怜。我期待的是能有一系列结构化的练习，从基础的算术精度问题逐步过渡到实际的数值优化问题，但这本书提供的更多是让人望而却步的理论深渊，而不是可以攀登的阶梯。

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这本书的排版简直是灾难，简直让人怀疑设计者是不是对“阅读体验”这个词有什么误解。插图模糊不清，有时候连图例都看不清楚，更别提那些密密麻麻的公式了，几乎没有留白，眼睛刚扫过去就觉得一阵晕眩。我记得有一次为了弄明白一个迭代法的收敛条件，硬是盯着一个图看了快半个小时，最后还是靠自己上网查资料才搞懂的，书上的那张图简直是把所有信息都压缩在了一个小小的空间里，毫无章法可言。而且，纸张的质量也让人不敢恭维，稍微翻动几次，边缘就开始卷曲，油墨也容易蹭到手上，每次看完书都得洗手，太影响学习的心情了。真的希望作者和出版社能重视一下视觉呈现，毕竟数学书不光是给专业人士看的，我们这些初学者光是理解概念就已经够吃力了，糟糕的排版只会雪上加霜，让人产生强烈的放弃倾向。

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这本书在理论推导上的深度实在让人费解，它似乎默认读者已经对高等数学和线性代数有着炉火纯青的掌握，上来就是一堆高阶的抽象概念，缺乏必要的铺垫和直观的解释。比如，讲到插值多项式的误差分析时，作者直接跳过了中间几个关键的定理证明，直接给出了最终结论，搞得我一头雾水。我翻开这本书是想系统地学习数值分析的原理和方法，但它更像是一本给研究生准备的参考手册，而不是一本入门教材。如果作者能用更通俗易懂的语言，或者至少提供一些生动的、贴近实际应用的例子来辅助理解那些抽象的数学结构，这本书的价值会大大提升。目前来看，它更像是一个知识点的堆砌，而不是一个有逻辑的学习路径图。

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从一个长期使用不同教材进行教学的教师角度来看，这本书的章节组织逻辑似乎有些混乱，缺乏一个清晰的主线脉络。它似乎在不同的主题间频繁跳跃，比如，在讲完线性方程组的直接解法后，紧接着就跳到了插值理论，然后再突然插回特征值问题的迭代方法。这种跳跃打乱了读者的认知框架，使得知识点的内化过程变得异常困难。我们都知道，数值分析是一个层层递进的学科，每一步的理解都依赖于前一步的积累。这本书的结构更像是一本知识卡片的集合，而不是一个精心构建的学习旅程。它没有能有效地引导读者从基础的误差分析逐步建立起对复杂数值算法的整体理解框架，读完后总感觉知识点是散落的，难以形成系统性的知识体系。

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