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出版者:

作者:曹凤歧 编

出品人:

页数:306

译者:

出版时间:2010-1

价格:32.00元

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isbn号码:9787564119416

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《宇宙的织锦：从量子泡沫到星系群落的宏大叙事》 一本关于宇宙学、粒子物理学与时间本质的深度探索之旅 本书定位： 本书并非聚焦于实验室中的精确配比或元素周期表的具体应用，而是将目光投向了存在的最基本维度——时间、空间、物质的起源与终结。它旨在为那些对“我们从何而来，将往何处去”抱有终极好奇心的读者，提供一个跨越微观尺度与宇宙尺度的宏大认知框架。 --- 第一部分：时空之锚——从普朗克尺度到宇宙大爆炸的瞬间 本部分将深入探讨现代物理学的两大支柱——广义相对论与量子场论——在极端条件下的交汇与冲突。我们不会讨论酸碱平衡或晶体结构，而是追溯一切物理定律的起源点。 第一章：尺度之惑与普朗克疆域 我们首先定义“尺度”的意义。什么是长度、时间、能量的最小可测量单位？普朗克单位制如何为我们设定了物理现实的边界？本章详细剖析了量子引力问题的核心困境：如何用量子力学的语言描述引力本身。 黑洞的信息悖论与视界内的物理学： 霍金辐射如何挑战了信息守恒的经典观念？我们用详细的图解和逻辑推演，解释了信息丢失或转移的可能性，及其对宇宙终极命运的暗示。 真空的能级： 为什么说“空无一物”的真空并非真正的虚无？零点能的理论预测与卡西米尔效应的实验验证，揭示了量子涨落对时空结构的持续影响。 第二章：时间之箭的单向性 时间，是我们感知世界的基础，但其在基本物理定律中却是可逆的。本书深入探讨了“时间之箭”的本质： 热力学箭头： 熵增定律如何定义了我们对时间流逝的方向性认知？从冰块融化到恒星燃尽，熵的增加是宇宙演化的驱动力。 宇宙学箭头与膨胀： 宇宙的加速膨胀如何与热力学第二定律相互作用？我们将分析“大撕裂”或“热寂”这两种可能的终极未来，以及它们对时间意义的影响。 第三章：奇点的回响——大爆炸的早期宇宙 大爆炸模型并非一个“爆炸”，而是一个空间的快速扩张过程。本章着重于事件发生后的极短瞬间： 暴胀理论的必要性： 解释了宇宙学中的“视界问题”和“平坦性问题”。暴胀如何以极高的效率将微小的量子涨落放大，最终成为今日我们观测到的星系团的“种子”？ 夸克-胶子等离子体： 在宇宙诞生后的百万分之一秒内，物质形态的演变。我们如何从高温高密度的汤中分离出夸克，并最终形成质子和中子？ --- 第二部分：物质的结构与力的统一 本部分将脱离宏观化学反应的范畴，进入粒子物理学的核心领域，探讨构成一切现象的“基本粒子”及其相互作用的规律。 第四章：标准模型的辉煌与局限 标准模型是描述除引力外所有基本粒子及其相互作用的最成功理论。本书详细梳理了十二种基本费米子（夸克与轻子）的性质，以及传递力的三种玻色子（光子、W/Z玻色子、胶子）。 希格斯机制的精妙： 为什么一些粒子拥有质量，而另一些（如光子）没有？本章以清晰的类比，解释了希格斯场如何通过与粒子的耦合赋予其惯性质量。 电弱统一： 探讨了电磁力和弱核力如何在早期宇宙的高能状态下融为一体，以及它们在当前低能环境下如何“破缺”为两种独立的力。 第五章：强相互作用的束缚 强核力是自然界中最强的力量，其行为方式却异常反直觉。 渐近自由与夸克禁闭： 为什么在极高能量下，夸克表现得像自由粒子（渐近自由），而在常温常压下，它们却被牢牢地束缚在质子和中子内部（禁闭）？本书分析了量子色动力学（QCD）的非线性特性。 核子的结构： 质子和中子的内部并非简单的“三颗球”，而是由价夸克、海夸克以及胶子场构成的复杂动态系统。 第六章：超越标准模型的探寻 标准模型虽然精确，但它并非终极理论。本书聚焦于尚未解决的重大谜团： 暗物质的身份： 观测证据（如星系旋转曲线、引力透镜）表明，我们可见的物质只占宇宙总质能的不到5%。暗物质是什么？WIMPs、轴子以及惰性中微子的候选理论将进行详尽的比较分析。 暗能量的驱动： 宇宙加速膨胀背后的神秘力量——暗能量，其本质是真空能、标量场（如托姆森场）还是对广义相对论本身的修正？ --- 第三部分：宇宙的演化与宏观结构 此部分将视角拉回到宇宙的广阔尺度，探讨从基本粒子集合体到星系网络形成的演化路径，着重于引力的支配作用和大规模结构形成。 第七章：从原子核到恒星的核合成阶梯 本书将核物理的成果应用于天体演化： 恒星诞生的引力坍缩： 气体云如何克服内部压力，在自身引力作用下坍缩，直至核心温度达到点燃核聚变的阈值？ 元素的炼金术： 恒星内部的氦聚变、碳聚变，直至最终形成铁的整个过程。（重点：这与化学反应中的元素转化完全不同，依赖于核反应截面和量子隧穿效应。） 超新星爆发与重元素的播撒： 质量更大的恒星如何通过快速或慢速的中子捕获过程（r-过程与s-过程），创造出比铁更重的元素，并将它们抛洒到星际空间，为下一代恒星和行星的形成提供原材料。 第八章：星系的诞生与宇宙网的形成 引力如何将数十亿颗恒星组织成有意义的结构？ 冷暗物质的骨架作用： 解释了为什么暗物质主导了早期宇宙的结构“播种”。暗物质晕如何充当引力井，吸引普通物质聚集形成星系。 宇宙网的拓扑： 观测到的星系并非随机分布，而是形成纤维、空洞和星系团的宏大网络结构。本书利用计算机模拟结果，展示了这种拓扑结构是如何从暴胀初期的微小涨落中演化而来的。 第九章：宇宙的终局与多重宇宙的猜想 基于当前的物理学模型，我们展望宇宙可能的最终命运： 热寂与熵的胜利： 如果宇宙持续膨胀，最终所有恒星燃尽，黑洞蒸发，宇宙将趋于一个均匀、低温、高熵的状态。 循环宇宙与膜宇宙论： 探索诸如布兰内宇宙（Brane Cosmology）等前沿理论，这些理论假设我们的四维时空仅仅是更高维度空间中的一个“膜”，并探讨了宇宙可能经历无限次循环的设想。 --- 总结： 《宇宙的织锦》是一部关于基本定律、极端条件和终极尺度的著作。它探讨的是决定了为什么原子会以特定方式结合、为什么时间只能向前流逝、以及我们身处的宇宙结构如何从无中生有的根本性问题，而非具体物质的化学性质或反应规律。它引领读者穿梭于量子场论的数学美感与广袤宇宙的壮丽景象之间，旨在揭示支配我们一切存在的、更深层次的物理实在。

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这本书带给我的是一种前所未有的震撼，它以一种非常宏大和深刻的视角，展现了物质世界的多样性和复杂性。我从来没有想过，原来看似简单的物质，其内部却蕴含着如此精妙的规律和现象。书中关于晶体结构和缺陷的论述，让我对固态物质有了全新的认识，那些规则排列的原子，在微观层面形成的无数种可能性，以及这些微小差异如何影响物质的宏观性质，都让我惊叹不已。作者对一些特殊化学现象的解释，比如超导、催化等，更是让我看到了化学的无限可能和前沿魅力。我感觉自己仿佛在一窥宇宙的奥秘，从最基本的原子、分子，到它们如何组合、如何反应，最终构成了我们所处的世界。这本书不仅拓展了我的知识边界，更激发了我对科学的敬畏之心。我曾一度认为化学只是实验室里的枯燥理论，但这本书彻底改变了我的看法，它让我看到了化学的生命力，看到了它在推动人类文明进步中的重要力量。

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我必须说，这本书的设计和排版也同样令人称赞。不仅仅是内容上的精益求精，就连阅读体验也做到了极致。书中的插图精美且信息量巨大，它们不仅仅是为了美观，更是为了清晰地展示复杂的结构和过程。我常常会反复观看那些示意图，它们帮助我建立起直观的理解，避免了因为文字描述不清而产生的困惑。每一个概念的引入，都伴随着清晰的定义和准确的术语，这对于我这样一个非专业读者来说，是非常重要的。而且，书中例题的设置也很有针对性，它们涵盖了各个知识点的难点和重点，并且提供了详细的解题思路和步骤，这让我能够及时巩固所学，并发现自己的不足。我最喜欢的一点是，它在每一章的结尾都设置了思考题，这些题目往往具有一定的挑战性，能够引导我去深入思考，而不是停留在表面的理解。这本书的实用性和指导性，是我在阅读过程中最直接的感受，它让我感觉自己不仅仅是在“读”一本书，更是在“学”一门学问。

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这本书简直就是一场思维的盛宴，它以一种非常独特且富有洞察力的方式，揭示了物质世界的底层逻辑。我印象最深刻的是书中对于元素周期表背后深层含义的阐释，作者没有简单地介绍元素的位置和性质，而是深入挖掘了每个族、每周期元素之间微妙的联系和演变规律，仿佛在讲述一场波澜壮阔的元素史诗。那些看似孤立的元素，在作者的笔下，却形成了一个精密运转的生态系统，充满了奇妙的相互作用和制约。书中对于化学键形成机理的讲解，更是让我茅塞顿开，那些复杂的电子排布和轨道杂化，不再是死记硬背的公式，而是充满了物理学上的严谨和美感。我仿佛能看到电子在原子核周围跳跃、成对、共享，最终构建起坚固而稳定的化学结构。作者还巧妙地引入了一些历史故事和科学家的轶闻趣事，让阅读过程更加生动有趣，也让我感受到了科学探索的艰辛与伟大。它不只是在传授知识，更是在传递一种科学精神，一种对未知世界永不停息的探索欲望。我强烈推荐这本书给所有对物质世界充满好奇的读者，它会让你看到一个更加深刻、更加迷人的化学世界。

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不得不说，这本书的结构和论述方式是我近年来读过最令人印象深刻的。它并非按照传统的章节顺序，逐一讲解某个概念，而是将知识点巧妙地编织在一起，形成一个有机整体。我发现，书中很多看似独立的知识点，在阅读到后期时，会突然“融会贯通”，原来它们之间存在着如此深刻的内在联系。作者非常擅长运用类比和图示，将那些抽象的分子结构和反应机理，转化为我们容易理解的具象画面，这极大地降低了阅读门槛，也加深了我的理解。我尤其欣赏它对于一些复杂概念的处理，例如配位化学中的理论模型，作者花了大量篇幅，从不同角度进行阐释，直到我彻底理解为止，这种耐心和细致，在其他教材中是很难见到的。此外，书中穿插的案例分析，更是让我看到了理论知识的实际应用价值，比如在材料科学、能源开发等领域的关键作用，这让我感到学习的意义更加重大。这本书不仅是一本知识宝库，更是一本学习方法的启蒙书，它教会我如何去理解、去思考、去连接，而不是简单地记忆。

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这本书的内容真是太出乎我的意料了，我原本以为它会是一本枯燥乏味的教科书，但实际上，它却以一种非常引人入胜的方式，将那些复杂的概念娓娓道来。书中那些抽象的理论，在作者的笔下变得生动形象，甚至让我看到了化学反应背后那份独特的美感。我尤其喜欢它对于一些经典实验的描述，不仅仅是过程的罗列，更是对实验原理的深入剖析，以及对实验结果的细致解读。读到这里，我仿佛置身于实验室，亲眼见证着那些神奇的转变。作者的语言功底也很扎实，时而幽默风趣，时而严谨深刻，让人在轻松愉悦的氛围中，不知不觉地吸收知识。更重要的是，它并没有仅仅停留在理论层面，而是将这些理论与现实生活中的应用紧密联系起来，让我看到了化学在各个领域的广泛存在和重要作用。我常常会在阅读的过程中，联想到自己生活中接触到的各种物品和现象，原来背后都有着如此精妙的化学原理。这种将知识与生活融会贯通的体验，是我之前阅读其他同类书籍时很少获得的。这本书让我对“无机化学”这个曾经令人生畏的科目，有了全新的认识和浓厚的兴趣，甚至萌生了进一步深入研究的念头。

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