Physics of the Environment pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Andy W. Brinkman

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:2008-7

价格:$ 78.00

装帧:

isbn号码:9781848161801

丛书系列:

图书标签:

环境物理
物理学
环境科学
地球物理
大气科学
气候变化
可持续发展
生态物理
环境建模
地球系统科学

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具体描述

Most books on environmental science focus on ecological or biological aspects of environmental conservation, often with a polemic agenda. The physics, if covered at all, is generally superficial. Using pertinent examples from the environment and the ways in which people interact with it, Physics of the Environment sets out to provide a cogent account of the underlying physical laws with a lucidity and rigor appropriate to an undergraduate course in the subject. Students will gain an understanding of the physical concepts that govern the world as well as an appreciation of the technologies of power generation and transport, and the impact these have on the environment.

Contents:Structure and Dynamics of the Atmosphere; The Global Climate; Solar Ultraviolet Radiation and Life; Heat Transfer Processes; Generation of Power from Fossil Fuels; Nuclear Power Generation; Renewable Energy; Transportation; Transport and Dispersal of Pollutants in the Environment; Stewarding the Environment.

好的，这是一份关于一本名为《宇宙之奥秘》的图书的详细简介，该书内容与《Physics of the Environment》无关：宇宙之奥秘：从夸克到星系团的宏大叙事作者：艾莉森·维克多出版社：星辰出版社出版年份： 2023年导言：叩问存在的根源自古以来，人类便仰望星空，试图解开宇宙深处隐藏的终极谜题。我们是谁？我们从何处来？宇宙的边界又在哪里？《宇宙之奥秘》正是这样一部宏伟的著作，它将读者从微观的基本粒子世界，带到宏观的宇宙结构前沿，以一种既严谨又富有诗意的笔触，描绘了我们所处这个浩瀚时空的全景图。本书的宗旨并非简单罗列物理学定律，而是构建一个连贯的叙事框架，解释物质、能量、时空是如何从奇点爆炸后短短一瞬间的混沌中，逐步演化出我们今天所观测到的一切复杂性的。作者艾莉森·维克多，一位享誉国际的理论物理学家兼科普作家，凭借其深厚的学术功底和卓越的叙事能力，成功地将高深的粒子物理学、宇宙学和天体物理学概念，转化为引人入胜的知识盛宴。第一部分：微观的基石——粒子与场的交织宇宙的宏大叙事，始于最微小的尺度。本书的第一部分深入探讨了粒子物理学的核心，聚焦于标准模型的建立及其前沿挑战。第一章：时空的黎明与基本相互作用我们从宇宙大爆炸（The Big Bang）最初的瞬间开始，描述了普朗克时代（Planck Epoch）的极端条件。在那个温度和能量都难以想象的时代，四种基本力——引力、电磁力、强核力和弱核力——尚未分离。本章详细阐述了这些力的起源，以及它们如何通过对称性破缺机制，在宇宙冷却的过程中各自形成并定义了我们物质世界的运作规则。第二章：标准模型的建筑蓝图本章是粒子物理学的核心基石。作者详尽解释了构成所有已知物质的十二种基本费米子（夸克和轻子），以及传递相互作用的玻色子（光子、胶子、W和Z玻色子）。特别值得一提的是，本书对希格斯场（Higgs Field）的描述极为生动：它如何像一种无所不在的“糖浆”，赋予基本粒子质量，是理解物质“重量”的关键。同时，作者也批判性地讨论了标准模型的局限性，例如它无法解释中微子的质量，以及它与量子引力的不兼容性。第三章：暗物质的幽灵与中微子之谜在标准模型之外，宇宙中存在着大量我们看不见、摸不着却又确凿无疑存在的实体。《宇宙之奥秘》将大量篇幅用于探讨暗物质（Dark Matter）。从星系旋转曲线的异常到引力透镜效应的观测证据，作者勾勒出暗物质候选粒子的研究前沿，如WIMPs（弱相互作用重粒子）和轴子（Axions）。此外，中微子振荡现象的发现被视为“标准模型之外的物理学”的第一个确凿证据，本章深入解析了这一发现对粒子物理学深远的影响。第二部分：恒星的熔炉与元素的炼金术物质的构成被理解后，视角转向物质如何聚集，并通过核聚变和核衰变，创造出元素周期表中的万千气象。第四章：恒星的诞生、生命与死亡恒星是宇宙中最活跃的化学工厂。本章详细阐述了分子云的引力坍缩，原恒星的形成过程，以及主序星内部的氢燃烧机制（质子-质子链和CNO循环）。作者用清晰的图表展示了恒星的质量如何决定其寿命和最终归宿——是平静地化为白矮星，还是以壮丽的超新星爆发结束一生。第五章：核合成的史诗：从轻元素到铁的巅峰元素是如何产生的？本书揭示了核合成的两个关键阶段： 1. 太初核合成（Big Bang Nucleosynthesis）：解释了为什么宇宙中早期只产生了氢、氦和微量的锂。 2. 恒星内和超新星中的核合成：重点描绘了红巨星内部的三阿尔法过程（氦聚变成碳和氧），以及对生命至关重要的碳、氮、氧的产生。对于更重的元素，作者详细介绍了S-过程（慢速中子俘获）和R-过程（快速中子俘获），后者被确认为形成金、铂等重元素的唯一机制，通常发生在双中子星并合这样的极端事件中。第六章：黑洞的引力陷阱与时空弯曲黑洞不仅是理论上的产物，更是宇宙结构的重要组成部分。本章从爱因斯坦的广义相对论出发，解释了时空如何被质量所弯曲。对史瓦西半径、事件视界和奇点的数学描述被简化为直观的理解。作者还追踪了人类观测黑洞的历史：从X射线双星中不可见的伴星，到事件视界望远镜（EHT）捕获的M87和人马座A的阴影图像，展示了理论预测如何被尖端技术所证实。第三部分：结构的宏伟——从星系到宇宙学的终局在理解了基本粒子和恒星的演化后，本书将视角提升至宇宙的更大尺度，探讨物质的聚集模式以及宇宙的整体命运。第七章：星系的形成与演化：宇宙的岛屿星系并非随机分布，而是遵循着复杂的结构形成理论。本章讨论了冷暗物质层级结构形成模型（Lambda-CDM Model），解释了暗物质晕如何充当“引力脚手架”，吸引普通物质形成螺旋星系、椭圆星系和不规则星系。作者深入分析了星系合并和星系团的形成过程，强调了星系中心超大质量黑洞与宿主星系演化之间微妙的共演化关系。第八章：膨胀的宇宙与宇宙学常数之谜本书的叙事高潮在于对当代宇宙学的探讨。从哈勃的红移定律开始，清晰地描绘了宇宙正在加速膨胀的事实。这一发现引出了暗能量（Dark Energy）的概念，它作为一种均匀分布的负压能量，主导着宇宙的长期命运。作者详细比较了暗能量的几种主要理论模型，尤其是与爱因斯坦的宇宙学常数相关的诠释，以及它与量子场论预测的能量密度之间存在的惊人“真空灾难”（Vacuum Catastrophe）。第九章：时空的终局：几种可能的未来宇宙的最终归宿仍是未解之谜，它完全取决于暗能量的性质。本章探讨了目前主流的几种宇宙学情景：大冻结/热寂（Heat Death）：如果暗能量保持不变，宇宙将无限膨胀，温度趋近绝对零度，所有恒星燃尽，连黑洞也将蒸发殆尽。大撕裂（Big Rip）：如果暗能量随着时间增强，其排斥力最终将撕裂星系、恒星、行星，甚至原子本身。大挤压（Big Crunch）：尽管目前看来可能性极低，但如果宇宙的平均密度最终超过临界值，引力将重新占据主导，宇宙可能坍缩回一个奇点。结语：对未知的敬畏与探索《宇宙之奥秘》以一种谦逊的态度收尾，承认了我们知识的边界。书中不仅总结了人类迄今为止最伟大的科学成就，更重要的是，它激励读者思考那些尚未被回答的终极问题：量子引力如何统一相对论与量子力学？是否存在额外的维度？生命的出现是必然还是偶然？本书不仅是物理学爱好者的案头必备，也是任何对人类知识前沿和我们自身在宇宙中位置感到好奇的读者，不可错过的思想之旅。它以严谨的科学为骨架，以哲学的思辨为血肉，编织了一幅关于存在、演化与无限可能的壮丽画卷。