声学探秘

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出版者:湖北教育出版社
作者:(德)雷纳·科特|译者
出品人:
页数:48
译者:王勋华
出版时间:2010-5
价格:29.00元
装帧:平装
isbn号码:9787535155146
丛书系列:什么是什么
图书标签:
  • 科普
  • 声学
  • 物理
  • 基础阅读
  • 声学
  • 物理
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  • 音频
  • 声波
  • 振动
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  • 科学
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具体描述

《德国少年儿童百科知识全书•WAS IST WAS:声学探秘》内容简介:声学研究的是声音世界,这是一个广阔的领域。早在数百万年前,自然界的动物就开始利用声音了。恐龙肯定曾被树枝断裂的响声吓着过,而这响声也可能暴露出躲藏在暗处的敌人。从远古时期以来,蝙蝠即使在深夜也能发现猎物,因为它们能发出我们听不到的声波,并依此来判断自己所处的环境。鲸鱼在黑暗的大洋深处也能互相交流,它们利用“鲸歌”能够与数千米之外的同伴保持联系。

浩瀚星辰的低语:宇宙学前沿探索 一、 引言:叩问苍穹,追溯起源 自古以来,人类从未停止对头顶那片无垠夜空的凝视与遐想。我们是谁?我们从何处来?宇宙的尽头在哪里?这些古老的哲学命题,如今已转化为严谨的科学探索。本书《浩瀚星辰的低语:宇宙学前沿探索》,并非一部面向入门读者的科普读物,而是致力于深入剖析当前宇宙学研究中最尖端、最具争议性,同时也最有希望取得突破的领域。我们将跨越理论物理学的边界,直面暗物质、暗能量、暴胀理论的最新观测证据,以及引力波天文学带来的革命性信息。这不是对既有知识的简单复述,而是一场对宇宙终极奥秘的深度“田野调查”。 二、 黑暗的统治:暗物质与暗能量的最新图景 宇宙中我们所能直接观测到的普通物质,仅占全部质能构成的不足5%。剩下的95%,由神秘的暗物质和暗能量主宰。本书将用大量篇幅,细致梳理当前寻找暗物质粒子的努力——从地下深处的氙探测器(如XENONnT、LUX-ZEPLIN项目),到空间望远镜对湮灭信号的搜寻,再到对轻量级轴子(Axions)的间接探测。我们将分析近期实验数据对“弱相互作用重粒子”(WIMPs)模型的严格限制,并转向替代性理论,如“修正牛顿动力学”(MOND)的最新发展,以及自相互作用暗物质(SIDM)模型的适用性边界。 在暗能量方面,本书着重探讨了“宇宙膨胀加速之谜”。我们不再停留在哈勃常数和标准Lambda-CDM模型的基础讨论,而是深入考察“早期宇宙的暗能量”(Early Dark Energy)理论的可能迹象,特别是来自普朗克卫星和斯隆数字巡天(SDSS)的最新数据如何共同约束了暗能量的“状态方程”(w)。大型巡天项目,如欧几里得(Euclid)空间望远镜和薇拉·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory)的深场数据,预计将在未来十年内,以前所未有的精度描绘出暗能量的动态演化历史,本书将预演这些即将到来的数据洪流将如何颠覆我们对宇宙命运的预测。 三、 暴胀的余波与宇宙的起源 宇宙大爆炸理论的起点——暴胀(Inflation)模型,仍然是理解宇宙均匀性、平坦性和结构起源的核心框架。本书的重点不在于重述暴胀的基本概念,而是聚焦于如何通过观测其“化石证据”——原初引力波的B模极化信号——来检验不同暴胀势能模型。我们详细阐述了BICEP/Keck阵列和未来对南极高原上的CMB实验的最新进展,特别是对张量-标量比(r)的极限测量。当前观测结果对高阶势能模型的排除,正在迫使理论物理学家们回到更基础的量子引力层面,寻找一个更具普适性的暴胀机制。 此外,本书大胆地探讨了超越传统暴胀框架的猜想,例如“对数暴胀”(Logarithmic Inflation)以及与弦理论中“景观”(Landscape)相关的多重宇宙理论,并讨论了检验这些理论在可观测宇宙中留下的潜在印记,例如宇宙碰撞的痕迹(Cosmic Bruises)。 四、 引力波天文学:时空涟漪中的新窗口 自2015年首次探测到双黑洞并合事件以来,引力波天文学已迅速成为理解极端物理环境和检验广义相对论的“新耳朵”。本书深入分析了LIGO/Virgo/KAGRA网络观测到的一系列非寻常事件:例如,黑洞和中子星的混合并合,以及可能代表“星族III”恒星遗迹的超大质量黑洞形成路径。 更前沿的部分,我们将聚焦于下一代引力波探测的宏伟蓝图:包括地面上的“爱因斯坦望远镜”(ET)和“第三代LIGO”的灵敏度提升,以及空间上的“激光干涉引力波天文台”(LISA)。LISA将主要捕捉低频引力波,这些波段携带着超大质量黑洞合并的信号,它们是星系形成和演化的关键驱动力,能够帮助我们构建更完整的宇宙结构形成历史图景。 五、 极端天体物理与时空几何的检验 本书的最后一部分,回归到对极端时空几何的直接检验。我们不仅分析了事件视界望远镜(EHT)对M87和人马座A阴影的成像结果,更重要的是,我们探讨了如何利用这些观测来检验广义相对论在强引力场下的精确性。任何对“黑洞阴影”形状的微小偏离,都可能暗示着替代性引力理论(如张量-向量-标量引力,TeVeS)的复苏,或是量子效应在视界附近介入的证据。 我们还深入讨论了中子星物质的状态方程——这是核物理与广义相对论的交汇点。利用引力波信号中对中子星“潮汐形变”(Tidal Deformability)的测量,我们正在以前所未有的精度限制着宇宙中最密集的物质所能达到的极限,这直接关系到物质的根本性质和高密度物理学的奥秘。 结语:未完的史诗 《浩瀚星辰的低语》旨在呈现当代宇宙学领域中那些尚未获得最终答案的、充满活力的前沿研究。每一项新数据、每一次理论的修正,都将我们推向更深层次的认知。宇宙的史诗仍在书写之中,而我们,正站在新的观测革命的门槛上。

作者简介

目录信息

声音的世界 为什么听觉如此重要? 声音是如何产生的? 声音是如何传播的? 声波可以被想象成什么样? 为什么声音会随着距离的增加而减弱? 声音的传播速度有多快?超音速 什么是频率和波长? 什么是多普勒效应? 什么是差拍? 什么是共振?耳朵——头颅里的奇迹 我们耳朵的构造是什么样的? 耳朵是如何处理收集到的音波的? 我们能听到多响的声音? 为什么我们有两只耳朵? 大脑如何对声音进行处理?声音和语言 我们是如何发出声音的? 我们的声音能表达什么? 我们如何歌唱? 我们如何说话? 乐器的世界和声与音乐 从什么时候开始有音乐? 什么是音阶? 声调和数字有什么关系? 为什么乐器的声音听起来有差别?动物世界中的声音 在动物界中声音扮演着什么角色? 动物如何通过声音寻找配偶? 鸟儿为什么要唱歌? 鲸真的会唱歌吗? 动物世界中的声波定位声音在技术和医学中的应用 电话是如何工作的? 麦克风是如何工作的? 扬声器是如何产生声音的? 助听器是如何工作的? 录音的历史 CD是如何工作的? 什么是MP3? 回声探测器是如何工作的? 如何利用超声波来检查身体? 如何控制噪音?名词索引
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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《声学探秘》这本书,真的让我对声音的理解提升了一个层次。我一直以为声音就是通过空气传播的,但书里关于“超声波”和“次声波”的讲解,彻底颠覆了我的认知。我之前只知道超声波可以用来 B 超,但没想到它还有这么多用途。书里详细介绍了超声波的产生原理,它比我们听到的声音频率更高,所以我们听不到,但它的能量却很大,可以穿透人体组织,形成影像。而且,它还讲到超声波在工业上的应用,比如无损检测,通过超声波来检查材料内部是否有裂纹。最让我觉得神奇的是,书里还提到了一些生物也能够发出和接收超声波,比如蝙蝠,它们利用超声波来“看”世界。而次声波,那些比我们能听到的声音频率还要低的波,虽然我们听不到,但它们同样具有强大的能量,甚至能够影响我们的情绪和生理状态。书里举了一些例子,比如一些自然现象,像地震、海啸,都会产生次声波,而研究这些次声波,有助于我们提前预警这些灾难。读到这里,我才意识到,我们能够听到的声音只是声音世界的一小部分,还有很多我们听不到的声音,同样拥有着巨大的能量和信息。这本书就像打开了一个隐藏的次元,让我看到了声音世界的另一面。

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《声学探秘》这本书,绝对是一次充满惊喜的知识探索之旅。它不仅仅是关于声学的理论知识,更是将这些知识融入到了生活的方方面面,让我觉得学到的东西都非常实用。我特别喜欢书中关于“声音的测量”和“声学检测”的章节。我以前只知道用音量计来测量声音的大小,但这本书让我了解到,声音的测量远不止于此,还有很多其他的参数,比如频率、声压级、混响时间等等。它还介绍了一些专业的声学检测设备和方法,比如如何通过声学检测来判断建筑物的隔音效果,或者如何利用声音来检测机械设备的故障。读到这里,我甚至开始萌生了学习一些声学检测技能的想法,感觉掌握了这些技能,就可以在很多领域派上用场。这本书让我觉得,声学不仅仅是科学家的事情,我们普通人也可以通过学习,去理解和运用这些知识,去解决生活中的实际问题。

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《声学探秘》这本书,真的给我带来了不少启发,尤其是关于“声音的传播介质”这部分内容。我之前一直理所当然地认为声音只能通过空气传播,但这本书让我明白,声音其实可以在各种介质中传播,而且传播的速度和效果还不一样。我特别喜欢它讲到的在不同介质中声音传播速度的对比,比如在水中,声音的传播速度比在空气中快得多,所以在水下,听到的声音会更清晰。这一点也解释了为什么潜水员在水下能够交流,因为他们的声音能够通过水传播。书里还讲到了在固体中的声音传播,比如我可以通过触摸铁轨来听到远处驶来的火车,这说明声音在固体中的传播效果也很显著。它还用一些生动的例子,比如太空是真空的,所以声音在太空中无法传播,这也是为什么科幻电影里的爆炸场面,在太空中都是无声的,这一点让我在看电影时有了新的理解。我感觉自己就像是在进行一次跨越介质的声音旅行,从空气到水,再到固体,每一种介质都为声音的传播提供了不同的舞台。这本书让我对声音的理解不再局限于听觉,而是扩展到了触觉和更广阔的物理世界。

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《声学探秘》这本书,怎么说呢,它就像一本为你量身定制的“声音百科全书”,内容丰富到让你在合上书本的时候,还会意犹未尽。我尤其对书中关于“声呐”的那一部分印象深刻。一直以来,我只知道潜艇可以用声呐来探测水下的物体,但从未深入了解过它的原理。这本书把这个过程描述得非常详细,从声波是如何发射出去,如何遇到障碍物后反射回来,再到如何接收和解析这些反射回来的声波,一步步都讲得清清楚楚。它还举了一些例子,比如动物是如何利用回声定位来捕食和导航的,海豚和蝙蝠的声呐系统简直是自然界的神奇杰作。读到这里,我才真正理解了“回声”不仅仅是我们在山谷里能听到的那种简单的声音反射,而是一种复杂而精密的导航和探测技术。而且,书里还提到了声呐在海洋勘探、水下测绘等领域的广泛应用,让我看到了声学技术在现代社会中的重要作用。我甚至开始想象,如果有一天我能参与到这样的研究中,那该是多么酷的事情!这本书的逻辑结构也很清晰,它不是一股脑地堆砌知识,而是循序渐进,将复杂的概念分解成更容易理解的部分。我感觉自己就像是在和一位经验丰富的导师对话,他耐心地引导我,让我一步步地领略声学的魅力。

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《声学探秘》这本书,真的刷新了我对声音的认知,让我看到了声音的“隐藏能力”。我之前以为声音就是一种能量,可以传播,可以被听到,但这本书让我意识到,声音还有更深层次的影响力,甚至可以用来“治疗”和“改变”。我特别感兴趣的是关于“声疗”的部分。书里介绍了一些利用声音来达到治疗效果的方法,比如一些特定的频率和节奏的声音,能够帮助人们放松身心,缓解压力,甚至对一些生理疾病有一定的辅助治疗作用。这让我觉得非常神奇,声音竟然能够以如此直接的方式影响我们的身体。而且,书里还提到了“声音的心理学效应”,比如某些声音能够唤起我们的记忆,改变我们的情绪,甚至影响我们的决策。我突然明白,为什么有些人会选择用白噪音来帮助睡眠,或者为什么某些背景音乐能够让你更加专注。这本书让我开始更加重视声音对我们心理和生理的影响,也让我对未来的声学技术应用有了更多的想象。

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《声学探秘》这本书,让我对声音的“艺术性”有了更深刻的认识。我一直以为音乐就是乐器发出的声音,但这本书深入探讨了声音是如何被“塑造”和“利用”来创造音乐的。我特别着迷于关于“泛音”的讲解。之前我只知道乐器的声音不是单一频率的,但这本书解释了泛音是如何产生的,以及它们是如何影响乐器的音色,让声音听起来更丰富、更有层次。它还讲到了不同乐器的泛音结构是不同的,这就是为什么钢琴的声音和小提琴的声音听起来会有如此大的差异。我甚至开始尝试去分辨音乐中的泛音,感觉自己就像一个拥有了“声学慧眼”的听众。而且,书里还提到了“声学”在音乐厅设计中的应用,比如如何通过建筑设计来优化声音的反射和吸收,从而创造出最佳的听音环境。我以前去音乐厅,只是单纯地欣赏音乐,现在我则会更加关注音乐厅的声学效果,试图去体会建筑师是如何利用声学原理来提升音乐的感染力的。这本书让我意识到,声音不仅仅是一种物理现象,更是一种可以被艺术化处理的媒介,它可以触动我们的心灵,带给我们美妙的享受。

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说实话,一开始拿到《声学探秘》这本书,我没抱太大期望,觉得可能就是一本枯燥的科学读物。但当我翻开第一页,我就被吸引住了。它用一种非常人性化的语言,将那些听起来很专业的声学概念,阐释得异常通俗易懂。我记得其中关于“噪声污染”的章节,让我对这个熟悉又陌生的词汇有了全新的认识。书里不仅仅停留在“噪声让人烦躁”的层面,而是深入探讨了不同频率和强度的噪声对人体健康的影响,比如长期暴露在高分贝噪声环境下,可能导致听力下降、睡眠障碍,甚至心血管疾病。它还分析了城市交通噪声、工业噪声等主要噪声源的特点,以及一些有效的降噪措施,比如声屏障的设计原理,或者建筑材料如何选择来隔绝噪声。我以前从来没有想过,那些听起来刺耳的声音,背后竟然隐藏着如此多的健康隐患,而解决这些问题的过程,也涉及到复杂的声学原理。这本书让我意识到,声学不仅仅是实验室里的理论,它与我们的日常生活息息相关,甚至关乎我们的健康和生活质量。我读完这部分内容后,开始更加留意身边的声音环境,也更加理解了为什么一些城市会对噪声污染进行严格的管制。

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我之前以为声学就是关于怎么让声音变大变小,或者怎么做个更好的扩音器,但读了《声学探秘》之后,我才意识到这门学科的博大精深。书里讲到的一些关于声音的“隐藏规则”简直让我大开眼界。我特别着迷于关于“共振”的那一部分。我之前只模糊地知道,如果两个东西振动频率相同,就会互相影响,但这本书用了很多生动有趣的例子,比如一个著名的实验,说的是歌手的歌声竟然能震碎玻璃杯。我当时就觉得太不可思议了!书里详细地解释了这是因为歌手发出的声波频率与玻璃杯的固有频率恰好一致,导致玻璃杯的振幅越来越大,最终破碎。这让我对“振动”和“频率”有了全新的认识,不再是冷冰冰的数字,而是具有强大能量的物理现象。而且,书里还讲到,共振不光是负面的,在很多领域都有应用,比如在乐器设计中,利用共振可以增强乐器的音量和音色;在医学领域,声波疗法也离不开共振的原理。这本书就像是一个宝藏,每读一页都能发现新的知识点。我之前对声音的想象,大概就是耳朵听到的声音,但这本书让我知道,声音的背后还有如此多的物理规律在运作,它不仅仅是我们能感知的,更是影响着我们生活方方面面的力量。我甚至开始留意生活中的各种声音,试图去理解它们背后的声学原理,感觉自己对周遭的世界变得更加敏锐了。

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这本《声学探秘》简直是打开了我通往一个全新世界的大门!我一直对声音充满了好奇,但总觉得它是一种飘渺的存在,难以捉摸。然而,这本书却用一种极其引人入胜的方式,将那些原本抽象的概念变得生动具体。比如,我之前只是知道声音会传播,但这本书详细解释了声波是如何形成的,它是如何穿越介质,又在我们的耳朵里是如何被转化为我们能够理解的信号的。它不仅讲了物理原理,还穿插了很多有趣的实验和生活中的例子,比如为什么有些房间回声特别严重,为什么在沙漠里听到的声音会特别清晰,又或者为什么猫的耳朵那么灵敏。我特别喜欢其中关于“驻波”的讲解,书里通过非常形象的比喻,比如跳绳时绳子形成的波形,让我一下子就理解了那个听起来很复杂的概念。还有关于声音的频率和振幅,以前觉得就是两个专业名词,现在我能清楚地知道它们对应着声音的高低和响度,甚至还能理解为什么有些乐器的声音听起来那么“饱满”,而有些则显得“单薄”。这本书的语言也写得非常棒,它避免了枯燥的技术术语,而是用一种娓娓道来的方式,引导读者一步步深入。即使是对声学完全没有基础的读者,也能轻松跟上它的节奏。我常常会一边读一边在脑海里构建那些声音传播的画面,感觉自己就像一个侦探,正在一步步揭开声音背后的秘密。而且,书中还涉及到了一些关于声音的感知,比如我们为什么会觉得某些声音“好听”,而另一些会让我们感到不适,这部分内容更是触及到了心理学和生理学,让整个声学探索之旅变得更加丰富多彩。总而言之,这本书不仅仅是一本科普读物,它更像是一次充满惊喜的旅程,让我对我们赖以生存的世界有了更深刻的认识。

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《声学探秘》这本书,以一种我从未想过的方式,揭示了声音的奥秘。它就像一位耐心的向导,带领我一步步深入声学的世界,让我从一个完全的门外汉,逐渐变成了一个对声音充满好奇和理解的探索者。我印象特别深刻的是关于“声学在语言和沟通中的作用”的讨论。我之前只是把语言看作是人类交流的工具,但这本书让我认识到,声音的特质,比如音调、语速、抑扬顿挫,都蕴含着丰富的情感和信息。它甚至还讲到了不同语言的声学特点,以及声音在跨文化交流中的重要性。这让我意识到,我们说话的方式,不仅仅是传递信息,更是在塑造我们给别人的印象,甚至影响着人与人之间的关系。我开始更加留意自己的说话方式,也更加能够理解他人在交流中所传递的非语言信息。这本书不仅仅是关于物理学的声学,更是将声学与人类的社会学、心理学紧密地结合在一起,让我从一个全新的角度去审视我们每天都在使用的“声音”。

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