数理化学篇

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出版者:中国矿业大学出版社
作者:刘玉瑛
出品人:
页数:170
译者:
出版时间:1999-01
价格:6.80
装帧:平装
isbn号码:9787810409674
丛书系列:
图书标签:
  • 化学
  • 物理
  • 数学
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具体描述

好的,以下是根据您的要求,为一本名为《数理化学篇》的书籍所撰写的一份不包含该书内容的详细图书简介。 --- 图书名称: 宇宙的编织者:量子信息与高维几何的交汇 作者: 陈思远 出版社: 蓝海学术出版社 ISBN: 978-7-5180-XXXX-X 简介:深入探索信息、空间与计算的边界 在人类对物质世界和信息本质的认知不断深化的今天,物理学、数学和计算机科学的传统界限正在加速消融。《宇宙的编织者:量子信息与高维几何的交汇》正是在这一知识前沿诞生的里程碑式著作。本书并非对现有学科的简单整合,而是旨在揭示隐藏在量子力学深层结构与抽象几何空间之间的深刻、且往往是反直觉的统一性。 本书的写作风格旨在引领读者进行一次严肃、严谨却又不失探索乐趣的智力跋涉。它要求读者具备扎实的微积分基础和对线性代数的基本理解,但绝不预设读者对高等物理或复杂的拓扑学有深入的背景知识。作者陈思远教授通过精心设计的章节结构和丰富的实例推导,将晦涩的理论“去神秘化”,展示了如何用数学的语言精确地描述量子现象的内在逻辑,以及高维空间如何为理解信息处理提供全新的视角。 第一部分:量子世界的数学肖像 本书的第一部分,聚焦于如何使用现代数学工具精确地刻画量子系统的行为。我们不再满足于薛定谔方程的经典解法,而是深入挖掘其背后的代数结构。 第1章:希尔伯特空间与算符代数 本章从向量空间出发,系统地引入希尔伯特空间的概念,这是量子力学描述波函数的“舞台”。重点探讨了厄米算符、投影算符以及它们在描述可观测物理量(如能量、动量、自旋)中的核心作用。我们详细分析了算符的谱分解定理,并展示了如何利用狄拉克符号(Bra-Ket notation)的简洁性来处理复杂的量子态演化问题。此处,我们着重于矩阵表示法,以及如何通过酉变换来研究系统的对称性。 第2章:张量积与多体系统 当系统包含多个粒子时,描述其状态的空间维度会呈指数级增长。本章深入讲解了张量积如何构建多粒子系统的希尔伯特空间。核心内容是纠缠态的数学定义与识别。我们详细阐述了“分离态”(Separable States)与“纠缠态”(Entangled States)的区别,并引入了纠缠熵(Entanglement Entropy)这一关键概念,用以量化系统的量子关联程度。通过对双量子比特系统的深入剖析,读者将理解纠缠如何超越经典信息论的范畴。 第3章:量子信息论基础 在掌握了量子态的数学描述后,本章转向信息处理的范畴。我们引入了量子比特(Qubit)的概念,并将其视为一个位于三维球面(布洛赫球)上的点。本章系统介绍了量子门(如泡利门、Hadamard门、CNOT门)的矩阵表示及其对量子态的作用,这是构建量子算法的基石。此外,还对冯·诺依依曼熵进行了详尽的讨论,将其与经典信息熵进行对比,突显量子信息论的独特之处。 第二部分:几何视角下的信息流 本书的第二部分是本书的创新核心,它将抽象的量子计算过程与几何学中的拓扑结构和微分几何联系起来,揭示了信息如何在更高维的“空间”中流动和编码。 第4章:纤维丛与规范理论在量子场论中的隐喻 虽然本书并非专注于粒子物理,但我们借用纤维丛(Fiber Bundles)的概念来理解量子系统的“内部自由度”。本章将U(1)规范群(与电磁学相关)作为示例,展示如何用联络(Connection)和曲率(Curvature)的概念来描述系统在相位变化下的不变性。这种几何语言为理解Aharonov-Bohm效应等非经典现象提供了直观的代数框架。 第5章:黎曼几何与信息几何的桥梁 信息几何学是连接概率分布与黎曼流形的桥梁。本章重点介绍费希尔信息度量(Fisher Information Metric)。我们将每一个量子态或概率分布视为流形上的一个点。通过计算这些点的“距离”——即费希尔信息矩阵的行列式——我们可以量化不同信息态之间的可区分性。这种度量为优化量子控制和分析测量不确定性提供了强大的工具。本章会详细推导在参数空间中,信息测地线(Geodesics)如何对应于最有效的参数估计路径。 第6章:高维拓扑与量子霍尔效应 拓扑学关注的是在连续形变下保持不变的性质。本章将拓扑不变量的概念引入到凝聚态物理中,特别是对量子霍尔效应(Quantum Hall Effect)的描述。我们利用陈数(Chern Number)这一拓扑不变量,解释了为什么某些物理系统的电导率是量子化的、且对微小的缺陷不敏感。这种“拓扑保护”的思想展示了高维几何概念如何直接转化为可测量的宏观物理现象,为设计容错量子器件提供了深刻的理论基础。 第三部分:计算的未来与几何的边界 最后一部分将前两部分的工具整合起来,探讨它们在解决当前计算瓶颈和前沿物理问题中的应用。 第7章:量子纠错码的几何编码 纠错是实现通用量子计算的关键。本章不采用传统的代数编码方法,而是聚焦于表面码(Surface Codes)等基于格点和拓扑结构的编码方案。读者将学习如何将纠错码的保护结构映射到一个二维流形上,利用图论和拓扑边界条件来定义稳定子(Stabilizers)。这种几何编码方法清晰地展示了如何通过空间结构本身来抵抗环境噪声的侵蚀。 第8章:引力、信息与黑洞熵的几何诠释 在本书的收官之章,我们将视线投向物理学的终极问题。我们探讨了信息论与引力的关系,特别是Bekenstein-Hawking黑洞熵的几何起源。通过引入高斯-布内公式(Gauss-Bonnet Theorem)的推广,我们尝试理解为什么黑洞的熵与其视界面积成正比,并将这一关系置于更广阔的几何-信息理论框架中进行审视。 结语:理论的汇聚点 《宇宙的编织者》是一本为有志于跨学科研究的物理学家、数学家和计算机科学家准备的进阶读物。它不提供现成的答案,而是提供一套强大的、跨越学科壁垒的数学语言。通过本书的学习,读者将能够从一个更深层次、更具几何洞察力的角度,理解我们所处宇宙中信息、物质和时空是如何精妙地编织在一起的。 ---

作者简介

目录信息

目录
前言
迈向数学王国的第一步
――结绳记数
奇妙的“小棍”
― 算筹
1十1=10
――二进位制
天空到底有多高
――勾股定理
韩信教练场点兵
――中国剩余定理
别开生面的解题法
――盈不足术
自然界宝库的金钥匙
――高次方程的数值解法
五户人家共一井
――不定方程
π值的世界纪录
――祖冲之与3.1415926
划时代的数学巨著
――《九章算术》与刘徽
“×、÷、<、>”谁引进
――李善兰对数学的贡献
中国人的绝活
――算盘
古稀双庆,更多一度春秋
――趣味数学集锦
力学原理巧运用
――汲水罐 欹器
不敲自鸣的挂磐
――共振 共鸣
夺得千峰翠色来
――瓷器
瓷器王国的明珠
――景德镇瓷器
瓷器的孪生姊妹
――漆器与油漆技术
无心栽柳柳发芽
――《周易参同契》与炼丹术
神奇的炼丹者
――葛洪
引起兵器变革的发明
――火药
推动文明进程的创造
――造纸术与蔡伦
航海技术史上的里程碑
――指南针
化学史上最浓重的一笔
― 墨
火的性格,水的外形
一 酒
学酿“苦酒”
― 醋
百沸汤中滚雪花
――豆腐与刘安
群星灿烂耀科坛
― 中华数理化之最
后记
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我最近翻阅的《现代金融博弈论:理性预期与市场非效率》这本书,无疑是为那些想深入理解金融市场微观结构的人准备的。它并没有过多纠缠于传统的价值投资理论,而是将焦点放在了博弈论、信息不对称和决策心理学在资本市场中的应用。作者的分析框架非常扎实,他用清晰的数学模型解释了为什么在看似完全理性的市场参与者中,仍然会出现系统性的泡沫和崩盘。书中对“囚徒困境”在不同交易策略中的变体分析尤其精彩,它揭示了集体最优决策与个体理性行为之间的内在冲突。此外,作者对有效市场假说的批判性审视也很有说服力,他通过引入“有限理性”和“噪音交易者”的概念,构建了一个更为贴近现实的市场模型。阅读体验上,这本书要求读者具备一定的数理基础,但对于金融从业者或严肃的学习者来说,它提供的洞察力是无价的。它帮助我跳出了日常K线图的表象,从更深层次的互动结构上去理解市场价格形成的内在逻辑。

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我最近读完的这本《古代文明的失落密码:象形文字与巴比伦的星辰记录》,简直是一场穿越时空的考古之旅。这本书的魅力在于它极其细致地考证了不同古代文明——特别是美索不达米亚和古埃及——如何通过文字和天文记录来构建他们的世界观。作者似乎是一位经验丰富的实地考察者,文字中充满了对泥板拓片、莎草纸残片细节的生动描述,例如,描述楔形文字的刻痕如何反映了书写工具的演变,或者埃及祭司如何利用尼罗河泛滥的周期来校准他们的历法。书中关于“汉谟拉比法典”的解读部分尤为引人入胜,它不仅仅是法律条文的罗列,更是当时社会结构和道德观念的缩影。我特别喜欢作者对巴比伦天文学的论述,他们如何精确地预测了日食和月食,以及这些观测如何被用来进行占卜和政治决策。整本书的论证逻辑严密,脚注详实,阅读它需要一定的耐心,但收获是巨大的,它让你明白,文字和数字的诞生,是如何一步步将人类从混沌中解脱出来的。

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这本《宇宙的低语:从量子泡沫到超弦理论》真是让人大开眼界!作者以一种近乎诗意的笔触,将那些晦涩难懂的物理学概念娓娓道来。我原本对量子力学和相对论的理解仅停留在科普文章的表面,但这本书深入浅出地探讨了从普朗克尺度上的量子涨落,到宇宙大尺度结构形成的全过程。特别是关于多重宇宙论和膜宇宙理论的章节,作者并没有一味地堆砌复杂的数学公式,而是巧妙地运用了大量的类比和思想实验,使得即便是非专业背景的读者,也能在脑海中构建出那些奇妙的物理图景。书中的哲学思辨部分也颇为精彩,探讨了观测者在量子坍缩中的角色,以及时间本质的奥秘。阅读过程中,我感觉自己仿佛被带入了一个宏大而精密的思维迷宫,每解开一个结,都能感受到宇宙规律之美。唯一略感不足的是,在探讨某些前沿假说时,作者的论证似乎略显倾向性,但瑕不掩瑜,它无疑是一部能激发求知欲的佳作。它让我对物理学的敬畏之情更深了一层,完全沉浸在了对自然终极法则的探索之中。

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关于这本《深海幽灵:海洋生物的极端适应与进化》,我得说,这是一本将生物学知识与冒险故事完美融合的杰作。作者明显对深海探索怀有近乎狂热的激情,他的文字充满了对未知生命形态的敬畏。书中对热液喷口生态系统的描述,简直像是科幻小说里的场景:那些不依赖阳光,而是依靠化学能生存的巨型管虫和奇特的微生物群落,彻底颠覆了我对生命定义的认知。作者详细解析了深海生物如何应对高压、绝对黑暗和低温环境——比如有些鱼类如何进化出透明的身体结构,有些则利用生物发光进行交流或捕猎。书中穿插了大量“深潜器”的探险记录,每次下潜都伴随着对新物种的发现和对现有理论的挑战,这种叙事节奏感极强。它让我意识到,地球上最广阔的疆域,其实就在我们脚下的深海,那里隐藏着比外太空更奇异的生命奥秘。这是一本能点燃你对自然科学热情的书,读完后,你会对生命力的顽强产生一种全新的理解。

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《工业革命的蒸汽与血汗:19世纪欧洲的社会变迁》这本书的叙事风格非常具有画面感和批判性。它没有聚焦于技术突破本身,而是将镜头对准了那些被巨轮碾压的普通人。作者采用了大量的历史档案、工人的日记和当时的政治讽刺画作为佐证,构建了一个充满矛盾和张力的时代图景。比如,书中对曼彻斯特纺织厂的描写,那种机器轰鸣、空气中弥漫着棉絮的场景,跃然纸上,让人感到压抑又震撼。更深入的是,它探讨了资本积累与劳动者异化的关系,非常清晰地展示了自由市场经济早期带来的剧烈社会撕裂。我尤其欣赏作者对于社会改革运动的论述,从早期的工人起义到后来的工会组织,每一步的艰难与牺牲都被忠实记录。这本书读起来酣畅淋漓,因为它不回避历史的残酷性,用一种近乎新闻报道的紧迫感,让你深刻反思效率与公平之间的永恒张力。它不是一本枯燥的历史教科书,而是一部关于人类在现代化进程中挣扎求生的史诗。

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