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出版者:华南理工大学出版社

作者:郑克俊 编

出品人:

页数:315

译者:

出版时间:2003-8

价格:29.80元

装帧:简裝本

isbn号码:9787562319993

丛书系列:

图书标签:

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穿越星河的旅程：宇宙简史与未来展望 一、引言：凝望深空，探寻起源 自古以来，人类的目光便未曾离开过头顶那片浩瀚无垠的夜空。从早期的天文观测到现代的深空探测，我们对宇宙的好奇心从未停歇。本书并非是枯燥的物理定律堆砌，而是一部带领读者进行一次壮阔的星际漫游的导览手册。我们将从宇宙诞生之初的微小奇点讲起，穿越数十亿年的光阴，去触摸那些遥远星系的脉搏，探寻生命存在的可能性，并最终展望人类文明在宇宙中的未来定位。 二、太初之声：宇宙的创世史诗 我们将深入探讨“大爆炸”理论的最新进展，而非仅仅停留在基础概念的介绍。 2.1 极早期宇宙的量子涨落与暴胀时代： 在时间尚未被完整定义的那一刻，宇宙是如何从一个密度无限大的点膨胀到如今规模的？本书将细致剖析暴胀理论如何解决了视界问题和视平坦性问题，并解释微小的量子涨落如何成为日后星系形成的基础“种子”。我们还会讨论引力波背景辐射的探测对于验证早期宇宙模型的关键意义。 2.2 黑暗时代的黎明： 大爆炸后约38万年，宇宙冷却到足以让电子和原子核结合形成中性原子，宇宙变得“透明”——这就是宇宙微波背景辐射（CMB）的来源。然而，在那之后到第一代恒星诞生的漫长“黑暗时代”，宇宙中充满了中性氢气。本书将重点分析暗物质在引导物质聚集、形成宇宙网结构中的核心作用，以及再电离时代的意义——当第一批恒星点燃时，它们发出的强紫外线如何“撕裂”了中性气体，为后来的复杂结构奠定了基础。 三、星辰的诞生与消亡：宇宙的熔炉 恒星是宇宙中物质的炼金术士，它们是构成我们身体的一切元素的来源。 3.1 原恒星的孕育与主序阶段： 我们将详细描绘分子云内部如何坍缩，温度和压力如何上升，直至核聚变被点燃。重点将放在太阳型恒星与大质量恒星在演化路径上的根本差异，以及主序星的能源效率和寿命周期。 3.2 壮丽的终章：超新星与重元素工厂： 当恒星耗尽核心燃料时，它们将以何种戏剧性的方式结束生命？我们将区分Ia型、II型超新星的物理机制。特别是对II型超新星（大质量恒星坍缩）的内部过程进行深入解析，探讨正是这种剧烈的爆炸，才将铁、金、铀等重元素播撒到星际空间，为下一代恒星和行星的形成提供了原材料。 3.3 奇异的残骸：中子星与黑洞的边界： 恒星死亡后的遗迹——白矮星、中子星和黑洞——代表了物质密度的极限。我们将探讨如何通过观测脉冲星的双星系统来精确测量中子星的质量，以及对事件视界望远镜（EHT）捕获的黑洞阴影图像的物理学解读，理解广义相对论在极端引力场下的表现。 四、行星的摇篮：宜居性的复杂图景 宇宙中恒星无数，行星更是不计其数。但“生命”的出现需要何种精确的条件？ 4.1 行星系统的形成与迁移： 行星是从原行星盘中“生长”出来的。本书将剖析吸积理论和核吸积理论，并解释巨行星（如木星）的轨道迁移如何深刻地影响了内太阳系（包括地球）的形成历史和稳定性。 4.2 宜居带的重新定义： 传统的“宜居带”概念（Goldilocks Zone）已经过时。我们将引入更先进的指标，如地质活动、磁场保护、大气层质量与成分、以及是否存在稳定的“稳定区”（如环绕红矮星的潮汐锁定行星）。此外，我们还将探讨“超级地球”的潜在宜居性，以及系外行星大气光谱分析（如詹姆斯·韦伯空间望远镜的观测成果）如何帮助我们寻找生物标记。 4.3 生命的化学起源与系外生命搜寻： 本书将从化学演化的角度，审视地球生命起源的必要条件，讨论RNA世界假说以及非水基生命的可能性。在SETI（搜寻地外文明计划）的背景下，我们将分析费米悖论的最新解答方向，并介绍“戴森球”等理论文明特征的搜寻策略。 五、宇宙的结构与命运：宏观尺度的奥秘 从星系到超星系团，宇宙呈现出令人惊叹的层级结构。 5.1 宇宙网与星系的演化： 物质并非均匀分布，而是形成巨大的“纤维”和“空洞”，构成了宇宙网。我们将探讨星系如何在这些结构中合并、吞噬，并演化成旋涡星系、椭圆星系或不规则星系。计算机模拟（如Illustris TNG项目）如何帮助我们重建过去130亿年的星系历史。 5.2 暗物质与暗能量的统治地位： 现代宇宙学最大的谜团在于：我们所能观测到的普通物质只占宇宙总质能的不到5%。本书将详细介绍暗物质（如WIMPs或轴子）的间接证据（旋转曲线、引力透镜效应），并深入阐述暗能量如何驱动宇宙加速膨胀，讨论$Lambda$CDM模型的现状与挑战。 5.3 宇宙的最终归宿： 基于暗能量的性质，宇宙的未来有多种可能：热寂（大冻结）、大撕裂或大坍缩。我们将基于当前的观测数据（如$w$参数的精确测量），推演哪一种命运对宇宙而言最为可能。 六、人类文明的星际展望 在理解了宇宙的过去和现在之后，我们必须思考人类在其中的位置。 6.1 星际旅行的理论与工程瓶颈： 本书将探讨超越化学火箭的推进技术，如核聚变推进、反物质驱动、乃至曲速驱动的理论基础，以及它们在能源、辐射防护和时间膨胀等方面的巨大工程挑战。 6.2 殖民其他世界的必要性与伦理： 面对地球资源的有限性，星际殖民是否是物种延续的必然选择？我们将讨论在火星、系外行星进行地球化改造（Terraforming）的科学可行性，以及跨越代际的星际飞船（Generation Ships）在社会学和心理学上面临的伦理困境。 结语：永恒的探索者 宇宙的知识如同无边的大海，我们在此书中所涉猎的，不过是溅起的一朵小小的浪花。每一次新的观测，每一次理论的突破，都将我们推向更深邃的未知。本书旨在激发读者对宇宙奥秘的敬畏与探索精神，因为正是这种对“我们从何而来，将往何处去”的追问，定义了人类文明的伟大。

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这本书的排版和语言风格，实在是太“反教材”了，这对我来说绝对是加分项。很多技术书籍的文字都像是在念说明书，干巴巴的，读起来非常费劲。但这本书的行文节奏把握得非常好，它知道什么时候该慢下来，用大量的篇幅去解释一个关键点，也知道什么时候可以稍微加快速度，进行知识的串联。最让我印象深刻的是，在介绍网络协议栈时，作者似乎完全抛弃了那种教科书式的层层封装，而是采用了“一次跨国旅行”的比喻，把数据包想象成一个包裹，从源头到目的地，层层拆解，每一层协议就像是贴在包裹上的不同标签和处理指令，解释得清晰透彻。读到TCP/IP三次握手和四次挥手那一段，我甚至可以想象出数据包在网络中往返协商的场景，那种生动感让我几乎忘记了自己正在阅读一本技术书籍。这种叙事技巧，极大地降低了学习的心理门槛，让那些原本让人望而生畏的协议细节变得像讲故事一样引人入胜，成功地将枯燥的技术知识转化成了有趣的知识体验。

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这本书的深度掌握得非常巧妙，它成功地在“入门友好”和“信息密度”之间找到了一个微妙的平衡点。我见过太多入门书，为了照顾新手，内容浅尝辄止，看完后感觉自己什么都没学到；也见过太多高深的书，上来就抛出一堆公式和抽象定义，让人望而却步。这本书则不然。它在介绍完基本概念后，总会很自然地引出一些“进阶思考”的小模块，比如在讲完存储器层次结构后，会有一个小节探讨为什么固态硬盘（SSD）的读写速度表现和传统机械硬盘（HDD）的瓶颈机制存在本质差异，并简单提及了主控芯片的作用。这些额外的、看似“超出基础”的内容，却恰好是读者在实际应用中会遇到的困惑。它没有强迫你深究底层电路图，而是用通俗的语言解释了技术演进的内在驱动力。这种“刚刚好”的拓展，让读者在建立稳固基础的同时，也能对当前计算机技术的发展方向有一个模糊但正确的概念，感觉自己不是在学习过时的知识，而是在为未来打下坚实的基础。

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我对这本书的阅读体验，可以用“大开眼界”来形容，但主要体现在那些我以为自己早就懂了，但实际上知其然而不知其所以然的部分。比如，关于操作系统那一块，我一直以为只要知道“多任务处理”和“内存管理”这些词汇就够了。但这本书深入探讨了进程与线程的区别，并且非常细致地分析了时间片轮转调度算法的优劣权衡，甚至还涉及到了死锁的几种经典预防和避免策略。作者在阐述这些内容时，运用了大量现实世界中的排队系统作为类比，比如银行柜台、高速公路收费站等等，使得原本充满专业术语的理论变得触手可及。更让我惊喜的是，书中并没有仅仅停留在概念层面，而是加入了一些关于现代操作系统（比如Linux和Windows内核的演变趋势）的简短分析，这让这本书的视野一下子拓宽了，不再是孤立的理论堆砌，而是与时俱进的知识体系。读完这部分，我再去看那些关于软件运行缓慢的讨论时，脑子里立刻能浮现出资源争夺和调度冲突的画面，这种底层洞察力的提升，是其他很多同类书籍所不具备的。

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这本书最大的优点，在我看来，是它对“思维模式”的引导而非仅仅是“知识点”的灌输。很多基础读物只会告诉你“A等于B”，但这本书更侧重于解释“为什么A要等于B”。例如，在讨论数据表示时，它不仅仅罗列了整数和浮点数的存储格式，而是花了大篇幅去解释定点数和浮点数在计算机设计中各自适用的应用场景，以及浮点数精度丢失的根本原因，从而让读者理解，所有的技术方案都是在不同约束条件下做的最优妥协。这种“追根溯源”的写作风格，让我从一个单纯的“知识接收者”变成了一个主动的“问题探究者”。读完后，我发现自己看任何技术文档或软件介绍时，都会不自觉地去思考其背后的设计哲学和取舍，这才是真正有价值的“基础”教育。它教会我的，远不止是计算机如何工作，更重要的是，如何像一个计算机科学家一样去思考和分析问题，这种思维框架的建立，是这本书带给我最宝贵的财富。

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这本书，说实话，拿到手里的时候，我本来是抱着一种“凑合着看吧”的心态的。毕竟“计算机基础”这个名字听起来就够枯燥了，感觉像是大学里那些为了填满课时而硬塞进来的教材。封面设计得也挺朴实，没有太多花哨的东西，让我一度怀疑这本书的实用价值。然而，当我翻开第一章，尝试去理解那些关于二进制和硬件结构的讲解时，意外地发现作者在处理复杂概念时，竟然用了不少生动形象的比喻。比如，他把CPU比作一个极其忙碌的工厂车间主管，把内存比作临时存放半成品的周转区，这种描述方式，让那些原本抽象到让人头皮发麻的术语，一下子变得立体起来，仿佛我能“看见”数据在计算机内部是如何流动的。我尤其欣赏作者在解释冯·诺依曼体系结构时所采用的叙事手法，他没有简单罗列结构图，而是构建了一个小小的历史场景，让你代入那个时代工程师的思考过程，从而真正理解为什么这种架构会成为后续所有计算机的基石。这种以“理解”为核心的编排思路，远超出了我预期的教科书式的讲解，更像是一位经验丰富的老师在耐心地为你剖析底层逻辑，让人感觉学习过程中的阻力大大减小了。

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