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出版者:科学出版社

作者:傲视鼎考试与辅导高分研究组

出品人:

页数:269

译者:

出版时间:2004-4-1

价格:24.80元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030131270

丛书系列:

图书标签:

• 内科学
• 医学
• 临床医学
• 疾病内科
• 诊断学
• 治疗学
• 医学教材
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《宇宙的低语：暗物质与暗能量的探索之旅》 内容简介 本书带领读者踏上一场横跨宇宙尺度的探索之旅，聚焦于现代物理学最前沿、也最为神秘的两大谜团：暗物质与暗能量。这不是一本枯燥的教科书，而是一部充满思辨与激情的科普著作，旨在揭示宇宙中那“看不见”的95%是如何塑造我们所见万物的。 第一章：引力之谜与缺失的质量 我们生活的宇宙，由恒星、行星、星系构成的可见物质，仅占总质能的5%左右。自从20世纪初，特别是弗里茨·茨威基对后发星系团的观测开始，一个令人不安的现实浮出水面：星系和星系团的运动速度远超基于可见物质计算的引力束缚所需。如果引力定律（牛顿或爱因斯坦的广义相对论）是正确的，那么一定存在着某种我们无法直接观测到的物质——暗物质。 本章将详细梳理发现暗物质的间接证据链条。我们从星系旋转曲线的“平坦化”现象入手，深入分析星系团的动力学质量测定。随后，我们将重点探讨引力透镜效应，无论是宏观引力透镜还是微弱引力透镜，它们如同宇宙的放大镜，清晰地揭示了质量的分布与光线的弯曲程度之间的定量关系。通过对透镜效应的分析，我们能够绘制出暗物质的“幽灵地图”，展示其在星系晕中弥散分布的形态。 此外，本章还将回顾关键的碰撞事件，特别是著名的“子弹星系团”的观测结果。这次观测提供了最直接的证据，分离了普通物质（通过X射线观测到的热气体）与引力主导物质（暗物质）的位置，有力地支持了暗物质是一种不与电磁力发生相互作用的“非重子”物质的假设。 第二章：候选者谱系：从WIMP到轴子 如果暗物质不是普通原子构成的，那它究竟是什么？本章将系统梳理当前物理学界提出的主要暗物质候选者。 我们首先探讨弱相互作用重粒子（WIMPs），这是曾经最主流的理论模型。WIMP源于超对称理论（Supersymmetry, SUSY），它们质量较大，只通过引力、弱核力和（可能存在的）暗电磁力与其他粒子相互作用。本章将详述LHC实验（如ATLAS和CMS）如何试图在高能对撞中直接产生WIMP，以及深地探测实验（如XENONnT、PandaX）如何利用液态氙或锗晶体，试图捕捉WIMP与普通原子核碰撞时产生的微弱闪光或电离信号。我们也将讨论这些实验的灵敏度边界，以及它们对WIMP模型的持续“挤压”。 接着，我们将目光投向更轻的粒子，如轴子（Axions）。轴子最初是为了解决强CP问题而被引入的理论粒子，其质量极低，但可能通过与光子发生微弱耦合而得以存在。本章将介绍用于探测轴子的独特实验装置，例如利用强磁场将轴子转化为微波光子的腔共振实验（如ADMX）。 此外，我们还会简要介绍其他更具投机性的模型，包括原初黑洞（Primordial Black Holes, PBHs）的复兴，以及暗光子（Dark Photons）等更复杂的暗物质部门模型，探讨它们各自的理论动机和观测上的签名特征。 第三章：宇宙加速的推手：暗能量的起源 时间快进到1998年，两支独立的超级新星观测团队（高红移超新星搜索队和超新星宇宙学计划）带来了颠覆性的发现：宇宙膨胀正在加速。驱动这种加速的神秘力量，被命名为暗能量。 本章深入探讨暗能量的本质。最简单的解释是爱因斯坦的宇宙学常数（$Lambda$），它代表了真空本身的能量密度。然而，理论预测的真空能密度比观测值高出惊人的$10^{120}$倍，这是理论物理学中最大的不匹配之一，被称为“宇宙学常数问题”。 为了应对这一挑战，我们考察了替代性的动态暗能量模型，例如昆虫（Quintessence）理论。昆虫模型认为暗能量是一种遍布宇宙的标量场，其能量密度随时间变化，允许我们用一个“状态方程”来描述其行为。本章会解释如何通过精确测量宇宙微波背景（CMB）、重子声学振荡（BAO）和大型结构形成来限制暗能量的状态参数$w$。 第四章：CMB的低语与大尺度结构 宇宙微波背景辐射（CMB）是宇宙大爆炸的余晖，它携带了关于早期宇宙的重要信息，也是我们区分暗物质与暗能量模型的最有力工具之一。 本章重点阐述CMB各向异性谱图（功率谱）中，声子振荡峰的相对高度和位置如何精确地确定了普通物质（重子）、暗物质和暗能量的相对密度。我们详述普朗克（Planck）卫星和阿克玛（ACT）等实验如何以前所未有的精度绘制出这些“涟漪”，从而确定了当前的宇宙学标准模型（$Lambda$CDM模型）的精确参数值。 同时，本章也探讨了暗物质如何影响大尺度结构的形成。在早期宇宙中，引力坍缩的“种子”主要由暗物质团块提供，普通物质随后落入这些势阱中形成了星系和星系团。通过模拟和观测星系团的形成历史，我们可以验证暗物质作为“骨架”的有效性。 第五章：未来的战场：更精密的测量与新物理 我们对暗物质和暗能量的理解仍处于初级阶段。本书的最后一部分展望了未来十年的关键实验和理论突破方向。 在暗物质探测方面，下一代实验将着眼于更低的能级和更精细的区分背景噪声。例如，地下实验室正在升级，力求达到前所未有的灵敏度，希望能捕捉到那些与物质相互作用极其微弱的轻量级粒子。同时，空间望远镜和地面加速器将继续在暗物质的“侧翼”进行搜索。 在暗能量方面，未来任务（如欧洲空间局的欧几里得（Euclid）任务和NASA的罗马（Roman）空间望远镜）将以前所未有的广度和深度绘制三维宇宙图景。通过精确测量数亿个星系的位置和形状，它们的目标是检测$w$参数是否随时间发生变化，从而判定暗能量是常数（$Lambda$）还是动态场（昆虫）。 本书总结道，暗物质与暗能量不仅是物理学中的“缺失部分”，更是通往新物理学、理解引力本质、甚至探索宇宙最终命运的关键钥匙。它们代表了人类知识的边界，也是我们探索宇宙终极奥秘的永恒驱动力。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，硬壳的质地拿在手里沉甸甸的，很有分量感。封面的设计简洁又不失专业气息，米白色的底色衬托着深蓝色的书名，那种低调的奢华感一下子就抓住了我的注意力。我本来对医学书籍的审美要求不高，觉得它们无非就是灰蒙蒙的，但这本书完全打破了我的固有印象。内页的纸张选择也非常考究，光滑却不反光，印刷的字体清晰锐利，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。翻开书页时，那种新书特有的油墨香气混合着纸张的清香，让人心情舒畅，仿佛预示着一场知识的盛宴即将展开。我特意留意了一下目录的排版，结构清晰，逻辑性极强，从基础的病理生理到具体的临床表现和治疗方案，过渡得非常自然流畅。作为一名医学爱好者，这种细节上的用心程度，无疑为这本书增添了极高的收藏价值。它不只是一本工具书，更像是一件精美的艺术品，摆在书架上也是一道亮丽的风景线。我特别喜欢它封底那段引言，寥寥数语，却道出了医学的复杂与人文关怀的并重，让人对后续的内容充满了期待。

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我花了整整一个周末的时间来研读这本书的“心血管系统疾病”部分，感受是相当的震撼。作者的叙述方式极为高明，完全抛弃了那种冷冰冰的、堆砌术语的教科书式写法，而是采用了更接近于临床思维导图的逻辑推进。比如，在阐述高血压的发病机制时，它不是简单地罗列复杂的生化通路，而是通过一个生动的临床病例切入，将复杂的理论巧妙地融入到病程的描述之中，让你仿佛置身于诊室，与医生一同思考病因。我尤其欣赏它对“鉴别诊断”的处理，那些以往让我头疼不已的相似症状，在作者的笔下，变得层次分明，每一个需要排除的疾病，都给出了精准的“提示点”，这对于提高我的临床判断能力简直是神来之笔。书中插入的那些精细的手绘插图，线条流畅，对病理变化的体现入木三分，比那些僵硬的计算机生成的图片更具生命力，让人过目不忘。阅读过程中，我不得不频繁地查阅旁注，但这并非因为内容晦涩，而是因为作者提供的知识点密度太高，每一个小小的脚注都可能隐藏着一个重要的临床要点或者最新的研究进展。

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这本书的实用价值，远超出了其作为一本纯理论著作的范畴。它在每个主要疾病章节的末尾，都设置了一个“临床思维训练”模块。这些模块不是简单的选择题，而是基于真实复杂病情的“迷你案例分析”，要求读者根据给出的初始症状、体征和初步检查结果，推导出最可能的诊断和下一步的诊疗计划。这些案例设计得极其巧妙，往往设置了至少一个“陷阱”或干扰项，迫使读者必须进行深入的逻辑推理，而不是依赖死记硬背。我发现，仅仅是进行这些案例的推演过程，我的思维敏锐度就得到了显著的提高。此外，书中对一些罕见病和疑难杂症的介绍，也非常到位，它们没有过多篇幅，但总结的病因病理和关键鉴别点却非常精炼，为我拓宽了知识边界。这本书真正做到了“教人以渔”，它提供的不是一个固定的答案，而是一套解决问题的思考框架和工具箱，这对于任何希望在医学领域深耕的人来说，都是无价之宝。它真正地将书本知识转化成了可以操作和应用的能力。

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这本书在体系结构上展现出一种宏大而精微的格局。它并没有将各个系统割裂开来，而是巧妙地构建了一个相互关联的网络。例如，在阐述内分泌系统紊乱如何影响心血管和肾脏功能时，它运用了大量的流程图和相互引用的方式，清晰地展示了“牵一发而动全身”的复杂性。这使得我在记忆和理解时，不再是孤立地背诵器官功能，而是将其置于一个动态的生理平衡体系中去把握。特别值得称赞的是，它对“循证医学”的贯彻是极其彻底的。每一个推荐的治疗指南或诊断标准，后面都附带着清晰的证据等级标注，这让读者能够明确知道哪些是金标准，哪些是基于最新研究的探索性建议。对于我这种需要精确和权威信息的读者来说，这种透明度是至关重要的。它教会的不仅仅是“应该怎么做”，更是“为什么这么做”。这种严谨性，让这本书的学术价值得到了极大的提升，完全可以作为进阶学习的必备参考书。

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说实话，我最开始对这类专业书籍的“可读性”是持怀疑态度的，总觉得它们要么太学术化让人难以入口，要么就过于简化而失去深度。然而，这本书在这两者之间找到了一个绝佳的平衡点。它的语言风格带着一种沉稳而富有感染力的力量，让你在学习枯燥知识点时，依然能保持高度的专注。举个例子，在讨论消化道溃疡的治疗方案演变时，作者用了大段的篇幅来回顾历史上的关键性研究，这种历史的纵深感，让现代的治疗方案显得不再是孤立的知识点，而是人类智慧不断试错和完善的结晶。这种叙事手法极大地激发了我对这门学科的敬畏感和学习的内驱力。再者，书中对一些常见病的误区进行了专门的辟谣和深入分析，这些内容往往是其他教材会略过或轻描淡写的，但它们恰恰是基层医生和非专业人士最容易犯错的地方。这种对细节的关注，体现了编者深厚的临床经验和高度的责任心。读完一个章节，我常常感觉自己不仅仅是学习了知识，更像是完成了一次与领域内大师的深度对谈。

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