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出版者:浙江古籍出版社

作者:崔相烈

出品人:

页数:192

译者:

出版时间:2004-7-1

价格:28.80元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787805189840

丛书系列:

图书标签:

• 童书
• 生物科学
• 科普
• 科学普及
• 生物学
• 趣味科学
• 青少年
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《探索无限：现代物理学的基石与前沿》 一部全面深入、极具洞察力的现代物理学导览，带你领略宇宙的终极奥秘。 --- 引言：拨开迷雾，直抵实在的本质 自古以来，人类对“世界是如何构成”的追问从未停歇。从亚里士多德的四元素说到牛顿的经典力学，我们对自然现象的理解经历了数次翻天覆地的革命。然而，进入二十世纪，随着原子内部的奇特行为和宇宙尺度的宏大结构被揭示，旧有的框架轰然倒塌，取而代之的是一套更深邃、更具颠覆性的理论体系——现代物理学。 《探索无限：现代物理学的基石与前沿》并非一本枯燥的教科书，它是一次邀请，邀请所有对宇宙本源、物质实在充满好奇心的求知者，共同踏上这场从微观粒子到浩瀚星系的思维探险。本书旨在系统梳理和深入阐释支撑现代物理学大厦的两大支柱——相对论与量子力学——及其催生的诸多分支领域，让你清晰地把握当代科学对自然界最深刻的认知。 --- 第一部分：时空重塑——相对论的广阔视野 本部分将带领读者穿越时空的迷雾，理解爱因斯坦如何彻底改变了我们对空间、时间、质量和能量的看法。 第一章：狭义相对论的革命 光速不变原理的逻辑推导： 深入探讨伽利略变换失效的临界点，以及光速恒定如何成为宇宙的基本公理。 时间的相对性与尺度的收缩： 以生动的实例和清晰的数学逻辑（无需繁复计算），解释“同时性”的消失，以及高速运动对时间流逝和物体长度测量的影响。 质能等价的终极表达： 详细剖析 $E=mc^2$ 的深刻内涵，不仅解释核能的来源，更阐述了质量与能量在物理实在中的互换地位。 第二章：广义相对论的几何之美 引力的几何化解释： 从等效原理出发，解释为什么牛顿的“超距作用力”被时空弯曲所取代。引力不再是一种力，而是时空自身的几何属性。 引力场与物质的对话： 探讨物质如何“告诉”时空如何弯曲，时空如何“告诉”物质如何运动的精妙循环。 黑洞的诞生与视界： 详细介绍史瓦西半径、事件视界、奇点的概念。通过对强引力场效应的描述，揭示宇宙中最极端物体的物理特性。 引力波的探测与意义： 追溯爱因斯坦预言到 LIGO 等实验成功探测引力波的全过程，阐释引力波作为“时空涟漪”对天体物理学研究的革命性价值。 --- 第二部分：微观世界的奇妙规则——量子力学的深层逻辑 如果说相对论描绘了宇宙的宏大骨架，那么量子力学则揭示了构成这一切的微小粒子的怪诞本质。 第三章：量子起源与波粒二象性 黑体辐射与普朗克的量子假设： 回溯物理学遭遇的“紫外灾难”，理解能量量子化的历史必然性。 光电效应与光子的确立： 阐述爱因斯坦如何利用量子概念解释光电效应，巩固了光的粒子性认识。 物质的波性： 德布罗意物质波的提出，以及戴维孙-革末实验对电子波性的证实，确立了微观粒子兼具波与粒的二象性。 第四章：薛定谔的方程与概率的统治 波函数的物理意义： 深入解析 $Psi$ 符号所代表的概率幅，以及玻恩对波函数平方的概率解释。 不确定性原理： 详细阐述海森堡对物理世界精确测量的根本限制。理解动量和位置、能量和时间之间不可分割的内在关联。 量子叠加态与测量问题： 探讨著名的“薛定谔的猫”思想实验，剖析量子态在被观测前处于多种可能性的叠加，以及测量行为导致波函数“坍缩”的哲学与物理难题。 第五章：量子场论的统一尝试 量子电动力学（QED）： 介绍费曼图，理解光子作为电磁相互作用的媒介，如何精确描述电子与光子的相互作用。 标准模型的构建： 梳理夸克模型、轻子家族，以及规范玻色子（W、Z、胶子）如何共同构成了描述除引力外所有基本粒子及其相互作用的框架。 希格斯机制与质量的起源： 解释希格斯场如何赋予基本粒子质量，以及对标准模型最后一块拼图——希格斯玻色子的发现的全面回顾。 --- 第三部分：前沿探索与未解之谜 现代物理学的疆域远未封闭，本部分聚焦于当前科学界最活跃、最具挑战性的研究方向。 第六章：宇宙学的深入探究 大爆炸模型的证据链： 详述宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其重要性，以及哈勃定律对宇宙膨胀的确认。 暗物质的引力证据： 探讨星系旋转曲线异常、引力透镜效应等证据，解释我们对宇宙物质构成中缺失的70%的认知。 暗能量与加速膨胀： 介绍宇宙加速膨胀的惊人发现，以及暗能量作为一种驱动宇宙加速膨胀的神秘力量所扮演的角色。 第七章：量子引力——终极理论的呼唤 理论的冲突点： 剖析广义相对论（宏观、连续）与量子力学（微观、离散）在描述极端条件（如奇点、普朗克尺度）下产生的不可调和的矛盾。 弦理论的几何尝试： 介绍将基本粒子视为一维振动的“弦”，以及对额外维度的探索。 圈量子引力（LQG）的路径： 探讨另一种尝试，将时空本身量子化，探索时空是否由离散的“量子”构成。 结语：科学家的谦卑与好奇 本书最后将总结现代物理学所达到的令人惊叹的高度，同时也强调了我们知识的局限性。从宇宙的诞生到量子纠缠的神秘性，人类对自然的理解正不断深化，但新的问题也随之浮现。这趟探索之旅，不仅是知识的积累，更是对人类理性与想象力极限的挑战。 《探索无限：现代物理学的基石与前沿》承诺为你提供一个清晰、深入且充满启发性的视角，理解我们所处的这个奇妙宇宙的根本运作法则。

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哇，这本书简直是打开了新世界的大门！我一直对生物科学领域充满了好奇，但很多专业书籍都晦涩难懂，读起来像是在啃一本枯燥的教科书。然而，这本书完全颠覆了我的认知。作者的叙述方式极其生动有趣，仿佛是在跟我进行一场咖啡馆里的深度对话。他没有堆砌那些让人望而生畏的术语，而是用极其生活化的例子来解释复杂的生物学概念。比如，他讲到基因编辑技术时，不是直接抛出CRISPR-Cas9的复杂机制，而是通过一个精妙的比喻，让我瞬间明白了其中的原理和潜在的应用前景。尤其是关于生物多样性和进化的章节，作者的洞察力令人惊叹。他不仅梳理了达尔文的经典理论，还巧妙地融入了最新的分子生物学发现，让进化论不再是静止的历史，而是一个动态的、正在我们身边发生的宏大叙事。读完这些章节，我感觉自己对生命的起源和演化过程有了更深层次的理解，不再是死记硬背的知识点，而是活生生的生命故事。这本书的图文排版也非常用心，那些精心设计的插图和信息图表，不仅美观，更起到了画龙点睛的作用，让抽象的概念变得具象化，极大地提升了阅读体验。总的来说，这本书的知识密度非常高，但叙述的流畅度和趣味性却丝毫不减，绝对是科普读物中的精品，强烈推荐给所有对生命科学感兴趣的朋友们。

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我必须承认，在拿起这本书之前，我对某些生物学分支的印象还停留在高中课本的水平，充满了刻板和过时的认知。这本书像一股强劲的清流，彻底刷新了我的世界观。它最厉害的一点，在于它敢于触碰那些充满争议和伦理困境的前沿话题。比如，在讨论人类基因组计划的后续影响时，作者没有采取简单的赞美或者批判，而是呈现了多方专家的观点，甚至引用了一些哲学家对生命本质的拷问，引导读者去思考科学发展背后的伦理边界。这种对复杂性的坦诚展现，让这本书的厚重感一下子提升了好几个档次。阅读过程中，我频繁地停下来，不是因为不懂，而是因为被某些观点深深震撼，需要时间去消化和反思。书中对实验设计和科学方法论的讨论也极其精辟，它揭示了科学发现背后的“不确定性”和“试错”过程，让人理解到，科学并不是一条笔直的坦途，而是充满了曲折和偶然性。这种对科学“人性化”一面的描绘，极大地拉近了读者与科学家的距离，让我感觉科学不再是高高在上的象牙塔里的活动，而是与我们日常生活息息相关的探索。我强烈推荐给那些喜欢批判性思考、不满足于标准答案的读者。

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如果用一个词来概括我的阅读感受，那就是“启发性”。这本书带给我的知识冲击，更多的是引发了一系列“连锁反应”式的思考。它并不只是告诉你“是什么”，更重要的是引导你去思考“为什么会这样”以及“接下来会怎样”。比如，在探讨微生物与宿主互作关系时，作者提供了一个非常新颖的视角——将免疫系统和肠道菌群看作是一个高度复杂的“双边贸易网络”，而不是简单的“敌我对抗”。这个类比瞬间打通了我之前对免疫学的一些困惑，让我意识到生物系统内在的复杂平衡比我们想象的要精妙得多。这种提供新框架、新视角的叙事手法，是这本书最宝贵的地方。它挑战了许多约定俗成的观点，鼓励读者以更加开放和系统化的思维去看待生命现象。对于那些已经在某一领域有一定基础，渴望看到学科间如何整合、如何产生新洞见的读者来说，这本书简直是量身定做。它成功地搭建了一座桥梁，连接了基础理论与实际应用，让你明白最新的科研成果是如何一步步从实验室走向现实世界的，对于职业规划或者科研兴趣的培养都有着不可估量的积极作用。

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老实说，市面上科普书很多，但真正能让人产生“临场感”的却凤毛麟角。这本书在营造沉浸式体验方面做得非常出色。作者仿佛是一位经验丰富的导游，带领我们穿梭于微观的细胞世界和宏大的生态系统之间。特别是描述分子机器如何协同工作的那几章，作者的语言充满了动态感和张力，我仿佛能“看见”DNA聚合酶如何沿着双螺旋结构移动，或者线粒体如何在细胞内进行能量转换。这种生动的描绘，得益于作者对细节的精准捕捉和对过程的清晰还原。更妙的是，作者还穿插了一些关于著名科学家的“小传记”，这些侧面描写，不仅补充了历史背景，更展现了这些科学巨匠在面对重大科学难题时的心路历程——他们的挣扎、他们的灵光乍现、他们的学术争论。这些“人情味”的注入，让冰冷的科学原理瞬间变得有血有肉，极大地激发了读者的探索欲望。我甚至感觉自己不是在阅读，而是在参与一场跨越时空的科学探险，每揭开一个新领域，都伴随着强烈的成就感。这本书不仅是知识的载体，更是一份激发想象力的火花。

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这本书的结构设计和内容的编排简直是教科书级别的示范！我尤其欣赏作者在不同主题之间的过渡处理，那种自然而然的逻辑衔接，让读者在不知不觉中完成了知识体系的构建。它不是零散的知识点堆砌，而是一条清晰、有力的逻辑主线贯穿始终。我发现自己读起来非常轻松，因为作者总是能把握好“深度”和“广度”之间的平衡。在讲解某些前沿领域，比如合成生物学或者神经科学的交叉点时，作者毫不含糊地深入挖掘，提供了足够的信息量供深度思考，但同时又适时地将视角拉回到宏观层面，提醒我们这些技术对人类社会可能带来的深远影响。这种“打一枪换一个地方”的叙事节奏，有效地避免了读者在某个知识点上陷入泥潭而感到疲惫。更让我感到惊喜的是，作者似乎非常了解普通读者的知识盲区，他总是在关键点插入一些“背景知识补充”的小栏目，这些补充材料虽然不属于主线叙述，但对于理解后续内容却至关重要，极大地降低了阅读门槛，让一个非专业背景的读者也能自信地跟上节奏。这本书的价值在于，它不仅仅是知识的传递，更是在培养读者的科学思维方式——那种质疑、求证、以及从不同角度看待问题的能力。这远比记住几个专业名词要宝贵得多。

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