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出版者:浙江大学出版社

作者:易大义

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:1999-10

价格:10.00

装帧:平装

isbn号码:9787308003292

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瀚海星辰：现代宇宙学与暗物质探索 图书简介 本书深入探讨了现代宇宙学的核心议题与前沿探索，旨在为读者勾勒出一幅宏大而精密的宇宙图景。我们不再满足于牛顿力学的经典框架，而是踏入了爱因斯坦广义相对论所开辟的崭新领域，去理解时空的弯曲、引力的本质，以及宇宙的起源、演化与最终命运。 第一部分：宇宙的基石——广义相对论与大爆炸模型 本书从爱因斯坦的广义相对论（General Relativity, GR）入手，详细阐述了时空几何如何与物质和能量相互作用。我们首先回顾了狭义相对论对时间、空间概念的颠覆，然后重点解析了爱因斯坦场方程的物理含义——它不仅是描述引力的数学工具，更是宇宙演化的总纲。从场方程的静态解（如史瓦西解，描述黑洞的引入）出发，逐步过渡到动态解，为理解膨胀宇宙奠定理论基础。 随后，我们将视角转向大爆炸模型（Big Bang Cosmology）。这不是一个关于“爆炸”瞬间的描述，而是一套关于宇宙从极热、极密状态膨胀至今的完整历史叙事。我们将详细梳理支持大爆炸模型的三大支柱证据： 1. 宇宙的膨胀（哈勃定律）： 介绍埃德温·哈勃的观测如何确立了星系退行的事实，并推导出宇宙尺度的膨胀速率。我们探讨了红移现象的物理机制，并解释了标准的ΛCDM模型中“膨胀”与“运动”的区别。 2. 宇宙微波背景辐射（CMB）： 深入解析CMB的发现历程、物理起源（复合时期），以及它作为宇宙“婴儿照片”所蕴含的早期宇宙信息。重点讨论了CMB的各项异性（如偶极子、四极矩），以及这些微小波动如何成为结构形成理论的种子。 3. 轻元素丰度（BBN）： 解释太初核合成（Big Bang Nucleosynthesis）的过程，特别是宇宙在诞生后最初几分钟内氢、氦、锂等轻元素相对丰度的精确预测值与实际观测值的高度吻合，这是对早期高温高密状态的直接物证。 第二部分：隐藏的构造者——暗物质的谜团 如果说普通物质（原子）构成了我们所见的一切，那么暗物质（Dark Matter）则构成了宇宙结构的主体和引力骨架。本部分将全面剖析暗物质的证据链和候选粒子。 暗物质存在的观测证据是理解其重要性的关键。我们不依赖理论猜测，而是从多尺度观测入手： 星系尺度的旋转曲线： 经典开普勒定律在星系外围失效，暗示存在大量不可见的质量晕。我们将对比牛顿引力预测与实际观测，量化暗物质的贡献。 星系团的动力学和引力透镜效应： 从茨维基对后发星系团的早期观测，到利用强引力透镜和弱引力透镜技术对背景光线扭曲的精确测量，揭示了质量分布与可见物质的严重不匹配。特别是子弹星系团的观测，被视为暗物质存在的“铁证”，因为它清晰地分离了普通物质（X射线气体）与引力质量（透镜效应）。 宇宙大尺度结构（LSS）： 分析星系团和星系在空间中的分布规律，特别是功率谱的分析，展示了暗物质在引力坍缩中扮演的先导角色，加速了恒星和星系的形成。 随后，我们进入暗物质的粒子性质探讨。本书批判性地审视了主流的冷暗物质（CDM）模型，并介绍其主要候选者： 弱相互作用重粒子（WIMPs）： 曾经的主流理论，基于超对称性等扩展模型。我们讨论了通过直接探测（如XENONnT实验）、间接探测（如寻找湮灭产物）和对撞机实验（如LHC）的搜索策略与当前限制。 轴子（Axions）： 探讨其作为解决强CP问题的理论动机，以及新型探测技术（如ADMX）如何试图捕捉它们与光子的耦合。 惰性中微子（Sterile Neutrinos） 和其他更轻或更重的粒子模型。 第三部分：宇宙加速与未知的驱动力——暗能量的挑战 进入21世纪，观测天文学迎来了对宇宙演化最深刻的颠覆：宇宙正在加速膨胀。本部分聚焦于暗能量（Dark Energy）及其对宇宙学常数问题的挑战。 超新星观测（Type Ia Supernovae）： 详细介绍如何利用 Ia 型超新星作为“标准烛光”来测量遥远距离和膨胀率。正是这些观测结果，无可辩驳地指向了宇宙膨胀的加速趋势。 暗能量的性质： 探讨驱动这种加速的宇宙学常数（Λ），它在爱因斯坦场方程中的回归，以及它对宇宙能量密度的主导地位。我们讨论了暗能量的密度参数 $Omega_{Lambda}$ 如何影响宇宙的未来（“大冻结”或“热寂”）。 挑战与替代模型： 分析宇宙学常数与量子场论零点能之间惊人的120个数量级差异（真空灾难），这是理论物理学面临的最大未解难题之一。我们简要介绍了几种替代暗能量的理论尝试，例如动态的精质场（Quintessence）模型，以及检验引力理论是否在宇宙尺度上发生偏离的修改引力（Modified Gravity, f(R)）理论。 第四部分：结构形成与信息提取 本书的最后部分将理论模型与实际观测数据紧密结合，关注宇宙演化中的具体物理过程。 结构形成的层次性（Bottom-Up）： 解释在暗物质晕的引力作用下，小尺度的结构（矮星系）如何先于大尺度结构（星系团）形成，最终组成了我们今天看到的宇宙网状结构。 宇宙学的精确测量： 深入介绍詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和未来巨型望远镜（如ELT）对早期星系形成的观测能力，以及对哈勃常数 $H_0$ 的张力（即早期宇宙和晚期宇宙测量结果的不一致性）所带来的潜在物理学意义——这可能暗示着标准ΛCDM模型需要修正，也许存在新的早期宇宙物理学。 本书旨在以严谨的物理学框架为基础，结合最新的实验和天文观测数据，引导读者穿梭于黑洞视界、早期暴胀、暗物质粒子猎捕和宇宙加速膨胀的宏大叙事之中，全面理解我们对宇宙认识的深度、广度以及尚未触及的未知领域。

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在书店里，这本书以一种低调而内敛的方式吸引了我的目光。它没有花哨的宣传语，也没有醒目的插画，仅仅是那个简洁的封面和“计算方法”四个字，就足以引起我的注意。我一直坚信，真正的智慧往往隐藏在最朴素的外表之下。我对那些能够用最精炼的语言和最严谨的逻辑来阐述复杂概念的书籍情有独钟。我希望通过阅读这本书，能够了解那些能够帮助我们处理海量数据、优化复杂系统、甚至是预测未来趋势的“计算方法”。这种对未知领域的好奇心，驱使着我想要深入探索，学习如何运用这些强大的工具，去解决那些摆在我们面前的难题，从而不断提升自己的认知边界。

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我被这本书的封面设计所吸引，一种低饱和度的颜色搭配，传递出一种沉静而专注的气息。书名“计算方法”简洁有力，直接点明了主题，让我立刻产生了一种想要深入了解的冲动。我一直对那些能够赋予我们解决复杂问题的能力的学科充满热情。我深信，任何看似棘手的问题，都可能隐藏着其内在的计算规律，而这本书，或许就能为我揭示这些规律。我期待着能够在这本书中找到那些能够帮助我系统性地分析问题、设计解决方案的“计算方法”，从而在我的学术研究或个人兴趣领域，能够更有效地推进工作，获得更深入的理解和突破。

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这本书的封面设计，虽然没有华丽的图案，却有一种质朴而沉稳的力量。深邃的蓝色调，如同浩瀚的宇宙，又似深邃的海洋，暗示着其中蕴含的知识的广度和深度。“计算方法”这几个字，清晰地印在中央，简洁却不失力量，让我对这本书所要传递的内容充满了好奇。作为一名对数字和逻辑有着天然敏感的人，我总是会被那些能够揭示事物本质，提供解决问题思路的学科所吸引。我常常在思考，那些看似抽象的数学原理，究竟是如何被转化为解决实际问题的工具的？我猜测，这本书一定为我打开了一扇窗，让我得以窥见那些隐藏在数字背后的奥秘，学习如何运用这些“计算方法”来分析、模拟和预测，从而更深入地理解这个世界。

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拿到这本书的瞬间，我就被它散发出的那种学术气息深深吸引住了。封面的排版和字体选择都透露着一种严谨和专业的态度，让人不由自主地对书中内容产生一种敬畏感。我平时就喜欢钻研一些与逻辑推理和算法设计相关的书籍，所以“计算方法”这个书名立刻就勾起了我的兴趣。我脑海中浮现出的画面是，这本书里一定包含着各种精妙的数学模型和算法，它们像一把把锋利的“手术刀”，能够精准地剖析和解决现实世界中遇到的各种复杂问题，从科学研究到工程实践，无所不包。我期待着能够在这本书中学习到如何运用这些“计算方法”，去理解那些深奥的原理，并最终能够将它们转化为实际应用的强大能力，为我的知识体系增添更多坚实的基石。

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这本书的封面设计简洁而有力，主色调的选取让人一眼就能感受到一种沉静的思考氛围，深邃的蓝色背景仿佛蕴含着无尽的知识海洋，而书名“计算方法”则以一种清晰、现代的字体呈现，在视觉上形成了强烈的焦点。当我拿到这本书时，首先吸引我的就是它沉甸甸的分量，这不仅是纸张的厚度，更是内容深度的一种暗示，让我对即将展开的阅读之旅充满了期待。我一直对那些能够将复杂概念化繁为简，并用严谨逻辑来支撑的学科深感兴趣，而“计算方法”这个名字恰好触动了我内心深处的求知欲。我设想，这本书中一定蕴含着一系列解决各种数学和工程难题的强大工具，能够帮助人们更有效地处理和分析数据，甚至在看似无解的问题中找到突破口。

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排版太差了!!!万恶的高校教材制度，害偶对计算方法没好感。

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排版太差了!!!万恶的高校教材制度，害偶对计算方法没好感。

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排版太差了!!!万恶的高校教材制度，害偶对计算方法没好感。

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……公式上面的纰漏好多啊！那种类似于前后抄错啊之类的问题，符号写错数字抄错上下文矛盾，超级耽误时间又误导读者，好气

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……公式上面的纰漏好多啊！那种类似于前后抄错啊之类的问题，符号写错数字抄错上下文矛盾，超级耽误时间又误导读者，好气