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出版者:OXFORD U.P

作者:Graham Peacock

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20030206

价格:NT$ 440

装帧:

isbn号码:9780199109326

丛书系列:

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好的，这是一份关于一本名为《牛津小学科学词典》（Oxford Primary Science Dictionary）之外的图书的详细简介，旨在确保内容丰富、专业，且不包含任何原书的任何信息。 --- 书名：《探索未知的边界：当代宇宙学与粒子物理学前沿》 作者： [此处可虚构一位权威学者的姓名，例如：艾伦·里德尔教授] 出版信息： [虚构出版社名称，例如：星辰之光学术出版社] 定价： [虚构价格] 页数： 约 850 页（含大量插图、图表与参考文献） --- 内容提要： 《探索未知的边界：当代宇宙学与粒子物理学前沿》并非一本面向初学者的入门读物，而是为高年级本科生、研究生以及专业研究人员量身打造的深度学术专著。本书汇集了二十一世纪以来，在宇宙学、暗物质、暗能量、引力理论以及标准模型拓展等领域取得的革命性进展，力求提供一个既严谨又具有前瞻性的知识框架。 本书结构清晰，分为三个宏大核心部分：第一部分：宇宙的宏观叙事与演化；第二部分：微观世界的精细结构与标准模型之外；第三部分：未竟的探索与未来展望。 第一部分：宇宙的宏观叙事与演化 本部分着重于理解我们所处的时空结构，从最基本的宇宙学原理出发，深入探讨了当前主导的宇宙学模型——Lambda-CDM模型的建立、验证及其面临的挑战。 第一章：广义相对论的几何化基础与宇宙学度规： 详细阐述了爱因斯坦场方程的数学形式，并重点分析了罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规在各向同性、均匀性假设下的物理意义。本章包含了对史瓦西解和克尔解的深入讨论，为理解黑洞的形成与性质奠定基础。 第二章：暴胀理论的精细检验与原初扰动： 暴胀理论作为解决早期宇宙平坦性、视界问题及磁单极子问题的关键机制，在本章得到了全面的审视。我们不仅回顾了早期暴胀模型（如混沌暴胀），更专注于现代的单场和多场暴胀模型，并通过对原初引力波和CMB（宇宙微波背景辐射）各向异性数据（如普朗克卫星数据）的分析，探讨了如何通过量子涨落的演化来预测观测到的功率谱。 第三章：暗物质的证据链与候选者： 本书对暗物质的讨论超越了传统的旋转曲线分析。我们深入探讨了引力透镜效应（强透镜与弱透镜）在探测暗物质晕结构中的应用，以及星系团碰撞（如子弹星系团）如何提供对非重子暗物质的直接证据。随后，本书详细分类讨论了WIMPs（弱相互作用大质量粒子）、轴子（Axions）以及惰性中微子等主要候选者，并结合直接探测（如XENONnT实验）和间接探测（如伽马射线暴观测）的最新结果，评估了各类模型的剩余生命力。 第四章：暗能量的本质与动力学： 暗能量构成了宇宙总能量密度的近70%，其本质是当代物理学最大的谜团之一。本章系统梳理了从宇宙加速膨胀观测（Ia型超新星）到最新的结构形成数据所提供的限制。我们详细分析了宇宙学常数（$Lambda$）的物理起源问题，并着重对比了如Quintessence（精质）、K-essence等动态暗能量模型，探讨了如何通过测量状态方程参数 $w(z)$ 的演化来区分不同模型。 第二部分：微观世界的精细结构与标准模型之外 本部分将视角从宏观的宇宙结构转向微观的基本粒子层面，探讨了粒子物理学的最新进展及其对宇宙早期状态的启示。 第五章：量子场论（QFT）的严谨回顾与对偶性： 这一章针对需要更扎实数学基础的读者，重新审视了规范场论、微扰论的局限性，并引入了现代高能物理中至关重要的概念，如共形场论（CFT）和AdS/CFT对偶性。对偶性理论被视为连接量子引力与量子场论的重要桥梁，在本章中进行了详尽的数学推导。 第六章：标准模型的胜利与局限： 虽然希格斯玻色子的发现标志着标准模型（SM）的圆满，但本书也清晰指出了SM在解释中微子质量、电弱对称性自发破缺的层级问题，以及其无法解释暗物质和引力时的结构性缺陷。本章详细介绍了SM的参数空间，并引入了有效场论（EFT）的框架来系统地描述超出SM的低能修正项。 第七章：超越标准模型（BSM）的理论构想： 这是本书的核心章节之一。我们深入探讨了解决SM根本性缺陷的几种主流方案： 超对称理论（SUSY）： 详细分析了MSSM（最小超对称标准模型）的谱线预测、拉格朗日量，以及LHC实验对低能SUSY的排除对理论的影响。 额外空间维度理论： 侧重于Randall-Sundrum（RS）模型和Large Extra Dimensions（LEDs），解释了它们如何通过维度卷曲机制来解决层级问题，并探讨了在未来高能对撞机上探测微小额外维度效应的可能性。 大统一理论（GUTs）： 探讨了SU(5)和SO(10)模型如何统一电磁力、弱核力与强核力，并分析了这些理论对质子衰变率的预测及其与实验观测的矛盾。 第三部分：未竟的探索与未来展望 本部分关注当前和未来实验项目的目标，以及理论物理学家正在尝试解决的终极问题。 第八章：中微子物理学的迷宫： 中微子质量的存在本身就证明了标准模型的不完整。本章深入分析了三种中微子振荡机制（太阳中微子、大气中微子、核反应堆中微子），并重点探讨了“正常层级”与“反向层级”的判别、CP破坏的寻找，以及“无菌中微子”（Sterile Neutrinos）作为暗物质候选者的可能性。 第九章：量子引力与时空的离散化： 本章探讨了将引力纳入量子框架的尝试，包括圈量子引力（LQG）和弦理论（String Theory）的最新进展。我们讨论了弦理论中D-膜、景观（Landscape）的数学结构，以及 LQG 对普朗克尺度时空结构离散化的预测。 第十章：下一代观测工具与理论的交汇： 展望未来，本书详细介绍了下一代大型科学设施的潜力，包括： 下一代对撞机（FCC/CEPC）： 它们对精确测量希格斯耦合常数和搜索BSM物理的意义。 空间引力波天文台（LISA）： 如何利用低频引力波探测早期宇宙的相变，以及超大质量黑洞并合事件对暗能量的约束。 深空暗物质探测任务： 评估未来实验在宇宙学尺度上区分不同暗物质模型的路径。 结论： 本书最后总结了当前物理学中五大悬而未决的问题：暗物质的粒子身份、暗能量的驱动力、中微子质量的起源、重力和量子力学的统一，以及宇宙的初始条件。作者认为，解决这些问题需要跨越传统学科界限的革命性思维，并指出了未来十年理论与实验物理学可能发生的突破点。 --- 本书是面向专业研究领域的重要参考书，内容深度极高，对读者具备扎实的数学物理背景（如高等微分几何、群论、量子场论基础）有明确要求。

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我购买过市面上不少面向小学生的科学词典，但大多要么内容过于浅显，流于表面；要么就是直接把成人词典的词条简化，导致很多关键的逻辑链条缺失。这本《牛津小学科学词典》的编撰团队显然对小学生的认知发展阶段有着深刻的理解和尊重。它在处理复杂概念时，采用了循序渐进的解释方法，比如对于“能量守恒定律”，它会先从宏观的现象（如物体落下、水流转动）入手，逐步引申到抽象的能量转换，最后才给出定义。这种“由表及里，潜移默化”的教学思路，极大地降低了学习的认知负荷。另一个让我印象深刻的细节是，词典中许多科学原理的图示，都采用了三视图或剖面图的形式，这对于空间想象能力尚在培养阶段的孩子来说，是极大的帮助。它不是简单地“告诉”你答案，而是“引导”你去看清事物运作的机制。自从有了它，我发现我们家关于“为什么天是蓝的”、“为什么冰会浮起来”的讨论，变得更有深度和依据了。它不再仅仅是一本查词工具，更像是一个随身携带的、随时可以激发深度思考的“科学伙伴”。

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我必须承认，我是在一次朋友的强烈推荐下购入这本《牛津小学科学词典》的，起初我还有些疑虑，毕竟这个年龄段的孩子注意力集中时间有限，如果词典内容设计不够吸引人，再好的知识也无法有效输入。但实际使用下来，我才明白朋友为何如此推崇。这本书的装帧设计本身就是一件艺术品，封面坚固耐用，内页纸张质感上乘，即使经常被小手翻阅和使用，也丝毫没有破损的迹象。更重要的是，它的“跨学科链接”做得非常出色。很多时候，一个科学概念的解释会巧妙地引导孩子去思考其在数学、地理甚至艺术中的应用。例如，解释“对称性”时，它不仅有生物学上的例子，还配上了建筑和艺术图形的示例图，这种多维度的信息呈现，极大地拓宽了孩子的认知边界。我感觉这本书不仅仅是在教“是什么”，更是在教“为什么”和“如何联系”。它鼓励孩子提出更多的问题，而不是仅仅接受标准答案。这种激发主动学习的机制，才是真正高质量的教育资源所具备的核心价值，远非一般死记硬背的工具书可比拟。

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这本书简直是为我们家那个对科学充满好奇心的五年级小家伙量身定做的！我原本还担心那些复杂的科学术语会让孩子望而却步，毕竟他刚开始接触系统性的自然科学知识。但是，这本《牛津小学科学词典》完全超出了我的预期。它的排版设计非常精妙，色彩鲜明，插图不仅数量多，而且质量极高，那些复杂的概念，比如“光合作用”或者“地壳运动”，通过生动的图解一下子就变得直观易懂了。我特别欣赏它对词条解释的深度控制，既保证了科学的严谨性，又确保了小学生能够理解。举个例子，当我们查阅“密度”这个词时，它不仅仅给出了一个冷冰冰的公式，还配有不同液体和固体密度的对比图，甚至还巧妙地融入了一些日常生活中的小实验的原理说明。这让孩子在学习新知识的同时，还能立刻联想到自己生活中的观察，极大地激发了他的求知欲。而且，词典的索引系统做得非常人性化，即使孩子不确定确切的词汇，通过主题分类查找也能很快找到相关信息。这本书已经成了我们周末“家庭科学探索时间”的必备工具，我们不再需要抱着厚厚的教科书在密密麻麻的文字里大海捞针，它高效且有趣，真正做到了“寓教于乐”的典范。

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自从我家小侄女开始使用这本词典，她的课堂参与度明显提高了一个档次。她不再是那个只敢在老师提问时低着头默默听别人回答的孩子了。现在，她经常能在科学课上抢着发言，因为她总能从词典里找到一些更深入、更准确的词汇来支撑自己的观点。我观察到，这本词典的释义在保持准确性的同时，非常注重词汇的“语境化”——它会告诉你这个词通常用在哪些科学领域，以及与哪些相关概念一起出现。比如，查询“分子”时，它会立刻链接到“原子”、“物质状态”等词条，形成一个知识网络，而不是孤立地解释一个单词。这种结构化的知识呈现方式，对于构建儿童早期的科学知识体系至关重要。我尤其欣赏它在生物学部分对生命现象的描述，那些关于细胞结构和人体系统的插图，精细而不失童趣，既能满足孩子的好奇心，又避免了过度血腥或复杂的描绘。可以说，它成功地架起了小学科学教材和更深层次科学探索之间的桥梁，是名副其实的“敲门砖”。

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坦率地说，作为一名长期关注教育资源的家长，我见过太多打着“科普”旗号却内容枯燥的工具书。然而，这本词典给我的感觉是脱胎换骨的。它的语言风格极为平易近人，仿佛有一位和蔼的科学老师在耳边轻声讲解，而非一本高高在上的参考书。我特别注意到它在解释一些抽象概念时，会巧妙地引入历史背景或者科学家的故事，这不仅丰富了词条本身的信息量，更重要的是，它在潜移默化中培养了孩子对科学史的兴趣和对科学精神的尊重。比如，在介绍“万有引力”时，它没有简单罗列牛顿的定律，而是简述了那个著名的“苹果落地”的瞬间所蕴含的深刻思考，这比单纯记忆定律有效得多。此外，这本书在内容覆盖面上展现了惊人的广度。从基础的物理、化学概念，到生物学的基本单元，再到一些入门级的地球科学和天文学知识，几乎涵盖了小学阶段科学教育的主干脉络。最让我惊喜的是，它的一些词条设计具有前瞻性，比如对“可再生能源”和“生物多样性”的解释，虽然是面向小学生的，但其对环境保护重要性的强调，已经达到了较高层次的思辨水平，着实令人称赞。

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