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出版者:国防工业出版社

作者:田清钧

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-10-01

价格:30.0

装帧:

isbn号码:9787118026672

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• 力学
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• 经典力学
• 物理学
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• 理论力学

《宇宙的律动：探寻物质与能量的根本法则》 本书是一次关于我们所处宇宙最基本构成要素的深刻探索，它将带领读者穿越时间与空间的宏伟画卷，揭示物质如何凝聚成形，能量如何驱动万物运行的奥秘。我们不是从宏观的尺度开始，而是深入到构成我们一切的基石。 第一篇：时空的涟漪与结构的基石 在引人入胜的开篇，我们将从观察星辰大海的宏伟景象出发，但目光会迅速聚焦，深入到比最微小的尘埃还要不可思议的层面。我们将认识到，我们感知到的坚固现实，实际上是由无数微小且活跃的粒子构成的。本书将详述这些基本粒子——它们的种类、性质，以及它们之间如何通过微妙的力量相互作用，从而构建出原子、分子，进而形成我们熟知的宏观世界。 物质的粒子级构成： 我们将深入了解构成物质的基本单元，它们如同一张无形的网，将一切存在连接在一起。从夸克到轻子，从电子的旋转到质子的内部结构，本书将用清晰的语言和生动的类比，揭示这些微观世界的奇妙图景。我们将看到，简单的粒子组合，能够演化出何等复杂而多样的物质形态。 基本相互作用的舞蹈： 物质的形态并非独立存在，而是受到四种基本相互作用力的支配。本书将详细阐述这四种力量——引力、电磁力、强核力和弱核力——它们如何如同宇宙的指挥家， orchestrating the interactions between particles. 我们将理解引力如何塑造星系的形态，电磁力如何驱动化学反应，以及核力如何在恒星的核心扮演着至关重要的角色。 能量的转化与守恒： 能量并非虚无缥缈的概念，而是宇宙运行的驱动力。本书将深入探讨能量的各种形式，从动能到势能，从热能到光能，并阐释它们之间如何相互转化。最重要的是，我们将揭示能量守恒定律的普遍性和深刻意义，理解能量如何在宇宙中永不消逝，只是以不同的形态存在。 第二篇：运动的韵律与变化的规律 一旦我们理解了物质的构成和能量的驱动，我们便能开始欣赏宇宙中更为动态的景象。本书将带领读者进入运动的领域，探寻物体如何在空间中移动，速度如何变化，以及这些运动背后隐藏的普适性规律。 运动的描述与量化： 我们将从最基本的位移、速度和加速度开始，学习如何精确地描述物体的运动状态。本书将引入向量的概念，用以捕捉运动的多个维度，并解释这些概念如何帮助我们理解从行星轨道到子弹轨迹的各种运动。 惯性与力的起源： 牛顿运动定律是理解物体运动的关键。本书将深入解析惯性定律，理解物体为何会保持其运动状态，除非受到外力的作用。我们将进一步探讨力的概念，理解力如何改变物体的运动状态，并介绍几种常见的力，如摩擦力、弹力等，以及它们在日常生活中的表现。 动量与动量守恒： 除了能量，动量也是描述物体运动的重要物理量。本书将阐释动量是什么，以及动量守恒定律在解释碰撞、爆炸等现象中的关键作用。我们将看到，即使在复杂的相互作用中，系统的总动量也保持不变。 旋转世界的奥秘： 许多宇宙现象涉及旋转运动。本书将拓展视野，探讨角位移、角速度、角加速度等概念，以及力矩在引起旋转运动中的作用。我们将理解转动惯量的重要性，以及它如何影响物体的旋转特性。 第三篇：从微观到宏观的统一视角 在掌握了基本粒子、基本相互作用、能量与运动的规律后，本书将试图将这些分散的知识融会贯通，展现一个更为宏大的宇宙图景。 量子世界的奇异性： 在微观尺度，事物的行为与我们的日常经验大相径庭。本书将触及量子力学的基本概念，如波粒二象性、量子叠加和量子纠缠，用易于理解的方式解释这些看似违反直觉的现象，以及它们如何影响物质的本质。 相对论的宇宙观： 我们将超越经典力学的框架，探索爱因斯坦的相对论。本书将简要介绍狭义相对论如何改变我们对空间、时间和速度的认知，以及广义相对论如何将引力描述为时空的弯曲，从而解释黑洞、引力波等现象。 统计力学与热力学： 当我们面对大量粒子的集体行为时，统计力学和热力学便成为研究的工具。本书将介绍熵的概念，理解系统的无序度如何随时间增加，并阐释热力学定律如何支配能量的流动和转化，最终影响整个宇宙的演化方向。 《宇宙的律动》并非一本枯燥的教科书，而是一次引人入胜的智慧之旅。它将激发你对世界万物运作方式的好奇心，让你在仰望星空时，能够感受到背后那股强大而优美的科学力量。本书的语言力求通俗易懂，辅以丰富的图示和贴切的类比，旨在让任何对宇宙本质充满求知欲的读者都能从中获得深刻的理解和启发。它将为你打开一扇通往更深层现实的大门，让你看到我们所处的世界，其背后是多么精妙和和谐的律动。

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这本书的习题设计简直是“魔鬼与天使的结合体”。我得承认，有些章节后面的练习题，我得抱着咖啡熬到凌晨才能勉强搞明白第一问的解题思路。一开始我还有点抱怨，觉得这些题目设置得太偏、太难了，完全不像是给初学者准备的。但是，当我坚持下来，对照后面的详尽解答仔细推敲之后，我才发现，这些“折磨”是多么有价值。它迫使你跳出书本上已有的范例，去思考问题的本质。比如，其中有一道关于系绳拉动物体在斜面上运动的题目，涉及到摩擦力和拉力的动态平衡，需要考虑物体运动方向变化的临界条件。书本上的标准例题通常只涉及单一状态，而这道题要求你分阶段求解，每一步的判断都至关重要。我尝试了三种不同的方法，前两种都因为漏算了某个次要的力矩而失败。最终，通过对比那份详细的、步骤清晰的参考答案，我理解了在处理这类复杂耦合系统时，逻辑链条的完整性和每一步假设的有效性是多么重要。这本书的价值，很大一部分体现在它如何通过这些精心设计的“陷阱”和“挑战”，来磨砺读者的物理直觉和严谨的数学建模能力。它不仅仅是教你“怎么算”，更是在训练你“怎么想”。

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这本书的封面设计挺有意思的，简约又不失大气，那种深邃的蓝色调让人一下子就联想到广阔的空间和严谨的科学精神。我本来是抱着一种有点忐忑的心情打开它的，毕竟力学这门学科听起来就让人头皮发麻，充满了各种公式和抽象的概念。然而，翻开第一页，那种熟悉的“劝退感”并没有出现。作者的叙述方式非常注重引导性，他没有一上来就抛出复杂的微分方程，而是先用一些生活中的例子来铺垫。比如，他会讲到为什么我们走路时身体不会轻易失去平衡，或者一个简单的杠杆原理是如何在日常生活中发挥巨大作用的。这种由浅入深的讲解，让我感觉自己不是在啃一本枯燥的教科书，而是在跟随一位经验丰富的老师进行一次探索之旅。尤其是在介绍矢量和力的分解时，作者花了大量篇幅来阐述其几何意义，而不是仅仅停留在代数计算上。我清晰地记得，有一张图示将力分解成在正交坐标系上的投影，配上旁边一段关于“选择合适的参考系能让问题简化一半”的论述，简直醍醐灌顶。读完这部分，我感觉自己对“力”这个概念有了更直观、更深入的理解，不再是死记硬背的定义，而是成为了可以随时调用的思维工具。这种对基础概念的打磨，为后续更复杂的受力分析打下了极其坚实的地基。

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这本书的理论深度和覆盖范围可以说是恰到好处，它成功地在“过于浅薄的科普”和“晦涩难懂的专业理论”之间找到了一条完美的平衡线。我读过一些入门级的力学读物，它们讲得太快，很多重要的概念一笔带过，让你总觉得心里悬着一块石头，知道自己没真正弄懂。但这本书，对每一个核心概念，比如“功”、“动量守恒”或“角动量定理”，都进行了详尽的、多角度的阐释。它不仅仅是陈述定理本身，更重要的是解释了这些定理的物理意义和它们是如何从更基本的原理（比如能量守恒）中推导出来的。比如在讲到动量守恒时，作者没有止步于简单的碰撞问题，而是将话题延伸到了火箭推进的原理，将理论与实际工程应用紧密结合。这种拓展性阅读极大地提升了学习的趣味性，让我体会到，力学绝不是孤立的数学游戏，而是描述整个宏观世界运行的底层逻辑。它让你在掌握工具的同时，也理解了工具箱的设计哲学。

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我发现这本书在内容组织上有一个非常巧妙的结构，它似乎遵循着一种“从静态到动态，从简单到复杂”的自然演进路径。开篇的静力学部分，像是在为接下来的运动学和动力学搭建一个稳定的地基，所有的受力分析都放在不动的参照系下讨论，非常稳妥。然后，它自然而然地过渡到运动学的描述，引入了加速度、速度等时间依赖的量，但此时还未过多涉及力的具体作用。最精彩的部分是动力学章节的引入，它将静力学的平衡条件升级为动态的运动方程，使得读者能够平滑地适应“力驱动运动”这一核心概念。这种循序渐进的结构，有效避免了初学者容易在概念跳跃时产生的认知断裂。更重要的是，在每一部分结束时，作者都会安排一个小节，专门总结本章的核心方法论和易错点，并常常以一种类似于“导师总结”的口吻来提点关键。这种结构上的精心设计，使得学习过程不是线性的堆砌知识点，而更像是在构建一个有逻辑支撑的知识体系框架，让人对下一步的学习充满信心和期待。

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我个人对这本书的插图和排版风格非常欣赏，这在理工科书籍中并不常见。通常，力学书籍为了追求信息密度，会把图做得非常拥挤，各种箭头、角度和符号挤在一起，让人眼花缭乱。但这本书的处理方式则截然不同，它做到了视觉上的“留白”。每一个示意图，无论是受力分析图还是运动轨迹图，都设计得非常干净、清晰。比如在讲解刚体转动惯量时，作者引入了一个非常漂亮的类比，将不同形状物体的转动惯量比作它们的“旋转惰性”，并用三维立体图清晰地展示了轴的选择如何影响这个“惰性”。图注的文字精炼，重点突出，完全没有多余的干扰信息。更让我感到贴心的是，作者在关键公式旁标注了其适用条件的限制性说明。例如，某个牛顿第二定律的推广形式下，明确指出“此公式仅适用于惯性参考系”，并用一个小小的方框将其标出。这种对细节的关注，极大地降低了初学者在应用公式时“用错地方”的风险。这种对阅读体验的重视，体现了编著者对读者群体的深刻体谅。

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