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出版者:北京航空航天大学出版社

作者:于维平

出品人:

页数:249

译者:

出版时间:2004-7

价格:32.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810774772

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《宇宙的低语：星海的奥秘与文明的足迹》 引言 自古以来，人类仰望星空，便被那浩瀚无垠的宇宙所吸引，激发着无尽的好奇与探索。我们是谁？我们从何而来？宇宙又将走向何方？这些古老的问题，驱动着我们不断拓展认知的边界，从伽利略的望远镜到哈勃深空望远镜，再到今天的詹姆斯·韦伯空间望远镜，每一次观测的突破，都为我们揭开了宇宙更深层次的奥秘。本书《宇宙的低语》并非一本枯燥的科学教科书，而是一次穿越时空的思想漫游，一次对宇宙壮丽景象的深情描绘，一次对人类在星海中渺小却又伟大的定位的沉思。我们将一同踏上一段知识与想象交织的旅程，探索宇宙的起源、演化，以及生命存在的可能性。 第一章：宇宙的黎明——从奇点到星系的诞生 故事的开端，是那个无法想象的“奇点”。在这个密度无限大、温度无限高的时间与空间之外的“瞬间”，一切的起点都蕴藏其中。本书将带您回到大约138亿年前，重温那场惊天动地的“大爆炸”。这不是一场寻常的爆炸，而是空间本身的膨胀，是能量向物质的转化，是万物生命的最初脉动。我们将详细解析大爆炸理论的核心证据，如宇宙微波背景辐射的“余温”，以及宇宙的红移现象所揭示的膨胀趋势。 随后，我们将目光聚焦于早期宇宙的“黑暗时代”，以及随后点亮的“再电离时代”。在引力的作用下，微小的密度涨落逐渐放大，原始的氢原子和氦原子开始聚集，形成巨大的气体云。这些云层在自身引力下不断收缩，核心温度和压力急剧升高，最终点燃了核聚变之火——第一代恒星由此诞生。这些“巨无霸”恒星，虽然寿命短暂，却在它们生命的最后时刻，通过超新星爆发，将更重的元素散播到宇宙空间。正是这些由恒星“锻造”出的碳、氧、铁等元素，成为了孕育下一代恒星、行星，乃至生命的基石。 我们还将深入了解星系的形成与演化。从最初的小型“矮星系”逐渐合并，到如今我们所见的螺旋星系、椭圆星系等各种形态的巨型结构，星系的演化是一部宏大的宇宙史诗。我们将探索暗物质在星系形成中的关键作用，它如同无形的骨架，将可见的物质聚集起来。同时，我们也会讨论星系碰撞与合并对星系形态、恒星形成率以及黑洞活动的影响，为我们描绘出星系宇宙的动态图景。 第二章：恒星的生命周期——从诞生到终结的壮丽轮回 恒星，是宇宙中最闪耀的生命体。它们如同宇宙的炼金炉，不断地将轻元素转化为重元素，为生命的出现提供必要的物质条件。在本章中，我们将解构恒星从诞生到死亡的完整生命周期。 从弥漫的星云中，在引力与压力相互作用下，恒星开始了它的“主序星”阶段，这是恒星生命中最漫长、最稳定的时期。我们将详细阐述核聚变反应如何在这个阶段维持恒星的能量输出，特别是氢燃烧为氦的过程。不同质量的恒星，其主序星阶段的演化速度和寿命也截然不同：大质量恒星燃烧得更快，寿命更短，但光芒也更炽烈；而质量较小的恒星则可以稳定燃烧数亿年甚至数万亿年。 当恒星核心的氢燃料耗尽，它们将进入红巨星或红超巨星阶段，体积急剧膨胀，表面温度下降。对于质量接近太阳的恒星，它们最终将抛射出外层气体，形成美丽的行星状星云，而核心则坍缩成一颗白矮星，在漫长的岁月中逐渐冷却。而对于质量更大的恒星，它们的终结将更加辉煌与悲壮。它们会经历氦燃烧、碳燃烧等一系列核聚变过程，直至形成铁。铁的形成标志着能量输出的停止，引力将无可阻挡地获胜，引发一次毁灭性的超新星爆发。 超新星爆发不仅是宇宙中最壮丽的景象之一，更是重要的元素“播撒者”。从恒星内部通过核聚变产生的元素，在超新星爆发的极端条件下，还能进一步合成更重的元素，如金、银、铂等。本书将详细介绍不同类型的超新星，以及它们对宇宙化学成分演化的巨大贡献。我们还会探讨一些极端天体的形成，如中子星和黑洞，它们是恒星生命终结后留下的神秘遗迹，蕴含着我们尚未完全理解的物理学原理。 第三章：行星的形成与多样性——我们家园的诞生与宇宙中的“地球” 在恒星的摇篮——旋转的星盘中，行星的种子悄然萌发。本书将带领读者一同追溯行星的诞生过程。在大爆炸后，宇宙中充斥着氢和氦，以及恒星爆发后产生的重元素。在恒星形成时，围绕年轻恒星的盘状气体和尘埃，在引力作用下开始聚集。尘埃颗粒相互碰撞，粘连，逐渐形成更大的团块，如同滚雪球一般。这些团块最终聚集形成了行星胚胎，进而演化成我们今天所见的行星。 我们将详细介绍行星形成的两种主要机制：吸积模型和碎片盘模型。吸积模型主要解释岩石行星的形成，即较小的天体不断碰撞、合并，最终形成行星；而碎片盘模型则更侧重于解释气态巨行星的形成，即在星盘中，尘埃和气体形成的较大碎片，通过引力吸积周围的气体，迅速成长。 地球，作为我们已知的唯一拥有生命的行星，其独特性和形成过程是本章的重点。我们将探讨地球形成初期的熔融状态、月球的形成，以及大洋和大气层的出现。同时，我们也将审视太阳系内其他行星的多样性，从水星的炙烤到海王星的冰冷，从金星的浓厚大气到火星的荒凉红色。每颗行星的独特地质特征、大气成分和内部结构，都为我们提供了理解行星演化的宝贵线索。 更重要的是，我们将把目光投向系外行星的研究。随着科技的进步，我们发现了成千上万颗围绕其他恒星运转的行星，它们形态各异，轨道奇特。我们将介绍搜寻和研究系外行星的主要方法，如凌日法、视向速度法和直接成像法。本书将重点介绍那些可能位于“宜居带”的系外行星，即那些距离其恒星恰到好处，使得液态水可能存在的行星。这些发现激发了我们对宇宙生命存在的无限遐想。 第四章：生命存在的可能性——从起源到智慧文明的猜想 生命，是宇宙中最令人着迷的现象。本书将深入探讨生命起源的奥秘，以及我们在宇宙中寻找生命的可能性。 我们将回顾地球生命起源的几种主要理论，从米勒-尤里实验所证实的无机物生成有机物的过程，到RNA世界假说，再到海底热泉说。我们将探讨生命必需的基本条件，如液态水、能量来源和丰富的化学元素。生命并非一蹴而就，而是一个漫长而复杂演化的过程，从简单的单细胞生物，到多细胞生物，再到今天多姿多彩的生命形式。 本书将重点探讨“宜居带”的概念，以及液态水在生命存在中的关键作用。然而，我们也会意识到，生命的存在并不局限于我们已知的模式。例如，科学家们正在探索在土卫六这样寒冷、富含烃类的卫星上是否存在“非水基”生命的可能。 我们还将讨论“德雷克公式”，一个用来估算银河系中可能存在多少个正在通信的智慧文明的概率公式。尽管公式中的许多参数尚不确定，但它提供了一个思考宇宙中是否存在其他智慧文明的框架。我们将探讨寻找地外生命的策略，包括射电望远镜搜寻地外文明信号（SETI）、探测系外行星大气成分寻找生物标记物，以及未来可能进行的星际探测任务。 生命的演化并非总是线性的，而是充满了偶然性与选择。从地球生命史上的几次大规模灭绝事件，我们可以看到生命顽强的适应能力，以及环境变化对演化方向的深刻影响。我们将思考，如果生命在其他星球上出现，它们会朝着何种方向演化？是否存在智慧生命？如果存在，它们的技术发展程度如何？它们会选择主动与我们接触吗？这些问题，将带领我们进行一场引人入胜的哲学与科学的对话。 第五章：宇宙的未来——膨胀、终结与未知的彼岸 宇宙并非静止不变，它在不断地演化，并最终走向一个未知的未来。本书将探讨当前科学家们关于宇宙终结的几种主要学说。 首先，我们将深入理解宇宙加速膨胀的发现，以及“暗能量”在其中扮演的角色。暗能量是一种神秘的能量形式，它似乎遍布整个宇宙，并且具有负压强的特性，从而推动宇宙加速膨胀。它的本质是什么？它将如何影响宇宙的最终命运？ 基于对暗能量的理解，我们探讨了几种可能的宇宙终结模型： 大撕裂（Big Rip）：如果暗能量的密度随时间增加，那么在遥远的未来，暗能量的推力将强大到足以撕裂星系、恒星、行星，甚至原子本身。 热寂（Heat Death）：如果宇宙继续膨胀，并且没有新的能量产生，那么宇宙中的所有能量将最终均匀分布，温度趋于绝对零度，一切活动停止，宇宙将陷入一片死寂。 大挤压（Big Crunch）：虽然目前宇宙处于加速膨胀状态，但如果暗能量的性质发生改变，或者存在大量暗物质，那么引力最终可能战胜膨胀，导致宇宙收缩，直至回到一个奇点。 除了这些基于现有物理学的推测，我们还将展望宇宙探索的未来。随着技术的发展，我们对宇宙的理解将不断深化。或许，未来的某一天，我们能够瞥见宇宙的“边缘”，理解暗物质和暗能量的真正本质，甚至找到穿越时空的方法。 本书的最后，我们并非以悲观的论调结束，而是以对宇宙的敬畏和对人类探索精神的赞颂作为结尾。无论宇宙的终点是何种模样，人类对星辰大海的探索，对未知的好奇，将永远是我们存在的动力。我们渺小，但我们拥有智慧，拥有理解宇宙的潜力。每一次仰望星空，都是一次与宇宙的对话，一次对我们自身存在的深刻反思。 结语 《宇宙的低语》是一次邀请，邀请您一同聆听宇宙的呼吸，感知星海的脉动。它试图在科学的严谨与人文的关怀之间找到平衡，用生动形象的语言，将深奥的宇宙奥秘呈现在读者面前。我们希望通过这本书，激发您对科学的兴趣，对宇宙的敬畏，以及对生命存在的珍视。因为，我们都是这浩瀚宇宙中的一粒微尘，但我们却能用思想丈量星辰，用好奇点亮黑暗，用爱拥抱彼此。这，便是我们作为宇宙一员的独特意义。

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这本书的语言风格极其学术化，句子结构复杂，充满了晦涩的专业术语，对于非机械专业背景的自学者来说，阅读体验堪称一场“硬仗”。虽然严谨性是工程书籍的生命线，但适当的引导和生动的比喻可以极大地降低学习门槛。遗憾的是，书中鲜有贯穿始终的、将零散知识点串联起来的实例项目。每一个章节似乎都是独立存在的理论模块，它们之间缺乏一个清晰的、由浅入深的项目驱动的学习路径。比如，如果能有一个贯穿全书的“设计一个简单的往复式机械臂”的项目，逐步引入所需的力学、材料、运动学知识，那么学习的代入感和知识的融会贯通效果会大大增强。现在的阅读体验更像是背诵一本详尽的字典，虽然词汇量上去了，但如何用这些词汇来“写作”（即设计和解决问题），却需要读者自行摸索，这对于一本定位为“基础”的书来说，是一个不小的遗憾。

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阅读此书的过程，对我来说更像是一次对传统机械工程历史的回顾，而非对未来趋势的展望。在阅读到关于润滑理论的章节时，我非常期待能看到关于边界润滑、混合润滑的最新研究成果，或者至少是关于纳米涂层在降低摩擦系数方面的应用实例。然而，书中详细描述的仍然是经典的液体润滑理论，虽然严谨，但略显陈旧。对于那些关注绿色制造和可持续发展的读者来说，这本书在能效优化和减少机械系统磨损的环保性设计理念上，几乎是空白的。我希望看到的是如何通过优化机械结构来降低能量消耗，如何设计易于回收和再利用的零部件。这本书提供的知识体系，虽然坚实，却缺乏一种面向未来的、对环境负责任的工程视角，读完之后，我感觉自己需要立刻去寻找更新的资料来弥补这方面的知识缺口。

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这本书的排版和插图质量可以说是中规中矩，但内容组织上却让我感到有些困惑，尤其是关于动力学部分的处理。它似乎将重点放在了经典牛顿力学在机械系统中的应用，对于现代机械设计中日益重要的振动分析和控制，似乎处理得有些滞后。例如，在讨论系统的固有频率和共振现象时，作者只是给出了单自由度系统的基本公式，对于多自由度耦合系统的模态分析，更进一步的有限元方法（FEA）的初步概念都没有提及。我期待的是能看到如何利用现代仿真工具来预测系统在实际工作频率范围内的响应特性，从而优化结构布局以避免灾难性的共振破坏。但这本书似乎停留在上个世纪的工程思维中，对数字化设计和分析的强调不足，导致读者在面对现代高速、精密机械的设计挑战时，会感到理论工具箱里缺少必要的现代“武器”。

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这本《机械基础》的封面设计非常引人注目，它采用了深邃的蓝色调，搭配着抽象的齿轮和连杆的线条构图，整体给人一种严谨而又充满力量的感觉。我迫不及待地翻开书页，希望能在其中找到关于机械系统设计和运行的精髓。然而，当我仔细阅读了前几章的内容后，发现这本书似乎更侧重于材料科学和结构力学的基础理论，对于实际工程应用中的机械传动、运动控制等方面着墨不多。比如，关于如何选择合适的轴承材料以应对极端载荷和温度变化的详细案例分析就显得有些单薄，更多的是对材料性能参数的罗列。我本期望能看到一些前沿的制造工艺，比如增材制造在复杂机械部件中的应用，或者智能传感技术如何融入传统机械结构以实现预测性维护的深入探讨，但这些内容在书中几乎没有体现。这本书更像是一本扎实的入门教材，为初学者构建了坚实的理论框架，但在实际工程实践的广度和深度上，未能完全满足我这位期待解决复杂工程问题的读者的需求。它缺少那种能让人眼前一亮、立刻就能应用到工作中的“干货”。

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拿起这本书，我原本是冲着它名字里“基础”二字，期待能系统地梳理一下从最基本的力学分析到复杂的机构设计之间的逻辑链条。书中的数学推导部分无疑是下了功夫的，公式的引入和证明过程逻辑清晰，对于理解静力平衡、刚体运动等概念非常有帮助。但是，当涉及到实际的机械设计流程时，这本书的叙述方式显得过于理想化和片面。例如，在介绍螺纹连接的强度校核时，书中详细阐述了理论上的最大承载力计算，却完全忽略了实际生产中螺纹加工精度带来的误差、预紧力的动态变化对疲劳寿命的巨大影响，以及在恶劣环境下防腐蚀处理的必要性。这些在实际的机械装配和使用中至关重要的因素，在书中只是一笔带过，仿佛这些问题根本不存在一样。这种脱离实际工况的理论灌输，让我感觉自己掌握的知识是悬浮在空中的，缺乏落地的支撑点，对于我构建一个健壮、可靠的机械系统而言，显然是不够的。

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