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出版者:北京航空航天大學齣版社

作者:於維平

出品人:

頁數:249

译者:

出版時間:2004-7

價格:32.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787810774772

叢書系列:

圖書標籤:

• 機械工程
• 機械基礎
• 機械原理
• 機械設計
• 工程力學
• 材料力學
• 製造技術
• 機械製圖
• 工業工程
• 機械設備

《宇宙的低語：星海的奧秘與文明的足跡》 引言 自古以來，人類仰望星空，便被那浩瀚無垠的宇宙所吸引，激發著無盡的好奇與探索。我們是誰？我們從何而來？宇宙又將走嚮何方？這些古老的問題，驅動著我們不斷拓展認知的邊界，從伽利略的望遠鏡到哈勃深空望遠鏡，再到今天的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡，每一次觀測的突破，都為我們揭開瞭宇宙更深層次的奧秘。本書《宇宙的低語》並非一本枯燥的科學教科書，而是一次穿越時空的思想漫遊，一次對宇宙壯麗景象的深情描繪，一次對人類在星海中渺小卻又偉大的定位的沉思。我們將一同踏上一段知識與想象交織的旅程，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——從奇點到星係的誕生 故事的開端，是那個無法想象的“奇點”。在這個密度無限大、溫度無限高的時間與空間之外的“瞬間”，一切的起點都蘊藏其中。本書將帶您迴到大約138億年前，重溫那場驚天動地的“大爆炸”。這不是一場尋常的爆炸，而是空間本身的膨脹，是能量嚮物質的轉化，是萬物生命的最初脈動。我們將詳細解析大爆炸理論的核心證據，如宇宙微波背景輻射的“餘溫”，以及宇宙的紅移現象所揭示的膨脹趨勢。 隨後，我們將目光聚焦於早期宇宙的“黑暗時代”，以及隨後點亮的“再電離時代”。在引力的作用下，微小的密度漲落逐漸放大，原始的氫原子和氦原子開始聚集，形成巨大的氣體雲。這些雲層在自身引力下不斷收縮，核心溫度和壓力急劇升高，最終點燃瞭核聚變之火——第一代恒星由此誕生。這些“巨無霸”恒星，雖然壽命短暫，卻在它們生命的最後時刻，通過超新星爆發，將更重的元素散播到宇宙空間。正是這些由恒星“鍛造”齣的碳、氧、鐵等元素，成為瞭孕育下一代恒星、行星，乃至生命的基石。 我們還將深入瞭解星係的形成與演化。從最初的小型“矮星係”逐漸閤並，到如今我們所見的螺鏇星係、橢圓星係等各種形態的巨型結構，星係的演化是一部宏大的宇宙史詩。我們將探索暗物質在星係形成中的關鍵作用，它如同無形的骨架，將可見的物質聚集起來。同時，我們也會討論星係碰撞與閤並對星係形態、恒星形成率以及黑洞活動的影響，為我們描繪齣星係宇宙的動態圖景。 第二章：恒星的生命周期——從誕生到終結的壯麗輪迴 恒星，是宇宙中最閃耀的生命體。它們如同宇宙的煉金爐，不斷地將輕元素轉化為重元素，為生命的齣現提供必要的物質條件。在本章中，我們將解構恒星從誕生到死亡的完整生命周期。 從彌漫的星雲中，在引力與壓力相互作用下，恒星開始瞭它的“主序星”階段，這是恒星生命中最漫長、最穩定的時期。我們將詳細闡述核聚變反應如何在這個階段維持恒星的能量輸齣，特彆是氫燃燒為氦的過程。不同質量的恒星，其主序星階段的演化速度和壽命也截然不同：大質量恒星燃燒得更快，壽命更短，但光芒也更熾烈；而質量較小的恒星則可以穩定燃燒數億年甚至數萬億年。 當恒星核心的氫燃料耗盡，它們將進入紅巨星或紅超巨星階段，體積急劇膨脹，錶麵溫度下降。對於質量接近太陽的恒星，它們最終將拋射齣外層氣體，形成美麗的行星狀星雲，而核心則坍縮成一顆白矮星，在漫長的歲月中逐漸冷卻。而對於質量更大的恒星，它們的終結將更加輝煌與悲壯。它們會經曆氦燃燒、碳燃燒等一係列核聚變過程，直至形成鐵。鐵的形成標誌著能量輸齣的停止，引力將無可阻擋地獲勝，引發一次毀滅性的超新星爆發。 超新星爆發不僅是宇宙中最壯麗的景象之一，更是重要的元素“播撒者”。從恒星內部通過核聚變産生的元素，在超新星爆發的極端條件下，還能進一步閤成更重的元素，如金、銀、鉑等。本書將詳細介紹不同類型的超新星，以及它們對宇宙化學成分演化的巨大貢獻。我們還會探討一些極端天體的形成，如中子星和黑洞，它們是恒星生命終結後留下的神秘遺跡，蘊含著我們尚未完全理解的物理學原理。 第三章：行星的形成與多樣性——我們傢園的誕生與宇宙中的“地球” 在恒星的搖籃——鏇轉的星盤中，行星的種子悄然萌發。本書將帶領讀者一同追溯行星的誕生過程。在大爆炸後，宇宙中充斥著氫和氦，以及恒星爆發後産生的重元素。在恒星形成時，圍繞年輕恒星的盤狀氣體和塵埃，在引力作用下開始聚集。塵埃顆粒相互碰撞，粘連，逐漸形成更大的團塊，如同滾雪球一般。這些團塊最終聚集形成瞭行星胚胎，進而演化成我們今天所見的行星。 我們將詳細介紹行星形成的兩種主要機製：吸積模型和碎片盤模型。吸積模型主要解釋岩石行星的形成，即較小的天體不斷碰撞、閤並，最終形成行星；而碎片盤模型則更側重於解釋氣態巨行星的形成，即在星盤中，塵埃和氣體形成的較大碎片，通過引力吸積周圍的氣體，迅速成長。 地球，作為我們已知的唯一擁有生命的行星，其獨特性和形成過程是本章的重點。我們將探討地球形成初期的熔融狀態、月球的形成，以及大洋和大氣層的齣現。同時，我們也將審視太陽係內其他行星的多樣性，從水星的炙烤到海王星的冰冷，從金星的濃厚大氣到火星的荒涼紅色。每顆行星的獨特地質特徵、大氣成分和內部結構，都為我們提供瞭理解行星演化的寶貴綫索。 更重要的是，我們將把目光投嚮係外行星的研究。隨著科技的進步，我們發現瞭成韆上萬顆圍繞其他恒星運轉的行星，它們形態各異，軌道奇特。我們將介紹搜尋和研究係外行星的主要方法，如淩日法、視嚮速度法和直接成像法。本書將重點介紹那些可能位於“宜居帶”的係外行星，即那些距離其恒星恰到好處，使得液態水可能存在的行星。這些發現激發瞭我們對宇宙生命存在的無限遐想。 第四章：生命存在的可能性——從起源到智慧文明的猜想 生命，是宇宙中最令人著迷的現象。本書將深入探討生命起源的奧秘，以及我們在宇宙中尋找生命的可能性。 我們將迴顧地球生命起源的幾種主要理論，從米勒-尤裏實驗所證實的無機物生成有機物的過程，到RNA世界假說，再到海底熱泉說。我們將探討生命必需的基本條件，如液態水、能量來源和豐富的化學元素。生命並非一蹴而就，而是一個漫長而復雜演化的過程，從簡單的單細胞生物，到多細胞生物，再到今天多姿多彩的生命形式。 本書將重點探討“宜居帶”的概念，以及液態水在生命存在中的關鍵作用。然而，我們也會意識到，生命的存在並不局限於我們已知的模式。例如，科學傢們正在探索在土衛六這樣寒冷、富含烴類的衛星上是否存在“非水基”生命的可能。 我們還將討論“德雷剋公式”，一個用來估算銀河係中可能存在多少個正在通信的智慧文明的概率公式。盡管公式中的許多參數尚不確定，但它提供瞭一個思考宇宙中是否存在其他智慧文明的框架。我們將探討尋找地外生命的策略，包括射電望遠鏡搜尋地外文明信號（SETI）、探測係外行星大氣成分尋找生物標記物，以及未來可能進行的星際探測任務。 生命的演化並非總是綫性的，而是充滿瞭偶然性與選擇。從地球生命史上的幾次大規模滅絕事件，我們可以看到生命頑強的適應能力，以及環境變化對演化方嚮的深刻影響。我們將思考，如果生命在其他星球上齣現，它們會朝著何種方嚮演化？是否存在智慧生命？如果存在，它們的技術發展程度如何？它們會選擇主動與我們接觸嗎？這些問題，將帶領我們進行一場引人入勝的哲學與科學的對話。 第五章：宇宙的未來——膨脹、終結與未知的彼岸 宇宙並非靜止不變，它在不斷地演化，並最終走嚮一個未知的未來。本書將探討當前科學傢們關於宇宙終結的幾種主要學說。 首先，我們將深入理解宇宙加速膨脹的發現，以及“暗能量”在其中扮演的角色。暗能量是一種神秘的能量形式，它似乎遍布整個宇宙，並且具有負壓強的特性，從而推動宇宙加速膨脹。它的本質是什麼？它將如何影響宇宙的最終命運？ 基於對暗能量的理解，我們探討瞭幾種可能的宇宙終結模型： 大撕裂（Big Rip）：如果暗能量的密度隨時間增加，那麼在遙遠的未來，暗能量的推力將強大到足以撕裂星係、恒星、行星，甚至原子本身。 熱寂（Heat Death）：如果宇宙繼續膨脹，並且沒有新的能量産生，那麼宇宙中的所有能量將最終均勻分布，溫度趨於絕對零度，一切活動停止，宇宙將陷入一片死寂。 大擠壓（Big Crunch）：雖然目前宇宙處於加速膨脹狀態，但如果暗能量的性質發生改變，或者存在大量暗物質，那麼引力最終可能戰勝膨脹，導緻宇宙收縮，直至迴到一個奇點。 除瞭這些基於現有物理學的推測，我們還將展望宇宙探索的未來。隨著技術的發展，我們對宇宙的理解將不斷深化。或許，未來的某一天，我們能夠瞥見宇宙的“邊緣”，理解暗物質和暗能量的真正本質，甚至找到穿越時空的方法。 本書的最後，我們並非以悲觀的論調結束，而是以對宇宙的敬畏和對人類探索精神的贊頌作為結尾。無論宇宙的終點是何種模樣，人類對星辰大海的探索，對未知的好奇，將永遠是我們存在的動力。我們渺小，但我們擁有智慧，擁有理解宇宙的潛力。每一次仰望星空，都是一次與宇宙的對話，一次對我們自身存在的深刻反思。 結語 《宇宙的低語》是一次邀請，邀請您一同聆聽宇宙的呼吸，感知星海的脈動。它試圖在科學的嚴謹與人文的關懷之間找到平衡，用生動形象的語言，將深奧的宇宙奧秘呈現在讀者麵前。我們希望通過這本書，激發您對科學的興趣，對宇宙的敬畏，以及對生命存在的珍視。因為，我們都是這浩瀚宇宙中的一粒微塵，但我們卻能用思想丈量星辰，用好奇點亮黑暗，用愛擁抱彼此。這，便是我們作為宇宙一員的獨特意義。

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這本《機械基礎》的封麵設計非常引人注目，它采用瞭深邃的藍色調，搭配著抽象的齒輪和連杆的綫條構圖，整體給人一種嚴謹而又充滿力量的感覺。我迫不及待地翻開書頁，希望能在其中找到關於機械係統設計和運行的精髓。然而，當我仔細閱讀瞭前幾章的內容後，發現這本書似乎更側重於材料科學和結構力學的基礎理論，對於實際工程應用中的機械傳動、運動控製等方麵著墨不多。比如，關於如何選擇閤適的軸承材料以應對極端載荷和溫度變化的詳細案例分析就顯得有些單薄，更多的是對材料性能參數的羅列。我本期望能看到一些前沿的製造工藝，比如增材製造在復雜機械部件中的應用，或者智能傳感技術如何融入傳統機械結構以實現預測性維護的深入探討，但這些內容在書中幾乎沒有體現。這本書更像是一本紮實的入門教材，為初學者構建瞭堅實的理論框架，但在實際工程實踐的廣度和深度上，未能完全滿足我這位期待解決復雜工程問題的讀者的需求。它缺少那種能讓人眼前一亮、立刻就能應用到工作中的“乾貨”。

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這本書的排版和插圖質量可以說是中規中矩，但內容組織上卻讓我感到有些睏惑，尤其是關於動力學部分的處理。它似乎將重點放在瞭經典牛頓力學在機械係統中的應用，對於現代機械設計中日益重要的振動分析和控製，似乎處理得有些滯後。例如，在討論係統的固有頻率和共振現象時，作者隻是給齣瞭單自由度係統的基本公式，對於多自由度耦閤係統的模態分析，更進一步的有限元方法（FEA）的初步概念都沒有提及。我期待的是能看到如何利用現代仿真工具來預測係統在實際工作頻率範圍內的響應特性，從而優化結構布局以避免災難性的共振破壞。但這本書似乎停留在上個世紀的工程思維中，對數字化設計和分析的強調不足，導緻讀者在麵對現代高速、精密機械的設計挑戰時，會感到理論工具箱裏缺少必要的現代“武器”。

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閱讀此書的過程，對我來說更像是一次對傳統機械工程曆史的迴顧，而非對未來趨勢的展望。在閱讀到關於潤滑理論的章節時，我非常期待能看到關於邊界潤滑、混閤潤滑的最新研究成果，或者至少是關於納米塗層在降低摩擦係數方麵的應用實例。然而，書中詳細描述的仍然是經典的液體潤滑理論，雖然嚴謹，但略顯陳舊。對於那些關注綠色製造和可持續發展的讀者來說，這本書在能效優化和減少機械係統磨損的環保性設計理念上，幾乎是空白的。我希望看到的是如何通過優化機械結構來降低能量消耗，如何設計易於迴收和再利用的零部件。這本書提供的知識體係，雖然堅實，卻缺乏一種麵嚮未來的、對環境負責任的工程視角，讀完之後，我感覺自己需要立刻去尋找更新的資料來彌補這方麵的知識缺口。

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拿起這本書，我原本是衝著它名字裏“基礎”二字，期待能係統地梳理一下從最基本的力學分析到復雜的機構設計之間的邏輯鏈條。書中的數學推導部分無疑是下瞭功夫的，公式的引入和證明過程邏輯清晰，對於理解靜力平衡、剛體運動等概念非常有幫助。但是，當涉及到實際的機械設計流程時，這本書的敘述方式顯得過於理想化和片麵。例如，在介紹螺紋連接的強度校核時，書中詳細闡述瞭理論上的最大承載力計算，卻完全忽略瞭實際生産中螺紋加工精度帶來的誤差、預緊力的動態變化對疲勞壽命的巨大影響，以及在惡劣環境下防腐蝕處理的必要性。這些在實際的機械裝配和使用中至關重要的因素，在書中隻是一筆帶過，仿佛這些問題根本不存在一樣。這種脫離實際工況的理論灌輸，讓我感覺自己掌握的知識是懸浮在空中的，缺乏落地的支撐點，對於我構建一個健壯、可靠的機械係統而言，顯然是不夠的。

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這本書的語言風格極其學術化，句子結構復雜，充滿瞭晦澀的專業術語，對於非機械專業背景的自學者來說，閱讀體驗堪稱一場“硬仗”。雖然嚴謹性是工程書籍的生命綫，但適當的引導和生動的比喻可以極大地降低學習門檻。遺憾的是，書中鮮有貫穿始終的、將零散知識點串聯起來的實例項目。每一個章節似乎都是獨立存在的理論模塊，它們之間缺乏一個清晰的、由淺入深的項目驅動的學習路徑。比如，如果能有一個貫穿全書的“設計一個簡單的往復式機械臂”的項目，逐步引入所需的力學、材料、運動學知識，那麼學習的代入感和知識的融會貫通效果會大大增強。現在的閱讀體驗更像是背誦一本詳盡的字典，雖然詞匯量上去瞭，但如何用這些詞匯來“寫作”（即設計和解決問題），卻需要讀者自行摸索，這對於一本定位為“基礎”的書來說，是一個不小的遺憾。

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