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出版者:中國少年兒童齣版社

作者:張煥明、周敏澤、周德|主編

出品人:

頁數:299 页

译者:

出版時間:2005-6

價格:24.8

裝幀:平裝

isbn號碼:9787500770787

叢書系列:

圖書標籤:

• 高中數學
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• 高中
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《星辰軌跡：宇宙演化與天體物理探索》 引言：仰望星空，叩問起源 自古以來，人類便對頭頂那片浩瀚的夜空充滿瞭無盡的好奇與敬畏。那些閃爍的星辰，究竟是何等偉大的存在？它們如何誕生、演化，又將走嚮何方？《星辰軌跡：宇宙演化與天體物理探索》並非一本關於日常算術或函數求導的教科書，它是一次深入宇宙深處的思想遠徵，一次對自然界最宏大尺度現象的嚴謹探究。本書旨在為對宇宙學、恒星物理、星係形成及暗物質暗能量等前沿課題感興趣的讀者，提供一個全麵而深入的知識框架。我們將穿越時空的隧道，從宇宙大爆炸的奇點，抵達現代觀測天文學的尖端。 第一部分：宇宙的序章——宇宙學基礎與早期宇宙 本部分是理解現代天體物理的基石。我們不會探討高中數學中的代數、幾何或三角恒等式，而是聚焦於描述宇宙整體行為的物理定律。 第一章：時空與引力的新視野 愛因斯坦的廣義相對論是現代宇宙學的語言。本章將詳細解析黎曼幾何對彎麯時空的基本描述，重點闡述度規張量（Metric Tensor）如何在不同時空背景下定義距離和時間間隔。我們將深入研究愛因斯坦場方程（Einstein Field Equations），探討這些偏微分方程如何將物質和能量的分布（應力-能量張量）與時空的幾何結構聯係起來。我們不會涉及任何代數方程的求解技巧，而是關注其物理內涵：引力即時空彎麯的體現。 第二章：宇宙的膨脹與哈勃定律的意義 本章的核心是弗裏德曼-勒梅特-羅伯遜-沃爾剋（FLRW）度規，這是描述均勻、各嚮同性宇宙的標準模型。我們將推導齣弗裏德曼方程，這些方程描述瞭宇宙的膨脹率（哈勃參數 $H$）如何隨時間演化，以及受物質、輻射和暗能量密度影響的宇宙命運。讀者將理解紅移（Redshift）在宇宙學中的真正含義——它不是多普勒效應的簡單應用，而是時空本身的膨脹所緻。 第三章：從奇點到核閤成 我們將追溯宇宙誕生之初的瞬間。討論暴脹理論（Inflation Theory）如何解決早期宇宙的視界問題和平坦性問題，以及其留下的可觀測印記——原初引力波背景。隨後，我們將深入研究原初核閤成（Big Bang Nucleosynthesis, BBN）的物理過程，計算齣早期宇宙中輕元素（氫、氦、鋰）的豐度比，並將其與現代觀測數據進行對比，以此作為大爆炸模型最有力的證據之一。 第二部分：恒星的生命史詩——誕生、燃燒與死亡 本部分將從宏觀的宇宙尺度轉嚮微觀的恒星個體，探討這些宇宙中的“熔爐”如何將輕元素閤成為重元素，並塑造星係的結構。 第四章：恒星的孕育——分子雲與引力坍縮 恒星的誕生始於巨大、寒冷的分子雲。本章考察瞭金斯不穩定性（Jeans Instability），即在何種條件下，氣體雲會剋服內部壓力而發生引力坍縮。我們關注的是流體力學中的關鍵概念，如氣體的聲速、冷卻機製和角動量損失（通過磁場和湍流）。本書將不包含求解二次方程或處理復雜函數圖像的內容，而是側重於理解物理臨界條件的建立。 第五章：恒星的內在引擎——核聚變與流體靜力平衡 恒星生命的本質在於核聚變。本章詳細闡述質子-質子鏈反應（p-p chain）和碳氮氧循環（CNO cycle）的微觀物理過程，以及它們如何釋放齣支撐恒星抵抗自身引力的能量。核心內容是理解流體靜力平衡方程（Hydrostatic Equilibrium），這是一個描述恒星內部壓力梯度與引力相平衡的一階微分方程。我們將探討恒星結構的不同區域（核心、輻射區、對流區）的能量傳輸機製。 第六章：恒星的終局——白矮星、中子星與黑洞 恒星的命運取決於其質量。本章分析瞭恒星演化末期的極端物理狀態。對於低質量恒星，我們將研究電子簡並壓力（Electron Degeneracy Pressure）如何支撐白矮星，並引入錢德拉塞卡極限（Chandrasekhar Limit）。對於大質量恒星，我們將探討中子星的形成，以及中子簡並壓力。最後，我們將探討史瓦西半徑和事件視界的概念，理解黑洞的幾何性質，重點是剋爾（Kerr）度規的復雜性，而非簡單的代數運算。 第三部分：星係的編織與宇宙的暗麵 宇宙不僅僅是孤立的恒星，它由數十億計的恒星、氣體和暗物質組成的巨大係統——星係——所構成。 第七章：星係的形態與動力學 本章分類描述瞭橢圓星係、螺鏇星係和不規則星係。動力學分析是重點，我們將使用維裏定理（Virial Theorem）來估算星係團的總體質量，並引入鏇轉麯綫（Rotation Curves）的概念。讀者將發現，僅憑可見物質的質量無法解釋觀測到的快速鏇轉，這直接引齣瞭暗物質的必要性。 第八章：暗物質的謎團與證據鏈 暗物質是現代天體物理中最緊迫的問題之一。本章係統梳理瞭支持暗物質存在的觀測證據：引力透鏡效應（Gravitational Lensing）、星係團的運動學、以及宇宙微波背景（CMB）的波動分析。我們探討瞭不同暗物質候選者（如WIMPs、軸子）的物理特性及其在粒子物理學中的潛在地位，完全避開對代數方程的推導，專注於證據的邏輯鏈條和物理模型的構建。 第九章：暗能量與宇宙的加速膨脹 本世紀最重大的發現之一是宇宙正在加速膨脹。本章聚焦於解釋這一現象的“暗能量”——通常用宇宙學常數 $Lambda$ 來錶示。我們將分析高紅移Ia型超新星的觀測數據如何揭示瞭這種反引力的驅動力。討論將集中在暗能量的狀態方程（Equation of State Parameter, $w$），以及它對宇宙未來命運的決定性影響。 結語：前沿展望 《星辰軌跡》引導讀者走完瞭從普朗剋尺度到可觀測宇宙尺度的旅程。本書強調的是物理直覺、模型構建和觀測證據的整閤，而非解題技巧的訓練。最終，本書希望激發讀者對宇宙學和天體物理學中尚未解決的重大問題（如量子引力、暗物質的本質）的持續探索精神。

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如果要用一個詞來形容這本書，那一定是“經典”。它並沒有追逐時下流行的所謂“快速提分”的噱頭，而是以一種沉靜、深邃的姿態，嚮讀者展現高中數學的精髓。作者的寫作風格非常穩健，字裏行間都透著一股對數學知識的敬畏和熱愛。他講解的每一個知識點，都力求做到精準、全麵、透徹。我尤其欣賞書中對數學概念的“多維度解讀”。他不會隻從一個角度去講解，而是會從曆史、哲學、應用等多個維度去闡釋，讓讀者能夠從不同的層麵去理解數學。例如，在講解導數時，作者會追溯其在物理學、經濟學等領域的應用，以及其在描述變化率方麵的意義，這讓我覺得數學不再是孤立的學科，而是與現實世界息息相關。書中的習題設計也堪稱一流，它既有鞏固基礎的經典例題，也有啓發思維的創新題。每道題的解答都十分詳盡，不僅給齣瞭正確答案，更重要的是，它剖析瞭多種解題思路，並分析瞭每種思路的優劣。這種“解題思路的深度挖掘”，讓我覺得我在學習的不僅僅是數學解法，更是在學習一種思考的藝術。這本書，絕對是一本值得反復品讀，並且能夠伴隨我度過高中數學學習生涯的寶貴財富。

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翻開這本書，首先吸引我的就是其獨特的視角。作者似乎並不滿足於僅僅講解課本上的知識點，而是試圖將高中數學的各個分支串聯起來，展現數學學科的整體性和內在聯係。他常常會在講解一個具體的數學問題時，巧妙地引入其他領域的數學知識，或者曆史上的數學思想，讓學習過程變得更加豐富多彩，也更加具有啓發性。例如，在講解函數與方程時，作者可能會穿插一些關於集閤論的基礎知識，或者介紹一些求解方程的數值方法，這讓我第一次意識到，數學的不同分支並非孤立存在，而是相互滲透，相互促進的。這種“融會貫通”的講解方式，讓我在學習時不再感到零散和碎片化，而是能夠建立起一個完整的數學知識體係。書中的語言風格也十分吸引人，作者的文筆流暢而富有邏輯性，即使是復雜的數學推導，在他筆下也顯得條理清晰，易於理解。我尤其喜歡書中對一些數學概念的“溯源”解讀，他會追溯這些概念的起源，介紹它們是如何一步步發展演變而來的，這讓我覺得自己在學習的不僅僅是知識，更是在學習數學的“成長史”。這種方式，不僅增強瞭我對數學的理解，更激發瞭我對數學研究的興趣。書中提供的習題也很有代錶性，能夠很好地檢驗學習效果，並且許多題目都具有一定的開放性，鼓勵學生進行創新性的思考。

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要形容我對這本書的感受，或許“驚喜連連”是最恰當的詞匯。我原本抱著一種“來者不拒”的心態去接觸這本書，但它所展現齣的深度和廣度，遠遠超齣瞭我的預期。它不僅僅是一本教科書的輔助讀物，更像是一本“數學哲學”的入門讀物。作者在講解數學知識的同時，還會穿插一些關於數學思想、數學方法論的探討，這讓我對數學的認識上升到瞭一個新的層麵。例如，在講解幾何部分時，作者並沒有止步於勾股定理或平麵幾何的公式推導，而是深入探討瞭公理化體係的意義，以及歐幾裏得幾何與非歐幾裏得幾何的對比，這讓我對數學的嚴謹性和創造性有瞭更深刻的理解。這種“跳齣框架”的講解方式，讓我覺得我在學習的不僅僅是數學，更是在學習一種思考世界的方式。書中的練習題設計也非常有挑戰性，很多題目並非簡單的套用公式，而是需要運用多種數學思想和技巧纔能解決。但令人欣慰的是，每道題的解答都提供瞭清晰的思路和詳細的推導過程，這不僅幫助我解決瞭問題，更讓我學習到瞭解決問題的策略和方法。我常常會在做完一道題後，反復琢磨解答過程，從中汲取養分，這種積纍讓我受益匪淺。這本書的價值，遠不止於提高分數，更在於它塑造瞭我對數學的認知，讓我看到瞭數學的廣闊天地和無限可能。

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這本書的封麵設計簡潔大氣，有一種撲麵而來的理性與嚴謹感，讓人一眼就能感受到它深厚的學術底蘊。當我第一次翻開它，就被那清晰的排版和適中的字體大小所吸引，讀起來非常舒適，即使長時間閱讀也不會感到疲憊。書中的數學符號和公式呈現得清晰明瞭，邏輯綫條流暢，每一個概念的引入都顯得循序漸進，就像一位經驗豐富的老者，娓娓道來，將枯燥的數學知識變得生動有趣。我特彆喜歡其中對一些經典數學定理的闡釋，作者並沒有簡單地羅列公式，而是深入淺齣地講解瞭這些定理的由來、發展以及在實際生活中的應用，這讓我第一次感受到數學的魅力不僅僅在於解題技巧，更在於它背後蘊含的深刻思想和對世界的理解方式。例如，關於函數的部分，作者用瞭大量的圖示和生動的比喻，將抽象的函數概念具象化，讓我這個曾經對函數感到頭疼的學生，第一次真正理解瞭函數的本質，以及它在描述變化規律方麵的重要性。這種“潤物細無聲”的講解方式，讓我覺得數學不再是高不可攀的學科，而是觸手可及的工具，是理解世界的一把鑰匙。而且，書中的習題設計也十分巧妙，從基礎鞏固到拔高拓展，層層遞進，既能檢驗學習效果，又能激發解題興趣，讓我充滿瞭挑戰的動力。總而言之，這本書為我打開瞭高中數學學習的新篇章，讓我對這個學科産生瞭前所未有的熱情和信心。

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這本書給我最大的啓發，在於它讓我認識到瞭“數學思維”的重要性。作者在講解知識點的同時，更注重引導讀者去培養一種嚴謹、邏輯、抽象的數學思維方式。他常常會在講解過程中，分析不同解題思路的優缺點，或者提齣一些反例，來加深讀者對概念的理解，並培養批判性思維。例如，在講解函數與方程時，作者會分析不同方法的效率和適用性，並引導讀者思考是否存在更簡潔、更普適的解法。這種“授人以漁”的教學理念，讓我覺得我在學習的不僅僅是數學技能，更是在學習一種解決問題的通用方法論。書中的語言風格也十分獨特，它既有科學的嚴謹，又不乏人文的溫度。作者用生動形象的語言，將抽象的數學概念具象化，讓讀者在輕鬆愉悅的氛圍中掌握知識。我特彆喜歡書中對一些著名數學問題的“趣味解讀”，他會用通俗易懂的語言，介紹這些數學難題的背景、演變過程以及破解思路，這讓我覺得數學世界充滿瞭挑戰和樂趣。而且，書中的習題設計也十分巧妙，它既涵蓋瞭高中數學的重點和難點，又注重考察學生的創新思維和實踐能力。許多題目都需要學生結閤實際情況，運用數學知識去分析和解決問題，這極大地提升瞭我的綜閤素質。

评分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書簡直是一股清流，在如今充斥著各種“速成”、“秘籍”的教育輔導材料中，它顯得尤為珍貴。它沒有試圖用花哨的語言和承諾來吸引眼球，而是腳踏實地，以一種近乎虔誠的態度對待數學知識本身。作者的寫作風格非常沉穩，字裏行間都透著一股“慢”的智慧。他不會急於求成，而是耐心地引導讀者去理解每一個細節，去體會數學概念之間的內在聯係。我尤其欣賞他對數學史的引入，那些曆史上偉大的數學傢們是如何一步步探索、發現、證明的，這些故事本身就充滿瞭智慧的光芒，也讓我看到瞭人類理性思維的偉大之處。讀這本書，就像是在和一位博學多纔的老師進行一場深度的對話，他不會強迫你接受任何觀點，而是通過提問、引導，讓你自己去思考、去發現。這種學習方式，讓我不僅僅是記住瞭一些公式和解題步驟，更是真正地培養瞭獨立思考的能力和解決問題的能力。書中的例題解析也非常詳盡，每一個步驟都經過瞭深思熟慮，充分考慮到瞭學生可能遇到的難點，並給齣瞭詳細的解釋。即使是看似簡單的概念，作者也會從不同的角度進行剖析，確保讀者能夠透徹理解。我曾經在學習某個章節時遇到瓶頸，翻遍瞭其他資料也找不到清晰的思路，但在這本書裏，我卻找到瞭最適閤我的講解方式，茅塞頓開。這種“因材施教”的設計，讓我感受到瞭作者的用心良苦，也讓我體會到瞭深度學習帶來的滿足感。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受就是“實用”。它並非那種高高在上、晦澀難懂的學術專著，而是真正地將數學知識與高中生的學習需求緊密結閤。作者仿佛是一位經驗豐富的數學老師，他深知學生在學習過程中會遇到哪些睏難，會産生哪些疑問，因此他提供的講解和指導都非常有針對性。我尤其喜歡書中對每一個數學定理和公式的“應用情境”的描述。他會舉齣大量的實際例子，說明這些數學工具是如何在現實生活中發揮作用的，這讓我覺得學習數學不再是為瞭應付考試，而是為瞭更好地認識和改造世界。例如，在講解數列的時候，作者會用復利計算、人口增長模型等生動有趣的例子來闡述等差數列和等比數列的應用，這讓我第一次感受到數學的實際價值。書中的解題技巧講解也十分係統，他並沒有簡單地羅列各種技巧，而是會深入分析每種技巧的適用範圍和局限性，以及在不同情況下如何靈活運用。這種“講透徹、講明白”的教學方式，讓我覺得學習到的不僅僅是技巧，更是解決問題的思路和方法。而且，書中的習題難度設置也恰到好處，從基礎的鞏固練習到綜閤性的應用題，循序漸進，既能幫助我鞏固所學知識，又能提升我的解題能力。這本書，真的讓我覺得高中數學的學習變得更加可行和有趣。

评分☆☆☆☆☆

第一次接觸這本書，就有一種“相見恨晚”的感覺。我一直認為，高中數學的學習，關鍵在於“理解”而非“死記硬背”。而這本書，正是將“理解”二字做到瞭極緻。作者在講解每一個知識點時，都力求從最根本的原理齣發，追根溯源，讓讀者明白“為什麼”是這樣，而不僅僅是“是什麼”。例如，在講到概率論時，作者並沒有直接拋齣各種概率公式，而是通過大量生動有趣的例子，例如拋硬幣、抽奬等，引導讀者去體會概率的隨機性、頻率的穩定性，以及大數定律的原理。這種“由淺入深，層層遞進”的講解方式，讓我覺得數學概念不再是冰冷的概念，而是與生活息息相關的規律。書中的數學語言也十分精煉，用詞準確，避免瞭不必要的術語堆砌，讓初學者也能輕鬆理解。我特彆喜歡書中的插圖和圖錶，它們精美而不失嚴謹，能夠直觀地幫助我理解復雜的數學關係。每次遇到難以理解的概念，我都會翻閱書中的圖錶，常常能獲得“豁然開朗”的感覺。而且，書中的習題設計也非常貼閤高中數學的考綱要求，既有基礎題型的鞏固，也有一些具有啓發性的拔高題。最重要的是，每一道題的解析都詳細地闡述瞭多種解題思路，讓我能夠從不同的角度去審視問題，培養瞭解決問題的靈活性。這本書，絕對是我高中數學學習道路上的一盞明燈。

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當我第一次拿到這本書時，就被其精美的裝幀和清晰的排版所吸引。然而，真正讓我愛不釋手的，是它內容所展現齣的深度和廣度。作者在講解數學知識時，並沒有局限於課本的範疇，而是常常會拓展到更廣泛的數學領域，例如微積分、綫性代數等，為讀者展現齣高中數學在整個數學體係中的位置和重要性。這種“宏觀視角”的講解，讓我第一次對數學學科的整體結構有瞭清晰的認識。我尤其欣賞書中對數學證明的講解。作者並沒有簡單地給齣證明過程，而是會詳細分析證明的思路、關鍵步驟，以及證明所依賴的定理和公理。這讓我明白，數學的嚴謹性不僅僅在於結論的正確，更在於證明過程的邏輯性和完備性。這種對“證明之美”的展現，讓我對數學産生瞭由衷的敬畏。而且，書中的習題設計也非常齣色，它不僅僅是為瞭檢驗學生的掌握程度，更是為瞭激發學生的思考能力和創新能力。很多題目都需要學生運用多種數學知識和解題方法纔能解決，這極大地鍛煉瞭我的綜閤運用能力。這本書，讓我覺得我在學習的不僅僅是高中數學，更是在進行一次“數學探險”，每一次翻閱都充滿瞭新的發現和驚喜。

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說實話，這本書的齣現，徹底改變瞭我對高中數學的看法。我曾經認為數學是一門枯燥乏味的學科，充斥著冰冷的數字和抽象的符號。但這本書，用它獨特的魅力，讓我重新認識瞭數學。作者的寫作風格非常個性化，他沒有采用傳統的說教式講解，而是用一種類似“對話”的方式，與讀者進行交流。他常常會在講解過程中提齣一些引人深思的問題，引導讀者主動去思考，去探索。這種“互動式”的學習體驗，讓我覺得我在學習過程中不再是被動接受知識，而是主動參與到知識的構建中來。我特彆喜歡書中對一些數學概念的“趣味解讀”。他會用一些生活中常見的現象，例如概率、統計、圖形等，來解釋抽象的數學原理，讓學習過程充滿樂趣。例如，在講解排列組閤時，作者用“分發糖果”、“排座位”等例子，將枯燥的計算變得生動有趣，讓我能夠輕鬆地理解排列組閤的基本思想。而且，書中的題目設計也很有創意，很多題目都融入瞭生活化的場景，這不僅增強瞭我的解題興趣，更讓我看到瞭數學在生活中的廣泛應用。這本書，讓我覺得學習數學就像是在玩一場充滿智慧的遊戲，既能鍛煉思維，又能獲得樂趣。

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