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出版者:南京大学出版社

作者:王晓蓉

出品人:

页数:360

译者:

出版时间:1993-1

价格:25.00元

装帧:平装

isbn号码:9787305021091

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宇宙的织锦：一部关于星系形成与演化的史诗 引言：凝视深空，追溯万物的起源 自古以来，人类对头顶那片浩瀚的夜空便充满了无尽的好奇与敬畏。那些闪烁的星点，是遥远而古老的光芒，它们共同编织了一幅宏伟的宇宙画卷。本书《宇宙的织锦：一部关于星系形成与演化的史诗》，并非聚焦于我们脚下的地球环境，而是将视角推向宇宙的最深处，深入探索那些构成我们可见宇宙的基本结构——星系的诞生、成长、碰撞与最终的归宿。 本书旨在为对天体物理学、宇宙学抱有浓厚兴趣的读者提供一个全面而深入的导览。我们将跨越数十亿光年的距离和时间尺度，剖析星系如何在早期宇宙的混沌中凝聚成形，它们如何受到暗物质的引力塑造，以及在宇宙持续膨胀的背景下，它们又将走向何方。 第一章：宇宙的黎明与物质的初生 我们的旅程始于大爆炸后的极早期宇宙。在本章中，我们将回顾标准宇宙学模型（Lambda-CDM模型）如何描述了宇宙的初始状态——一个极度炽热、致密的奇点。我们不讨论地球上的化学平衡或污染问题，而是专注于宇宙微波背景辐射（CMB）的微小涨落。这些涨落被认为是未来所有结构形成（包括星系）的“种子”。 我们将详细探讨暴胀理论如何解释了这些初始不均匀性的起源，以及早期的物质密度波动如何通过引力作用开始聚集。本章将深入解析暗物质在结构形成中的核心作用。暗物质，这种不与电磁力发生作用的神秘物质，构成了星系晕的主要质量支架。我们将阐述如何通过观测星系团的动力学和引力透镜效应来推断其存在，并讨论当前几种主要的暗物质候选粒子模型。 第二章：从原初云团到矮星系的诞生 随着宇宙的冷却，氢和氦等原初元素开始形成。在引力的主导下，第一批密度稍高的区域开始坍缩，形成了最早的、质量较小的“原初晕”。本章聚焦于“暗物质晕”的形成机制。这些晕是星系存在的必要条件，它们像无形的骨架，吸引着普通物质（重子物质）的落入。 我们将细致描绘冷却流（Cold Flow Accretion）的概念，即星系如何通过持续不断的冷气体流入来获取“燃料”以进行恒星的形成。早期的恒星——第三星族星（Population III stars）——的形成条件极为特殊，它们的爆发性死亡为后续星系的演化提供了第一批重元素（尽管数量稀少）。我们将分析观测到的最古老、最小的矮星系（Dwarf Galaxies）的特征，它们被视为现代大型星系的“构建模块”。 第三章：星系的形态与分类：哈勃序列的再审视 一旦气体落入暗物质晕，恒星形成便如火如荼地展开，星系开始展现出不同的形态。本章将围绕哈勃音叉图（Hubble Tuning Fork Diagram）展开，但超越传统的简单分类。我们将系统地介绍几种主要的星系类型： 1. 旋涡星系（Spiral Galaxies）： 探讨其盘状结构、旋臂的形成机制（密度波理论），以及恒星形成区域的分布。我们将分析巴内（Bulge）和盘面（Disk）的动力学差异。 2. 椭圆星系（Elliptical Galaxies）： 分析它们为何缺乏明显的盘面结构和活跃的恒星形成，并讨论它们如何通过星系并合（Mergers）成为宇宙中最大的结构。 3. 不规则星系（Irregular Galaxies）： 探讨这些形态多样的星系，它们通常是引力相互作用的结果，是理解星系演化中“扰动”过程的关键。 本章还将引入星系形貌依赖性的概念，即不同星系类型在宇宙不同时期的出现频率，揭示星系演化并非单线过程。 第四章：星系间的互动与并合动力学 星系并非孤立存在，它们生活在一个充满引力相互作用的宇宙网络中。本章的核心是星系并合（Galaxy Mergers）的物理过程。我们将详细分析并合事件的类型——从卫星星系的小规模吞噬（Minor Mergers）到大小星系之间的激烈碰撞（Major Mergers）。 我们将使用N体模拟（N-body Simulations）的结果来直观展示碰撞过程中气体、恒星和暗物质的动力学行为。并合如何触发星暴（Starburst）现象，导致恒星形成率的短期剧增？并合又是如何将旋涡星系“加热”并重塑成椭圆星系的？这些问题将是本章讨论的重点。 此外，我们还将探讨潮汐作用（Tidal Forces）在星系间互动中的作用，包括形成壮观的潮汐尾（Tidal Tails），以及星系团内部特有的星系剥离机制（如弓激波剥离和动态摩擦）。 第五章：超大质量黑洞与星系共同演化 在几乎所有大型星系的中心，都潜伏着一个超大质量黑洞（Supermassive Black Hole, SMBH）。本章探讨了星系核活动（AGN Activity）与宿主星系演化之间不可分割的联系。 我们将介绍SMBH的质量是如何与其宿主星系核的恒星速度弥散度（$sigma$ 关系）精确相关的，这暗示着它们是同步演化的。我们将剖析反馈机制（Feedback Mechanisms）：当黑洞吸积物质并喷射出强大的相对论性喷流和风时，这些能量如何注入周围的星系气体，从而有效地“关闭”或抑制星系中心的恒星形成，这被称为“双向调节”。 本章还将讨论类星体（Quasars）作为宇宙中最亮天体时的角色，它们标志着星系活跃期和宇宙再电离时期的重要阶段。 第六章：宇宙中的星系群与星系团 星系并非随机分布，它们聚集在层次化的结构中。本章将我们带到宇宙的最大尺度结构——星系团（Galaxy Clusters）和星系群（Galaxy Groups）。 我们将解释重子物质在星系团中的分布特征，特别是星系团内介质（Intracluster Medium, ICM）的性质。ICM是温度高达千万开尔文的极端热等离子体，其质量远超所有星系的总和。我们将讨论如何通过X射线观测来研究ICM的结构，以及它如何影响落入星系的冷却和恒星形成。 本章还会深入探讨星系团的形成与冷却流抑制：为什么在星系团中心的老旧椭圆星系（称为“中心亮星系”）往往是“红且死”的（即恒星形成停止）？这与ICM的维持机制有何关联？我们将审视星系团作为一个微型宇宙实验室的价值。 第七章：未来：星系的命运与宇宙的终局 我们的史诗之旅将以对未来的展望结束。基于当前对暗能量的理解，宇宙的膨胀正在加速。这如何影响星系团的进一步合并，以及星系之间的分离速度？ 本章将探讨星系演化的长期预测。未来的星系将如何演变？是碰撞、吞噬，还是仅仅在遥远的黑暗中逐渐熄灭？我们将推测数万亿年后的夜空景象，届时，除了我们本地星系群内的星系外，其他星系都将因为宇宙膨胀而退行至光速之外，使后来的文明再也无法观测到它们。 本书的核心在于展示一个动态的、相互联系的宇宙结构演化图景，从最微小的密度涨落到最大尺度的宇宙网，星系是宇宙演化中最引人注目的“织物单元”。我们通过对这些宏大尺度的物理过程的探索，理解了我们自身——以及我们赖以生存的地球环境——存在的根本背景。

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《环境化学》这本书在内容深度和广度上，都达到了一个相当高的水准。它并没有回避那些可能让非专业人士感到困惑的化学术语，但通过恰当的解释和类比，使得这些概念变得易于理解。我印象深刻的是书中关于“环境毒理学”的部分，它解释了化学物质如何对生物体产生毒害作用，以及剂量-效应关系的重要性。这些知识让我对化学物质的潜在危害有了更清晰的认识，也更加理解了为什么需要严格的环境法规来限制污染物的排放。此外，书中对“催化剂”在环境治理中的应用也进行了详细的介绍，例如在汽车尾气净化器中使用的贵金属催化剂，以及在工业废水处理中使用的多相催化剂。这些内容让我看到了化学在解决现实环境问题中的巨大潜力。我对于书中这种将理论与实践相结合的论述方式表示由衷的赞赏。

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《环境化学》这本书的章节设置，我认为非常人性化，并且逻辑性极强。它并非按照化学元素周期表或者化学反应类型来划分，而是围绕着“环境介质”和“污染类型”展开。从大气化学的篇章开始，延伸到水体化学，再到土壤化学，最后聚焦于具体的污染问题和治理策略。这样的编排，使得读者能够很自然地将化学知识与具体的环境场景联系起来。例如，在讲解水化学时，书中不仅讨论了水体中常见的化学物质，还详细分析了工业废水、农业径流等对水体造成污染的来源和机制。我特别喜欢书中对“生物地球化学循环”的介绍，它让我看到了物质如何在地球的各个圈层中循环往复，以及人类活动如何扰乱了这些自然的平衡。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的引导，它教会我如何从宏观到微观，从整体到局部，去理解和分析环境问题。我对这本书的整体构建和内容呈现方式都给予高度评价，它确实为我提供了一个系统性的学习框架。

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初次拿到《环境化学》这本书，我的内心是充满期待的。作为一名对环境问题有着浓厚兴趣的读者，我一直渴望能够深入了解我们赖以生存的地球所面临的种种挑战，以及科学界是如何试图解决这些问题的。这本书的书名简洁而直接，仿佛一股清流，预示着它将带我进入一个既熟悉又陌生的知识领域。我非常好奇，它将如何以一种引人入胜的方式，剖析复杂的化学原理在环境中的具体体现。是会从宏观的生态系统出发，还是会深入微观的分子层面？它会仅仅罗列枯燥的化学式和反应机理，还是会巧妙地将这些科学知识融入到生动的案例和现实生活中？我期待着这本书能够不仅仅是一本教科书，更能成为我理解环境问题的“钥匙”，让我能够拨开迷雾，看清事物本质。同时，我也希望这本书的语言风格能够贴近普通读者，避免过多艰涩的专业术语，即便需要用到，也能够有清晰易懂的解释。我渴望的不仅仅是知识的获取，更是对环境问题的深度思考和感悟。我想要通过这本书，建立起一种更加科学、理性的环保观念，能够将书本上的知识转化为实际行动，为改善我们共同的生活环境贡献一份力量。因此，我对这本书的每一个章节、每一个论述都充满了好奇与探求的欲望，希望它能够满足我对环境化学知识的渴求，并引发我更深入的思考。

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这本书给我带来的最大收获之一，是它帮助我建立了一个关于“化学物质在环境中的旅程”的清晰认知。从污染物进入环境的那一刻起，它将经历怎样的转化？它会在哪里停留？它又会以何种方式被移除或降解？《环境化学》这本书系统地回答了这些问题。无论是挥发性有机化合物（VOCs）在大气中的反应，还是重金属离子在水体中的迁移和沉淀，亦或是持久性有机污染物（POPs）在土壤和生物体内的累积，书中都进行了详尽的阐述。我尤其对书中关于“化学平衡”和“动力学”在环境过程中的应用印象深刻。这些概念不仅仅是抽象的理论，而是解释为什么某些污染物会长期存在于环境中，以及为什么治理污染需要时间和耐心。这本书没有回避复杂性，反而拥抱了它，并且用清晰的逻辑和生动的例子，将这些复杂的化学原理一一呈现。这让我明白，环境问题的解决，绝非一蹴而就，而是需要深入理解其背后的科学规律。我迫不及待地想将这些知识运用到对现实环境事件的分析中，去理解那些看似棘手的问题，并思考可能的解决路径。

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这本书的阅读体验，可以说是一次“沉浸式”的探索。它不仅仅是信息的堆砌，更是一种知识的引导和启发。例如，在讲解“化学动力学”在环境中的应用时，作者会通过一些生动的例子，来解释反应速率、活化能等概念如何影响污染物的降解速度。当我读到关于“大气化学”中自由基的章节时，我仿佛能看到那些活泼的自由基在空气中穿梭，参与着各种复杂的化学反应。这本书的叙述方式，就像是一位经验丰富的向导，带领我穿越一个充满奥秘的化学世界。我特别喜欢书中对“反馈机制”的探讨，它让我理解了环境系统中各种因素之间是如何相互作用，形成复杂的反馈循环的。这种对系统性思维的强调，让我对环境问题有了更深层次的理解。我希望能够通过这本书，不仅掌握知识，更能培养一种科学的思维方式，用更敏锐的眼光去观察和分析周围的环境。

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这本书的文字表达，我认为非常具有感染力，并且能够引发读者的深度思考。作者在阐述每一个环境化学概念时，往往会结合一些引人深思的案例，或是对未来的展望。比如，在讨论温室效应时，书中不仅解释了二氧化碳等温室气体增加的化学原因，还探讨了其对全球气候变化可能带来的深远影响。这些描述，让我感到环境问题并非遥不可及，而是与我们每个人的未来息息相关。我特别欣赏书中对“可持续发展”的强调，它不是一句空洞的口号，而是贯穿于全书的理念。书中在讲解各种污染物的治理技术时，也始终不忘提及环境友好的替代方案和绿色化学的原则。这种将科学知识与社会责任感相结合的写作方式，让我对环境科学有了更深的敬意。我希望能够通过这本书，不仅学到知识，更能培养一种对环境负责任的态度。我对书中传递的这种积极的、面向未来的信息感到非常振奋。

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我翻开《环境化学》这本书，首先映入眼帘的是它精美的排版和清晰的目录结构。这本书的装帧设计透露着一种严谨又不失艺术性的气质，这让我对即将展开的阅读之旅充满了信心。目录部分详细列出了书中涉及的各个主题，从大气化学、水化学到土壤化学，再到环境污染与修复，内容覆盖面非常广。我特别关注到其中关于“环境监测与分析方法”的部分，这部分内容对我来说尤为重要，因为我一直想了解我们是如何量化和评估环境污染程度的。书中对各种分析仪器的介绍，以及数据采集和处理的流程，是否能够让我这个非专业人士也能大致理解？我希望这本书能够像一位循循善诱的老师，将复杂的科学过程抽丝剥茧，以一种易于理解的方式呈现出来。此外，我也对书中可能包含的实际案例和研究数据充满了期待。了解真实的污染事件，分析其发生的化学机制，并探讨相应的治理方案，这无疑是最能激发我阅读兴趣的部分。我希望这本书能够提供足够的信息，让我能够将书本上的理论知识与现实世界中的环境问题联系起来，从而形成更深刻的认识。我想要知道，在面对日益严峻的环境挑战时，化学学科究竟能扮演怎样的角色，又能提供哪些有效的解决方案。我对这本书的每一个细节都抱有高度的关注，希望它能够带领我走进一个充满智慧与启发的环境化学世界。

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《环境化学》这本书的参考文献和索引部分，也同样让我感到惊喜。它不仅仅是内容的补充，更是为那些希望进一步深入研究的读者提供了宝贵的资源。书中引用了大量的学术论文和专业书籍，这足以证明其内容的权威性和可靠性。同时，详细的索引也方便我查找特定的概念和信息。我特别欣赏书中对一些新兴环境化学研究领域的介绍，比如纳米材料在环境修复中的应用，以及生物技术在环境监测中的潜力。这些前沿性的内容，让我看到了环境化学未来的发展方向，也激发了我对相关领域的好奇心。这本书不仅仅是一本入门读物，更是一本可以伴随我长期学习和研究的工具书。我对于作者的严谨态度和对知识的尊重表示由衷的敬佩。

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总的来说，《环境化学》这本书给我带来的感受是多方面的，它既有科学的严谨性，又有对现实问题的关怀，还有对未来发展的启示。我从这本书中获得的不仅仅是关于环境污染的知识，更是对我们与地球关系的深刻反思。它让我明白，化学不仅仅是一门学科，更是理解和改善我们生存环境的关键。这本书就像是一面镜子，照出了我们面临的环境挑战，也指明了解决这些挑战的科学路径。我非常感谢作者能够以如此清晰、系统且引人入胜的方式，将如此复杂和重要的知识呈现给我。我毫不犹豫地会将这本书推荐给所有对环境保护感兴趣的朋友，我相信它一定能为他们带来启发和收获。我对这本书的整体评价是高度积极的，它是一本真正值得阅读和珍藏的佳作。

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《环境化学》这本书给我的整体感觉是非常“扎实”。它不是那种浮于表面的科普读物，而是深入到问题的根源，用科学的语言解释现象。例如，在讨论大气污染时，书中没有仅仅停留于“雾霾很严重”这样的笼统描述，而是详细阐述了PM2.5的化学成分、形成机理，以及与臭氧、二氧化硫等污染物之间的复杂关系。当我读到关于光化学烟雾的章节时，我仿佛置身于拥挤的城市街道，亲眼见证了汽车尾气如何在阳光的作用下，转化为对人体有害的二次污染物。书中对这些化学反应的描述，虽然涉及一些化学方程式，但作者的处理方式非常巧妙，既保证了科学的严谨性，又通过图示和类比，让没有深厚化学背景的读者也能理解其核心概念。我尤其欣赏书中对“生命周期评估”的介绍，它提醒我，任何一个产品或行为，都可能在环境的各个环节产生影响。这本书让我意识到，环境问题并非孤立存在，而是与我们日常生活的方方面面都息息相关。这种深刻的认识，让我开始反思自己的生活习惯，并思考如何在力所能及的范围内做出改变。我对这本书的深入探讨和严谨分析表示赞赏，它确实为我提供了一个更加全面和科学的视角来审视环境问题。

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