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页数:368

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出版时间:2007-7

价格:34.00元

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isbn号码:9787117087582

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《宇宙的奥秘：从量子涨落到黑洞奇点》 内容简介 本书是一部宏大的科学叙事，它将带领读者踏上一段探索宇宙最深层奥秘的旅程，从那无形无质、却又孕育万物的量子涨落，一直深入到吞噬一切、时间与空间尽皆扭曲的黑洞奇点。我们试图跨越巨大的尺度，从微观粒子混沌的概率海洋，飞跃到宏观宇宙壮丽的星系图景，揭示支配这一切运动和演化的基本法则。 本书并非一本枯燥的公式堆砌，而是一场关于思想与发现的冒险。我们将追溯物理学发展的壮丽史诗，从牛顿力学勾勒出的宏伟机械宇宙，到爱因斯坦相对论带来的时空革命，再到量子力学颠覆性的微观图景。每一项理论的诞生，都伴随着智慧的火花、大胆的猜想和严谨的实验检验。我们将深入理解这些理论的精髓，体会它们如何逐步瓦解我们日常经验的直觉，展现出一个更加奇特、却又更加深刻的实在。 第一部分：微观世界的奇点——量子力学的迷人殿堂 我们将从最微小的尺度开始，探讨量子力学那令人难以置信的特性。我们会深入剖析海森堡不确定性原理，理解为何我们无法同时精确测量一个粒子的位置和动量，这不仅是对我们观测能力的限制，更是微观粒子内在的概率性本质的体现。我们将探索波粒二象性，感受电子、光子等粒子如何既能展现出波的干涉与衍射，又能表现出粒子的碰撞与聚集，这种“既是此又是彼”的奇异行为，是宏观经典物理无法想象的。 本书将详细阐述量子叠加态的概念，让你理解一个量子系统可以同时处于多种可能的状态之中，直到被观测的那一刻，才“塌缩”到一个确定的状态。我们将通过著名的双缝干涉实验，形象地展示量子叠加的威力，以及观测行为对微观世界产生的深刻影响。 接着，我们会进入量子纠缠的领域。这将是本书中最具颠覆性的部分之一。我们将解释纠缠粒子之间“心有灵犀”般的联系，无论它们相距多远，一个粒子的状态变化会瞬间影响到另一个粒子，这种“超距作用”挑战了我们对时空因果律的传统认知。我们将讨论量子纠缠在量子计算和量子通信中的巨大潜力，展望它如何彻底改变未来的信息技术。 此外，我们还将触及量子隧穿效应，理解粒子如何在能量不足以逾越的势垒面前“穿墙而过”，这在核聚变、半导体技术等领域有着至关重要的应用。本书将以通俗易懂的语言，结合生动的类比，让你领略量子世界的非凡魅力，体会那些看似违背常理的现象背后，隐藏着宇宙最基本、最深刻的规律。 第二部分：时空的广阔画布——相对论与宇宙的架构 在理解了微观世界的奇妙之后，我们将视线转向宏观宇宙，探索爱因斯坦的相对论如何重塑了我们对时间、空间、引力和运动的理解。我们将从狭义相对论开始，揭示光速不变原理的深远意义，以及它如何推导出时间膨胀和长度收缩等令人惊奇的效应。本书将详细解释质能等价原理 E=mc²，阐明质量与能量之间那深邃而又强大的联系，理解恒星发光、核武器爆炸的根本原因。 然后，我们将深入广义相对论的精妙之处。我们将理解引力并非是一种“力”，而是时空本身的弯曲。质量和能量就像放在一张弹性薄膜上的重物，使时空产生凹陷，而其他物体则沿着这种弯曲的时空运动。我们将通过引力透镜效应和水星近日点进动等观测证据，证明广义相对论的正确性。 本书将详细探讨黑洞的形成和性质。我们将描述黑洞的视界，那个“有去无回”的边界，以及奇点——那个密度和曲率趋于无限的神秘点，在那里，我们现有的物理定律将失效。我们将探讨霍金辐射，理解黑洞并非绝对的“黑暗”，它们会缓慢地蒸发，释放出粒子。我们将讨论黑洞在星系演化中的作用，以及它们是否可能是通往其他宇宙的“虫洞”。 我们还将展望宇宙学的前沿，探讨大爆炸理论的证据，如宇宙微波背景辐射和宇宙的膨胀。我们将讨论暗物质和暗能量的存在，这些神秘的成分构成了宇宙的大部分，却又对我们来说不可见，它们如何驱动着宇宙的加速膨胀，以及它们对宇宙最终命运的影响。 第三部分：宇宙的未解之谜与未来的展望 在描绘了量子世界和相对论宇宙的壮丽图景后，本书将转向那些仍然悬而未决的宇宙奥秘。我们将探讨量子引力的难题，尝试理解如何在量子力学的框架下描述引力，这或许是统一物理学两大支柱——量子力学和广义相对论——的关键。我们将介绍弦理论和圈量子引力等可能的候选理论，并分析它们的优势与挑战。 本书将深入讨论宇宙的起源问题，除了大爆炸模型，我们还会探讨其他可能性，比如永恒暴胀理论，以及是否存在“多重宇宙”。我们将审视生命起源的谜团，从宇宙中的有机分子到地球上生命的演化，探讨生命在宇宙中是否普遍存在。 我们还将审视宇宙的终极命运。宇宙是会永远膨胀下去，最终走向“热寂”？还是会发生“大挤压”，再次坍缩？亦或是存在更奇特的终结方式？我们将根据当前的理论模型和观测数据，对这些可能性进行推演。 最后，本书将带领读者思考人类在宇宙中的位置。我们将反思科学探索的意义，以及人类好奇心和求知欲所驱动的永恒追求。我们将探讨科学与哲学、艺术之间的联系，以及它们如何共同塑造我们对实在的理解。 《宇宙的奥秘：从量子涨落到黑洞奇点》旨在为所有对宇宙充满好奇的读者提供一个既深刻又引人入胜的阅读体验。我们希望通过本书，激发你对科学的热爱，拓宽你对宇宙的认知边界，让你在仰望星空时，能感受到那份来自宇宙深处的无尽的震撼与启迪。这本书将带你穿越科学的迷宫，抵达智慧的彼岸，感受那股推动人类不断探索未知、理解宇宙的强大力量。

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这本《高等数学》简直是数学学习的一座灯塔！我作为一个工科专业的学生，深知数学基础对于后续学习和工程实践的重要性。初次翻开这本书时，我对那些抽象的符号和复杂的定理感到有些畏惧，但很快就被作者深入浅出的讲解方式所吸引。它不像某些教材那样，只是冷冰冰地堆砌公式，而是非常注重逻辑的构建和直观的理解。比如，在讲解微积分中的极限概念时，书中引入了大量的实际物理场景和几何图像来辅助说明，使得原本抽象的 $epsilon-delta$ 定义变得清晰可辨。即便是初次接触多元函数微积分的同学，也能通过那些精妙的配图和详尽的推导步骤，迅速抓住核心思想。更值得称赞的是，课后习题的编排极富匠心。基础题巩固了概念的掌握，中等难度的应用题则开始引导思考如何将理论应用于解决实际问题，而那些挑战性的综合题，更是对思维的绝佳锻炼。我花了大量时间在这些习题上，每解决一个难题，都有一种拨云见日、豁然开朗的成就感。这本书的排版也十分友好，字体大小适中，公式对齐规范，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。可以说，它不仅是一本教材，更像是一位耐心的良师益友，陪伴我稳扎稳打地构建起坚实的数学底层架构。

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说实话，我之前对数学一直有一种“敬而远之”的态度，总觉得高等数学是为数学系或纯理论专业准备的“禁区”。但是，我借阅了这本《高等数学》后，观念彻底被颠覆了。这本书的语言风格简直是教科书界的一股清流——它没有那种高高在上的学术腔调，反而带着一种鼓励和引导的语气。对于初学者可能会感到困惑的向量代数和空间几何部分，作者的处理方式堪称教科书典范。他们没有急于抛出复杂的坐标系变换，而是先用大量的实例展示了三维空间中物体之间的关系，用“看得见、摸得着”的方式引入概念。比如，对曲面积分的讲解，书中巧妙地结合了流体力学中的概念，使得我们能直观地理解通量和散度的物理意义，这比单纯在纸面上画箭头要有效得多。而且，这本书的“配套资源”也做得相当出色，书本中提到的部分重要公式推导和图形可视化，如果配合在线资源（虽然我在这里不提具体资源名称），就能形成一个立体化的学习体系。它让人觉得，原来数学也可以是如此生动和富有创造力的学科，极大地增强了我的学习信心。

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我必须强调一下这本书在“矩阵与线性代数”部分的处理方式，这部分往往是许多学习者感到最头疼的地方。《高等数学》没有将这部分内容割裂开来，而是非常自然地将其融入了多变量微积分的框架之中，尤其是在雅可比行列式、隐函数定理和泰勒公式的多元推广中，线性代数的工具被反复、有机地使用。这种融合性的教学方法避免了线性代数知识的“孤岛化”。作者清晰地展示了矩阵运算如何本质上是对高维空间中线性变换的一种高效描述。例如，在介绍二重积分的变量替换时，书中用雅可比行列式作为连接点，解释了面积（或体积）元素是如何在高维空间中发生“拉伸”或“压缩”的，而矩阵的行列式恰好量化了这个变化因子。这种贯穿始终的视角，让我对空间变换的理解不再局限于简单的旋转和平移，而是上升到了一个更抽象、更本质的代数结构层面。这本书的阅读体验告诉我，数学的不同分支并非孤立存在，而是相互支撑、共同构建起一个宏大而精密的知识体系。对每一个渴望真正掌握数学精髓的人来说，这本书都是一次不容错过的深度探索。

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这本书在处理微分方程这一块的内容上，展现出了极高的专业水准和极强的实战导向。我目前正在进行一个涉及到振动建模的课题，之前学过的初等微分方程根本不够用。然而，《高等数学》中关于常微分方程的系统性介绍，包括常系数线性方程的通解结构、常数变易法以及初值问题的提法，都讲解得细致入微。特别是对拉普拉斯变换的介绍部分，它不仅清晰地阐述了如何进行运算，更重要的是，它解释了为什么这种变换在处理不连续输入（比如阶跃函数或脉冲函数）时具有无可替代的优势。这种“为什么”的深度挖掘，远超了我之前接触过的任何教材。此外，书中对于存在性与唯一性定理的阐述也十分严谨，这对于需要进行数值模拟和误差分析的读者来说至关重要。我发现，通过对这些理论深度的理解，我在实际操作中遇到的模型崩溃或解不稳定的问题，也能更快地定位到是理论前提没有满足，从而调整参数或选择更合适的求解方法。这本书真正做到了理论与应用之间的完美平衡，是工程和科学研究人员的案头必备良书。

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拿到这本书后，我最大的感受就是“厚重”——不仅仅是物理上的重量，更是内容上的深度与广度。我一直觉得，学习数学最怕的就是那种只停留在表面计算的“题海战术”，而《高等数学》这本书显然走的是另一条路。它更强调理论的严谨性和数学思想的熏陶。作者在阐述每一个定理时，都非常讲究“来龙去脉”，而不是简单地给出结论。例如，在探讨级数收敛性时，书中不仅罗列了各种判别法，还穿插了关于函数逼近的简短历史背景介绍，这让我明白，这些工具不是凭空产生的，而是为了解决特定数学难题而诞生的。这种对历史脉络的梳理，极大地提升了我对数学本身的兴趣和敬畏感。此外，书中对证明的详略处理非常到位，对于核心定理，作者给出了完整的、逻辑严密的证明过程，让人能够追踪每一步推理的合理性；而对于一些复杂的、证明技巧性过强的部分，则会给出简要的思路概述，避免陷入繁琐的细节泥潭。这本书对我而言，最大的价值在于教会了我“如何思考”，而非“记住什么”。它训练了我的抽象思维能力，让我开始习惯于用更本质的眼光去看待那些纷繁复杂的数学现象。

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