数学（第二册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国劳动

作者:本社

出品人:

页数:162

译者:

出版时间:2007-7

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787504565587

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璀璨的星河：天体物理学导论 图书简介 本书旨在为对浩瀚宇宙充满好奇的读者提供一个全面、深入且引人入胜的天体物理学入门。我们不再仅仅仰望星空，而是尝试用现代科学的语言去解读宇宙的奥秘，探寻恒星的诞生与消亡、星系的演化、黑洞的本质以及宇宙的起源与命运。这不是一本枯燥的公式堆砌，而是一场跨越时空的思想远征。 第一部分：宇宙的基石——基础概念与观测工具 第一章：尺度的震撼——距离、时间与宇宙学 宇宙的尺度令人敬畏。本章从我们熟悉的太阳系开始，逐步扩展到邻近的恒星、银河系，直至可观测宇宙的边缘。我们将详细介绍用于测量宇宙距离的关键“标尺”：视差法、标准烛光（如造父变星、Ia型超新星）和红移。理解这些尺度和测量方法，是进入天体物理学的第一步。我们还会简要介绍基础的宇宙学模型，包括哈勃定律及其对宇宙膨胀的启示，为后续章节建立宏观视角。 第二章：光与信息的桥梁——电磁波谱的秘密 天体物理学本质上是一门观测科学，而我们接收到的所有信息几乎都通过电磁波传递。本章将系统梳理电磁辐射的性质，从低能的射电波到高能的伽马射线。我们将深入探讨： 热辐射与黑体定律： 解释恒星光谱的形成，特别是维恩位移定律和斯特藩-玻尔兹曼定律如何揭示恒星的温度和能量输出。 光谱分析的魔力： 详细介绍吸收线和发射线，以及它们如何如同宇宙的“指纹”，帮助我们识别天体的化学成分、运动速度（多普勒效应）和物理状态（如压力、磁场强度）。 现代观测技术： 介绍地面和空间望远镜的原理和优势，包括射电、红外、可见光、紫外、X射线和伽马射线望远镜，以及引力波探测器的兴起如何开启了“多信使天文学”的新纪元。 第三章：基础物理学的回归——引力、能量与物质 天体物理现象的背后是基础物理定律的支配。本章回顾与天体演化息息相关的关键物理学概念：牛顿万有引力定律在星际尺度上的应用，能量守恒在恒星能量平衡中的核心地位，以及特殊相对论在高速天体（如喷流和脉冲星）中的体现。同时，我们将引入粒子物理学的基本概念，为理解恒星内部的核反应和高能天体现象做好铺垫。 第二部分：恒星的生命史诗 第四章：恒星的摇篮——星际介质与分子云 恒星并非凭空出现。本章聚焦于恒星形成前的准备阶段——星际介质（ISM）。我们将探讨ISM的组成（气体与尘埃）、物理状态（冷密云与热电离气），以及分子云的结构。重点阐述引力坍缩的临界条件——金斯不稳定性，以及磁场和湍流在阻止或促进坍缩过程中的作用。读者将了解原恒星阶段的特征，以及如何利用射电和红外波段观测这些隐藏在尘埃幕后的“恒星育儿所”。 第五章：点燃的熔炉——主序星与核合成 恒星生命的漫长主旋律。本章深入讲解恒星如何通过核聚变产生能量并维持流体静力平衡。我们将详细剖析： 质子-质子链反应（P-P链）与CNO循环： 解释不同质量恒星的能量来源差异。 恒星结构模型： 介绍辐射层、对流层和能量传输机制，以及如何建立恒星内部结构方程。 赫罗图（H-R图）的意义： 解释恒星的温度、光度、半径和寿命之间的内在联系，以及主序星的演化轨迹。 第六章：恒星的终章——后主序演化与死亡 恒星燃料耗尽后，其命运急剧分化，取决于其初始质量。本章将系统描述恒星演化的所有可能性： 低质量恒星的归宿： 从红巨星分支到渐近巨星分支，最终抛射外层形成行星状星云，留下白矮星。我们将讨论白矮星的结构、冷却过程以及钱德拉塞卡极限。 大质量恒星的壮丽谢幕： 描述氦聚变、碳聚变直至铁核形成的复杂过程。重点讲解核不稳定性如何触发II型超新星爆发，以及爆炸过程中重元素的合成（特别是s-过程与r-过程）。 中子星与脉冲星： 探讨超新星遗迹的核心——密度惊人的中子星，并解释脉冲星的自转机制和辐射现象。 第三部分：宇宙的宏伟结构与极端天体 第七章：引力陷阱——黑洞的物理学 黑洞是广义相对论最奇特的预言。本章将从史瓦西半径的概念出发，解释事件视界、奇点和光子球的物理意义。我们将区分非旋转（史瓦西）和旋转（克尔）黑洞的特性，并探讨我们如何“看到”这些看不见的天体：吸积盘的X射线辐射、引力透镜效应，以及近年来引力波天文学对双黑洞合并的直接观测。 第八章：星系的岛屿——结构、动力学与形成 我们的太阳系只是庞大“岛屿”——银河系的一部分。本章将目光投向更大尺度的结构： 星系的分类与形态学： 介绍椭圆星系、旋涡星系（棒旋与非棒旋）和不规则星系的特征。 星系动力学： 利用开普勒定律和维里定理来推断星系的质量分布，引出“暗物质”问题的直接证据——星系旋转曲线。 星系群、星系团与超星系团： 描述宇宙中物质的层次性分布，以及星系团的形成与演化。 第九章：宇宙的引擎——活动星系核与高能喷流 许多星系中心潜伏着一个超大质量黑洞（SMBH），它们在吸积物质时释放出难以置信的能量，形成活动星系核（AGN）。本章将介绍不同类型的AGN（如类星体、塞弗特星系），并解释这些活动如何影响宿主星系的演化（星系-活动星系核反馈）。特别关注相对论性喷流的产生机制及其在宇宙学尺度上的影响。 第四部分：宇宙的起源与命运 第十章：标准宇宙学模型——大爆炸与宇宙演化 本章深入探讨我们理解的宇宙历史：从一个极热、极密的开端开始。我们将详述大爆炸理论的三个主要观测支柱： 1. 宇宙膨胀（哈勃定律）。 2. 宇宙微波背景辐射（CMB）： 详细介绍CMB的性质、各向异性及其作为“婴儿宇宙快照”的重要性。 3. 轻元素丰度： 核合成如何解释宇宙中氢、氦、锂的比例。 我们将勾勒出宇宙从暴胀、夸克时代、核合成到复合期（光子脱耦）的完整时间线。 第十一章：宇宙的未来谜团——暗物质与暗能量 现代天体物理学的两大核心挑战： 暗物质： 总结引力效应上的证据（引力透镜、星系团的维里定理）和间接证据（如武斗星系团中的X射线气体），并探讨主要的候选粒子模型。 暗能量： 解释Ia型超新星观测如何揭示宇宙膨胀正在加速，以及德西特空间和宇宙学常量的概念。 第十二章：跨越边界——探索前沿课题 最后，本章将简要介绍当前研究中最激动人心的领域，激发读者的进一步探索：系外行星的发现与宜居性评估、引力波天文学的最新进展、中微子天文学的潜力，以及对宇宙结构形成更精细的模拟。 本书的结构设计旨在引导读者从最小的尺度（光子的性质）出发，逐步构建起对恒星、星系乃至整个宇宙的宏观理解。通过严谨的物理学框架和丰富的观测案例，我们期望读者能以一种全新的视角，重新审视头顶上那片璀璨的星空。

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当我深入到关于函数和图像的部分时，我真切地体会到了作者在内容编排上的匠心独运。很多教材在这里往往将函数视为一个纯粹的计算过程，但《数学（第二册）》似乎更致力于构建一个“动态的”数学视角。它没有把图像绘制当作一项机械任务来要求，而是将图像本身视为一种表达函数特性的“语言”。我特别喜欢它处理参数变化的部分，通过细微地调整线性函数中的斜率或者二次函数中的顶点坐标，然后观察图像是如何随之扭曲、平移和拉伸的，这种对比展示非常直观。特别是对于那些非线性函数的分析，作者巧妙地引入了一些历史背景的小故事，比如某位数学家在研究行星运动时是如何首次提出某种函数模型的，这使得原本冰冷的数据点和曲线拥有了生命和历史的厚重感。读到这里，我甚至能想象到那些早期的数学家们，是如何在纸上艰难地描摹出这些图形的轨迹。这不仅仅是在学习知识点，更像是在进行一场跨越时空的对话，理解数学的演进过程，而不是简单地记录它最终的形态。这种叙事感和画面感，极大地降低了理解复杂函数关系时的认知负荷，让人感觉学习过程本身就是一种探索的乐趣。

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这本《数学（第二册）》给我的感觉，简直就像是迷失在广袤的知识海洋中，却突然被一艘坚固的帆船打捞起来。初翻开它，我的期望值其实是比较低的，毕竟市面上的教材总是充斥着枯燥的定义和公式的堆砌。然而，这本书的开篇部分，对于那些基础概念的阐述，简直称得上是润物细无声。它没有急于抛出复杂的定理，而是通过一系列精心设计的、贴近生活的例子，将抽象的数学思想“具象化”了。我记得有个关于概率的小节，作者用掷骰子的不同方式，清晰地展示了样本空间和事件之间的微妙关系，那种豁然开朗的感觉，远胜于死记硬背公式。更让我印象深刻的是，它在介绍代数运算的章节里，非常注重“为什么”而不是仅仅停留在“怎么做”。比如，在讲解因式分解时，它没有直接给出公式，而是通过几何图形的面积切割来推导出这些分解的合理性，这无疑极大地增强了我们对数学逻辑结构的内在理解。我过去总觉得数学是工具，但读完这部分后，我开始觉得数学更像是一种思维方式，一种描述世界的精确语言。这种教学方法的转变，对于那些原本对数学感到畏惧的读者来说，无疑是一剂强心针，让人愿意主动去探索后续更深层次的内容，而不是被动地接受。

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这本书在逻辑推理和证明的章节处理上，展现出了一种近乎苛刻的严谨性，但这严谨性却又被包裹在极其清晰的步骤之中，让人不得不佩服其作者的功力。我通常对证明题感到头疼，因为它们常常跳跃性太大，总感觉少了几个必要的桥梁。然而，在讲解几何定理的证明时，这本书的处理方式是“拆解骨架，再添血肉”。它会先明确地指出，要证明这个结论，我们必须先建立哪几个前提，然后一步步地论证如何从第一个前提推出第二个，直到最终达成目标。更妙的是，它在每一步推理之后，都会用一个简短的、用大白话总结的句子来重申这一步的意义，比如“因此，根据我们之前建立的平行关系，可以得出角A与角B相等”。这种重复强调虽然看起来略显啰嗦，但在巩固初学者对推理链条的把握上，效果却是立竿见影的。它仿佛一位耐心的导师，时刻关注着你是否跟上了思路，确保你不会在任何一个逻辑节点上掉队。这种精细到位的引导，极大地提升了我对数学证明的信心，让我不再视之为高不可攀的象牙塔。

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整本书的阅读体验，可以用“层层递进，毫不拖沓”来概括。从基础的数感建立，到代数的工具箱搭建，再到函数图像的动态理解，最后延伸到概率和统计的现实应用，知识点的衔接自然得如同浑然天成。我注意到，这本书在每章的末尾都设计了一个“知识回顾与拓展”的单元，这个单元非常人性化。它不是简单地罗列本章公式，而是提出了几个需要综合运用先前知识才能解决的综合性问题，这些问题往往需要融合前几章学到的不同概念。比如，一个关于“预测某项目投资回报率”的问题，可能需要用到线性函数的模型构建，同时还要考虑几种不同情况的概率加权。这种交叉训练机制，有效地防止了知识点的碎片化，迫使读者的大脑进行横向连接，真正将零散的知识点编织成一张有机的知识网络。这种对知识系统构建的重视程度，让我觉得这不仅仅是一本教科书，更像是一份精心策划的、引导思维成型的路线图，让人在不知不觉中，对数学的整体结构有了更宏观和深入的把握。

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关于排列组合和统计学的应用部分，这本书的处理方式是典型的“重应用，轻理论的初探”。我期待看到的是那种纯粹的公式轰炸，但实际情况却大相径庭。作者似乎非常清楚，对于这个阶段的学习者来说，理解“为什么用这个公式”比“记住这个公式长什么样”重要得多。例如，在讲解排列和组合的区别时，它没有直接给出阶乘公式，而是用组织一场演讲的顺序和选择一个委员会成员的例子进行了对比，非常清晰地展示了“顺序是否重要”这一核心区别。统计学部分，对平均数、中位数和众数这三个集中趋势度量工具的介绍，更是深入浅出。它不仅解释了它们各自的计算方法，还特意列举了在不同数据集下（比如收入分布极度不均的情况下），哪种度量工具更能代表“典型值”，这个批判性思维的引入，让我对数据解读有了更深一层的认识。这不再是简单的数学计算，而是学会了如何用数字来描绘和分析现实世界中的不确定性。

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