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出版者:哈尔滨工业大学出版社

作者:曹京生

出品人:

页数:185

译者:

出版时间:2007-8

价格:21.00元

装帧:

isbn号码:9787811330236

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 电路分析
• 电力系统
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• 电气工程

探寻星辰的奥秘：一部关于天体物理与宇宙学的深度著作 书名：宇宙的边界与起源 内容提要： 《宇宙的边界与起源》是一部深入浅出、内容翔实的专著，旨在带领读者穿越浩瀚的宇宙时空，探索那些驱动着恒星生灭、星系演化以及宇宙整体命运的根本物理定律与现象。本书的核心聚焦于天体物理学的前沿进展与宇宙学的宏大图景，完全避开了任何关于地球电力、电路设计、电子元件或传统“电工技术”范畴内的知识体系。 本书以严谨的科学态度和富有感染力的叙事风格，构建了一个立体的、多层次的宇宙模型。它不涉及任何关于交流电、直流电、电磁感应、电机原理或电力系统分析的内容，而是专注于研究物质在极端条件下（如高密度、超高温、强引力场）的行为，以及宇宙大尺度结构的历史与未来。 第一部分：恒星的生命周期与核物理基础 本部分首先从恒星的诞生讲起，详细阐述了分子云的引力坍缩、原恒星的形成过程，以及点燃核心热核反应的临界条件。我们深入探讨了质子-质子链反应（P-P链）和碳氮氧循环（CNO循环）这两种主要的恒星能量产生机制，精确计算了这些反应释放的能量与恒星寿命之间的关系。 随后，本书详细描绘了恒星的“中年危机”——主序星阶段的平衡态维持。随后，我们将焦点转向恒星演化的后期阶段： 红巨星与渐近巨星分支： 氦闪的物理机制，以及碳氧核的形成。 大质量恒星的末路： 详细分析了元素合成的“r-过程”与“s-过程”，解释了宇宙中金、铀等重元素是如何在超新星爆发中锻造出来的。 致密天体的终结： 对白矮星的电子简并压力极限（钱德拉塞卡极限）、中子星的内部结构（夸克物质的可能性）以及黑洞的事件视界及其霍金辐射理论进行了详尽的数学建模与物理推导。 第二部分：星系结构、动力学与活动星系核 本卷将视角从单个恒星拓展到数十亿颗恒星组成的复杂系统——星系。我们剖析了星系的分类体系（哈勃序列），并利用动力学理论分析了星系的旋转曲线，以此确凿地论证了暗物质的普遍存在。本书提供了对暗物质候选粒子（如WIMPs或轴子）的最新实验证据和理论预测的全面综述，并强调了引力透镜效应在探测暗物质分布中的关键作用。 此外，本书花费大量篇幅研究了活动星系核（AGN）的物理机制： 1. 吸积盘的物理学： 探讨了物质落向超大质量黑洞时，由于摩擦和磁场作用，形成高温、高能辐射的吸积盘，以及其发出的强大射电、X射线和伽马射线辐射。 2. 相对论性喷流的形成与传播： 结合磁场拓扑结构，解释了如何将中心黑洞的能量转化为沿磁力线方向高速喷出的等离子体流，以及这些喷流如何影响宿主星系的演化。 第三部分：宇宙学：从暴胀到加速膨胀 本书的第三部分是宏大的宇宙学叙事，追溯宇宙自“奇点”以来的历史。我们首先建立了弗里德曼方程的理论基础，用以描述宇宙的膨胀、曲率和物质/能量密度之间的动态关系。 核心章节集中于现代宇宙学的两大支柱： 宇宙微波背景辐射（CMB）： 深入分析了CMB的各项异性（如温度涨落的功率谱），这些涨落是早期宇宙密度微扰的“化石”，是检验暴胀理论的直接证据。我们探讨了扣除偶极各向异性的复杂数据处理流程。 暗能量与宇宙加速膨胀： 详细阐述了对Ia型超新星观测如何揭示宇宙加速膨胀的惊人事实。本书对暗能量的本质进行了深入探讨，从宇宙学常数（Λ）模型到更替的动力学暗能量场（如Quintessence），对比了每种模型的观测约束和理论困境。 第四部分：引力波天文学与时空几何 本书将读者带入了爱因斯坦广义相对论的殿堂。我们详细讲解了黎曼几何在描述时空弯曲中的应用，并侧重于引力波这一宇宙中最极端的扰动现象： 波源的特性： 聚焦于双黑洞并合、中子星并合（Kilonovae事件）产生的时空涟漪。 探测技术： 对LIGO/Virgo/KAGRA等干涉仪的原理进行了非技术性的物理描述，解释了激光干涉如何捕捉到微小的时空形变。 多信使天文学的兴起： 讨论了GW170817事件如何首次结合引力波和电磁波信号，为我们提供了关于重元素起源和宇宙尺度测量的全新工具。 总结与展望： 《宇宙的边界与起源》旨在提供一个全面的、当前视角的宇宙图像，它是一部关于引力、辐射、时空几何和粒子物理在极端环境下的交汇的百科全书。全书严格遵循物理学原理，内容涵盖从夸克到超星系团的尺度，完全没有涉及任何关于电能的产生、输送、使用、保护或控制的技术细节。本书适合所有对宇宙的终极问题、天体物理现象及前沿观测技术感兴趣的读者。

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这本书的叙述风格可以说是**极其的内敛和克制**，它几乎没有使用任何花哨的修辞或煽情的语言，所有的信息都以一种近乎于冷峻的、客观的笔触呈现出来。阅读过程中，我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的工程师进行实地考察，他不会过多地解释“为什么必须这样做”，而是直接展示“应该怎样做”。这种实战导向的特点，使得书中提供的**各种标准和规范**的引用显得格外有分量。举个例子，在讲解**继电器和接触器**选型时，它并没有简单地列出电流和电压参数，而是深入探讨了不同使用环境下（如高湿度、强振动）的**寿命预期和故障模式**，这对于工程实践来说是至关重要的信息。我发现书中对**工业控制系统中的PLC硬件选型原则**描述得尤为精炼，它用表格对比了不同品牌和系列的CPU处理速度、I/O点数限制以及冗余备份方案的优劣，这种直接对比的方法，比长篇大论的描述要高效得多。虽然这种风格可能让那些期待轻松阅读的读者感到有些枯燥，但对于那些需要快速掌握实用技能、并希望避免在实际工作中“踩坑”的专业人士而言，这种毫不拖泥带水的文字，简直就是救命稻草。它像一把锋利的手术刀，精准地切入问题的核心，不留一丝多余的赘肉。

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这本书最让我感到意外的是它对**新兴技术领域的包容性和前瞻性**。我原本以为这会是一本专注于传统强电和基础电工学的经典教材，但很快我就发现我错了。在探讨**新能源并网技术**的章节中，它花了不少篇幅介绍**光伏逆变器中的最大功率点跟踪（MPPT）算法**的演进，从传统的扰动观察法到先进的预测控制方法，都有简要的介绍和性能对比。更令人惊喜的是，书中还触及了**智能电网中的通信协议（如IEC 61850）**的基础概念，虽然篇幅不深，但无疑为读者打开了一扇通往未来电力系统的窗户。这种将百年电工学基础与当代科技脉搏紧密结合的努力，使得这本书的生命力大大延长。它不仅教会你如何修复一个老旧的配电箱，同时也指引你如何理解未来能源的调度方式。这种**历史感与未来感**的完美融合，使得它不再仅仅是一本参考书，更像是一部描绘电气工程发展史的编年史。它激励着读者，知识的边界永远在拓展，学习永无止境。

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这本书的封面设计相当吸引人，那种深邃的蓝色调，配上简洁有力的白色字体，透露出一种专业和严谨的气息。我一开始拿到它的时候，是被这种视觉上的冲击力所吸引的。翻开扉页，首先映入眼帘的是作者对基础理论的精辟阐述，每一个定义都力求精确无误，让人感觉这不是一本简单的入门读物，而是经过深思熟虑的知识体系构建。我特别欣赏它在引入新概念时所采用的类比手法，比如将复杂的电路分析比作水流的动态平衡，这种具象化的描述极大地降低了初学者的理解门槛。尽管我之前对这方面有些许接触，但书中对**电磁场与电磁波**传播特性的深入剖析，依然让我耳目一新。它没有停留在教科书式的公式堆砌，而是结合了现代通信技术中的实际应用案例，让我对理论知识的应用价值有了更深刻的认识。尤其是关于**高频电路中的阻抗匹配**那一章节，作者详细推导了史密斯圆图的使用方法，并且配有大量手绘图示，使得原本抽象的几何图形变得直观易懂。这种对细节的关注和对教学方法的不断创新，使得阅读过程本身成为一种享受，而不是枯燥的知识灌输。我对这本书的整体布局非常满意，它如同一个精心规划的迷宫，每一步的引导都恰到好处，让人在不知不觉中，便抵达了知识的高地。

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我必须承认，这本书的**深度和广度**都超出了我预期的范围，它似乎想囊括所有与“电”相关的基础领域，这在某种程度上造成了一定的阅读压力。比如，在前几章还在细致讲解**直流电路的基尔霍夫定律**，如何利用节点电压法和回路电流法求解复杂网络时，紧接着的章节却跳跃到了**变频器内部的IGBT模块的驱动保护电路设计**。这种跨度之大，要求读者必须具备非常扎实的预备知识储备。我个人在阅读到关于**电力系统暂态稳定分析**的部分时，明显感觉到了吃力，书中的傅里叶分析和拉普拉斯变换的应用是相当深入的，涉及到了大量的复数运算和时域到频域的转换，如果没有经常接触这些高级数学工具，理解起来确实需要反复研读。虽然全书的知识密度极高，但作者在**工程伦理和安全规范**方面的强调是令人赞赏的。例如，在讲解**高压操作规程**时，它引用了多起真实的安全事故案例，并详细分析了预防措施，这种将理论与责任感紧密结合的处理方式，体现了作者深厚的行业担当。总的来说，这本书更像是一本为研究生或资深技术人员准备的“工具手册”，而非面向大众的科普读物。

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这本书的**排版和插图质量**是令人印象深刻的亮点，这在技术书籍中常常是被忽视的一环。纸张的选用很考究，文字清晰锐利，即便是长时间阅读，眼睛的疲劳感也相对较轻。图表的制作更是达到了艺术品的级别。不同于许多技术书籍中那些模糊不清、充满锯齿的黑白线条图，这本书中的**电路原理图**采用了彩色编码，不同的信号流、不同的电压等级都被赋予了明确的颜色标识，这极大地提高了阅读效率。例如，在解释**三相异步电机的正反转控制逻辑**时，作者使用了流程图和电气原理图的叠加展示方式，红色代表主回路，蓝色代表控制回路，绿色代表保护回路，层次分明，逻辑清晰到令人拍案叫绝。此外，书中对**示波器波形捕获**的讲解部分，提供了大量高质量的屏幕截图，并对关键的上升沿、下降沿、过冲和振铃现象进行了详尽的标注和分析，这对于学习如何正确使用测试仪器非常有帮助。这种对视觉呈现的重视，表明了出版方和作者对知识传递的最终载体——纸张和墨水——保持着最高的敬意，使得每一次翻阅都成为一种愉悦的体验。

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