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出版者:Sterling Pub Co Inc

作者:Vecchione, Glen/ Kulhin, Vic (ILT)

出品人:

页数:96

译者:

出版时间:

价格:14.95

装帧:HRD

isbn号码:9781402722912

丛书系列:

图书标签:

• 磁学
• 物理学
• 科学
• STEM
• 实验
• 教育
• 青少年
• 磁力
• 科普
• 趣味科学

好的，以下是一本名为《行星构造与生命起源》的图书简介： --- 行星构造与生命起源：宇宙尺度下的物质演化与生态初探 作者： [此处可填入一个虚构的资深天体物理学家或行星科学家的名字，例如：伊利亚·冯·赫尔曼] 出版社： [此处可填入一个虚构的学术出版社名称，例如：星辰动力科学出版社] 页数： 约 650 页 定价： [此处可填入一个合理的定价，例如：RMB 188.00] --- 内容概述：一部跨越时空的宏大叙事 《行星构造与生命起源》并非一部描绘磁场奇异现象的科普读物，而是对宇宙中最基本问题——物质如何聚集、行星如何形成，以及生命如何在其中萌芽——进行深度剖析的学术专著。本书聚焦于从星际尘埃云的引力坍缩到宜居带行星的表面演化这一漫长而精密的物理化学过程链条。它旨在为行星科学、天体生物学及地球科学的研究者与爱好者提供一个整合性的、基于第一性原理的理论框架。 本书的叙事主线是“物质的渐进复杂化”。我们不再将行星视为静态的球体，而是将其视为一个处于持续热力学非平衡态的复杂系统。从原行星盘的二维结构，到三维行星的内部动力学，再到地质圈层之间的耦合作用，本书以严谨的数学模型和详尽的观测证据，揭示了行星“诞生”的内在逻辑。 --- 核心章节深度解析 本书共分为六大部分，结构清晰，层层递进： 第一部分：星际介质与原行星盘的物理化学基础（The Foundation） 本部分首先建立了一个坚实的物理化学基础。它详述了分子云的冷却机制、湍流在物质聚集中的作用，以及不同温度梯度下硅酸盐、水冰和有机小分子如何在寒冷的宇宙环境中进行成核与凝结。 关键探讨点： 冰线（Snow Line）的迁移动力学及其对气态巨行星和岩石行星成分的决定性影响。作者深入分析了基于微重力环境的凝聚动力学，并引入了对“毫米尺度障碍”的最新模型解读。 区别于磁学： 本部分完全关注于引力、压力梯度、温度和化学反应速率，而非电磁感应或磁流体力学。我们探究的是物质如何通过物理碰撞和化学键合的方式，而非电磁力主导的方式，完成从微米到千米尺度的跨越。 第二部分：行星吸积的动态过程（Accretion Dynamics） 这是本书的核心物理学章节，详细阐述了从微行星（Planetesimals）到原行星（Protoplanets）的质量增长阶段。本书采用了最新的数值模拟结果，精确计算了不同轨道共振对吸积效率的影响。 核心模型： 引入并修正了兰道-德雷克（Landau-Drake）吸积模型，重点讨论了“快速吸积”与“慢速吸积”两种情景下行星核心的温升速率和熔融状态的维持。 重点案例分析： 以太阳系中的岩石行星（水星、金星、地球、火星）的初始质量分布为参照，分析了碰撞概率密度函数（PDF）如何塑造了行星最终的质量和轨道参数。此处的重点在于牛顿引力与轨道动力学，与磁场对流动的调节作用无关。 第三部分：行星内部的熔融与分异（Interior Structure and Differentiation） 一旦行星达到一定质量，内部热量积累便驱动了重力分异。本部分深入探讨了行星热演化的驱动力，包括放射性衰变（特别是短寿命核素的贡献）、吸积热的释放以及潮汐加热的效应。 铁镍核的形成： 作者详细描述了金属与硅酸盐之间由于密度差驱动的沉降过程，包括黏滞系数、对流换位时间尺度，以及分异过程中释放的重力势能如何转化为内部热能。 地幔对流： 阐述了硅酸盐熔体对流的雷利数（Rayleigh Number）计算，以及对流模式（层状或整体对流）如何影响行星表面构造的长期稳定性。 第四部分：构造活动与大气层的演化（Tectonics and Atmospheric Coupling） 行星的宜居性往往取决于其表面活动的动态平衡。本部分考察了构造板块运动（若存在）对内部热释放、碳循环以及大气成分维持的关键作用。 碳-硅酸盐循环： 本章提供了一个详细的化学动力学模型，展示了火山作用如何释放CO2，而风化作用如何将其固存。我们探究了在一个没有强大全球磁场保护的行星上，大气层如何因紫外辐射和太阳风的剥蚀而逃逸，并将这种逃逸速率与内部热驱动的火山活动进行耦合分析。 磁场依赖性分析（反向审视）： 虽然本书主题不侧重于磁场，但在讨论大气保护时，我们仅将其视为一个外部环境参数，关注的是太阳风剥蚀的物理过程（如溅射和离子化逃逸），而非磁场如何阻挡太阳风。 第五部分：系外行星的宜居性评估（Exoplanetary Habitability Metrics） 基于前文建立的物理模型，本部分将视野投向宇宙，评估了不同类型系外行星的宜居潜力。 宜居带的重新定义： 传统的宜居带定义被修正，加入了对行星质量、大气压强、潮汐锁定效应和母星辐射谱的综合考量。重点分析了“超级地球”和“迷你海王星”的内部结构稳定性。 水圈的起源： 探讨了水分子是如何在星子吸积过程中被捕获、如何通过彗星撞击或星子内部脱气进入行星地表的，并计算了维持液态水所需的最低质量和大气层厚度。 第六部分：生命起源的化学前奏（The Chemical Prelude to Biology） 本书的终章回归到地球科学的起点，探讨了在行星表面或次表层环境中，复杂有机分子形成所需的能量梯度和反应环境。 非生物合成路径： 侧重于深海热液喷口、火山气体与闪电放电等高能事件对氨基酸和核苷酸前体的催化作用。本书强调的是“能量驱动的化学复杂化”，而非生物学意义上的复制与进化。 总结与展望： 展望了未来任务（如詹姆斯·韦伯望远镜后续观测）如何通过分析系外行星大气光谱中的特定分子特征（如水蒸气、甲烷和二氧化碳的比例失衡），来推断其内部构造和演化阶段，从而间接评估其生命潜能。 --- 本书的独特贡献 《行星构造与生命起源》的显著特点在于其跨学科的整合性和严格的物理约束。它避免了过多描述性的文学化语言，而是专注于： 1. 动力学模型集成： 将引力吸积动力学、热传导、流体力学（对流）和化学动力学在同一个统一的框架下进行数学建模。 2. 对“巧合”的挑战： 旨在说明地球上的宜居条件并非孤立的宇宙奇迹，而是遵循特定物理定律下，在特定质量和轨道条件下，物质演化的必然或高概率结果。 3. 观测数据的驱动： 全书的理论推导都与当前最尖端的系外行星观测数据（如开普勒、TESS项目的数据）紧密结合，确保了理论的前沿性和可证伪性。 本书是天体物理学、地球化学、行星地质学研究生及专业科研人员的必备参考书，同时也适合具有扎实物理学基础、渴望深入理解我们所居住的岩石世界如何形成的严肃读者。 ---

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这本书简直是为那些对基础物理学原理感到好奇，但又不想被枯燥的数学公式淹没的读者量身定做的！作者的叙述方式非常引人入胜，仿佛你不是在阅读一本教科书，而是在听一位经验丰富的老师娓娓道来。我尤其欣赏他对日常现象的解释，比如为什么冰箱门会“砰”地一下吸住，或者老式留声机的唱针是如何工作的。他没有直接抛出复杂的电磁场方程，而是通过一系列巧妙的比喻和生动的历史小故事，将那些抽象的概念具体化了。比如，在讲解磁畴的形成时，他用了一个非常形象的“小团队合作”的模型，瞬间就让人明白了宏观磁性的来源。读完关于电流与磁场相互作用的那几章，我才真正理解了电动机和发电机的核心奥秘。作者似乎有一种魔力，能将原本令人生畏的物理定律，转化为一系列清晰、逻辑严密的思维路径。书中大量的插图设计也极其考究，不是那种敷衍了事的示意图，而是真正有助于理解空间结构和矢量方向的视觉辅助工具，让人在阅读遇到困难时，能立刻通过图像找到突破口。对于初学者来说，这本书提供的知识深度和广度拿捏得恰到好处，既保证了科学的严谨性，又保持了阅读的乐趣，完全不会让人感到压力山大。

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我必须提到这本书的语言风格，它简直是行云流水，充满了令人愉悦的文学色彩。作者的文字充满了精确性，但绝非冷冰冰的学术腔调。他似乎非常懂得如何与读者建立一种平等的、充满好奇心的对话关系。比如，在解释磁滞回线的非线性特性时，他没有直接给出数学推导，而是用了一个关于“记忆残留”的比喻，暗示了物质在磁化过程中，其历史状态对当前行为的影响，那种描述富有诗意却又极度准确。此外，排版和字体选择也极大地增强了阅读体验，重点内容被恰当地加粗或以侧边框的形式突出，但整体布局却异常简洁，没有令人眼花缭乱的干扰信息。这本书的阅读体验是沉浸式的，它鼓励你边读边思考，甚至在合上书本后，仍然能在脑海中回响着那些关于力场和相互作用的美妙图景。这绝对是一本值得珍藏，并且会反复翻阅的佳作。

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这本书的视角非常独特，它不仅仅停留在经典电磁学的层面，更像是架设了一座通往现代材料科学和应用技术的桥梁。我特别关注了其中关于“新型磁性材料”的那几个章节，作者详尽地剖析了稀土永磁体的工作原理，以及当前在高性能电机和数据存储领域面临的挑战。他没有回避当前研究的前沿热点，比如自旋电子学（spintronics）的基本概念也被用非常易懂的方式进行了介绍，解释了为什么未来的信息技术可能不再仅仅依赖于电荷的流动。更让我印象深刻的是，作者在讨论技术应用时，始终保持着批判性的眼光。他会指出某项技术在能源效率或环境影响上的局限性，并暗示了未来研究的方向，这让全书的视野大大拓宽，不再局限于理论的完美闭环。它成功地将基础物理定律与现实世界的工程难题紧密地结合起来，读完后你会感觉自己不仅理解了“是什么”，更明白了“为什么”和“怎么办”。

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这本关于磁现象的书籍，给我的感受是，它在某种程度上更像是一部精彩的物理学史诗，而非单纯的技术手册。我惊讶地发现，很多我们今天视为理所当然的“常识”，背后都隐藏着漫长而曲折的科学探索历程。作者对法拉第和麦克斯韦等先驱者的描述，简直是文学性的壮举。他细致地描绘了他们在思想上的挣扎、实验中的失误，以及最终取得突破时的那种振聋发聩的顿悟时刻。特别是关于电磁波的预言和被赫兹证实的那个部分，作者的笔触极其细腻，那种人类智慧挑战未知边界的壮阔感扑面而来。这本书让我意识到，科学的进步并非一蹴而就的直线攀升，而是充满了偶然性、直觉和坚韧不拔的意志力的复杂过程。它成功地将“科学发现”这一行为本身，置于了和“科学原理”同等重要的地位进行探讨。读完后，我对实验室里那些冰冷的仪器产生了全新的敬意，因为我知道，每一项发现都凝结了无数先驱者对自然界深沉的好奇心和探索欲。这本书为那些对“科学精神”感兴趣的读者，提供了一个绝佳的视角去审视我们所处的现代科技世界是如何一步步构建起来的。

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坦白说，我原以为这会是一本晦涩难懂的专业读物，但事实证明我的担忧完全是多余的。这本书的结构设计简直是教科书级别的范本，它的组织逻辑如同一个训练有素的军队，每一步都迈得沉稳而精准。它从最基础的静磁场概念讲起，循序渐进地引入了磁介质、磁场边界条件，直到最后才触及到复杂的非线性动力学问题。令人称奇的是，作者处理难度递增的方式非常高明——他总是在引入新概念之前，用前文学到的知识作为基石进行铺垫。我喜欢它那种“温故而知新”的教学手法，每次即将进入更深层次的理论时，作者总会巧妙地回顾一下之前学过的某一定律，提醒读者它们之间的内在联系。这种构建知识体系的方式，使得阅读过程非常流畅，几乎没有出现“知识断层”的感觉。对于我这种工作后重拾物理的人来说，这种清晰的脉络感是至关重要的，它让我能够高效地重建起一个稳固的知识框架，而不是零散地记住一些孤立的事实。

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