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页数:106

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出版时间:2007-2

价格:5.20元

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isbn号码:9787536681002

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探索未知的边疆：人类文明与宇宙的宏大叙事 图书名称：星尘的回响：从原子到宇宙的求索之旅 图书简介： 《星尘的回响》并非一部传统的科学教科书，而是一场横跨时间与空间的宏大叙事，它邀请读者放下固有的认知框架，跟随人类探索的足迹，深入理解我们所处的物质世界及其背后的基本法则。本书的叙事主线，紧密围绕着“物质的起源、结构的演化、生命的涌现，以及文明对宇宙的认知飞跃”这四大核心议题展开。 第一部分：微观的基石——物质的内在奥秘 本书的开篇，将读者带入一个比我们日常经验小亿万倍的尺度，探讨物质的终极构成。我们不再满足于“分子”或“原子”的概念，而是深入到亚原子粒子的世界。 1. 量子世界的奇异性： 详细阐述了量子力学的基本原理，从波粒二象性到海森堡不确定性原理。不同于生硬的数学推导，本书通过对双缝实验、量子隧穿效应等经典实验的生动描述，揭示了微观世界颠覆直觉的本质。我们将探讨这些奇异现象如何塑造了我们所感知到的宏观稳定，以及信息在量子层面的独特载体形式。 2. 粒子的谱系与相互作用： 追溯现代物理学对基本粒子的分类——夸克、轻子以及规范玻色子。深入解析支配宇宙的四种基本力（强核力、弱核力、电磁力与引力）如何通过交换特定粒子来实现其作用。本书将详细描绘粒子加速器如何成为人类理解物质深层结构的“显微镜”，并展望对超对称性、额外维度等前沿理论的探索。 3. 恒星熔炉的锻造： 将视角从实验室转向宇宙深处，探讨元素合成的史诗。解释了宇宙诞生之初（大爆炸遗留下的氢和氦）如何通过恒星内部的核聚变过程，逐步锻造出构成生命所需的碳、氧、铁等重元素。探讨了超新星爆发作为宇宙“炼金术士”的角色，如何将这些珍贵元素播撒至星际空间，为后续的物质聚集奠定基础。 第二部分：结构的崛起——从混沌到秩序的演化 物质的粒子聚集起来，便形成了具有复杂结构和相互作用的系统。本部分聚焦于如何从简单的物理定律中涌现出复杂的、具有特定功能的结构。 1. 宏观世界的几何与动力学： 考察了引力在塑造宇宙结构中的主导作用。从行星的轨道力学到星系的形成与碰撞，本书使用直观的几何视角来理解引力场的影响。深入讨论了暗物质和暗能量在解释宇宙大尺度结构（如宇宙网）中的关键作用，并阐述了当前天文观测如何证实这些看不见的成分占据了宇宙的绝大部分。 2. 复杂系统的涌现性： 探讨了非线性动力学和混沌理论如何解释自然界中普遍存在的复杂模式。从湍流现象到气候系统的长期预测困难，本书强调了简单规则在迭代中可能产生无法预测的、高度复杂的宏观行为。通过案例分析，读者将理解“整体大于部分之和”的科学含义。 3. 化学键的魔力： 将目光聚焦于原子层面的结合，解释了电子排布如何决定了化学反应的可能性。详述共价键、离子键和范德华力的形成机制，以及这些基础键合如何构建了从晶体到有机大分子的多样化化学世界。 第三部分：生命的赞歌——信息、复制与演化 在适宜的物理和化学条件下，物质开始组织起来，形成能够自我维持和复制的系统——生命。 1. 生命起源的化学路径： 审视地球早期环境，探讨非生物物质如何通过化学自组织过程，最终跨越到生命形式的门槛。详细分析了生命必需的四大类生物大分子（蛋白质、核酸、脂类、糖类）的起源与功能，以及早期代谢环的构建假说。 2. DNA的双螺旋与信息存储： 深入剖析遗传物质的结构及其非凡的稳定性与复制能力。探讨基因如何编码蛋白质，以及蛋白质如何作为分子机器执行生命活动。本书将清晰阐释中心法则的各个环节，并引入现代基因组学如何帮助我们重构生命的演化历史。 3. 达尔文机制的深度解读： 阐释自然选择的三个基本要素——变异、遗传和选择压力——如何驱动生命在时间长河中不断适应环境。本书将结合古生物学证据和分子生物学数据，描绘生命树的宏伟蓝图，并探讨物种形成、趋同进化等关键概念。 第四部分：人类的视角——从心智到宇宙的边界 人类的出现，标志着宇宙中出现了能够反思自身的物质结构。本书最后一部分关注人类心智的产生及其对外部世界的认知努力。 1. 神经元的计算与意识的涌现： 探讨大脑这一最为复杂的生物结构，如何通过数十亿神经元的电化学活动，产生感知、记忆和推理能力。本书将概述认知神经科学的前沿发现，讨论心智哲学中关于意识本质的科学探究，强调大脑作为一种高度适应性的信息处理系统。 2. 科学方法的形成与局限： 回溯科学思想史，展示人类如何从朴素的观察发展出严谨的实验设计、假说检验和理论构建体系。分析科学范式转换的驱动力，同时也审视科学认知的内在局限性——我们能否在现有框架内理解一切？哪些问题可能永远停留在推测领域？ 3. 走向未知的征途： 最终，本书将目光投向人类探索的未来。从系外行星的搜寻（系外行星生物学的前景），到对宇宙学极限的突破（如对引力波的深入利用），再到对人类自身在宇宙中独特性的哲学反思。这不仅仅是对知识的总结，更是对未来求索精神的激发。 《星尘的回响》旨在提供一个连贯的、从基本粒子到复杂文明的整体视野，让读者深刻体会到，我们身体中的每一个原子，都携带着宇宙诞生至今的全部历史。这是一部关于存在、连接与永恒追问的著作。

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