Macromolecules in Solution and Brownian Relativity, Volume 15

Macromolecules in Solution and Brownian Relativity, Volume 15 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Mezzasalma, Stefano
出品人:
页数:248
译者:
出版时间:2008-8
价格:1963.00元
装帧:
isbn号码:9780123739063
丛书系列:
图书标签:
  • 高分子化学
  • 溶液化学
  • 布朗运动
  • 相对论
  • 物理化学
  • 统计物理
  • 聚合物物理
  • 软物质物理
  • 理论物理
  • 化学物理
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具体描述

This book illustrates the recent picture of statistical physics of polymers and polymer solutions that emerges from some paradigms of contemporary science joint together. Among its principal aims are discussing the consequences of a novel self-diffusion theory, which benefits from an extension towards relativistic-like principles, and the generalization of usual concepts met in polymer science in terms of geometry alone. The monograph gives the whole fundamentals necessary to handle the view proposed, which is set in the final chapters. All the formers see about to provide the reader with a comprehensive treatation of the necessary fundamentals of classical, relativistic, quantum and statistical mechanics. Among the most important mechanical theories ever developed, a chapter on the Brownian movement and another on macromolecules prepare the ground that is specific to face universality and scaling behaviors in polymer solutions. The scope of the book is therefore two-fold: On the one hand, it wishes to involve the readers and scholars into a new research on polymer physics and chemistry. On the other, to get close chemical physicists and physical chemists to disciplines which, traditionally, are far from their direct fields of interest.

Cross-disciplinarity

Novelty

Potentiality

《宏观分子溶液中的布朗相对论》卷一:动态交织的微观与宏观 本书深入探索宏观分子在溶液中的复杂行为,并在此基础上引入了一个革命性的新视角——布朗相对论。这并非一个简单的理论叠加,而是将两种看似独立的物理现象——宏观分子的统计力学描述以及布朗运动的涨落动力学——巧妙地融合,揭示出一种全新的理解宏观分子在动态环境中相互作用及其演化的框架。 宏观分子:溶液中的庞然大物 宏观分子,如聚合物、蛋白质、核酸等,其庞大的尺寸和复杂的内部结构赋予了它们独特的物理化学性质。在溶液中,这些分子并非孤立存在,而是时刻受到溶剂分子的密集碰撞和相互作用。这些随机的、无休止的碰撞,即布朗运动,是驱动宏观分子在空间中扩散、旋转以及发生构象变化的关键动力。 本书的第一部分,我们将从基础出发,系统地回顾宏观分子的结构、动力学以及它们在溶液中的基本行为。我们将讨论: 分子结构与形变: 深入分析不同类型宏观分子的链状、球状、螺旋状等结构特征,以及它们在溶剂环境下的可变性,如链的伸展、卷曲、折叠和去折叠过程。 扩散动力学: 阐述宏观分子在溶液中的扩散机制,从低分子量的简单扩散到高分子量的复杂扩散现象,如粘滞阻力、截断效应等。我们将涉及多种描述扩散的方法,包括Fick定律、爱因斯坦关系式及其在高分子体系中的局限性。 聚合物动力学: 重点关注聚合物链的运动,如链段的运动、蛇行运动、脱缠结过程等。这些微观的运动模式直接决定了宏观物质的流变学性质,如粘度、弹性等。 溶液中的相互作用: 探讨宏观分子与溶剂之间、宏观分子与宏观分子之间(如吸引、排斥、氢键、范德华力等)的各种相互作用力。这些相互作用不仅影响分子的溶解度,也决定了溶液的相行为,如相分离、聚集等。 统计力学方法: 介绍用于描述宏观分子溶液体系的统计力学工具,包括自由能、配分函数、平均场理论等,以及它们如何帮助我们理解宏观分子的宏观性质。 布朗相对论:涨落驱动的动态视界 在宏观分子行为的讨论基础上,本书引入了“布朗相对论”这一核心概念。这是一种突破传统眼界的研究范式,它不再将布朗运动视为仅仅引起随机涨落的背景噪声,而是将其视为一种内在的、驱动宏观分子进行复杂动力学演化的基本力量。布朗相对论的核心在于: 涨落的内在驱动力: 强调溶剂分子对宏观分子的随机碰撞,不仅仅是随机事件,而是宏观分子自身内在自由度(如链段运动、构象变化)不断被激发和驱动的根本原因。 相对参照系的建立: 提出在分析宏观分子动力学时,需要考虑一个“涨落参考系”。在这个参考系下,宏观分子并非被动地受外力驱动,而是其自身与周围溶剂环境的集体涨落相互作用,从而产生宏观可见的运动。 时间尺度与空间尺度的关联: 布朗运动在不同时间尺度和空间尺度上的表现是多样的。布朗相对论试图建立一种联系,使得在微观尺度的涨落行为能够精确地预测和解释在宏观尺度上观察到的分子动力学现象,反之亦然。 非平衡态动力学的普适性: 许多宏观分子在溶液中的过程都处于非平衡态。布朗相对论提供了一个新的框架,用于理解和描述这些远离平衡态的动力学过程,例如化学反应、自组装、物质输运等。 布朗相对论在宏观分子体系中的应用 在本书的第二部分,我们将聚焦于布朗相对论如何为理解宏观分子溶液中的一系列关键现象提供全新的视角和定量描述。我们将深入探讨: 构象动力学的解析: 利用布朗相对论,重新审视蛋白质折叠、DNA复制等过程中的构象变化。我们将分析溶剂涨落如何引导分子在构象空间中“跳跃”,以及如何加速或减缓这些过程。 聚集与相分离的动力学: 解释宏观分子在溶液中形成聚集体或发生相分离的驱动机制。布朗相对论将揭示涨落如何在局部诱导分子间的吸引,进而引发宏观尺度的相变。 流变学性质的新解释: 探索布朗相对论如何为解释聚合物溶液的非牛顿流体行为提供更精细的解释。我们将讨论涨落如何影响链的缠结和脱缠结动力学,从而影响宏观流变响应。 反应动力学的调控: 分析溶剂涨落如何影响溶液中的化学反应速率,特别是在受限空间或非均匀体系中。布朗相对论将为理解酶催化、药物递送等过程的动力学提供新的理论工具。 新型实验技术的启示: 讨论布朗相对论的出现,如何启发新的实验技术来探测和操纵宏观分子的涨落动力学。例如,高精度显微技术、单分子探测技术等。 《宏观分子溶液中的布朗相对论》卷一,旨在为读者构建一个严谨而富有洞察力的研究框架。它不仅是理解宏观分子行为的基础教科书,更是将前沿的动力学理论与复杂的宏观分子体系相结合的开创性著作。本书适合高分子物理、化学、生物物理、材料科学等领域的科研人员、研究生及对这些交叉学科感兴趣的读者。通过本书,您将获得对宏观分子动态行为的深刻理解,并为进一步探索溶液中物质的微观驱动力和宏观表现奠定坚实基础。

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读后感

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用户评价

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这本书的叙述风格,用“如履薄冰却又气定神闲”来形容最为贴切。作者似乎深谙物理学阐述的精髓:既要保证推导的严谨性,滴水不漏,又要在宏观概念的引入上做到娓娓道来,引人入胜。初接触时,那些看似平铺直叙的开场白,实则暗藏玄机,它们像是一个耐心极好的老教授,一步步引导你走出知识的迷雾。我特别欣赏它在处理那些涉及复杂数学变换和统计力学基础时的耐心。很多教材会直接跳跃到核心公式,留给读者自行填补中间的逻辑断裂,但这本则不然,它细致地剖析了每一步假设的物理意义和数学推导的合理性,即便是那些看似微不足道的修正项,作者也未曾放过,给予了充分的解释和佐证。这种深入骨髓的细致,极大地增强了理论的可靠性和读者的学习信心,让人在面对后续的挑战性问题时,能有坚实的理论后盾支撑,而非盲目套用公式。

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这本书的结构安排,呈现出一种螺旋上升的递进美学。起初几章似乎着重于对宏观体系的描述和统计平均的引入,基调相对平稳。但随着深入,作者开始巧妙地引入更具动态和非平衡态的视角,比如对时间关联函数和弛豫过程的探讨,这些内容极大地拓宽了原有的视野。最精彩的部分,在于作者能够将看似不相关的不同物理尺度和概念,通过一个统一的理论框架进行整合。例如,它能在同一章内,从分子运动的微观视角平滑过渡到对宏观粘滞性或扩散系数的定量预测,这种跨越尺度的综合能力,体现了作者深厚的学术功底和卓越的教学智慧。这种组织方式,使得读者在不断加深对单一概念理解的同时,也能持续地建立起不同知识点之间的联系,避免了知识的碎片化,真正体会到物理学作为一门统一科学的魅力。

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阅读这本书的过程,与其说是学习,不如说是一次智力的极限挑战与随后的巨大满足感交织的体验。坦白讲,某些章节的阅读门槛确实相当高,它要求读者对基础的热力学和经典力学有扎实的预备知识。当我试图快速浏览过一些关键推导时,很快就发现自己错失了重要的“拐点”。然而,正是这种“难啃”,迫使我不得不放慢速度,重新审视那些被我习以为常的物理图像。在解决了其中一个长篇的例题,成功地将抽象的概率密度函数与实际的测量关联起来时,那种豁然开朗的喜悦是难以言喻的。这本书的价值就在于,它不仅仅是传递知识,更重要的是塑造一种解决问题的思维模式——一种从最基本的原理出发,通过清晰的数学语言构建物理模型的系统性方法论。它不是提供答案,而是教会你如何系统性地、无畏地去构造通往答案的路径,这种能力比记住任何一个公式都宝贵得多。

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对于一个资深的科研人员而言,这本书的价值更体现在其作为“思想库”的深度和广度上。它不仅是对现有理论的系统性总结,更重要的是,其中蕴含了大量的作者对未来研究方向的洞察和暗示。在书的后半部分,那些对某些前沿问题的探讨,虽然篇幅不长,但其提出的理论框架和分析角度,往往能瞬间点亮读者脑海中原本模糊的研究方向。这不像是一本纯粹的教科书,更像是一份经过多年沉淀的“研究备忘录”,其中每一处对实验误差的审慎讨论,每一次对模型局限性的坦诚指出,都体现了作者脚踏实地的科学精神。对于正在进行相关领域博士论文研究的人来说,这本书提供的理论工具箱和批判性思维训练,其价值远远超出了其作为一本“Volume 15”的普通定位,它更像是一张通往更高阶物理理解的门票。

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这本书的装帧设计初见便让人眼前一亮,那厚重的封面仿佛蕴含着无尽的智慧与历史的沉淀,传递出一种古典与严谨并存的气质。当我翻开扉页,扑面而来的是那种精心挑选过的纸张所散发出的微弱香气,让人瞬间沉浸到阅读的氛围之中。排版布局极具匠心,字体选择清晰易读,字距与行距的把控恰到好处,即便是面对如此深奥的学术内容,阅读体验也丝毫不显吃力。章节的划分逻辑清晰,每一部分都像是精心雕琢的艺术品,既保持了内容的连贯性,又确保了知识点的独立性,使得读者可以根据自己的节奏进行深入探索。特别是那些穿插其中的插图和图表,线条流畅,信息密度高,无疑是对复杂概念的绝佳视觉辅助,它们不是简单的装饰,而是理解核心理论不可或缺的桥梁。这本书的物理呈现本身就是一种对知识的尊重,它不仅仅是一本工具书,更像是一件值得珍藏的案头之物,每一次触摸,都能感受到作者和出版方在细节上倾注的心血,那种对学术品质近乎苛求的打磨,是当代许多快餐式出版物难以企及的。

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