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出版者:

作者:Horton, Holbrook L./ Ryffel, Henry H./ Messal, Edward E./ Green, Robert E.

出品人:

页数:656

译者:

出版时间:1999-1

价格:$ 33.84

装帧:

isbn号码:9780831130831

丛书系列:

图书标签:

• 数学
• 应用数学
• 职业教育
• 工作场所
• 问题解决
• 技能
• 实用数学
• 计算
• 量化分析
• 数学思维

好的，这是一份关于一本虚构图书的详细简介，书名为《寰宇星图：探索宇宙的奥秘与人类的未来》。 寰宇星图：探索宇宙的奥秘与人类的未来 作者： 阿丽亚娜·维斯特伍德 (Ariana Westwood) 出版信息： 天文地理出版社，2024年秋季版 内容简介 《寰宇星图：探索宇宙的奥秘与人类的未来》是一部宏伟的非虚构作品，它带领读者踏上一场穿越时空、横跨星系的史诗旅程。本书并非仅仅是对天文学知识的简单罗列，而是一次深刻的哲学思辨与尖端科学的完美融合。作者阿丽亚娜·维斯特伍德，一位享誉国际的宇宙学家和科学史学家，以其独特的叙事视角和深厚的学术功底，构建了一幅关于宇宙演化、生命起源以及人类在浩瀚星海中定位的清晰图景。 本书的核心脉络围绕三大主题展开：“溯源”——追溯我们对宇宙的认知如何从古代的神秘主义演变为现代的精确科学；“现状”——剖析当前天体物理学和宇宙学中最激动人心的前沿发现，包括暗物质、暗能量的本质以及引力波天文学的新纪元；以及“前瞻”——探讨人类文明在未来数个世纪中，如何通过星际旅行、地外文明搜寻（SETI）和潜在的行星改造工程，实现跨越太阳系的生存与发展。 第一部分：认知之光——从巴比伦泥板到量子引力 本部分致力于梳理人类对宇宙的理解是如何一步步摆脱神话束缚，迈向科学殿堂的历程。 第一章：天空的低语者 本书伊始，我们回溯至史前时代，探讨古代文明（如玛雅、古埃及、美索不达米亚）如何通过肉眼观测和简单的几何学来构建他们的宇宙模型。重点分析了早期历法、占星术的兴起及其在文化中的作用，并对比了不同文明在理解天体运动上的相似与相异之处。 第二章：哥白尼的革命与伽利略的望远镜 深入剖析日心说的提出如何颠覆了欧洲长达千年的地心说传统。作者详细描述了哥白尼的理论基础，以及伽利略首次将望远镜应用于系统性观测所带来的“证据链”。此章特别强调了观察工具的进步如何直接推动了理论范式的根本性转变。 第三章：牛顿的宏伟蓝图 本章聚焦于万有引力定律的建立，探讨牛顿如何用统一的数学语言解释了天上和地上的运动规律。维斯特伍德教授不仅阐述了运动定律本身，更深入分析了牛顿力学在近三个世纪中作为经典物理学基石的稳固地位，以及它在预测行星轨道上的惊人精度。 第四章：时空的新织法——相对论的颠覆 这是本书从经典物理向现代物理过渡的关键章节。作者用清晰的笔触解释了爱因斯坦狭义与广义相对论的核心思想：光速不变原理、时空弯曲的几何学含义，以及引力如何不再是“力”，而是时空自身的形变。本章包含对黑洞事件视界、引力透镜效应的深入讲解，并对比了牛顿引力与爱因斯坦引力的不同预测场景。 第二部分：深空谜团——物质、能量与未知的边界 第二部分将视角转向20世纪至今的天体物理学前沿，聚焦于那些挑战人类现有物理学框架的宇宙现象。 第五章：看不见的宇宙之骨——暗物质的搜寻 暗物质占宇宙物质总量的绝大部分，却完全不与电磁波作用。本章详细梳理了观测证据链，从星系旋转曲线异常到引力透镜效应的加权计算。作者详细介绍了全球各大地下实验室（如中国的锦屏地下实验室）正在进行的直接探测实验，以及理论物理学家提出的WIMP、轴子等候选粒子模型。 第六章：膨胀的加速度与黑暗的推手——暗能量 对宇宙加速膨胀的发现是20世纪末最重大的发现之一。本章剖析了超新星观测如何揭示了宇宙的加速扩张，并详细讨论了暗能量的两种主要理论模型：宇宙学常数（真空能量）与第五种基本力（如昆虫场）。作者讨论了如何通过未来的欧几里德空间望远镜等任务来精确量化暗能量的性质。 第七章：引力波的天文学：时空的涟漪 引力波的直接探测开辟了观测宇宙的新窗口。本章回顾了LIGO/Virgo的里程碑式发现，重点分析了双中子星并合（GW170817）如何首次将电磁波观测与引力波观测结合（多信使天文学）。本章还展望了未来激光干涉空间天线（LISA）将如何探测早期宇宙和超大质量黑洞的合并事件。 第八章：生命的化学与宇宙的土壤 本书的这一部分将目光投向了宇宙生命学（Astrobiology）。从地球生命起源的米勒-尤里实验，到系外行星大气层中发现的潜在生物印记（Biosignatures），作者探讨了生命诞生的普遍性与特殊性。重点分析了宜居带的界定、系外行星的分类（如超级地球、迷你海王星）以及詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在分析遥远行星大气构成方面的前景。 第三部分：人类的未来——星际移民与文明的延续 最后一部分探讨了人类文明在宇宙尺度上的长期生存战略与哲学考量。 第九章：恒星际航行的瓶颈与突破 本章深入探讨了驱动人类离开摇篮——地球——所面临的工程学挑战。内容包括：推进系统的革命（如核聚变火箭、反物质推进的理论可行性）、长期载人航行中的辐射防护、封闭生态系统的维持（如生物再生生命支持系统）以及时间膨胀效应的实际影响。 第十节：文明的孤独与回响——SETI与费米悖论 费米悖论（“它们都在哪里？”）是人类对自身在宇宙中地位的终极拷问。作者详细介绍了当前的搜寻地外文明（SETI）计划，从射电望远镜监听（如FAST）到“戴森球”等巨型工程的间接搜寻。本章还引入了“大过滤器”理论，探讨人类文明是已经跨越了生存的巨大障碍，还是仍处于危险的早期阶段。 第十一节：地球的备份——行星工程与殖民的伦理 随着技术的发展，人类开始思考改造其他星球以适应生存（行星工程或地球化）。本章重点讨论了火星改造（Terraforming Mars）的具体技术路径（如大气增压、温度提升）的难度与时间尺度。更重要的是，作者提出了关于“行星伦理”的深刻问题：我们是否有权改变一个星球的自然状态？如果那里存在微生物生命，我们的殖民行为是否构成“宇宙入侵”？ 第十二节：超越欧特云——人类的终极命运 在本书的收尾，维斯特伍德教授将时间尺度推向数十亿年。她描绘了太阳系在恒星演化周期中所面临的灾难性前景（如太阳膨胀为红巨星）。最终，本书以一个发人深省的设想结束：人类文明若想获得永恒，必须成为一个真正意义上的星际物种，将知识与基因分散到银河系的各个角落，成为宇宙演化史中持续的“信息流”。 读者对象 《寰宇星图》适合所有对宇宙学、天体物理学、科学史以及人类未来学抱有浓厚兴趣的读者。它对专业术语的解释既精确又易于理解，即使没有深厚的科学背景，也能跟随作者的思辨，领略宇宙的浩瀚与自身的渺小与伟大。 评价 > “维斯特伍德以其无可匹敌的洞察力，将过去、现在与未来编织在一起，创造了一部既是科普巨著，又是哲学宣言的作品。”——《牛津科学评论》 > “本书的叙事流畅自然，引人入胜。它迫使我们重新审视我们在宇宙中的位置——这是一个大胆且必要的工作。”——《自然》期刊。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调，搭配着一些几何图形的抽象元素，立刻就让人联想到严谨与深邃的数学世界。我一开始只是好奇地翻开，没想到里面的内容竟然如此引人入胜。它不是那种教科书式的枯燥讲解，而是更像一位经验丰富的向导，带着你穿梭于数学的各个应用场景之中。作者显然花了不少心思去挖掘那些我们日常生活中看似不经意，实则蕴含着深刻数学原理的现象。比如，书中对优化问题的剖析，简直是一场思维的盛宴。它没有直接给出复杂的公式，而是通过一系列巧妙的例子，比如资源分配的最佳路径，如何最小化成本，如何最大化效率，将抽象的优化理论具象化。读完这一部分，我感觉自己看世界的角度都发生了一些微妙的变化，开始习惯性地去寻找事物背后的效率极限和最优解。特别是关于复杂系统建模的那一章，作者的叙述方式极为流畅，即便是我这个对高等数学有些疏远的读者，也能大致跟上思路，领略到数学工具在处理现实世界混乱局面时的那种震撼人心的力量。这本书的排版也很舒服，字里行间透露着一种对读者的尊重，让人愿意沉下心去细细品味每一个论点。

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我必须说，这本书的视野开阔得令人惊叹。它不仅仅局限于传统的工程或科学领域，还大胆地触及了艺术、音乐乃至社会行为学的交叉地带。特别是关于分形几何在自然界形态模仿中的应用，简直是颠覆了我对“美”的认知。书中配的插图虽然不多，但每一张都经过精心挑选，完美地诠释了数学结构如何内在于我们感官所接收到的美学体验之中。作者在描述这些高深概念时，用词精准而富有诗意，避免了过度技术化的术语堆砌，让这些看似遥远的数学分支焕发出了生命力。我尤其欣赏作者在探讨数学与哲学边界时所展现出的那种审慎和洞察力。它探讨的不是数学是什么，而是数学如何成为我们理解这个世界的强大认知工具。这种对数学本质的挖掘，使得整本书的层次一下子拔高了，不再仅仅是一本“应用指南”，而更像是一部关于人类理性思维如何构建世界的深度思考录。读完后，我感觉自己的思维框架被重新梳理了一遍，对“结构性思维”有了更深刻的体会。

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说实话，这本书的阅读体验有点像进行一场精密的智力探险。作者的文字功底极其深厚，尤其是在构建逻辑链条时，那种滴水不漏的严密性让人心悦诚服。它不像某些科普读物那样为了追求通俗而牺牲准确性，而是找到了一个完美的平衡点——既保证了数学推导的准确无误，又确保了非专业读者能够顺利跟进。书中对图论在网络分析中的应用进行了详细的解析，从解决经典的“最短路径问题”到解析复杂的社交网络传播模型，每一步的讲解都如同庖丁解牛，清晰明了。更难能可贵的是，作者在讲解过程中，始终保持着一种批判性的视角，提醒读者数学模型并非万能的“真理之钥”，它们总是在特定假设下成立，这种对模型局限性的坦诚，更增加了我对这本书的信任度。每次读完一个章节，我都感觉自己不仅仅是学会了一个知识点，更是掌握了一种看待问题的全新方法论，那种由内而外散发出的理性光芒，是其他书籍难以比拟的。

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我这本书的价值，很大程度上体现在它对“计算思维”的潜移默化培养上。在描述算法效率和计算复杂性时，作者展现出了一种近乎苛刻的精确性，但这种精确性带来的不是压力，而是清晰感。书中对不同计算方法的优劣势对比分析，非常到位，它教导我们如何从时间和空间两个维度去权衡一个解决方案的优劣。举例来说，书中关于数据压缩算法的介绍，不仅解释了原理，更展示了在信息时代，这种效率优化对于信息传输和存储的巨大贡献。这本书的阅读节奏是缓慢而坚实的，它不鼓励你囫囵吞枣，而是引导你去“消化”每一个步骤。我发现，随着阅读的深入，我开始不自觉地在生活中遇到问题时，尝试用分解、抽象、归纳这些数学思维的工具去拆解它们，这是一种非常实用的能力迁移。这本书真正做到了“授人以渔”，它给予的不是现成的答案，而是发现和解决问题的强大心智工具。

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这本书最让我感到惊喜的是它对概率论和统计学在实际决策制定中的应用进行了非常细致的阐述。我一直觉得概率学离我们生活很远，直到读到书中关于风险评估和不确定性处理的章节，才恍然大悟。作者没有停留在掷骰子或抛硬币的层面，而是深入到了金融市场波动分析、医疗诊断的准确率校准，甚至是天气预报背后的贝叶斯推断过程。那种层层递进的逻辑推导，非常扎实，但又处处体现着对读者理解能力的关照。读到关于“信息价值”的讨论时，我甚至停下来思考了自己过去做的一些重要决定，反思当时获取信息的充分程度和处理信息的方法是否合理。这本书的叙事节奏把握得极好，它不是一股脑地倾泻知识，而是像讲故事一样，每引入一个概念，都会立刻对应一个贴近生活的场景，让你在理解概念的同时，也感受到了数学推理的魅力。其中关于大数据背景下如何避免统计偏差的讨论，更是切中了当前信息爆炸时代的痛点，让人读后受益匪浅，对“数据”这两个字有了全新的敬畏感。

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