Advances in Discrete Dynamical Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Shishikura, Mitsuhiro 编

出品人:

页数:398

译者:

出版时间:

价格:$ 73.45

装帧:

isbn号码:9784931469495

丛书系列:

图书标签:

• dynamical systems
• discrete mathematics
• nonlinear dynamics
• chaos theory
• difference equations
• mathematical modeling
• stability analysis
• bifurcation theory
• numerical analysis
• applied mathematics

《宇宙的涌动：从微观粒子到宏观结构的演化之谜》 内容简介： 本书并非一本教科书，而是一次穿越混沌与秩序、从基本粒子跃升至复杂系统的宏大叙事。它将带领读者踏上一段求知之旅，探索在看似随机的波动背后，隐藏着怎样的深刻规律，以及这些规律如何在宇宙的尺度上塑造万物。我们将审视那些构成我们现实基石的微观粒子，它们如何遵循着一套精妙的规则进行交互与演化，并最终孕育出更复杂的结构。 第一章：微观世界的涟漪——粒子间的舞蹈与量子纠缠 我们的旅程始于构成万物的基本单元：亚原子粒子。从构成原子的电子、质子和中子，到更深层次的夸克和轻子，这些微小的实体并非静止的。它们以我们难以想象的方式相互作用，通过量子场论的语言，我们得以窥探粒子间的“舞蹈”。这里，概率法则取代了牛顿式的确定性。电子的“云”并非简单的轨道，而是其存在概率的分布。本书将深入剖析量子力学中的非局域性——量子纠缠，这种奇特的关联现象，仿佛是粒子间跨越空间的“心灵感应”，它挑战着我们对因果关系的直观理解。我们将探讨海森堡不确定性原理如何限制我们对粒子状态的精确测量，以及这种不确定性本身如何成为宇宙演化的驱动力之一。我们会审视那些引导粒子行为的场，以及能量与物质在此基础上的转化。从基本粒子的相互作用，到它们如何聚集形成原子，再到原子如何通过化学键连接，这层层递进的结构，都遵循着一套内在的动力学逻辑。 第二章：熵的低语与能量的流动——生命的起源与演化 从无机物到有机物，生命如何在地球这颗蓝色星球上悄然孕育？本书将跳出纯粹的物理学范畴，进入化学与生物学的交叉地带。我们将探讨热力学第二定律——熵增原理，在生命体系中的特殊表现。生命体并非孤立的系统，它们通过不断地摄取能量并向外界排放，来维持自身的低熵有序状态。我们将考察早期地球的化学环境，原始汤中的复杂有机分子如何通过随机碰撞与能量输入，逐渐形成了自我复制的分子，这可能是生命起源的关键一步。接着，我们将审视原始细胞的出现，以及它们如何通过自然选择的动力学过程，不断优化自身的生存与繁衍策略。细胞膜的形成，基因的出现与复制，以及新陈代谢网络的构建，都体现了系统在特定环境压力下的演化涌现。我们将追溯从单细胞生物到多细胞生物的飞跃，探讨细胞分化与协同工作的复杂机制。生命形式的多样性，从细菌到植物，再到复杂的动物，无不彰显着演化动力学的强大力量，以及随机突变与选择性压力的交织作用。 第三章：混沌的漩涡与自组织的力量——气候、生态与文明的动态 离开生命体本身，我们将视角放大，去观察更广阔的系统。气候系统，一个由大气、海洋、陆地和冰雪相互作用组成的复杂巨网，其演化过程充满了非线性与混沌的特性。一个微小的扰动，例如一滴雨水，可能在数周后引发一场巨大的风暴。我们将探讨蝴蝶效应如何在此系统中体现，以及数值模型如何试图捕捉这种复杂性。接着，我们将进入生态系统，一个由无数物种及其环境相互依存的动态网络。捕食者与猎物的数量此消彼长，植物群落的竞争与共生，微生物在物质循环中的关键作用，都构成了生生不息的生态动力学。我们将审视物种灭绝的周期，以及新物种出现的机制。当我们将目光投向人类社会，文明的演化同样呈现出非线性的特征。城市的兴衰，技术的革新，思想的传播，人口的增长与迁移，都受到复杂因素的影响。我们将探讨社会网络的形成与演变，信息的流动如何影响群体行为，以及经济周期、政治动荡等宏观现象背后可能存在的动力学模式。 第四章：涌现的智慧与意识的边界——复杂系统中的集体行为 当大量的简单单元汇聚并相互作用时，往往会涌现出超出个体能力的新型属性，这便是“涌现”的魅力。本书将深入探讨这一概念。我们将从蚂蚁群体协作筑巢、鸟群协同飞行等自然现象出发，分析这些集体行为如何通过简单的局部规则，实现全局的最优解。接着，我们将进入人工智能领域，审视神经网络如何通过大量的连接和学习，模拟甚至超越人类的某些智能表现。我们将探讨深度学习的底层机制，以及它们如何从海量数据中提取模式并做出预测。意识，这个我们自身最深刻的奥秘，又将如何从复杂的大脑神经元活动中涌现？本书将触及神经科学的前沿研究，探讨大脑的连接组学，以及信息在大脑中传递的动力学过程。我们将思考意识的本质，以及它是否仅仅是复杂计算的副产品。我们将讨论意识涌现的可能性，以及对人工智能是否能够拥有意识的哲学与科学辩论。 第五章：宇宙的未来与不确定性的诗篇——时间、秩序与终极命运 我们的旅程最终将抵达宇宙的宏大图景。宇宙并非静止不变，它从大爆炸开始，一直在演化。从星系的形成与碰撞，到恒星的诞生与死亡，再到黑洞的吞噬，宇宙的演化过程充满了令人敬畏的动力学。我们将探讨暗物质与暗能量对宇宙膨胀的驱动作用，以及宇宙的最终命运——是走向“大撕裂”、“大坍缩”还是“大冻结”？这些可能性都依赖于宇宙中基本常数与物质分布的动力学演化。我们将重新审视时间本身，它是否是一条单向的河流，抑或仅仅是现象的某种组织方式？熵增是否是时间之箭的唯一解释？本书将引领读者思考，在这些宏观的宇宙动力学中，我们所见证的秩序与混沌，以及生命与智慧的出现，是否是某种必然的走向，还是宇宙浩瀚演化中的奇妙偶然。 《宇宙的涌动》旨在激发读者对世界运作方式的好奇心，它融合了物理学、化学、生物学、生态学、社会学、神经科学乃至哲学等多个领域的洞见，描绘出一幅关于“涌现”与“演化”的宏大画卷。它不是为了提供终极答案，而是为了提出更深刻的问题，引导读者在纷繁复杂的世界中，发现隐藏的规律，理解变化的力量，并最终思考我们在宇宙中的位置。这是一次关于“如何”而非“是什么”的探索，一次关于系统内在动力学如何塑造我们所见的真实世界的宏大叙事。

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