How the Brain Learns Mathematics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Sousa, David A.

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页数:0

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价格:80.95

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isbn号码:9781412953054

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• 数学教育
• 认知科学
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• 大脑
• 数学认知
• 教学策略
• 学习过程
• 数学学习困难
• 教育心理学

好的，以下是一本名为《无尽的星图：宇宙的结构与演化》的图书简介： --- 无尽的星图：宇宙的结构与演化 内容简介 《无尽的星图：宇宙的结构与演化》是一部宏大而精微的著作，它带领读者穿越时空，探索我们所栖居的宇宙——从最微小的量子涨落到横跨数十亿光年的星系团网络。本书不仅仅是对天文学知识的梳理，更是一次对宇宙终极问题的深刻追问：我们从何处来？宇宙如何形成？它将向何处去？ 本书结构严谨，叙事流畅，旨在为科学爱好者、初级研究人员乃至任何对浩瀚星空怀有好奇心的人，提供一个全面而富有洞察力的宇宙学指南。 第一部分：奠基——从观测到理论的桥梁 第一部分聚焦于现代宇宙学赖以建立的观测基石和核心理论框架。 第一章：光的速度与宇宙的尺度 本章从重新审视光速的恒定性与宇宙尺度（例如，视界、普朗克尺度）的引入开始。我们将详细探讨“红移”现象如何成为我们测量宇宙膨胀的直接证据，并介绍多普勒效应在宇宙学中的特殊应用。通过对不同波段电磁波的分析（从伽马射线到射电波），读者将理解我们如何通过“看”到不同的光，来构建跨越138亿年的时间图景。 第二章：标准模型与宇宙的基石 本章深入探讨粒子物理学的标准模型，但侧重点在于其在早期宇宙演化中的作用。我们将解析夸克、轻子和规范玻色子的基本性质，并解释它们如何在大爆炸后的极短时间内，通过对称性破缺形成我们今天观察到的物质世界。重点内容包括核合成的物理机制，以及早期宇宙中元素丰度的精确预测与观测的契合之处。 第三章：广义相对论的几何叙事 爱因斯坦的广义相对论是理解宇宙大尺度结构的数学语言。本章将以直观而非过度复杂的数学方式，解释时空弯曲的概念。我们将探讨史瓦西解、克尔解等关键度规的物理意义，理解黑洞的形成机制及其在星系动力学中的作用。此外，对弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规的介绍，是理解宇宙学原理和膨胀模型的关键步骤。 第二部分：创生——宇宙的黎明与结构的形成 第二部分是本书的核心，它描绘了宇宙从均匀的奇点走向结构化世界的壮阔历程。 第四章：暴胀的时代：平坦性的解决 大爆炸模型在解释宇宙的均匀性（视界问题）和几何形态（平坦性问题）方面存在局限性。本章详细阐述了暴胀理论（Inflationary Cosmology），探讨了标量场（Inflaton Field）驱动下的超光速膨胀如何解决了这些难题。通过分析暴胀遗留下来的原初引力波扰动和温度涨落，我们得以窥见宇宙诞生后$10^{-32}$秒内的关键物理过程。 第五章：宇宙微波背景辐射：远古之光的印记 CMB被誉为“宇宙的婴儿照片”。本章将详述光子退耦的物理过程（复合时期），解释背景辐射的黑体谱如何完美印证了早期宇宙的高温状态。重点分析了萨克斯-沃尔夫效应（Sachs-Wolfe Effect）和声学振荡（Acoustic Oscillations），这些微小的温度差异（$Delta T/T approx 10^{-5}$）是确定宇宙物质密度、暗物质比例和宇宙学参数的决定性证据。 第六章：从量子涨落到星系团网络 结构形成的理论是衔接微观量子场论与宏观星系分布的关键。本章探讨了早期宇宙中的密度扰动如何通过引力不稳定性被放大。我们将详细介绍冷暗物质（CDM）的统治地位，解释为何CDM的无碰撞特性使其成为引力坍缩的主要“骨架”。通过数值模拟的结果，读者将看到从最初的微小涨落如何“凝聚”成星系、星系群乃至超星系团的复杂宇宙网结构。 第三部分：演化——暗能量的统治与宇宙的未来 第三部分转向当今宇宙学最前沿的研究领域，探讨支配我们目前宇宙命运的神秘力量。 第七章：失踪的质量：暗物质的证据链 暗物质是宇宙中70%的质量构成。本章系统梳理了支持暗物质存在的观测证据，包括星系旋转曲线的异常、星系团内的维里里定理失效，以及引力透镜效应（弱透镜和强透镜）。我们还将审视候选粒子（如WIMPs、轴子）的理论框架，以及当前全球地面和空间探测实验（如LZ, XENONnT）的最新进展。 第八章：宇宙的加速膨胀：暗能量的谜团 对遥远超新星（Ia型）的精确测光观测揭示了宇宙膨胀正在加速，这一发现引出了暗能量的概念。本章深入分析了暗能量的两种主要模型：宇宙学常数（$Lambda$）和精质（Quintessence）。我们将探讨检验暗能量性质的关键方法，如测量状态方程参数$w$，以及詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）对早期星系演化的新见解如何约束这些模型。 第九章：终极命运：宇宙的不同结局 基于我们对物质、暗物质和暗能量密度的当前理解，本章推演了宇宙可能的未来图景。我们将分析“大冻结”（Big Freeze，或称热寂）、“大撕裂”（Big Rip）和“大挤压”（Big Crunch）这三种主要情景的物理条件。特别地，在$Lambda$CDM模型下，宇宙趋于永恒的加速膨胀，最终导致所有结构视野脱离的“孤独宇宙”的景象将被详细描绘。 结语：未解之谜与前沿探索 本书最后将目光投向当前研究中最具挑战性的领域：量子引力理论（弦论与圈量子引力）、引力波天文学（LIGO/Virgo/KAGRA对早期宇宙的探测潜力），以及对宇宙学原理（Cosmological Principle）的最新检验。 《无尽的星图》旨在激发读者超越日常经验的界限，理解我们自身在宏大宇宙叙事中的位置。它不仅是一本科学读物，更是一次对人类认知极限的深刻探险。 ---

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