现代自然科学概论 第2版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:袁运开 编

出品人:

页数:341

译者:

出版时间:2010-4

价格:39.80元

装帧:

isbn号码:9787561775295

丛书系列:

图书标签:

• 科学
• 自然科学
• 科学普及
• 通俗读物
• 科普
• 基础知识
• 现代科学
• 概论
• 第二版
• 学习
• 教育

图书简介：星辰的低语与物质的交响——一部跨越学科界限的科学通史 书名：星辰的低语与物质的交响 作者： [此处留空，表示这是一部集合了多位领域专家的集体智慧] 出版社： [此处留空，表示这是一家专注于深度学术普及的知名出版社] --- 引言：在未知的边界上起舞 人类对世界的理解，犹如一幅由无数碎片拼凑而成的宏大挂毯。自古以来，我们仰望星空，探究微尘，试图捕捉那些驱动宇宙运转的根本法则。然而，传统知识的藩篱往往将物理、化学、生物、地质等学科割裂开来，使得我们难以窥见隐藏在学科交叉点上，那真正统一而深刻的自然图景。《星辰的低语与物质的交响》并非一本简单的学科概述，而是一部旨在重构现代科学认知框架的宏伟叙事。 本书将引导读者，穿越学科的传统边界，从宇宙大爆炸的余晖到生命起源的奇迹，从量子的奇异波动到地球深处的熔岩涌动，体验一场关于物质、能量、信息和时间的跨学科探索之旅。我们相信，真正的科学洞察力，诞生于不同领域的思想碰撞与模型融合之中。 第一部分：宇宙的宏大叙事——从奇点到星系 本卷聚焦于宇宙学的尺度和物理学的基石。我们从标准的$Lambda$CDM模型出发，深入探讨暗物质和暗能量的观测证据及其理论困境。 1. 物理学的双重面孔：经典与量子的张力 我们详细梳理了十九世纪末物理学所遭遇的危机，以及相对论和量子力学如何颠覆了我们对实在的认知。 狭义与广义相对论的几何美学： 不仅仅是公式的堆砌，本书着重阐述了时空弯曲如何成为引力的本质。我们将探讨引力波的探测意义，以及它们如何为我们提供了观察宇宙剧烈事件（如黑洞合并）的新“听觉”。 量子场的革命： 从波粒二象性到标准模型的构建，本部分深入浅出地介绍了费米子和玻色子，以及规范场论如何统一了电磁力、弱核力和强核力。我们特别关注量子纠缠这一“幽灵般的超距作用”，探讨它对计算科学和信息理论的深远影响。 2. 恒星的生与灭：核聚变与元素的炼金术 恒星是宇宙的熔炉，是重元素诞生的唯一场所。 主序星的稳定与燃料消耗： 探讨钱德拉塞卡极限和奥本海默-沃尔科夫极限如何决定恒星的最终命运。 超新星爆发的驱动力： 分析Ia型和II型超新星的物理机制，重点阐释了中子星和黑洞的形成过程，以及这些极端天体如何将铁以上的元素播撒到星际介质中，为后续的化学演化奠定基础。 第二部分：物质的微观结构与化学的边界 在宏观世界之下，是原子和分子的精确舞蹈。本卷将化学、材料科学与凝聚态物理紧密结合。 3. 周期表的深层结构：电子构型的化学语言 本书超越了对元素性质的简单罗列，探究了薛定谔方程在多电子体系中的近似解如何决定了化学键的类型和强度。 分子轨道理论的透视： 阐释共价键、离子键和金属键的本质差异，并引入杂化轨道理论来解释有机化学的构象多样性。 芳香性的奥秘： 聚焦于共轭体系的特殊稳定性，解释其在染料、药物分子以及导电聚合物中的关键作用。 4. 凝聚态的集体行为：从晶格振动到拓扑新奇材料 当大量的原子聚集在一起，新的物理现象便会涌现。 固体的能带理论： 详细解释了金属、半导体和绝缘体是如何通过能带结构区分的，并简要介绍半导体物理在信息技术中的基础地位。 超越传统： 重点介绍超导现象（包括高温超导的挑战）和拓扑绝缘体。拓扑性质的引入，展示了如何利用几何概念来保护电子传输的鲁棒性，这是凝聚态物理的前沿热点。 第三部分：生命的动力学与地球的演化 本卷将视野转向了我们赖以生存的行星系统，探究了复杂性的起源——生命。 5. 地球的深度时间与板块的慢动作 地球科学部分不再孤立地讨论地质年代，而是将其置于太阳系演化的背景下。 地球的物质分异与核心驱动力： 阐述地磁场的产生机制（发电机理论），以及它如何保护地球大气层免受太阳风的剥蚀，是生命存在的前提之一。 板块构造的驱动与反馈： 分析地幔对流如何驱动大陆漂移、火山喷发和地震活动，并讨论这些构造事件对气候和生物多样性长期演化的反馈作用。 6. 从无机到有机：化学演化与生物系统的涌现 本部分连接了化学与生物学，探讨生命是如何从非生命物质中“涌现”出来的。 生命前体的构建： 讨论米勒-尤里实验的后续发展，探索在早期地球环境中，氨基酸、核苷酸等生命基石的形成路径。 自我复制与新陈代谢的起源： 聚焦于RNA世界假说，以及原始细胞膜的形成如何实现了内部环境的稳定化，从而使得化学反应网络能够集中并迭代演化。 第四部分：信息、控制与复杂系统的统一视角 最后，本书提炼出贯穿所有自然科学的核心概念：信息和控制。 7. 熵增的不可逆性与生命的反熵流 热力学第二定律是宇宙的终极规则之一，但生命系统却似乎在局部违反了它。 耗散结构理论的应用： 引入普里戈金的理论，解释在远离热力学平衡态的开放系统中，能量和物质的持续交换如何维持了高度有序的结构，如湍流、化学振荡，以及生物体本身。 信息作为负熵： 从香农信息论的角度审视生物信息（基因编码）的存储、复制和纠错机制，强调信息处理在维持生命复杂性中的核心地位。 结论：面向未来的科学综合 《星辰的低语与物质的交响》旨在向读者展示，现代科学的边界不再是坚固的墙壁，而是流动的界面。无论是试图理解量子引力，还是探究意识的生物学基础，未来的重大突破都将来自于对现有学科模型的深刻整合与挑战。本书提供了一个基础框架，让有志于探索未知领域的读者，能够以更开阔的视角，聆听宇宙和生命共同演奏出的、宏大而和谐的交响乐。 --- 本书适合对自然科学有浓厚兴趣，并希望建立跨学科知识体系的大学生、研究人员，以及所有对世界运作原理抱有深刻好奇心的普通读者。

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