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出版者:

作者:白淑珍 编

出品人:

页数:244

译者:

出版时间:2004-3

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787505393752

丛书系列:

图书标签:

• 电子技术
• 基础
• 电路
• 模拟电子
• 数字电子
• 电子元件
• 半导体
• 电工学
• 通信原理
• 微电子学

《宇宙的低语：从量子纠缠到时空涟漪》 内容简介 本书并非聚焦于我们日常生活中接触到的任何电子元件、电路原理或半导体物理，而是将读者的目光投向了宇宙最深邃、最令人着迷的领域：基础物理学的前沿疆域。我们探讨的“基础”概念，是构成物质、能量、时间和空间的最基本法则，与电子技术中讨论的宏观或微观电子行为截然不同。 《宇宙的低语》是一场跨越尺度、直抵物理学核心的探险。它以清晰、富有洞察力的笔触，揭示了驱动我们现实结构的那些最奇特的现象和尚未完全统一的理论。我们摒弃了对晶体管、电阻或集成电路的任何讨论，转而深入探索那些在人类认知边缘徘徊的迷人概念。 第一部分：量子奇景与信息之谜 本部分彻底避开了经典电子理论的范畴，直接跃入量子力学的非直觉世界。我们首先深入剖析量子场论（QFT），将其描述为描述粒子和力的基本框架，而非电子在特定材料中运动的描述。我们将详细阐述标准模型的构成——那些构成所有已知物质（夸克、轻子）和基本力（电磁力、强核力、弱核力）的粒子。书中用大量篇幅探讨了希格斯机制如何赋予粒子质量，这是一个纯粹的粒子物理学概念，与固态电子学中的能带结构或掺杂效应无关。 重点章节之一是对量子纠缠（Quantum Entanglement）的深入解析。我们描绘了爱因斯坦所称的“幽灵般的超距作用”，探讨了贝尔不等式的实验验证，以及纠缠在量子计算理论中的潜力——这里的“计算”是指基于量子态叠加和干涉的全新信息处理范式，与经典电子设备的二进制逻辑完全不同。本书详尽解释了什么是量子比特（Qubit），以及它如何通过叠加态超越传统比特的限制，从而与电子技术中的信息存储和传输原理拉开本质区别。我们讨论的不是如何设计一个电子逻辑门，而是信息本身的本体论地位。 第二部分：时空结构与引力的新面貌 抛开固定的电路板和稳态的工作环境，本书转向了时空的动态本质。我们详细考察了爱因斯坦的广义相对论，将其作为理解引力的现代框架。本书重点描述了时空弯曲的几何学，解释了物质和能量如何告诉时空如何弯曲，以及时空如何告诉物质如何运动。这与电磁场理论中描述的电场和磁场如何影响电子的运动规律是根本不同的物理学分支。 书中特别关注了黑洞物理学。我们不仅描述了事件视界和奇点，还深入探讨了霍金辐射的理论推导，即量子效应如何导致黑洞缓慢蒸发。这种对极端引力场中时空行为的分析，完全脱离了任何电子设备的工作环境或设计限制。我们还探讨了引力波的探测（如LIGO的原理），将其描述为时空本身的涟漪，而非电磁波谱中的任何频率。 第三部分：宇宙学与未解之谜 最后一部分将读者的视野提升到宇宙学的宏大尺度，探索了宇宙的起源、演化和最终命运。我们详尽阐述了大爆炸模型的证据，包括宇宙微波背景辐射（CMB）的性质和解释。本书将CMB描述为宇宙早期极高能量密度状态的残留“余晖”，其温度波动是早期宇宙物质和能量分布的微小不均匀性，与电子工程中的噪声分析或信号完整性问题毫无关联。 本书的核心挑战部分在于对暗物质和暗能量的探讨。我们分析了星系旋转曲线、星系团的引力透镜效应，以及宇宙加速膨胀的观测数据，这些都指向了构成宇宙绝大部分质量和能量的未知实体。本书系统梳理了各种暗物质候选粒子（如WIMPs或轴子）的理论模型，以及暗能量对宇宙膨胀率的驱动机制。这些探索完全属于天体物理学和粒子物理学的范畴，它们不涉及任何可直接被电子电路捕获或利用的能量形式。 总结 《宇宙的低语》是一本面向对宇宙终极问题抱有热忱的读者的书籍。它邀请读者暂时放下对电流、电压、电容和电感等电子技术核心概念的关注，转而投身于那些支配着从最小夸克到最大星系尺度的基本物理规律。本书旨在提供一个深入、严谨且引人入胜的视角，审视那些构成我们存在之基石的、最根本的自然法则。本书内容完全集中在理论物理学、粒子物理学和宇宙学的前沿交叉领域，与电子技术的具体实践和工程应用无任何交集。

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我必须得说，这本书的深度和广度令人印象深刻，它绝非那种浅尝辄止的入门读物，而是真正做到了“基础”与“前沿”的平衡。作者在讲解了基础的数字逻辑门和组合电路设计之后，并没有止步于此，而是迅速将讨论延伸到了可编程逻辑器件（PLD）和有限状态机的设计范式上。特别是关于时序逻辑电路的部分，对于竞争冒险和毛刺的处理，书中给出了非常系统和实用的故障排查流程，这在很多大学教材中都是一带而过的内容。更令我赞叹的是，它对功耗优化的讨论。在当前强调绿色电子和便携式设备设计的背景下，书中专门开辟了一章，详细分析了CMOS反相器在不同工作点下的能耗特性，并对比了低压差操作带来的优势与挑战，这体现了作者紧跟行业发展，不拘泥于陈旧理论的严谨态度。阅读这本书的过程，更像是在一位经验丰富的高级工程师指导下进行项目学习，总能预料到你会问的“下一个问题”并提前给出答案。

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这本书的装帧设计很有意思，封面采用了深邃的蓝色调，配上一些电路图的抽象线条，看起来既专业又不失现代感。拿到手里分量十足，厚厚的几百页，让人感觉内容肯定非常扎实。我一开始是抱着学习基础知识的目的翻开的，结果发现它对一些核心概念的阐述简直是教科书级别的清晰。比如，对半导体材料的能带理论的解释，我以前在好几本其他资料里都感觉云里雾里，但这本书里通过精妙的图示和层层递进的逻辑推导，让我一下子豁然开朗。作者在描述晶体管的工作原理时，没有急于展示复杂的公式，而是先从物理本质入手，形象地比喻了电流的流动和控制过程，这一点非常讨人喜欢。我尤其欣赏它在绪论部分对整个电子技术发展脉络的梳理，从真空管到集成电路，再到未来的微纳器件，那种历史的厚重感和对未来趋势的把握，让人在学习具体技术细节之前，就能建立起宏大的知识框架。而且，书中的习题设计也非常巧妙，不只是简单的计算题，很多都结合了实际应用场景，需要读者进行综合分析和判断，这极大地锻炼了我的工程思维。

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从我个人使用这套书的体验来看，它的配套资源和学习辅助系统无疑是加分项。虽然我主要使用的是纸质版，但书的封底提到了一个在线资源库，里面包含了所有例题的详细解答步骤和一些动态仿真模型。我偶尔会登录上去查看一些复杂的数字电路仿真结果，那些交互式的模拟器让理论不再是抽象的符号，而是可以直观“看到”其行为的实体。此外，书中还非常贴心地加入了一个术语索引和符号对照表，当你被一个不熟悉的缩写或符号卡住时，可以迅速定位到它首次出现的定义位置，极大地提高了查阅效率。特别是对于需要频繁在不同章节间跳转参考的读者来说，这种细节上的关怀，体现了编著者对学习者困境的深刻理解。总而言之，这本书不仅仅是一本知识的载体，它更像是一个完整的学习生态系统，从基础概念的建立到高级应用的探索，每一步都有清晰的指引和可靠的工具支撑。

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这本教材的排版实在是一场视觉享受，简直是技术书籍中的一股清流。不同于传统教材那种黑白灰的沉闷感，它大胆地使用了高对比度的色彩来区分不同的电路模型和重要公式，比如关键的参数会用醒目的橙色标注出来，使得即使是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。更重要的是，它的图解部分做得极其用心。每一个重要的电路结构，比如运算放大器的内部结构图，都经过了精细的矢量化处理，线条锐利，细节清晰可见，完全可以拿来做PPT的素材。我记得有一章专门讲示波器的使用方法，书里不仅仅是用文字描述了如何调整垂直度和水平灵敏度，还配上了扫描捕获的波形截图，甚至连屏幕上的网格刻度和探头衰减设置都标得清清楚楚，这种沉浸式的教学体验，极大地降低了初学者对复杂仪器的畏惧感。对于我这种偏爱动手实践的人来说，这种注重视觉传达和实践辅助的学习材料，其价值远超于那些只有文字堆砌的资料。

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这本书的行文风格非常具有个人魅力，读起来简直不像是在啃一本技术著作，倒像是在听一位睿智的长者娓娓道来。它避免了那种机械的、缺乏感情的术语堆砌，而是充满了对电子学世界的热情和洞察力。比如，在介绍反馈机制的稳定性分析时，作者引用了一个非常生活化的比喻——控制浴缸水位的过程，将负反馈的稳定作用解释得生动活泼，让人瞬间就能抓住核心精髓。他的语言有一种独特的节奏感，长句短句穿插有致，使得晦涩的理论在被拆解后，其内在的逻辑美感得以充分展现。这种叙事性的讲解方式，极大地提高了阅读的愉悦度和专注度。我发现自己可以连续沉浸其中好几个小时，不是因为有什么硬性的任务压迫，而是真的被作者的讲解思路和对知识的热爱所吸引。它成功地将一门技术学科的严肃性与人性的温度结合得恰到好处。

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