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出版者:黄河水利出版社

作者:李聚方

出品人:

页数:293

译者:

出版时间:2004-10

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787806218327

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• 地形测量
• 测量学
• 地理信息系统
• GIS
• 工程测量
• 遥感
• 地图学
• 大地测量
• 空间数据
• 测绘

探秘宇宙的边界：从宏观到微观的宇宙学之旅 本书带领读者踏上一场跨越时空的恢宏旅程，深入探索宇宙的起源、演化及其终极命运。我们不再局限于脚下的土地，而是将目光投向浩瀚星海，力求理解我们所处的这个宏大而精密的系统。 第一部分：宇宙的黎明——膨胀与创生 第一章：混沌初开——大爆炸理论的基石 本章详细阐述了当代宇宙学中最具说服力的模型——大爆炸理论。我们将追溯时间的原点，探究普朗克时期（Planck Epoch）的极端物理条件，理解宇宙如何在瞬间从一个密度无限大的奇点膨胀为我们今天所见的样子。重点解析了宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其作为“宇宙婴儿期快照”的重要意义，并讨论了伽莫夫等人对轻元素（氢、氦、锂）丰度的预测如何有力地支持了这一理论。我们还将剖析暴胀理论（Inflation Theory）在解决视界问题和磁单极子问题中的关键作用，描绘出宇宙在诞生后不到一秒内的剧烈加速膨胀过程。 第二章：物质的塑造者——早期宇宙的相变 随着宇宙的冷却，基本粒子如何形成，并在随后的几十万年间演化出原子？本章将聚焦于早期宇宙的相变历史。从夸克-胶子等离子体的形成到强核力、弱核力、电磁力的分离，我们细致描绘了标准模型粒子在极端能量下的行为。随后，进入核合成时代，探讨质子和中子的结合如何产生宇宙中最初的元素。最后，我们将讨论复合时期（Recombination Era），即电子与原子核结合形成中性原子的关键时刻，这一事件使得光子得以自由传播，最终形成了我们今天观测到的CMB。 第三章：结构形成的引力之舞 为什么宇宙并非均匀分布着物质，而是形成了星系、星系团乃至超星系团的复杂网络？本章深入分析了暗物质在宇宙结构形成中的核心作用。我们将介绍冷暗物质（CDM）模型的证据，包括其对星系旋转曲线、引力透镜效应和宇宙大尺度结构分布的解释。通过模拟和观测数据，读者将了解到早期宇宙中的微小密度涨落是如何在引力的驱动下，逐渐“坍缩”并吸引普通物质，最终播下恒星和星系的种子。 第二部分：恒星的生命与死亡——星系的演化史诗 第四章：恒星的熔炉——从分子云到超新星 本章聚焦于宇宙中最活跃的“炼金术士”——恒星的诞生与消亡。我们将考察分子云的引力不稳定性，描述原恒星的吸积过程，并解释主序星阶段的能量来源——氢核聚变。随后，我们将详细对比不同质量恒星的生命终点：中低质量恒星的红巨星阶段、行星状星云的形成以及最终成为白矮星的命运。对于大质量恒星，我们将探讨其更剧烈的结局，包括铁核的形成、引力坍缩以及壮观的II型超新星爆发，这些爆发如何将比铁重的元素抛洒到星际介质中，为下一代恒星和行星的形成提供原材料。 第五章：星系的形态与碰撞 星系是宇宙中最宏伟的结构单元。本章将分类介绍主要的星系类型：螺旋星系、椭圆星系和不规则星系，并解释它们各自的形成机制和动力学特征。我们将讨论星系如何通过合并、潮汐力相互作用而改变形态，以及星系团内部的动态摩擦和星系“死亡”的机制。特别地，我们将研究星系中心超大质量黑洞（SMBH）与其宿主星系共同演化的关系，揭示活动星系核（AGN）喷流对星系内部气体冷却和恒星形成的影响。 第六章：银河系的面貌——我们的本土宇宙 将视角拉近，本章专门研究我们所处的银河系。通过对恒星光谱、动力学跟踪和射电观测的研究，我们重建了银河系的结构：中央的核球、平坦的盘面（包括旋臂结构）以及巨大的暗物质晕。我们将讨论银河系的形成历史，推测其与矮星系的多次并合事件，并展望未来——预计约四十五亿年后与仙女座星系的碰撞与融合，形成一个新的巨型椭圆星系。 第三部分：时空的弯曲与极限——黑洞与引力波 第七章：时空几何的扭曲——爱因斯坦的遗产 本章将带领读者从牛顿力学的框架跃升到广义相对论的领域。我们将解释质量如何通过弯曲时空来产生引力，而不是通过瞬时作用力。核心概念包括等效原理、黎曼几何的基础思想，以及史瓦西半径的推导，理解事件视界（Event Horizon）的物理意义。本章旨在建立一个坚实的理论基础，用以理解极端引力场下的物理现象。 第八章：宇宙中最神秘的天体——黑洞的特性 从理论预测到直接观测，黑洞一直是现代天体物理学的焦点。我们将区分史瓦西黑洞、克尔黑洞（旋转黑洞）和携带电荷的黑洞。重点探讨霍金辐射理论——黑洞并非完全“黑”的，它们会缓慢蒸发，并讨论信息悖论（Information Paradox）这一理论前沿的难题。最后，我们将回顾事件视界望远镜（EHT）对M87和人马座A的成像，展示人类如何首次“看到”黑洞的阴影。 第九章：宇宙的涟漪——引力波天文学的兴起 引力波是时空本身的波动，是宇宙中最剧烈的事件留下的信号。本章详述了激光干涉引力波天文台（LIGO）和处女座（Virgo）的探测原理，即利用极高精度的激光测量光程差来捕捉微小的时空形变。重点分析了首次探测到的GW150914事件，它揭示了两个中等质量黑洞并合的壮观景象。我们将讨论引力波作为一种全新的“感官”，如何帮助我们观测到传统电磁波无法穿透的早期宇宙和黑洞内部过程。 第四部分：未知的领域——暗能量与宇宙的未来 第十章：加速的宇宙——暗能量的谜团 上世纪九十年代末，对遥远Ia型超新星的观测震撼了科学界：宇宙的膨胀正在加速。本章深入探讨“暗能量”的概念——一种具有负压力的、均匀分布在空间中的神秘能量形式。我们将比较解释暗能量的几种主要模型，包括宇宙学常数（$Lambda$）模型，以及可能随时间变化的标量场模型（如 क्विंटessence）。我们将分析暗能量如何主导了宇宙的演化，并讨论它对未来宇宙形态的影响。 第十一章：宇宙学的终极命运 基于当前的观测数据，宇宙的未来似乎已经注定。本章将探讨在持续加速膨胀下，几种可能的“热寂”场景。如果暗能量保持恒定，宇宙将趋于一个极度稀疏、温度趋近绝对零度的状态——“大冻结”（Big Freeze）。我们还将简要探讨在暗能量性质略有不同的情况下可能出现的其他假想情景，例如“大撕裂”（Big Rip），即暗能量的强度最终可能强大到撕裂星系、恒星乃至原子本身。 第十二章：超越可见宇宙——多重宇宙的猜想 本书的最后一部分将转向最前沿、最具哲学意味的探索：我们所在的宇宙是否是唯一的？我们将讨论基于永恒暴胀理论、弦理论景观以及量子力学的多重宇宙（Multiverse）概念。探讨不同类型的多重宇宙（如泡泡宇宙、膜宇宙等）的理论基础，以及当前实验观测的局限性。虽然直接证据尚缺，但这些猜想迫使我们重新思考“宇宙”和“自然定律”的真正含义。 全书旨在提供一个全面、严谨而富有激情的现代宇宙学图景，它建立在观测数据和严密理论推导之上，带领读者在对宏大尺度的思考中，反思人类在宇宙中的位置。

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这本书的语气非常挑衅。它似乎一直在质疑读者乃至整个测量行业的现有认知。通篇读下来，我总感觉作者像一位老教授，站在高处，带着一丝不屑地看着我们这些依赖数字化工具的“新一代”。他大量使用了反问句，引导读者去质疑那些被奉为圭臬的“标准作业流程”（SOP）。比如，在谈到全球定位系统（GPS）的精度时，他不是在赞扬技术的进步，而是在质问：“当我们能够轻易获得一个坐标时，我们是否失去了为这个坐标付出的‘代价’的理解？” 这种批判性的视角贯穿始终。书中甚至花了不少篇幅来讨论“测量伦理”——当数据可以被轻易修改，当虚拟的数字世界与物理现实发生冲突时，测绘人员的道德底线在哪里？这种深度挖掘远超出了对技术精确性的讨论范畴。它迫使我思考，我们测量出来的“真实”，到底是被工具定义的真实，还是我们主动去发现的真实？这本书的行文风格非常犀利，观点鲜明，读起来酣畅淋漓，但同时也充满了对现有体系的不满和挑战，让人读完后久久不能平静。

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我对《地形测量》的初印象是它极度的“去中心化”。在一般的技术书籍中，我们总能找到明确的章节划分，比如“平面控制”、“高程控制”、“图件绘制”等。然而，这本书的结构非常松散，知识点仿佛是按照作者心绪的波动来排列的。读起来需要极大的耐心和主动性去构建知识体系。它没有一个统一的、主导性的理论框架在贯穿始终，更像是作者多年来在野外工作中随手记录下的灵感碎片和深刻洞察的汇编。比如，讨论到精度要求时，作者突然跳跃到对“文化差异如何影响对边界的认知”的探讨，然后又用一个简短的例子说明了不同文化背景下的测量规范差异。这种跳跃性要求读者必须具备很强的知识迁移能力。这本书的好处在于，它强迫你打破固有的线性思维，去接受一个事实：世界是复杂的，它的模型也必然是多维且相互交叉的。如果你期望得到一个清晰的、可复制的学习路径，这本书无疑会让你感到挫败。但如果你已经对基本原理有所了解，这本书能提供给你的，是那些教科书永远不会触及的“灰色地带”和“操作悖论”。它让人思考，测量中的“不确定性”究竟是缺陷，还是真实世界固有的属性。

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《地形测量》给我带来的最强烈的感受是“孤独感”。这不是指内容上的孤寂，而是指作者在构建其思想体系时，所展现出的那种与主流学术界格格不入的独立姿态。全书很少引用当代主流文献，即便引用，也往往是以一种“举例说明其局限性”的方式出现。它更像是建立在一个漫长而深沉的个体经验之上。书中反复强调的，是那些“只有在日复一日的野外作业中才能体会的细微差别”。比如，不同地区地质构造对仪器微小振动的影响、不同季节气压变化对水准观测的隐性干扰，这些都是极度依赖个人直觉和长期积累才能捕捉到的信息。作者似乎认为，这些最宝贵的“内行知识”，是无法被编码进算法或标准文档的。阅读时，我仿佛能感受到作者在空旷的荒野中，独自面对着广袤大地时的那种沉思。这种沉思是内敛而深刻的，它不是关于“如何测量”，而是关于“为何而测量”。这本书更像是一份对“测量精神”的致敬，它歌颂的是那些甘愿忍受寂寞，去与大地进行最直接、最坦诚对话的人，而非技术本身的光芒。

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翻开这本《地形测量》，我立刻被一种古老而庄重的氛围所包裹。它不是那种充满现代感的、图文并茂的教科书，更像是一部用陈旧纸张装订起来的、由经验丰富的老匠人手抄下来的笔记集。书中的语言极为凝练，常常是用短促、近乎命令式的句子来描述一种长期实践中总结出的“诀窍”。比如，描述如何架设三脚架时，它没有提供详细的力学分析，而是告诫读者：“听地钉与土壤的共鸣，它会告诉你，它是否愿意承担你的重量。”这种感性的描述，虽然在严谨的工程学界可能显得有些“玄乎”，但对于那些真正长期与土地打交道的实践者来说，却是一语中的的真理。书中对历史上的测量工具的引用也十分详尽，从最初的绳索与石块，到后来的皮尺与经纬仪，每一种工具的更迭，都被赋予了时代背景下的社会意义。它探讨的不是技术本身如何进步，而是人类如何通过工具来延伸自身对世界的控制欲。我尤其喜欢其中穿插的几篇关于古代水利工程的案例分析，那些没有现代GPS的年代，古人如何利用简单的工具实现宏大的工程布局，其中的智慧与耐心，是现代快节奏工作模式中难以复现的。这本书更像是一本“测绘精神”的传承录，而不是一本纯粹的“操作指南”。

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这本书，名字叫《地形测量》，但读完之后，我感觉自己像是上了一堂关于“如何在纷繁世界中寻找清晰路径”的哲学课，而非单纯的工程技术手册。它没有直接告诉我如何操作全站仪，也没有深入探讨三角高程测量的具体公式，相反，它把“测量”这个行为，抽象成了一种观察世界、理解空间关系的方式。初读时，我有些困惑，期待中的那些密密麻麻的计算和规范性的描述，几乎无迹可寻。取而代之的是大量关于“基准面选择的意义”、“误差累积的不可避免性”以及“人眼如何欺骗我们对平直的认知”的探讨。作者似乎更热衷于剖析测量者内心的挣扎——那种试图用有限的精度去捕捉无限精确的自然的矛盾感。比如，书中有一章专门讲“视线与地貌的对话”，描绘了一个老测绘员在山巅等待黎明，不是为了等待光线好到可以读取读数，而是为了感受那片土地在不同光影下“真实性格”的变化。这种文学化的处理，让原本枯燥的专业术语焕发出一种近乎诗意的光芒。如果你是想快速入门学会操作设备的人，这本书可能会让你失望，但如果你想探究测量这门学问背后，关于真实、标准和认知的深刻命题，那么它无疑是一本令人醍醐灌顶的佳作。它让我开始重新审视我们日常生活中那些习以为常的“平坦”和“垂直”。

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