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出版者:东北大学出版社

作者:李忠华

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-12-01

价格:29.0

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isbn号码:9787811021073

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• 流体力学
• 物理学
• 工程
• 流体动力学
• 计算流体力学
• 机械工程
• 水力学
• 气力学
• 传热学
• 工程数学

浩瀚宇宙的无形之舞：流体力学之外的奇妙世界 序章：边界之外的探索 当我们谈论“流体力学”时，我们的思绪自然会飘向那些可被量化、可被预测的流动——水流、气流、血液的搏动。然而，宇宙的广袤与物质的复杂性，远超出了任何单一学科的边界。本书将引领读者踏上一段与传统流体力学截然不同的旅程，探索那些在宏观与微观之间、在已知与未知边缘上演的，既引人入胜又充满哲学意味的现象与理论。我们将深入探讨的是物质的形态、信息的传递、结构的演化以及意识的边界，这些领域同样深刻地塑造着我们对世界的理解，却往往被流动的热力学框架所遮蔽。 第一部：量子纠缠与非定域性：超越时空的连接 流体力学关注的是宏观的、连续的介质运动，但当我们深入到普朗克尺度，物理学的基本规则发生了根本性的改变。本篇将聚焦于量子力学的核心奥秘——量子纠缠（Quantum Entanglement）。 1. 纠缠的本质与贝尔不等式： 我们将抛开流体的粘度和压强，转而探讨两个或多个粒子如何即使被拉开极远的距离，依然能保持瞬间的关联。我们会详细解析贝尔不等式（Bell's Inequality）的物理意义，它如何无可辩驳地证明了“定域实在论”的破产。这种非定域性（Non-locality）挑战了我们基于经典物理学建立起来的时空观——即信息传递速度不能超过光速的铁律。 2. 量子信息论的基石： 在信息论的范畴内，我们将研究量子比特（Qubit）如何利用叠加态和纠缠态，实现超越经典比特的强大计算潜力。这与传统流体力学中对能量和动量的守恒分析大相径庭，它探讨的是信息本身的“流动”和“存储”，而非物质的流动。我们将解析量子密钥分发（QKD）的原理，理解信息在量子层面的绝对安全性是如何构建的。 3. 引力与量子的鸿沟： 在这一部分，我们还将触及理论物理的前沿——如何将广义相对论（描述引力的时空几何）与量子力学（描述微观粒子）统一起来。弦理论、圈量子引力等尝试，并非关注水滴如何下落，而是探究时空结构本身在极高能量密度下的基本单元。 第二部：复杂系统的涌现与自组织：秩序的自发生成 流体力学通常处理的是由外部驱动力（如压力梯度或重力）所主导的有序流动。然而，复杂系统理论揭示了，在没有外部统一指挥的情况下，大量简单单元如何通过局部相互作用，自发地产生出宏大而复杂的宏观结构——涌现现象（Emergent Phenomena）。 1. 元胞自动机与生命模拟： 我们将深入研究康威的“生命游戏”（Conway's Game of Life）等元胞自动机模型。这些模型用最简单的规则（邻域关系和状态转换）模拟出复杂的、自我复制的结构，例如“滑翔机”。这揭示了复杂性并非源于复杂定律，而是源于反馈回路与边界条件的精妙组合。这与流体湍流的统计描述有着本质的区别，它关注的是信息逻辑而非物理守恒。 2. 耗散结构与生命起源： 诺贝尔奖得主普里高津（Prigogine）提出的“耗散结构理论”将成为本篇的核心。我们将探讨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驱动系统走向更高层次的有序状态。从化学振荡反应到生物细胞的形成，这些结构是“活的”，它们通过消耗能量来维持自身的低熵状态。这与流体停滞或均匀化所趋向的平衡态是完全相反的趋势。 3. 社会动力学与网络科学： 我们将把视角从物理系统扩展到信息和社会系统。研究信息（如谣言或创新）在复杂的社会网络中如何传播，形成“级联效应”。网络结构（如小世界网络或无标度网络）的拓扑特性，如何决定了信息流动的速度和广度，这些模式与水泵驱动下的管道网络流动有着截然不同的内在逻辑。 第三部：认知结构与符号逻辑：心智的无形“流” 如果说流体力学研究的是物质的运动，那么本篇则转向研究心智的运作——信息的编排与意义的生成。我们将跨越认知科学和哲学领域，探讨人类如何构建和操作内在的模型。 1. 符号系统与语义网络： 心智如何处理语言和概念？我们将探讨乔姆斯基的普遍语法理论（Universal Grammar）对人类语言结构的深刻影响，以及语义网络如何在知识图谱中组织意义。这是一种关于概念“连接”和“推理”的流动，其载体是神经元之间的电化学信号，而非可测量的质量或速度。 2. 意识的涌现与“困难问题”： 意识究竟是如何从数十亿无意识的神经元活动中“浮现”出来的？我们将剖析“意识的困难问题”（The Hard Problem of Consciousness），即主观体验（Qualia）的起源。这涉及到“感受性”本身，一个无法被简化为动量或能量方程的现象。我们将审视整合信息理论（IIT）等尝试量化意识的努力。 3. 递归、自指与逻辑悖论： 我们将研究逻辑和数学中的自指现象，例如哥德尔不完备定理。这些定理揭示了任何足够强大的形式系统都必然包含无法在其内部被证明或证伪的命题。这种对系统自身边界的探索，与流体力学中对边界条件和有限效应的分析，构成了两种截然不同的“限制”研究范式。 结语：超越量化的美学与真理 本书的旅程，始于对经典物理学确定性描述的超越，最终指向那些需要更广阔认知框架才能捕捉的现象：量子世界的非定域关联、复杂系统的自发有序、以及心智的内在结构。我们所探索的，是宇宙中那些不以质量和速度为主要度量的“流动”——信息流、关联流、意义流。它们共同构成了支撑我们现实世界的更深层次的、超越宏观流体力学视角的实在。这片无形的疆域，是科学、哲学与想象力交汇的最前沿。

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这本《流体力学》着实让我大开眼界，我本来以为会是一本枯燥乏味的学术专著，没想到它以一种非常生动和引人入胜的方式，将看似复杂的流体运动原理娓娓道来。书中丰富的图解和实例分析，就像是为我打开了一扇通往微观世界的大门。我尤其喜欢作者对伯努利原理的解释，通过生活中的各种现象，比如飞机的升力、赛车的设计，将抽象的数学公式具象化，让我一下子就理解了其中的奥妙。而且，这本书并没有停留在理论层面，它还深入探讨了流体力学在工程、航空航天、气象学等众多领域的实际应用，这让我看到了科学的力量是如何塑造我们周围的世界的。我一直对桥梁的抗风设计感到好奇，书中关于风洞实验和模型测试的章节，让我对那些宏伟的建筑能够屹立不倒有了更深的认识。虽然我不是专业的流体力学家，但这本书让我对这个学科产生了浓厚的兴趣，甚至开始关注新闻中的一些天气现象，比如龙卷风的形成，也会从流体动力学的角度去思考。总的来说，这是一本既有深度又不失趣味的科普读物，强烈推荐给所有对科学充满好奇心的读者。

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《流体力学》这本书，用一种近乎诗意的语言，描绘了我们身边那些无处不在却又常常被忽略的“流动”。它不仅仅是一本关于物理学的书，更像是一次对宇宙运动规律的探索之旅。作者巧妙地将数学的严谨与自然的美学融为一体，让我重新审视了那些看似平凡的水滴、云彩，甚至是空气的呼吸。我被书中对湍流的描述深深吸引，那种混沌而又充满规律的运动，仿佛是宇宙最深处的秘密在向我低语。作者并没有回避复杂的数学推导，但每一次的推导都伴随着清晰的解释和直观的图示，让我在求解的乐趣中，感受到了物理定律的优雅。这本书让我开始关注那些我们习以为常的流动现象，比如清晨的雾气如何升腾，河流如何蜿蜒入海，甚至是我们呼吸的每一次起伏，背后都蕴含着精妙的流体力学原理。这是一种“知其然，也知其所以然”的顿悟，让我对这个世界充满了敬畏和好奇。它让我明白，科学并非冷冰冰的数字和公式，而是对生命和宇宙最深沉的爱。

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《流体力学》这本书，对我来说，更像是一次与“无形之力”的对话。我一直觉得，那些我们看不见的空气和水，是这个世界上最强大的操纵者之一，而这本书，就是解读这些力量的密码本。作者以一种非常接地气的方式，将流体力学的原理融入到日常生活的方方面面，比如我们为什么能喝到饮料，汽车是如何在高速公路上保持稳定的，甚至是我们感觉到的风，都是流体力学在起作用。书中关于“表面张力”的讲解尤其有趣，作者通过水滴如何保持圆形，或者水黾如何在水面上行走，让我直观地感受到了这个微小的但却至关重要的力。而且，这本书还探讨了流体力学在生物学中的应用，比如鱼类如何在水中游动，鸟类如何利用气流飞行，这让我看到了科学的跨界和融合之美。读完这本书，我感觉自己对周围的世界有了更敏锐的观察力，也对人类如何巧妙地利用和驾驭这些“无形之力”感到惊叹。这不仅仅是一本书，更是一种思维方式的启迪。

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刚翻完《流体力学》，感觉像是完成了一次脑力上的“极限挑战”，但也收获颇丰。这本书的深度和广度都超乎我的想象，它就像一座浩瀚的知识海洋，我只是刚刚开始探索其边缘。作者的论述严谨而系统，从最基本的流体静力学，到复杂的流体动力学，再到各种特殊流体的性质，几乎涵盖了流体力学的所有重要分支。我印象最深刻的是关于“激波”的章节，作者用清晰的语言解释了超音速流动时产生的冲击波，以及它对飞行器设计的影响，这让我对那些速度惊人的飞机和火箭有了更深的敬意。虽然书中涉及的数学工具相当专业，比如偏微分方程和张量分析，但作者总是能提供足够的背景知识和辅助解释，让即便是非专业读者也能勉强跟上。当然，要完全消化其中的内容，还需要反复研读和思考。但这本书无疑为我打开了一扇通往更深奥科学领域的大门，让我认识到，理解流体运动的规律，对于人类探索宇宙、改造自然，具有不可估量的意义。

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我最近刚拜读完《流体力学》，不得不说，这本书给我带来了许多全新的视角和思考。作为一名对机械设计颇感兴趣的业余爱好者，我一直觉得流体部分的知识比较晦涩难懂，但这本书的叙述方式却相当有条理，循序渐进。它没有一开始就抛出大量的公式和定理，而是从宏观的现象入手，比如水流的形态、空气的流动，然后逐步深入到各个核心概念。我特别欣赏作者对于“粘性”这个概念的讲解，通过各种贴切的比喻，比如蜂蜜和水的流动差异，让我深刻理解了粘性对流体行为的影响。书中关于流体边界层理论的介绍也相当精彩，它解释了为什么物体表面会受到阻力，以及如何通过优化设计来减小这种阻力。我尝试着将这些知识应用到我自己的一个小项目中，虽然只是简单的模拟，但已经能感受到流体力学原理指导下的优化效果。这本书的价值在于，它不仅传授了知识，更重要的是培养了读者一种“用流体学的眼光看世界”的能力，这对于任何需要与流体打交道的领域，或者仅仅是想更深入理解自然现象的人来说，都是一笔宝贵的财富。

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