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出版者:中国劳动社会保障出版社

作者:徐国权

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:2005-7

价格:22.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787504546418

丛书系列:

图书标签:

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深邃的星辰：宇宙演化与天体物理学前沿探索 内容提要： 本书是一部面向天文爱好者、物理学初学者及专业研究人员的综合性著作，旨在系统梳理和深入探讨宇宙的起源、演化历程及其支配性的物理规律。全书以严谨的科学态度和生动的叙事笔触，带领读者穿越时空隧道，从大爆炸的奇点到暗物质、暗能量的神秘领域，全面解析当代天体物理学的核心问题与最新突破。 第一部分：宇宙的序曲——起源与早期演化 第一章：时空的诞生与大爆炸模型 本章详述现代宇宙学的基石——Lambda-CDM（冷暗物质）模型。我们将追溯至普朗克时期，探讨宇宙的极早期阶段，包括暴胀理论的必要性及其对观测证据（如宇宙微波背景辐射，CMB）的解释力。重点分析哈勃膨胀定律的发现历程，以及它如何确立了宇宙有限年龄的观念。本章将详细剖析原初核合成（BBN）的物理过程，解释宇宙初期氦、氘、锂等轻元素丰度的精确测量如何成为大爆炸理论的有力支撑。同时，也将讨论当前模型在视界问题和磁单极子问题上所做的初步解答。 第二章：宇宙微波背景辐射——创世的回声 宇宙微波背景辐射（CMB）是研究早期宇宙最直接的“化石”。本章将深入讲解CMB的物理起源——复合（Recombination）时代，光子如何挣脱自由电子的束缚。我们将详细分析CMB的各项观测指标，特别是其温度的微小各向异性（$Delta T/T sim 10^{-5}$）。重点解析各大卫星任务（COBE、WMAP、Planck）的数据成果，解释其在确定宇宙学参数（如物质密度、宇宙常数）中的决定性作用。通过分析CMB的极化信号（E模和B模），我们将探讨原初引力波的探测前景，以及这可能揭示的暴胀物理细节。 第三部分：恒星的生命周期与极端天体 第三章：恒星的诞生、演化与元素工厂 恒星是宇宙中最活跃的“炼金术士”。本章从分子云的引力坍缩开始，描述恒星形成的主序阶段。我们将剖析恒星内部的能量产生机制，从质子-质子链到碳氮氧循环，对比不同质量恒星的演化路径。重点关注红巨星、渐近巨星分支（AGB）阶段的物质循环。最后，本章将详细阐述不同质量恒星的终结：白矮星的简并压力平衡、中子星的形成，以及超新星爆发（Ia型和II型）对星系化学演化的贡献，解释铁和更重元素的产生过程——特别是S过程和R过程的物理机制。 第四章：引力坍缩的极致——黑洞的几何与物理 黑洞是时空结构被极端扭曲的产物。本章首先基于广义相对论，从史瓦西解出发，构建静态黑洞的数学模型，解释事件视界、奇点和光球层的物理意义。随后，我们将探讨旋转黑洞（克尔黑洞）的特性，包括能层（Ergosphere）及其可能导致的天体物理过程，如彭罗斯过程。本章的重点聚焦于黑洞的观测证据：从吸积盘X射线辐射的谱分析，到引力波天文学的突破性发现——LIGO/Virgo探测到的双黑洞并合事件，讨论这些观测如何验证了爱因斯坦方程的强场预言。 第五章：高能宇宙现象与活动星系核（AGN） 活动星系核是宇宙中最明亮、能量最高的结构之一。本章将描绘一个统一的AGN模型，解释从射电星系、类星体到耀斑星（Blazars）等不同表象背后的共同物理机制——即围绕超大质量黑洞（SMBH）的吸积盘和相对论性喷流。我们将探讨喷流的产生机制，如磁场线扭曲和磁场冻结效应。此外，本章还将涵盖伽马射线暴（GRBs）的起源，对比长暴（恒星坍缩）和短暴（双中子星并合）的物理模型，及其对宇宙中重元素形成可能性的影响。 第四部分：暗物质、暗能量与宇宙的未来 第六章：不可见的疆域——暗物质的证据与候选者 暗物质构成了宇宙物质总量的约85%，其本质仍是当代物理学的核心难题。本章系统梳理支持暗物质存在的观测证据，包括星系旋转曲线、星系团的动力学、引力透镜效应（弱透镜和强透镜）以及宇宙大尺度结构形成模拟。我们将详细介绍当前主流的暗物质候选粒子模型，如弱相互作用重粒子（WIMPs）、轴子（Axions）等。本章还将回顾地面和太空实验（如直接探测实验XENONnT，间接探测AMS-02，以及LHC的搜寻）的最新进展，评估现有排除和确立的参数空间。 第七章：加速膨胀与暗能量之谜 在20世纪末发现宇宙加速膨胀是惊人的转折点。本章聚焦于驱动这种加速的神秘力量——暗能量。我们将分析Ia型超新星观测如何提供了精确的距离标尺，从而推导出宇宙膨胀率随时间的变化。本章将深入探讨暗能量的两种主要理论框架：宇宙学常数（真空能）和动态场模型（如昆虫理论）。我们将对比分析各种探测手段（如重子声学振荡BAO、沃尔夫特效应）对暗能量状态方程 $w$ 的约束，讨论暗能量的性质及其对宇宙未来命运的决定性影响。 第八章：结构形成与多尺度模拟 本章将宇宙学理论与计算物理相结合，探讨物质如何在引力的作用下，从均匀的早期宇宙演化成如今的星系、星系团和宇宙网结构。我们将讨论冷暗物质主导下的层次化结构形成理论（Hierarchical Merging）。重点介绍N体模拟（N-body simulations）在再现观测到的宇宙结构中的核心作用，包括“半人马座模拟”等大型项目。本章最后将讨论星系与其中央超大质量黑洞之间的共演化关系，以及环境因素（如星系团的潮汐力和反馈机制）如何塑造星系的最终形态。 结语： 本书旨在提供一个全面、前沿的视角，展示人类如何利用电磁波、中微子、引力波乃至引力透镜等“多信使”手段，以前所未有的精度描绘宇宙的宏大图景。未来的突破将更依赖于对基础物理定律在极端条件下的检验，以及对暗领域本质的揭示。 目标读者： 天文学、天体物理学、粒子物理学相关专业本科生、研究生，以及所有对宇宙学和现代科学探索怀有浓厚兴趣的读者。

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这本书读下来，我最大的感受就是作者的“前瞻性”。它并非仅仅停留在对现有技术的简单介绍，而是大胆地对未来几年的制造趋势进行了预判和布局。特别是在“增材制造在复杂零件后处理中的应用”这一章节，作者提出了一个非常新颖的观点：增材制造（3D打印）虽然解决了复杂几何形状的制造难题，但其表面粗糙度和内部组织结构仍然是挑战，而如何利用超精密传统减材技术对这些“打印件”进行精细化修饰，以达到航空航天级的性能要求，这本书给出了很多切实可行的思路。更让我惊喜的是，书中花了相当大的篇幅讨论了“数字化孪生”（Digital Twin）在加工过程中的应用，如何通过实时数据采集和模型仿真，实现对加工过程的预测性维护和自适应控制，这完全是工业4.0的核心内容。阅读过程中，我感觉自己仿佛在跟一位行业顶尖的工程师进行深入的学术交流，而不是被动地接受知识灌输。对于那些希望站在技术前沿，不甘于做重复性劳动的技术人员来说，这本书提供了导航图。

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这本书的排版和结构设计也值得称赞。它不像很多技术手册那样内容拥挤、层次不清，这本书的逻辑脉络非常清晰，知识点的递进关系处理得非常自然。每一章的开头都有明确的“学习目标”和“本章要点回顾”，这方便读者在章节结束时进行自我检测。我特别欣赏它在引用标准和规范方面的严谨性，很多工艺参数的推荐都明确标注了是依据ISO标准还是某个国家或行业的特定规范，这对于需要进行国际合作或遵循严格质量体系（如AS9100）的设计人员来说，是非常重要的参考依据。此外，书中还穿插了一些关于“人机工程学”在机床操作界面设计中的应用探讨，虽然这不是核心技术内容，但它体现了作者对整个制造生态系统的人性化关怀。这本书读起来丝毫不觉得枯燥乏味，因为它始终在提醒读者：技术是为人服务的，高效的工具必然是易于使用的。

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说实话，一开始我还担心这本书会过于偏向理论，晦涩难懂，毕竟涉及到很多材料科学和热力学的知识。然而，作者的叙述方式极其注重“案例驱动”。每一个复杂概念的引入，几乎都伴随着一个清晰、详尽的实际加工案例来支撑。比如，在讲解“颤振抑制技术”时，作者没有直接堆砌拉氏方程，而是通过一个实际加工悬伸量大的深孔时发生的稳定性和振动问题，一步步引导读者理解动态刚度的重要性，并介绍了主动阻尼器和被动阻尼块的结构设计差异。这种由问题导向、再回归理论的教学结构，极大地降低了学习门槛。对于我们本科生来说，这本书的图示也做得非常到位，那些剖视图、公差带图和刀具路径动画的描述，即使没有实际操作设备，也能在脑海中构建出一个清晰的三维加工场景。它让我深刻体会到，精密加工不仅仅是“切掉多余的材料”，更是一门涉及物理、化学、信息科学的综合艺术。

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哇，最近拿到一本新书，名字叫做《现代机械制造工艺探讨》，这本书简直是为我们这些机械设计专业的学生量身定做的！从头到尾，作者都展现了极其深厚的理论功底和丰富的实践经验。开篇对传统切削加工的局限性进行了深入剖析，这让我对现有工艺有了全新的认识。书中详细阐述了各种新型刀具材料的性能特点，比如那些新一代陶瓷刀片和立方氮化硼（CBN）刀具，不仅仅是罗列参数，而是深入讲解了它们在不同工况下的切削机理和寿命预测模型。我特别喜欢它在“柔性制造系统”（FMS）那一部分的论述，作者用了很多实际的案例，展示了如何通过集成先进的自动化技术，实现复杂零件的快速、高效、高精度生产，那种系统性的思维构建，对于我们未来从事智能制造的规划工作来说，简直是金玉良言。而且，书中对于表面完整性与残余应力的关系分析得非常透彻，通过大量的图表和公式推导，揭示了加工参数对零件最终性能的微妙影响。这本书的广度和深度都令人叹服，绝不是一本泛泛而谈的教科书，更像是一本可以随时翻阅的工艺手册和理论宝典。

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这本《现代机械制造工艺探讨》给我带来的最大价值在于它对“跨学科融合”的强调。以前我总觉得加工工艺就是刀具、机床和工件的相互作用，但这本书彻底颠覆了我的看法。它系统地展示了如何将人工智能的算法模型（如基于神经网络的切削力预测）嵌入到数控系统的实时反馈回路中，实现真正的智能决策。书中关于“超精密加工中的流体动力学效应”的论述尤其精彩，它详细分析了在高转速、小进给量下，切削液的润滑、冷却作用如何受到流体力学特性的影响，进而改变了材料的塑性变形区域，这直接关系到纳米级的表面质量。这本书的参考文献列表也极其丰富，覆盖了近十年来的顶级期刊论文，为进一步深入研究提供了坚实的学术支撑。总而言之，这本书不仅是一次知识的普及，更是一次思维方式的革新，它让我对“制造”这个词汇有了更宏大、更立体的理解。

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