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出版者:American Mathematical Society

作者:Roger Temam

出品人:

页数:424

译者:

出版时间:2001-06

价格:USD 62.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780821827376

丛书系列:

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波动与涌流：一部关于流体世界的史诗 想象一下，您正站在海岸边，海浪一层层涌来，拍打着沙滩，留下细腻的泡沫。您或许会好奇，为何海浪会以特定的规律起伏？为何海潮会有涨落？再将目光投向远方，浩瀚的海洋为何能承载如此巨大的船只，又是如何塑造了我们星球的景观？又或者，您是一位对微观世界充满好奇的探索者，试图理解血液如何在血管中流动，空气如何绕过飞机的机翼，又或是一滴水如何在复杂的迷宫中穿行。这些看似千变万化的现象，都指向一个共同的、深邃的领域——流体动力学。 《波动与涌流》并非一本枯燥的数学公式堆砌之作，而是一次穿越时空、深入探索流体世界的宏大叙事。它将带您领略流体最迷人的形态，从最简单的水滴到最复杂的湍流，从宇宙中最宏大的星际尘埃云到我们身体内部最精微的生理过程。本书以一种引人入胜的方式，揭示了流体运动背后隐藏的优雅规律，以及这些规律如何深刻地影响着我们的生活，塑造着我们的世界。 第一卷：流体的耳语——初识与感知 故事的开篇，我们从最直观的感受出发，进入流体的世界。您将了解到，流体并非我们日常感知中那般简单。它是由无数微小粒子组成的集体，这些粒子之间的相互作用，以及它们与外界环境的能量交换，共同谱写了流体运动的乐章。我们会从历史上那些伟大的思想家说起，他们如何敏锐地捕捉到流体的“脾气”，如何尝试用工具和理论来理解这种无处不在的力量。 您将认识到，流体具有一些基本而又关键的属性：粘性，它决定了流体内部的摩擦和能量耗散；密度，它影响着流体的浮力和重力作用；可压缩性，这对于理解声音在空气中的传播，以及超音速飞行的奥秘至关重要。本书将用生动的例子和形象的比喻，让您对这些概念产生直观的理解，而非仅仅停留在抽象的定义层面。 我们还会探讨流体最基本的状态——层流。想象一下，墨水缓缓地在水中散开，形成清晰而有序的丝带，这就是层流的典型表现。我们会解释层流的形成机制，以及它在诸如管道输送、微流控设备等领域的应用。通过理解层流，您将为后续更复杂的流体行为打下坚实的基础。 第二卷：漩涡的舞蹈——复杂与混沌的魅力 当流体的速度增加，或者遇到障碍物时，层流的美丽可能会被打破，取而代之的是令人目眩神迷的涡旋。本书将深入剖析“涡旋”这一流体动力学中最具代表性的现象。您将看到，涡旋并非混乱无序，而是遵循着特定的动力学原理。我们会从最简单的剪切流中形成的涡旋开始，逐步揭示其如何相互作用、级联，最终形成我们所熟知的湍流。 湍流，是流体领域中最令人着迷，也是最难预测的现象之一。它普遍存在于我们周围，从天空中的云层翻滚，到河水奔腾，再到飞机机翼周围的气流。本书将带领您走进湍流的“内心世界”，理解其内在的随机性和自相似性。您将了解到，尽管湍流看起来混乱，但它并非全然不可预测，而是隐藏着一些普适性的规律。我们会介绍描述湍流的经典理论，以及现代科学家如何借助强大的计算能力来模拟和分析这些复杂系统。 在这一卷中，您还将接触到一些更加宏观的流体现象，例如水翼的升力产生原理，它是如何让庞大的飞机翱翔蓝天的？空气动力学又如何被巧妙地应用于赛车设计，以获得更高的速度？本书将以清晰的逻辑和引人入胜的故事，将这些科学原理与实际应用紧密联系起来。 第三卷：边界的低语——相互作用与限制 流体很少孤立存在，它们常常与固体表面、界面，甚至其他流体发生复杂的相互作用。这一卷将聚焦于这些“边界”对流体运动的影响。您将了解到，“边界层”的概念，这是流体与固体表面之间一个至关重要的区域。边界层内的速度梯度巨大，能量耗散显著，它对整个流体的运动模式有着举足轻重的影响。 我们会探讨，固体表面的形状如何改变流体的流动路径。例如，光滑的圆柱体和带有翼型的物体，即使在相同的流速下，也会产生截然不同的流体行为。您将理解，为何一些形状能够减少阻力，而另一些则会产生巨大的能量损耗。 此外，我们还将涉及流体在多相系统中的表现。例如，气泡在液体中的运动，液滴在空气中的破碎，以及油水分离的原理。这些现象在化学工程、材料科学、甚至生物学中都扮演着重要角色。本书将以生动的方式，揭示这些复杂界面的动力学特征。 第四卷：生命的脉搏——流体在生物体内的律动 流体动力学并非仅仅局限于物理世界，它更是生命不可或缺的一部分。在这一卷中，我们将把目光聚焦于生物体内流体的奥秘。《波动与涌流》将带您探索血液在血管中的流动，了解心脏是如何作为一个强大的泵，驱动着全身的血液循环。您将认识到，血管的几何形状、血液的粘稠度，以及心血管系统的复杂网络，如何共同维持着生命的活力。 我们还将探讨呼吸系统的流体动力学，肺部如何以一种极其高效的方式，将氧气输送到全身，并将二氧化碳排出体外。声音是如何通过空气的振动传播，又如何在我们的喉咙中产生？本书将以易于理解的方式，解释这些生命活动中隐藏的流体动力学原理。 甚至在更微观的尺度上，您还将了解到，细胞内部的物质运输，以及细胞膜的通透性，都与流体动力学有着密切的联系。从宏观的潮汐涨落，到微观的细胞迁徙，流体的力量无处不在，维系着生命的律动。 第五卷：远方的回响——流体的宇宙与未来 流体动力学的影响力早已超越了地球的范畴。在这一卷中，我们将把视角拓展到宇宙深处。您将了解到，星云的形成，恒星的演化，黑洞的吸积盘，以及星系之间的相互作用，都与复杂的流体动力学过程息息相关。宇宙中的巨大尺度和极端条件，为我们提供了研究流体行为的天然实验室。 我们还会展望流体动力学在未来科技中的应用。例如，更高效的航空航天设计，清洁能源的开发（如核聚变中的等离子体约束），以及对气候变化等全球性问题的深入理解。流体动力学作为一门基础科学，正不断地为人类的进步提供新的解决方案和无限的想象空间。 《波动与涌流》是一部关于探索、关于理解、关于赞叹的著作。它并非要将您变成一位流体动力学专家，而是希望激发您对身边世界的无限好奇。通过阅读本书，您将学会以一种全新的视角去看待那些曾经被忽略的现象，从大海的波涛到微风的拂过，从血液的奔流到星云的舞蹈。您将认识到，流体，以其无形却又磅礴的力量，深刻地塑造着我们的世界，并引领着我们对未来的无限畅想。本书将是一次难忘的流体世界之旅，一次对自然之美的深度感悟。

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阅读体验上，我感觉自己像是在攀登一座没有辅助工具的陡峭山峰。作者似乎对读者的知识背景抱有一种近乎苛刻的假设，仿佛所有翻开这本书的人都已掌握了所有相关的预备知识，否则根本无法理解接下来的内容。对于任何一个需要查阅大量参考文献来辅助理解的普通读者来说，这本书的引用体系混乱不堪，很多重要的外部资料只给出了作者名字，连出版年份都缺失，这极大地阻碍了我们追溯源头、核实论据的努力。更不用说，书中经常出现自相矛盾的术语使用，同一个概念在不同章节里被用不同的符号来表示，这在严谨的科学著作中是绝对不能容忍的。我花了大量时间去尝试解析这些表面的混乱，试图找出作者想要表达的深层逻辑，但最终发现，很多时候似乎根本就没有一个连贯的逻辑存在，更像是一种知识点的堆砌，缺乏必要的哲学或应用层面的引导。这本书如果目标读者是初学者，那无疑是失败的，如果目标读者是专家，那它也因为缺乏严谨性而显得不够专业。

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这本书的装帧和排版简直是文学作品中的一场闹剧。我拿到手的时候就注意到纸张的质感非常粗糙，印刷的油墨似乎都有些洇开，尤其是在处理一些细小的数学符号时，常常会黏在一起，辨认起来非常吃力。更别提那令人发指的字体选择了，正文字体太小且间距过密，每读上几页眼睛就开始干涩疲劳，这对于一本需要长时间专注阅读的专业书籍来说是致命的缺陷。而且，书中的章节划分显得极其随意，有时候一个看似微不足道的小节却被分成了好几个独立的标题，而一些核心理论的介绍却被压缩在寥寥数语之中，轻重不分到了极点。我甚至发现几个关键的公式推导步骤被直接省略了，旁边只留下一个“显而易见”的批注，这种傲慢的态度让读者感到极度不受尊重。想象一下，你在深夜里试图理解一个复杂的概念，却被一个“显而易见”的断言生生卡住，那种挫败感简直能让人想把书直接扔到一边去。这本书的制作水平，完全配不上它所探讨的主题应有的严肃性。

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从结构布局的角度来看，这本书的叙事节奏完全失衡。开头部分对背景的铺垫冗长而空泛，花了大量篇幅去讨论一些与核心内容关联甚微的历史轶事或者过于宏大的哲学思考，占据了全书近三分之一的篇幅，让人感觉是在“注水”。然而，一旦进入到真正核心的技术细节讨论时，篇幅却又急剧缩水，仿佛作者迫不及待地想结束这些部分。更要命的是，缺乏有力的案例分析和实际应用案例的支撑。科学书籍的魅力在于理论与实践的结合，但这本书里，理论仿佛悬浮在真空之中，没有任何与工程或物理现象的对接点。我期待看到一些真实的模拟结果，一些可以激发思考的边界条件设置，或者哪怕是一个详细的数值求解过程的演示，但这些关键的环节都被一笔带过，使得整本书读起来干巴巴的，缺乏“人情味”和实际指导意义，更像是一份未完成的学术草稿，而不是一本可以供人学习和参考的正式出版物。

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这本书的内容实在是让人摸不着头脑，感觉像是作者在自说自话，根本没有清晰的脉络可循。我拿起这本书时，本以为能看到对某些经典物理问题的深入探讨，或者至少是对某个特定领域的前沿进展有一个系统的梳理，结果翻开目录，里面充斥着大量晦涩难懂的符号和看似毫无关联的数学推导，让人望而却步。更令人失望的是，即便是那些勉强能看懂的段落，其论述方式也显得极为跳跃，常常在几个概念之间毫无过渡地来回切换，读者的心神很容易就被打断。感觉作者沉浸在自己的数学世界里太久，完全忘记了如何与一个初学者或者非专业人士进行有效沟通。书中的图表质量也堪忧，很多示意图模糊不清，根本无法起到辅助理解的作用，反而增加了阅读的难度。总而言之，这本书给我的感觉是，它可能更适合少数已经对这个领域有极深造诣的专家内部交流，对于希望通过阅读来学习或深入理解的读者来说，简直是一场灾难，让人不禁怀疑作者写这本书的真正目的究竟是什么。

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这本书的语言风格可以说是极端晦涩和矫饰，读起来让人感觉作者刻意追求一种“高深莫测”的学术腔调，却牺牲了表达的清晰度。句子结构复杂到令人发指，常常一个长句里就嵌套了三个或四个从句，中间夹杂着大量的定语和状语，以至于读完一遍后，我往往需要逐字逐句地去拆解才能勉强理解其基本含义，这种阅读体验极其消耗心力。例如，作者习惯于使用一些非常生僻的古老词汇来替代日常的、更直观的学术用语，这不仅没有提升文本的“格调”，反而制造了不必要的阅读障碍。在我看来，真正的学术大师是用最简洁明了的语言来阐述最复杂的思想，而这本书却似乎在反其道而行之，用最绕口的表达方式来包装看似并不那么深奥的内容。这种文字上的“故作姿态”，让读者很难产生与作者进行知识交流的欲望，最终只能带着一种“我好像读了点什么，但又什么都没记住”的空虚感合上封面。

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Navier Stokes 入门读物

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