蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌

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出版者:清华大学出版社
作者:张天蓉
出品人:
页数:200
译者:
出版时间:2013-7-1
价格:29
装帧:平装
isbn号码:9787302324065
丛书系列:
图书标签:
  • 科普
  • 混沌
  • 分形
  • 蝴蝶效应
  • 数学
  • 科学
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  • 自然现象
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具体描述

“为什么世界这么美丽,因为我眼睛看到的都是分形”有学者这么说。从漫长蜿蜒的海岸线,到人体大脑的结构,分形无处不在!在美得像天使一样的分形中人类有什么样的惊人发现?

一棵马蹄钉跌倒一个王子,一个王子输掉了一场战争,一场战争失掉了一个王国,同时也改变了整个世界,差之毫厘,失之千里。看似“风马牛不相及”的事物之间到底蕴涵着什么样的规律?

《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》从美妙动人的分形到神秘莫测的混沌,探究科学规律的内在之美,发现无序中之有序。

有人将分形和混沌理论誉为继相对论和量子力学之后的20世纪物理学的第三次革命。本书首先描述了各种分形的基础知识和特性,包括线性迭代产生的分形如分形龙、科和曲线等,以及非线性迭代产生的曼德勃罗集、朱利亚集等。通过这些例子,介绍了自相似性及分数维的概念。然后,遵循混沌现象发展的历史,通过讲述庞加莱的三体问题、洛伦茨的蝴蝶效应等等故事和趣闻,将读者带进神奇混沌理论的天地中。再进一步通过对一个简单混沌系统--逻辑斯蒂映射的探讨,详细介绍分岔理论、稳定性、及费根鲍姆普适常数等概念。

本书后半部分,介绍了分形和混沌在各个领域的应用及前景、分形和混沌的关系、以及与分形混沌密切相关而发展起来的非线性科学。

俗话说:“授人以鱼不如授人以渔”,作为科普书,介绍知识固然重要,传授科学研究之方法更为重要,本书极力体现这个宗旨。作者不仅介绍科学,还煞费苦心地重点介绍科学家作出重大发现时的思路历程,带领读者一起思考,从前人的经验教训中得到深刻启示,从而激发读者的好奇心和创造力。

一本老少皆宜、文理兼容的科普读物。图文并茂,用轻松有趣的语言,加之通俗生动的图解,来讲述深奥难懂的科学理论。为广大读者剥开理论的坚果,使不同领域的人士,都能领悟到数学及物理学的无穷魅力。

《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》 探索隐藏在日常表象之下的宇宙秩序与无序之美 你是否曾为一片飘落的叶子轨迹的微妙变化而驻足?你是否曾惊叹于一朵盛开的花朵,其花瓣的排列为何如此精巧又自然?你是否曾好奇,看似杂乱无章的云朵,其形态背后是否隐藏着某种规律?《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》将带你深入探索这些迷人现象的根源,揭示隐藏在看似偶然的事件背后,那些深刻而普遍的科学原理。 本书并非枯燥的学术论文,而是一场引人入胜的科学发现之旅。我们将从日常生活中的细微之处出发,逐渐触及那些构成我们宇宙基本法则的宏大概念。想象一下,微风吹过,一粒尘埃的轨迹可能会随着空气中无数微小的扰动而发生不可预测的变化;又或者,一个看似微不足道的决定,却可能在长远的时间尺度上引发一系列连锁反应,最终导向截然不同的结果。这就是“蝴蝶效应”,它并非仅仅是浪漫的诗意想象,而是混沌理论的核心,揭示了许多复杂系统中内在的不确定性与敏感性。 我们将一起走进分形的世界。你或许见过海岸线的蜿蜒曲折,或者树枝的分叉生长,这些自然界中随处可见的图案,其共同的特征是“自相似性”——无论放大多少倍,都能看到相似的结构。分形几何学正是描述这些复杂、不规则形状的语言。本书将以直观易懂的方式,为你展现分形在自然界、艺术、技术等领域的广泛应用,让你重新审视身边的世界,发现隐藏其中的无限之美与数学的精妙。从雪花的六角对称,到蕨类植物的层叠结构,再到血管网络的延伸,分形无处不在,它们共同谱写着自然界独特的旋律。 混沌理论,这个听起来充满神秘感的词汇,其实早已渗透到我们生活的方方面面。它并非意味着完全的混乱,而是一种在确定性规律支配下,表现出极端不确定性的状态。我们将探讨为什么天气预报难以做到长期准确,为什么股票市场的波动如此难以预测,以及在许多看似随机的系统中,隐藏着怎样的有序规则。通过生动的例子和通俗的解释,本书将帮助你理解混沌理论的关键概念,如吸引子、李雅普诺夫指数等,让你能够以一种全新的视角去理解和欣赏复杂系统的行为。 本书将引领你穿越学科的边界,触及物理学、数学、生物学、气象学、经济学乃至哲学等多个领域。你将了解到,微观粒子世界的量子涨落,如何与宏观宇宙的演化息息相关;你将看到,简单的数学模型,如何能模拟出极其复杂的生态系统动力学;你也将思考,人类自身作为复杂系统的一部分,我们如何理解自身的行为模式和未来的可能性。 《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》旨在激发你对科学的好奇心,培养你的批判性思维,并为你提供一套理解现代科学和复杂世界的新工具。我们不会停留在概念的堆砌,而是会通过丰富的图例、巧妙的比喻和引人入胜的故事,让你在轻松阅读中,逐步掌握分形与混沌的核心思想。无论你是对科学充满热情,还是对日常生活中的现象感到困惑,本书都能为你打开一扇新的窗户,让你看到一个更加迷人、更加深刻的世界。 准备好与我们一起,解开蝴蝶扇动翅膀的奥秘,窥探混沌背后的秩序,发现分形世界里隐藏的数学之美了吗?翻开这本书,一场关于宇宙秩序与无序的奇妙探索,即将展开。

作者简介

张天蓉,女,四川成都人。美国得克萨斯州奥斯汀大学理论物理博士,现住美国芝加哥。研究过黑洞辐射、费曼路径积分、毫微微秒激光、高频及微波通讯的EDA集成电路软件等。发表专业论文三十余篇。2008年出版科普小说《新东方夜谭》;2010年11月出版悬疑小说《美国房客》。2012年开始,在科学网发表一系列科普博文,其文风深入浅出,趣味盎然,且保持科学的严谨性,深得读者喜爱。

目录信息

序一 科学可以很有趣
序二 玄机妙语话混沌
前言
第一篇 :美哉分形
1.1:从分形龙談起
1.2:简单分形
1.3:分数维是怎么回事?
1.4:再回到分形龙
1.5:大自然中的分形
1.6:分形之父的启示
1.7:美妙的曼德勃罗集
1.8:美妙的朱利亚集
第二篇:奇哉混沌
2.1:拉普拉斯妖
2.2:洛伦茨的迷惑
2.3:奇异吸引子
2.4:蝴蝶效应
2.5:超越時代的庞加莱
2.6:三体问题及趣闻
2.7:生命繁衍和混沌
2.8:有序到无序
2.9:混沌魔鬼不稳定
第三篇:分形天使处处逞能
3.1:分形音乐
3.2:分形艺术
3.3:分形用于图像处理
3.4:人体中的分形和混沌
第四篇:天使魔鬼一家人
4.1:万变之不变
4.2:再回魔鬼聚合物
4.3:混沌游戏产生分形
4.4:混沌和山西拉面
第五篇:混沌魔鬼大有作为
5.1:单摆也混沌
5.2:混沌电路
5.3:大海捞针
5.4:混沌在通信中的应用
第六篇:一生二,二生三,三生万物
6.1:三生混沌
6.2:自组织现象
6.3:孤立子的故事
6.4:生命游戏
6.5:木匠眼中的月亮
· · · · · · (收起)

读后感

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对于数学很烂,几无基础的我来说,看到了公式以及演算就开始晕菜,但是好在是之前有一点点基础知识的储备,算是踉踉跄跄读完。 蝴蝶效应说明是,哪怕初始条件微小的变化都会给结果带来巨大的不同。全书想要说的是有序到混沌的转换是有迹可循,关键是找到合适的吸引子。还列举了...  

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本来打三星,结果被作者电话邮件各种骚扰,那就给你来点更猛的,一星! 再骚扰一万遍,我也不说违心的好话。 屏蔽我的评论也好,注册n个水号来撑门面也罢,我会再发。不累,就是个复制黏贴的活。陪你玩到底。 欢迎水军点无用。               ==================...  

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在中国的图书里,科普其实是一个一直没有厘清的概念。撇去那些给少年儿童讲授自然常识的课外读物,还有两类书一直被混淆在了科普这个名字之下。一类是普及科学的书,从最基本的大家都能理解的理科知识讲起,循序渐进将深奥或者前沿的科学成果给普罗大众讲清楚,这类书是最符合...  

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一只蝴蝶翅膀的震动,可能导致一场海啸,这就是蝴蝶效应。如果人生可以重新来过,即使改变一点点过去,也会改变整个未来。好莱坞有很多类似的阐述,比如《蝴蝶效应》,人生变得很不确定,你根本找不到一个精确的参数控制未来。或许,这才是生活的真谛,活在当下。  

用户评价

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“蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌”,这个书名本身就足够吸引人了,它像是在为我勾勒出一幅充满神秘色彩的科学画卷。我一直对那种“毫厘之差,谬以千里”的现象深感着迷,它似乎揭示了宇宙运行的一个基本法则。一只蝴蝶扇动翅膀,真的能引发一场远方的风暴吗?这个看似夸张的比喻,却可能触及到混沌理论的核心——对初始条件的极端敏感性。我猜这本书会从这个引人入胜的起点出发,慢慢揭示隐藏在其中的科学原理。而“分形”这个词,更是让我联想到自然界中那些精妙绝伦的图案,比如海岸线的复杂纹理、雪花的对称之美,这些无穷尽的细节和自相似性,总让我觉得蕴含着某种宇宙的秩序。我非常期待这本书能够以一种既有深度又不失趣味的方式,向我展示分形和混沌的魅力。我想,它不仅会满足我对科学的好奇心,更可能让我对现实世界产生全新的认识,理解那些看似随机和混乱的现象背后,可能存在的深刻联系和规律。

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坦白说,当我第一次看到这本书的书名时,我的第一反应是:“哇,这听起来像是那种能点亮脑洞的读物!”“蝴蝶效应”这个词本身就自带一种引人入胜的光环,它暗示着一种普遍存在的、但又常常被我们忽略的力量。我脑海中立刻浮现出各种各样的场景:一个不起眼的决定,可能彻底改变一个人的一生;一个微小的技术突破,可能引发翻天覆地的社会变革。这种“牵一发而动全身”的逻辑,总让我觉得既震撼又充满趣味。而“走近分形与混沌”,则像是一把钥匙,为我打开了通往更深层理解的大门。我之前对分形的概念有一些模糊的认识,知道它与自然界的许多现象有关,比如雪花、蕨类植物等等,它们都有着那种“局部与整体相似”的神奇属性。而“混沌”这个词,更是带有一种难以捉摸的神秘感,我总是想象着那些看似杂乱无章的系统,背后可能隐藏着某种非线性的、难以预测的动力学规律。这本书会不会用生动有趣的例子,来解释这些复杂的科学概念?会不会像一位循循善诱的老师,引导我一步步揭开分形和混沌的神秘面纱?我非常好奇,这本书将如何把我带入这个充满惊奇和启发的科学世界,让我能真正“走近”这些曾经遥不可及的理论。

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光是书名就足够让人产生无限遐想了!“蝴蝶效应之谜”,这本身就带着一种神秘感和探索欲。我们都知道那个经典的例子,一只蝴蝶的翅膀扇动,可能在另一个地方掀起一场风暴。这让我不禁思考,生活中那些看似微不足道的决定和偶然,是不是也蕴含着如此巨大的能量,悄悄地改变着事态的走向?然后,“走近分形与混沌”,这两个词汇更是把我的好奇心推向了另一个高峰。我一直觉得,自然界充满了各种各样的奇妙形态,那些看似杂乱无章的景象背后,是否隐藏着某种深刻的数学规律?分形,那种无限嵌套、自相似的结构,总让我觉得像是一种隐藏在现实世界中的“代码”。而“混沌”,这个词本身就充满了挑战性,它似乎在挑战我们对确定性的认知,揭示出一种“看似无序,实则有规律”的复杂性。我非常期待这本书能用一种引人入胜的方式,为我揭开分形和混沌的神秘面纱,让我能真正地“走近”它们,理解它们如何影响着我们的世界,甚至可能帮助我们更好地理解生活中的种种不确定性。

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这本书的标题,就像是一张藏宝图的引言,瞬间就勾起了我内心深处的好奇心。‘蝴蝶效应’,这个词语本身就充满了诗意和哲理,它不仅仅是一个科学概念,更是一种对生活和世界的隐喻。我一直觉得,生活中的许多重大事件,往往源于一些我们习以为常的、甚至不起眼的小事。这本书会不会深入探讨这种“微小因果”的机制?会不会用生动的故事和案例,来展现蝴蝶效应的威力?而“分形”和“混沌”,这两个词汇,更是激发了我对宇宙运行规律的遐想。我脑海中常常会浮现出那些大自然的鬼斧神工,比如海岸线的曲折蜿蜒、山峦的层叠起伏,它们是否都与分形有着千丝万缕的联系?而“混沌”,则让我想到那些看似杂乱无章的现象,比如天气变化、股市波动,它们背后是否隐藏着某种难以捉摸但又客观存在的规律?我特别期待,这本书能用一种非常有趣、非常接地气的方式,将这些复杂的科学理论变得通俗易懂,甚至能让我重新审视我们习以为常的世界,发现其中隐藏的深刻奥秘。

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这本书光听名字就觉得很吸引人,"蝴蝶效应之谜"很容易让人联想到那种经典的比喻,一只蝴蝶扇动翅膀,却可能在遥远的地方引起一场风暴。这本身就是一个充满神秘感和哲学思辨的起点,不是吗?我一直对那些看似微不足道的开端如何能产生巨大、难以预测的后果的现象很感兴趣,无论是历史事件、社会变革,还是个人命运的转折点,都隐约能看到这种“蝴蝶效应”的影子。而“走近分形与混沌”,则直接点出了这本书要探讨的科学内核。分形,我之前在一些科普文章里接触过,比如海岸线的复杂性、树枝的生长模式,它们都呈现出一种自相似的、无限精巧的结构,总觉得其中蕴含着某种宇宙的奥秘。而混沌理论,更是让人着迷,它揭示了在看似随机无序的世界背后,可能隐藏着某种深刻的规律,而且这些规律是如此敏感,以至于微小的扰动就能颠覆一切。我非常期待这本书能用一种通俗易懂的方式,带我领略分形和混沌的迷人世界,解答我心中关于“为什么”和“如何”的疑惑。我想,读完这本书,我可能会对我们身处的世界有更深一层的理解,不再仅仅看到表面的现象,而是能捕捉到更深层次的运行机制,也许还能从中学到一些应对不确定性的智慧。

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#纸质书# 内容很有趣,信息量比较大也比较注意组织,就是你们物理学家谈恋爱都是这样么!说女孩子的围巾像朱利亚集,带学艺术的女朋友整天跑一群男生参加的讨论会…… 我说林零怎么还没跑掉。

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前两章快速了解分形和混沌

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#纸质书# 内容很有趣,信息量比较大也比较注意组织,就是你们物理学家谈恋爱都是这样么!说女孩子的围巾像朱利亚集,带学艺术的女朋友整天跑一群男生参加的讨论会…… 我说林零怎么还没跑掉。

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简明,多图,说的也清楚,(吹毛求疵的话,没有什么深入的分析,有点儿罗列史料)#不过,那个王二搭讪林童的段子太扯了,完全是理科geekYY出来的浪漫爱情故事的桥段,怒减一星~

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