Energy And Environment

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出版者:Elsevier Science Ltd
作者:Goldemberg, Jose/ Kammen, Daniel
出品人:
页数:325
译者:
出版时间:
价格:105
装帧:HRD
isbn号码:9780080446059
丛书系列:
图书标签:
  • 能源
  • 环境
  • 可持续发展
  • 环境保护
  • 能源政策
  • 环境科学
  • 可再生能源
  • 气候变化
  • 环境工程
  • 能源效率
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具体描述

《星尘回响:宇宙演化与生命起源的史诗》 (Book Introduction: Stardust Echoes: An Epic of Cosmic Evolution and the Origin of Life) --- 导言:追溯万物的源头 人类对自身存在的好奇心,是驱动文明进步最古老也最恒久的力量。我们仰望深邃的夜空,试图理解那些闪烁光点的本质,探寻构成我们身体的原子究竟诞生于何处。本书并非聚焦于当代能源的利用或环境治理的策略,而是将目光投向更宏大、更深远的尺度:宇宙的诞生、元素的熔炼、星系的形成,以及生命——这个宇宙中最奇特的现象——是如何在一个冰冷而广袤的背景下萌芽、演化直至如今的辉煌。 《星尘回响》是一部跨越数十亿年的编年史,它将带领读者从普朗克尺度上的量子涨落,穿越到宇宙大爆炸后的暴胀时期,最终落脚于地球这颗“蓝色弹珠”上,讲述生命化学的奇迹。这是一部关于“构成”与“存在”的史诗,它以严谨的科学观察为骨架,辅以富有想象力的叙事,勾勒出宇宙从混沌到有序的壮丽画卷。 第一部:创世的熔炉——从奇点到元素周期表 第一章:寂静中的爆发 本部分深入探讨宇宙学的前沿理论,详细解析标准的可观测宇宙模型——ΛCDM模型。我们不会停留在教科书式的描述,而是将重点放在暴胀理论如何解决了视界和平坦性问题,并如何将早期宇宙的量子涨落“冻结”成日后星系团的种子。我们将回顾宇宙微波背景辐射(CMB)的发现及其对早期宇宙物理学的限制,特别是普朗克卫星提供的高精度数据如何揭示了早期物质密度的微小不均匀性。 第二章:核合成的炼金术 宇宙诞生后的最初三分钟,是物理定律塑造物质基础的关键时期。本章详细剖析了太初核合成(BBN)的过程,解释了为什么氢和氦的丰度比例是检验早期宇宙物理学的“指纹”。我们将探讨在极端高温高压下,质子和中子的结合如何产生氘、氦-3、氦-4,以及极微量的锂。这不仅是关于核反应的讨论,更是关于宇宙基本常数在决定我们今日物质构成中的决定性作用的沉思。 第三章:恒星的生与死——重元素的工厂 宇宙中的碳、氧、铁,这些构成行星和生命体的基石,并非诞生于大爆炸。它们是恒星生命周期中的副产品。本章将详细描述恒星如何通过主序星阶段的质子-质子链或碳氮氧(CNO)循环来燃烧氢。随后,我们将深入探讨红巨星内部的三阿尔法过程(Triple-Alpha Process)对碳的产生,以及更高质量恒星在核聚变链条上迈向铁元素的不可逆过程。最后,重点解析超新星爆发(特别是Ia型和II型)如何通过中子捕获过程(s-过程和r-过程),将宇宙中最重的元素,如金、铀、铂,抛洒到星际介质中,为下一代恒星和行星系统的形成提供原材料。 第二部:尘埃的聚合——行星系统的诞生与化学的预备 第四章:星云的坍缩与原行星盘 当富含重元素的超新星遗迹扩散到星际云中,冷却与引力开始主导新的平衡。本章描绘了分子云核心在引力作用下坍缩成原恒星的过程。关键在于描述原行星盘(Protoplanetary Disk)的形成机制——角动量守恒如何塑造出扁平的盘状结构。我们将探讨盘中温度梯度的重要性,定义了“雪线”(Snow Line)的位置,以及这一梯度如何决定了内太阳系岩石行星和外太阳系气态巨行星的物质构成差异。 第五章:行星的增生与分化 本部分聚焦于行星形成的核心机制:吸积(Accretion)。从小颗粒的碰撞粘附,到微行星的快速增长,再到数十亿年间原行星间的剧烈碰撞与合并,形成了今日太阳系八大行星。我们将特别讨论地球的形成阶段,包括月球是如何通过一次灾难性的“大碰撞”而诞生的,以及早期地球如何经历熔融与分层,形成地核、地幔和地壳,为后来的生物圈提供磁场保护和内部热源。 第六章:彗星的信使——有机分子的播撒 行星的物质并非完全来自太阳原行星盘的中心区域。本章探讨了彗星和小行星在早期太阳系中的作用,它们被视为“时间胶囊”,携带者来自寒冷外围区域的物质。我们将审视实验室模拟和对陨石(如默奇森陨石)的分析结果,展示在星际冰粒或富含有机物的原行星盘尘埃中,如何非生物性地生成简单的氨基酸、核酸碱基的结构单元,以及糖类的前体分子。这些“外来”的有机分子为地球上化学演化的起点提供了关键的分子“工具箱”。 第三部:生命的黎明——化学到生物的飞跃 第七章:原始汤与浓缩的难题 生命起源的研究,核心在于从无生命的化学物质过渡到具有自我复制能力的系统的“鸿沟”。本章将回顾奥巴林-霍尔丹的原始汤理论,并分析现代科学如何通过米勒-尤里实验的变体,在模拟早期地球的还原性大气中,高效地合成出更复杂的有机分子。我们将着重讨论这些分子如何在海底热液喷口、干湿交替的粘土表面或冰晶结构中,克服稀释效应,实现必要的分子浓缩。 第八章:核酸世界与催化之谜 现代生命的基础是DNA(信息储存)和蛋白质(催化功能)的协同作用。然而,哪个先出现?本章将详细阐述“RNA世界假说”,解释核糖核酸(RNA)如何集信息载体和酶(核酶)的双重功能于一身,可能作为生命初期主要的生物大分子。我们将探讨RNA聚合、修饰,以及它如何跨越到更稳定的DNA/蛋白质系统的关键性过渡步骤,包括对原始遗传密码表的构建过程的推测。 第九章:从膜到细胞——自组织的边界 一个可被称为“生命”的实体,必须拥有一个区分自身与环境的边界。本章探讨脂质分子在水溶液中自发形成双层膜囊泡(Protocells)的物理化学原理。我们将分析这些原始细胞如何通过吸收环境中的营养物质而增长,并通过物理压力或电场实现简单的分裂。生命的出现,不仅仅是分子的组合,更是形成一个能够维持内部稳态、进行耗散性(非平衡)热力学活动的开放系统的结果。本书将此视为从纯粹化学到原始生物学的决定性一步。 结语:未完成的探索 《星尘回响》的终点并非终结,而是对未来探索的展望。我们从宇宙微小的起点出发,追踪着物质的演化轨迹,最终聚焦于生命这一令人敬畏的复杂性。本书旨在提供一个连贯的叙事框架,将粒子物理学、恒星演化、行星科学和生物化学连接起来。我们都是“星尘的回响”,由数十亿年前超新星爆炸中锻造的元素所构成,这种宏大的关联性,才是理解我们自身存在的最深刻视角。 --- 目标读者: 对宇宙学、天体物理学、行星科学及生命起源有浓厚兴趣的科学爱好者、非专业领域的学习者,以及希望建立跨学科宏大视野的读者。 本书特点: 深入的科学细节、严谨的理论阐述,结合引人入胜的叙事风格,提供一个全面且具有哲学深度的“万物史”。

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我不得不承认,在翻开《Energy And Environment》之前,我对这个话题的了解程度,就像是在一片黑暗的森林中摸索。这本书就像一盏明灯,照亮了我前行的道路,让我看到了那些我从未留意过的细节,也理解了那些我曾忽视的联系。作者在书中对“能源安全”的探讨,让我意识到了这个问题远比我想象的要复杂得多。它不仅仅关乎能源的供应量,更涉及到能源的来源、运输、储存以及地缘政治等诸多因素。 书中详细分析了不同国家在能源安全方面所面临的挑战,以及它们为保障能源供应所采取的策略。例如,一些国家通过多元化能源来源来降低对单一供应商的依赖,而另一些国家则通过发展本土清洁能源来提升能源自主性。此外,书中对“智慧能源系统”的描述,更是让我对未来的能源发展充满了遐想。它将大数据、人工智能等先进技术应用于能源的生产、传输、分配和消费,能够实现能源的高效利用和智能化管理。这本书让我看到了,能源与环境的未来,是一个技术驱动、智慧赋能的时代。

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《Energy And Environment》这本书,在我的阅读体验中,留下了极其深刻的烙印。它并非仅仅是一本教科书,更像是一次思维的洗礼,一次对我们所处时代最核心议题的深度探索。我曾一度认为,能源问题和环境问题是宏观层面的博弈,与我等普通人的生活关联不大。但这本书彻底颠覆了我的认知。作者以一种非常接地气的方式,将抽象的概念转化为触手可及的现实,让我深刻地体会到,我们每个人都是这场能源与环境变革中的参与者,也扮演着至关重要的角色。 书中对“能源系统韧性”的探讨,让我耳目一新。它不仅仅关注能源供应的稳定性,更强调在面对突发事件,如自然灾害、地缘政治冲突时,能源系统如何能够快速恢复并保持运转。这对于保障社会稳定和经济发展至关重要。我特别欣赏书中对“能源公平”的关注。它不仅仅是指能源的获取,更包含了能源使用过程中的公平性,以及在能源转型过程中,如何避免加剧社会不平等。这本书让我意识到,能源与环境的议题,归根结底,是关于人类福祉和社会公平的宏大叙事。

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《Energy And Environment》这本书,是一次关于地球未来的深刻对话,也是一场关于人类智慧与勇气的史诗。它不是一本可以轻易翻阅的书,但其所蕴含的知识和洞见,足以改变一个人对世界的认知。我一直对“气候变化”的紧迫性感到担忧,但有时会觉得它过于宏大,难以找到切入点。然而,这本书用一种非常具象的方式,将气候变化的成因、影响以及应对措施,呈现在我面前。 书中对“碳排放”的详细解析,让我明白了工业革命以来,人类活动对大气成分所造成的巨大影响。作者不仅罗列了各种温室气体的来源,还深入分析了它们在大气中的停留时间和增温效应。更重要的是,书中详细阐述了各种减缓和适应气候变化的策略,包括发展低碳能源、提升能源效率、发展碳捕获技术、推广可持续农业等等。这让我意识到,应对气候变化,需要全球的共同努力,也需要我们每个人从小事做起。这本书让我看到了,即使面对巨大的挑战,人类依然拥有改变命运的力量。

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当我合上《Energy And Environment》这本书时,我感受到的是一种前所未有的充实感和对未来的清晰认知。它不再是一本摆在书架上的冰冷读物,而是已经融入了我的思想,成为了我思考问题的方式。书中对“生物多样性保护”与能源利用之间关系的探讨,是让我感到特别新颖和重要的部分。我之前一直认为,能源开发往往会对环境造成破坏,但书中却进一步阐述了,能源生产和消费过程中,如果不加以妥善管理,会对生态系统产生更为深远的影响。 作者用大量的案例说明了,例如,大型水电站的建设可能会改变河流的生态环境,化石燃料的开采和运输可能导致石油泄漏,从而对海洋生物造成毁灭性的打击。然而,书中也积极地展示了如何通过发展更环保的能源技术,例如海上风电、太阳能电站的合理选址,以及实施严格的环境保护措施,来最大限度地减少对生物多样性的影响。这本书让我明白,真正的可持续发展,不仅仅是能源的清洁化,更包含了对自然生态的尊重和保护。

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我一直对那些能够将复杂事物梳理得井井有条,并能引人深思的书籍情有独钟,而《Energy And Environment》无疑就是这样一本著作。它并非那种读起来轻松愉快的读物,但其所带来的启发和价值,却是难以估量的。书中关于“可再生能源的间歇性挑战”以及“如何通过储能技术来解决这一问题”的论述,就让我受益匪浅。作者细致地分析了不同类型储能技术的优劣势,如抽水蓄能、电化学储能、压缩空气储能等,并结合实际案例,阐述了它们在不同应用场景下的可行性。 此外,书中对“能源效率”的深入剖析,也让我对“节能”有了更深刻的理解。它并非仅仅是简单地关灯、少开车,而是涉及到整个社会经济体系的优化。例如,建筑节能、工业节能、交通节能等,每一个领域都有巨大的潜力。作者用严谨的数据和逻辑,展示了提升能源效率不仅能够减少环境污染,还能带来显著的经济效益。这让我认识到,发展绿色经济,并非是“舍弃”,而是“赋能”,能够创造新的增长点。

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这本书的独特之处在于,它没有将“能源”和“环境”这两个概念割裂开来,而是将它们视为一个不可分割的整体来审视。我一直以来对气候变化问题感到忧虑,但有时会觉得它离我的生活太遥远,缺乏切实的解决方案。然而,《Energy And Environment》用一种非常贴近生活的方式,将能源消耗与我们日常的生活习惯、消费模式紧密联系起来。书中关于“能源足迹”的概念,让我开始反思自己每一次购物、每一次出行,甚至每一次开灯,都可能对环境产生影响。 作者在书中列举了大量的案例,生动地说明了微小的改变如何汇聚成巨大的力量。比如,推广节能家电、选择公共交通、减少食物浪费等等,这些看似不起眼的行动,如果能够被广泛采纳,将对能源消耗和环境改善产生深远的影响。我特别喜欢书中关于“可持续消费”那一章节的论述。它不仅仅是强调“少消费”,更是鼓励我们去选择那些生产过程更加环保、使用寿命更长、可回收利用的商品。这让我明白,作为消费者,我们同样拥有改变世界的力量。

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《Energy And Environment》这本书,以其宏大的视角和严谨的论证,彻底打开了我对能源与环境关系的认知边界。我曾认为,这个问题就像一个巨大的谜团,充满了未知和不确定性。但作者却能将那些看似难以理解的复杂体系,拆解得层层分明,最终呈现在我面前的,是一个清晰而又充满洞见的图景。书中对“能源转型”的描绘,让我看到了一个充满挑战但也充满希望的未来。 作者详细阐述了从依赖化石燃料转向清洁能源的复杂过程,以及在这个过程中可能遇到的各种阻碍,例如技术瓶颈、经济成本、政策协调等等。然而,他并没有停留在对困难的罗列,而是积极地探讨了各种可能的解决方案,包括技术创新、市场激励、国际合作等。我尤其被书中对“循环经济”的强调所吸引。它不仅仅是资源的再利用,更是一种全新的生产和消费模式,旨在最大程度地减少浪费,并实现经济的可持续发展。这本书让我相信,通过不懈的努力和创新的思维,人类完全有能力构建一个更加清洁、更加繁荣的未来。

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这本书的书名是《Energy And Environment》,我拿到这本书的时候,其实内心是带着一丝好奇和些许忐忑的。之所以说好奇,是因为“能源”和“环境”这两个词语本身就承载着太多信息,它们是现代社会绕不开的两个话题,也是我一直关注的领域。而忐忑,则是因为我担心这本书的内容会过于晦涩难懂,或者过于陈旧,无法跟上当今世界飞速发展的步伐。翻开第一页,我就被一种严谨而又引人入胜的笔触所吸引。作者并非简单地罗列枯燥的数据或理论,而是将复杂的能源系统与我们赖以生存的环境紧密地联系起来,用一种讲述故事的方式,勾勒出一幅波澜壮阔的画卷。 其中,有一章详细阐述了不同能源类型在环境影响上的差异,从化石燃料的燃烧排放,到可再生能源的生产制造过程中的潜在问题,都进行了深入的剖析。我尤其印象深刻的是关于太阳能和风能的讨论。作者并没有一味地赞美它们的好处,而是诚实地指出了它们在生产、安装、退役过程中所产生的环境足迹,以及对土地利用、生态系统可能造成的干扰。这让我意识到,任何能源的利用都不是零代价的,理解这些细微之处,才能做出更明智的选择。此外,书中对不同国家和地区在能源转型过程中所面临的挑战和机遇的对比分析,也让我大开眼界。

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在阅读《Energy And Environment》的过程中,我仿佛置身于一个巨大的实验室,亲眼目睹着科学家们如何试图在满足人类对能源日益增长的需求和保护地球生态平衡之间找到一条可持续的道路。书中对于能源生产效率的提升、新型储能技术的突破、以及智能电网的建设等方面,都有着相当详尽的介绍。我特别被作者对“能源效率”这一概念的阐释所打动。它不仅仅是简单地意味着“用更少的能源做同样的事情”,更包含了在整个能源产业链上的优化,从能源的产生、传输、分配,到最终用户的使用,每一个环节都可以通过技术创新和管理手段来提升效率,从而减少不必要的消耗和环境污染。 书中对未来能源格局的预测,也让我产生了深深的思考。作者并没有给出简单的“答案”,而是展示了多种可能的路径,并分析了每条路径的优缺点以及实现的可能性。比如,对于核能的争议,书中就呈现了支持者和反对者的观点,并引用了大量的研究数据来支撑各自的论点。这种开放式的讨论方式,让我能够更加全面地理解这个复杂的问题,而不是被单一的观点所左右。我更喜欢的是,书中不仅仅关注宏观的能源政策和技术发展,还深入到微观层面,探讨了个人行为如何影响能源消耗和环境质量。

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当我拿起《Energy And Environment》这本书时,我期待的是一份关于能源危机和环境恶化的警示录,或许还会夹杂着一些遥不可及的科技幻想。然而,这本书带给我的远不止于此。它像一位睿智的长者,用平和而坚定的语气,引导我一步步地深入理解能源与环境之间错综复杂的关系,并从中找到希望的曙光。书中关于“能源革命”的论述,让我看到了人类在应对挑战时所展现出的惊人创造力和韧性。 作者对不同国家和地区在能源结构转型中所采取的策略进行了深入的比较分析。我尤其对书中关于“能源贫困”的探讨印象深刻。它揭示了在追求能源发展的同时,如何确保所有人都能够获得安全、可靠、负担得起的能源,这是一个至关重要的问题。此外,书中对“碳捕获与封存”等前沿技术的介绍,虽然带有一定的技术门槛,但作者的解释清晰易懂,让我对这些“未来科技”不再感到陌生和畏惧。这本书让我看到了,解决能源与环境问题的道路是多样的,需要全球的共同努力和智慧。

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