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出版者:Scholastic Library Pub

作者:Stille, Darlene R.

出品人:

页数:48

译者:

出版时间:1998-3

价格:$ 7.85

装帧:Pap

isbn号码:9780516262765

丛书系列:

图书标签:

• 呼吸系统
• 解剖学
• 生理学
• 医学
• 健康
• 肺
• 呼吸
• 疾病
• 人体
• 生物学

探秘宏大叙事：行星的诞生与演化 一本关于宇宙尺度的史诗级著作 本书并非关于任何单一的、封闭的生命系统，而是将我们的目光投向宇宙最恢弘的舞台——行星的形成、演化及其在星系结构中的作用。它是一部跨越数十亿年的时间轴，深入探讨从星际尘埃到宜居世界之间复杂过程的百科全书式作品。 第一部分：尘埃的低语——恒星与原行星盘的起源 本书的起点是宇宙中最基础的物质——分子云的坍缩。我们详细描绘了在引力、湍流和磁场相互作用下，气体和尘埃如何凝聚成恒星的雏形。 第一章：分子云的结构与触发机制 我们首先考察了分子云的物理化学性质，包括其温度、密度梯度以及复杂的分子成分。重点分析了超新星爆发、星系旋臂的密度波以及邻近恒星的辐射压力是如何充当“催化剂”，诱发局部区域的引力失稳，从而启动恒星形成的链式反应。对不同质量恒星形成过程中的核心不稳定性进行了详细的数学模型对比。 第二章：原行星盘的诞生与化学分异 当中心原恒星开始吸积物质时，角动量守恒导致周围物质形成扁平的圆盘——原行星盘。本章深入剖析了圆盘的垂直结构（热分层）和径向结构。我们阐述了“雪线”（或称“冰线”）的概念，这是划分岩石物质和挥发性物质分布的关键界限。通过对不同温度区间的化学平衡计算，我们揭示了早期圆盘中硅酸盐、金属和水冰的精确空间分布，这直接决定了后续行星的化学构成。圆盘的磁流体动力学（MHD）不稳定性如何驱动物质向内迁移，以及如何塑造出早期的固态微粒聚集体——星子（Planetesimals）。 第二部分：星子的碰撞与行星的胚胎期 行星的成长并非一蹴而就，而是通过无数次次序渐进的碰撞和吸积过程实现的。本部分侧重于从微米级尘埃到数十万公里级原行星的过渡。 第三章：从粘附到碰撞：微米级颗粒的生长挑战 我们探讨了行星形成理论中最为棘手的问题之一：如何跨越“毫米阻力陷阱”（Kilometer Barrier）。粘附力在早期微小颗粒的聚集中起着重要作用，但随着颗粒增大，气体动力学效应（阻力随速度平方增加）会使得颗粒轨道快速衰减，使其螺旋落入中心恒星。本书介绍了非碰撞性聚集机制，如气流的湍流捕获、静电聚集以及盘内气泡的形成如何帮助颗粒突破这一关键阶段。 第四章：星子的积累与原行星的形成 一旦颗粒达到公里级尺度，它们便具备了独立的引力。本章详细分析了“快速吸积模型”和“引力不稳定性模型”在解释巨行星形成中的应用。我们模拟了星子在圆盘中的轨道动力学，强调了由轨道共振和随机碰撞导致的轨道离心率和倾角的演化。对早期原行星（Protoplanets）的质量增长率、碰撞概率以及导致行星结构分化的热演化进行了深入的数值模拟回顾。 第三部分：巨行星的塑造与太阳系模板的建立 行星系统的格局在早期阶段就被巨行星的引力作用所固化。本部分聚焦于气体巨星的形成机制及其对内太阳系和外太阳系物质迁移的深远影响。 第五章：核心吸积与盘内不稳定性：气态巨星的两种路径 我们对比了两种主要的巨行星形成理论：以冰核为基础的“核心吸积模型”，以及对大质量圆盘在引力作用下直接塌缩的“盘内不稳定性模型”。本书详细分析了观测数据（如系外巨行星的质量分布）如何支持或挑战这些模型，并讨论了原行星云中氢、氦气体的捕获效率与恒星辐射亮度的关系。 第六章：后期重塑：行星迁移与尼斯模型 行星的初始轨道位置很少是它们最终的归宿。本章的核心在于“行星迁移”理论，特别是通过与原行星盘的气体相互作用导致的角动量交换。我们系统性地回顾了“尼斯模型”（Nice Model）及其衍生版本，解释了太阳系中后期小行星带、柯伊伯带天体分布的随机性、外行星轨道共振的建立，以及对早期地球轨道参数的潜在影响。对洛厄迁移机制（Type I and Type II migration）的数学推导进行了详尽的阐述。 第四部分：类地行星的最终形态与宜居性探索 本书的最后一部分将视角收回到岩石行星的形成与演化，探讨了它们表面环境的形成和维持。 第七章：撞击分异与地幔对流 对于类地行星而言，巨大的撞击事件（如月球的形成）决定了其初始的化学成分和自转状态。本章分析了高能撞击对行星内部结构的影响，包括地核的分化过程、放射性元素在不同层面的分配，以及地幔热对流的启动。我们使用了高压高温实验数据来约束早期地球的粘滞系数和热通量。 第八章：大气层的起源与锁住的未来 行星的长期宜居性依赖于其大气层的稳定。本章追踪了挥发性物质的来源——是来自行星内部的火山释放（“脱气”）还是来自晚期撞击的小行星和彗星（“外来物质”）。我们探讨了早期恒星风对行星原初大气的剥离机制（如光蒸发），以及磁场在保护大气免受太阳粒子轰击中的关键作用。最后，本书对比了地球、金星和火星在水循环、温室效应失控和大气逃逸路径上的差异，展望了系外类地行星大气特征的遥感分析前景。 本书汇集了最新的天文观测数据、高精度数值模拟结果以及地球化学证据，为读者构建了一个从微观粒子到宏观行星系统的、统一的物理图景。它强调的是物理定律在所有尺度上对宇宙结构塑造的决定性作用。

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这部关于呼吸系统的书，我拿起来的时候心里其实是有点忐忑的。我对生物学基础的了解停留在高中课本的水平，所以一开始担心里面的术语和复杂的生理过程会让我望而却步。然而，一旦翻开第一页，那种担忧就烟消云散了。作者的叙事方式非常引人入胜，他没有直接抛出晦涩难懂的专业名词，而是像一位经验丰富的导游，带着我们首先漫步在空气的旅程起点——鼻腔。他对鼻毛过滤微粒的精妙设计，以及鼻腔黏膜如何温暖并湿润吸入的气流，描述得如同精密艺术品的构造解说。接着，我们被引导进入咽喉和气管，那些关于软骨环如何维持气道畅通的细节，被描绘得生动具体，仿佛我能清晰地感知到每一次呼吸的气流变化。最让我印象深刻的是关于“呼吸反射”那一章，作者不仅仅是列举了化学感受器和神经通路，而是通过讲述一个日常生活中被呛到的情景，将复杂的神经调节过程还原成了一场刻不 নাশ的生命自救行动，逻辑严密却又不失文学色彩，读起来酣畅淋漓，让人不由自主地想要深吸一口气，去感受自己胸腔内正在发生的这一切。这本书成功地将原本冷冰冰的科学知识，转化成了一场关于生命奥秘的探索之旅，即便是初学者，也能轻松跟上节奏，并且为人体构造的鬼斧神工而赞叹不已。

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坦白讲，这本书的内容密度极高，阅读起来需要极大的专注力，如果说前面几章是平缓的序曲，那么关于呼吸控制中枢的那部分内容，简直就是一场智力上的马拉松。作者对脑干区域，特别是延髓和脑桥中，起搏器细胞群如何协同工作来产生节律性呼吸冲动进行了近乎详尽的阐述。我反复阅读了关于“吸气神经元”和“呼气神经元”的抑制与激活循环图解，那些复杂的相互作用网络，清晰地揭示了为什么我们可以在无意识状态下维持稳定的呼吸。更让我震撼的是，书中详细分析了运动状态下呼吸如何“超越”化学控制的限制，转而受到皮层和本体感受器的直接影响，从而实现预先调整的通气量。对于我个人而言，理解这部分内容，就像是破解了人体最基本、最自动化的“生命程序代码”。这本书的结构安排非常巧妙，它将最底层的细胞活动、中层的器官功能，以及高层的神经反射和临床应用，层层递进地串联起来，使得每一个知识点都有其明确的生态位，彼此之间逻辑关联紧密，毫不拖泥带水。

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这本书的叙事风格非常跳跃和多变，这一点很有意思，也让我时常需要调整阅读的心态。前一章可能还在用极其严谨的分子生物学语言，描述氧气如何与血红蛋白结合，涉及配体结合曲线和协同效应的复杂图表；但紧接着的下一章，却风格突变，变成了一篇充满人文关怀的文章，探讨了古代文明对“气”的哲学思考，以及现代人在高海拔或深水环境下，如何应对缺氧带来的生理和心理挑战。这种在硬核科学和人文思辨之间的无缝切换，使得阅读体验充满了惊喜。比如，书中对“打嗝”和“咳嗽”这些反射性行为的病理解剖学解释，既严谨又带着一丝幽默感，让人在学习之余不至于感到枯燥。我特别喜欢它在处理疾病章节时所展现出的平衡感，它既没有过度渲染病痛的恐怖，也没有轻描淡写复杂病症的成因，而是冷静地、系统地梳理了从慢性阻塞性肺病（COPD）到囊性纤维化等一系列呼吸系统疾病的发病机制、诊断标准和最新的治疗进展。这种多维度的呈现方式，让这本书不仅仅是一本工具书，更像是一部关于呼吸的百科全书。

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说实话，这本书的深度和广度远超我的预期，它绝不是那种只停留在教科书层面、浅尝辄止的科普读物。它更像是一部为专业人士准备的深度参考手册，但又不失对非专业人士的友好度。我尤其欣赏作者在探讨肺泡气体交换效率那部分的处理方式。他不仅详尽阐述了亨德森-哈塞尔巴尔赫方程在血液pH值调节中的核心作用，还引入了大量的临床案例来佐证理论的实际应用。比如，书中对不同病理状态下，如严重肺炎或肺栓塞时，氧分压和二氧化碳分压如何动态变化的分析，简直是教科书级别的详尽。我花了很长时间研究了关于“死腔”和“潮气量”的章节，作者对这些参数的数学模型分析得非常透彻，而且配图精良，那些三维结构图和流程图清晰地展示了气流阻力、肺顺应性与呼吸功之间的复杂平衡关系。对于我这种想深入了解呼吸生理学的人来说，这本书提供了足够的学术支撑和数据支持，让我能够从一个更宏观、更量化的角度去理解呼吸系统在维持体内稳态中扮演的不可替代的角色。这种深入骨髓的讲解，让人在合上书本后，对每一次呼吸都会产生一种全新的敬畏感。

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这本书最大的特色在于其极强的批判性和前瞻性，它没有满足于描述已知的生理状态，而是大量探讨了当前呼吸科学领域尚未解决的难题和正在突破的前沿技术。例如，在探讨睡眠呼吸暂停的机制时，作者不仅仅是描述了上气道阻力的增加，而是深入分析了神经源性因素和气道重塑的长期影响，并对近年来新兴的神经调控疗法进行了客观的评价。此外，书中关于“人工肺技术”——即体外膜氧合（ECMO）的伦理考量和技术瓶颈的讨论，视角非常独到，它将读者从单纯的生理学层面拉升到了医学工程和生命伦理的交叉领域。作者提出的问题极具启发性，比如“我们如何定义一个被辅助呼吸的生命状态的终点？”这种思辨性的内容，让这本书的价值远远超越了一本纯粹的教材。它鼓励读者不仅要“知道”呼吸如何运作，更要“思考”当运作出现问题时，人类干预的界限在哪里。这种对未来方向的指引和对现有知识的审视，使得这本书成为了我书架上常翻常新的重要参考。

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