线性代数

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页数:187
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出版时间:2008-8
价格:22.00元
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isbn号码:9787115181978
丛书系列:高等院校数学·统计学教材系列
图书标签:
  • 线性代数
  • 矩阵
  • 向量
  • 行列式
  • 特征值
  • 特征向量
  • 线性方程组
  • 向量空间
  • 数学
  • 高等数学
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具体描述

《高等院校数学·统计学教材系列·线性代数》讲述了线性代数的经典内容,涉及行列式、矩阵、向量、线性方程组、线性变换、二次型。作者按照“问题解决”的模式,以解决线性方程组的3个基本问题为中心编排各章内容,有利于学生扩充原有知识框架。第9章介绍了线性代数的应用,体现了面向实践、面向应用的时代要求。

《星际航行与时空折叠:深空探索的物理学基础》 一部关于宇宙宏大叙事与微观粒子操控的权威指南 导言:超越视界,触摸未知 自人类仰望星空的那一刻起,对宇宙边界的探索就成为了文明进步的核心驱动力。《星际航行与时空折叠:深空探索的物理学基础》并非一本简单的科幻想象集,而是一部严谨、深入、且极具前瞻性的工程物理学著作。本书聚焦于当代最尖端、最具颠覆性的理论物理学分支——如何利用已知的物理定律,并辅以对未来技术的合理推演,实现人类在银河尺度上的有效移动与生存。 本书的核心在于构建一个从基础物理原理到实际工程应用的完整知识体系。我们不仅探讨了驱动星际飞船的能源需求,更深入剖析了突破光速限制的理论可能性,以及在极端时空曲率下如何维持生命体的稳定性。 第一部分:宇宙尺度下的动力学挑战 第1章:传统推进系统的极限与超越 本章首先回顾了化学火箭、核裂变/聚变推进(如Orion计划的现代变体)等现有和近未来可行的推进技术。重点分析了这些技术在克服地球引力束缚后,面对星际距离(例如,最近的恒星系统比邻星系约4.24光年)时所展现出的时间尺度瓶颈。 核聚变脉冲推进的优化:详细探讨了D-He3和反物质催化聚变的概念反应堆设计,计算其比冲(Specific Impulse)和推重比(Thrust-to-Weight Ratio)的理论上限。 光帆与定向能推进:分析了基于巨型激光阵列的超轻型探测器加速方案,并计算了在星际介质阻力下的衰减模型。 第2章:零点能与真空涨落的利用猜想 我们进入了理论物理学的争议前沿。本章尝试从量子场论(QFT)的角度,审视从量子真空中提取有效能量的可能性。 卡西米尔效应的宏观放大:探讨如何设计超导谐振腔体,以期从真空能密度中获取持续且可控的能量流,作为深空任务的长期供能基础。 零点能推进(ZPE Drive)的理论框架:尽管充满争议,本章仍谨慎地构建了一个基于规范场论的数学模型,用以评估对“虚粒子”动量交换的潜在控制,及其对传统动量守恒定律的修正要求。 第二部分:时空几何的操控与弯曲驱动 第3章:广义相对论在工程学中的应用 星际旅行的真正障碍在于光速限制。本部分的核心是研究如何规避爱因斯坦的相对论性速度上限,而非简单地逼近它。 引力场工程学的基石:详细回顾爱因斯坦场方程(Einstein Field Equations),并将其转化为可用于计算时空曲率和能量-动量张量的数值方法。 惯性质量与引力质量的解耦:探讨是否可以通过极高强度的电磁场或奇异物质来暂时改变物体在局部时空中的惯性响应,从而减少加速所需的能量。 第4章:曲速驱动(Warp Drive)的几何学蓝图 曲速场的核心在于通过局部压缩前方的时空并扩张后方的时空,使飞船“搭乘”时空自身的流动。 Alcubierre度规的修正与稳定性分析:这是本书的重点章节。我们不仅重述了原始的Alcubierre度规,更深入研究了其对负质量/负能量密度(奇异物质)的依赖性。 奇异物质的替代方案:鉴于负能量物质的观测证据极为稀少,本章提出了一种基于高能引力梯度场(High-Gradient Gravimetric Fields)的间接驱动模型,试图通过操纵极端质量分布的瞬时变化来模拟曲率变化。 奇点效应与视界控制:分析了曲速泡边缘可能形成的有害辐射区域,并提出了通过动态调整泡形(Warp Bubble Geometry)来“清洗”前方时空区域的控制策略。 第三部分:深空环境下的生命支持与导航 第5章:极端辐射环境下的防护与适应 离开太阳系的保护圈,飞船将暴露于高能宇宙射线、星际尘埃云以及高密度伽马射线暴的威胁之下。 主动磁场屏蔽技术:设计超导线圈系统,产生比地球磁场强度高出数万倍的亥姆霍兹线圈阵列,用于偏转带电粒子。分析了维持此类磁场所需的极高功率需求。 物质相变防护层:研究多层复合材料,利用物质在极端能量冲击下的可逆相变(如熔化、气化)来吸收和耗散动能,保护船体结构。 第6章:超光速导航与时空定位 在时空结构被主动操纵的环境中,传统的基于光速传播的导航系统将失效。 引力波信标网络:设想一个由中子星或微型黑洞构成的、预先布设的引力波发射网络。飞船通过精确测量接收到的引力波的频率和相位偏移,进行高精度定位。 量子纠缠的辅助同步:探讨了利用宏观尺度上维持的量子纠缠对,作为瞬时同步时间基准的可能性,以解决长距离通讯中的延迟问题。 结论:从理论到实现的工程学鸿沟 《星际航行与时空折叠》的最终目标是明确指出,从现有的理论框架到实际可建造的星际飞船之间存在的、横跨数个数量级的工程鸿沟。它为下一代理论物理学家、材料科学家和推进工程师指明了需要攻克的关键难点,为人类真正成为跨星系物种的梦想提供了最坚实的物理学蓝图。本书不提供简单的答案,而是提供最复杂、最精确的问题定义。

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读后感

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用户评价

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这本书简直是数学爱好者的福音,它的结构清晰得令人惊叹。作者似乎对如何引导读者逐步深入复杂概念有着非凡的洞察力。从最基础的向量空间和线性变换讲起,每一步的推导都严谨而富有逻辑,没有任何令人困惑的跳跃。特别是关于特征值和特征向量的讨论部分,简直是教科书级别的典范。作者没有仅仅停留在枯燥的公式堆砌上,而是巧妙地融入了大量的几何直觉和实际应用背景,这使得抽象的理论不再遥不可及。例如,在讲解奇异值分解(SVD)时,书中穿插的图像处理和数据压缩的例子,让人立刻明白了这项工具的强大威力。我尤其欣赏作者在解释矩阵分解(如LU分解、QR分解)时所展现出的耐心和细致,即便是初次接触这些内容的读者,也能凭借书中的详尽步骤,轻松构建起完整的知识框架。这本书的排版和图示设计也极大地提升了阅读体验,那些三维空间的旋转和投影示意图,清晰地将抽象概念可视化,让人在脑海中构建起一个稳固的数学模型。对于那些希望真正理解线性代数底层原理,而非仅仅记住公式的学生来说,这本书无疑是首选的领航灯塔。它不是那种读完就忘的工具书,而是能让你在心中留下深刻烙印的数学经典。

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读完这本书,我最大的感受是,它成功地“去神秘化”了线性代数的难度。作者在全书的叙述中始终保持着一种充满鼓励性的语调,仿佛一位耐心的导师在耳边轻声指引。这种风格的建立,很大程度上归功于对“基础概念的反复打磨”。很多教材在讲完一个章节后就草草收场,导致读者对核心概念的理解停留在表面。但这本书不同,它在后续的章节中会不断地以新的角度重新审视和强化先前引入的概念。比如,行列式的值不仅在计算体积和方向时被提及,更在判断矩阵可逆性和线性无关性时反复出现,使得读者对“行列式”这个单一概念产生了多维度的、立体的理解。这种反复巩固的教学策略,极大地增强了知识的留存度。对我而言,这本书已经不再是一本待读的书籍,而是一个可以随时回去查阅、巩固思维模型的数学伙伴。它的价值,远超出了其纸面上的页数所能承载的意义。

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说实话,市面上关于高等数学的教材汗牛充栋,很多都陷入了教条主义的窠臼,充斥着晦涩难懂的符号和循环论证。然而,这本书的叙事风格却带着一种近乎散文般的流畅感,这在严谨的理工科教材中是极其罕见的。作者似乎非常注重培养读者的“数学思维”,而非仅仅是计算能力。他经常穿插一些历史性的轶事,比如某个定理的诞生背景,或是不同数学家对同一概念的不同理解,这极大地丰富了阅读的层次感。在讨论抽象的向量空间时,作者巧妙地将讨论范围扩大到了函数空间、多项式空间,用这些更广阔的例子来巩固基础理论。这种处理方式,极大地拓宽了我的视野,让我意识到线性代数绝非仅限于二维和三维空间的几何运算。更值得称道的是,书中的推导过程极少出现“显然如此”的武断结论,每一个数学等价的转换背后,都有清晰的逻辑支撑和必要的铺垫,这对于追求知识的确定性的读者来说,是莫大的慰藉。

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我必须承认,刚翻开这本书时,我的内心是充满忐忑的,毕竟“线性代数”这个名词本身就带着一种令人望而生畏的严肃感。然而,这本书出乎意料地平易近人,它像一位经验老到的向导,用温和而坚定的步伐带着你穿越理论的迷雾。最让我感到惊喜的是作者在概念引入上的独特视角。他没有急于抛出定义,而是先设置一个引人入胜的问题场景,让读者感受到“为什么我们需要这个工具”,从而自然而然地进入到对向量、矩阵这些基本元素的探索中。这种“问题驱动学习”的方法,极大地激发了我的求知欲。比如,书中关于线性方程组解集的探讨,从几何角度(直线、平面的交点)到代数角度(行阶梯形)的完美衔接,让人对“解空间”的概念有了深刻的体悟。书中的习题设计也是一大亮点,难度梯度设置得非常科学,从基础的计算练习到需要深度思考的证明题,循序渐进,让人有能力不断挑战自我,并从中获得持续的成就感。这种设计让学习过程变成了一场充满发现的旅程,而非单调的苦役。

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我一直觉得,衡量一本好的数学教材,关键看它能否在理论深度和应用广度之间找到一个完美的平衡点。这本书在这方面做得堪称教科书级别的典范。它没有被应用场景的碎片化信息所累,而是牢牢地将核心的代数结构——比如秩、零空间、行列式——作为主线贯穿始终。然而,一旦理论基础打牢,作者便会适时地展示这些工具在实际领域中的威力。例如,在讲解矩阵的对角化时,书中对微分方程组的解法进行了精彩的阐述,清晰地展示了如何将一个复杂的动态系统转化为易于求解的静息态问题。这种“先抽象,后具象”的编排,确保了读者在掌握理论的纯粹性的同时,也能感受到它在工程、物理乃至经济学中的实用价值。这种双重维度上的成功,使得这本书既能满足纯数学爱好者的求知欲,也能为应用科学的学生提供坚实的理论后盾。

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