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出版者:Cambridge University Press

作者:John Ziman

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2003-04-28

价格:USD 24.00

装帧:Paperback

isbn号码:9788483232989

丛书系列:

图书标签:

• ciencia
• español
• divulgación
• conocimiento
• aprendizaje
• infantil
• juvenil
• no ficción
• educación
• pensamiento crítico

《宇宙的低语：探索物质与能量的奥秘》 一部带领读者深入物理学核心，理解我们所处世界的运作原理的宏伟巨著。 （全书共计约 1500 页，内容涵盖经典物理、量子革命、宇宙学前沿及物质的统一场论探索） --- 第一部分：奠基之石——经典世界的精确描绘 卷一：运动的几何学与永恒的法则（约 300 页） 本书的开篇，旨在为读者建立一个坚实的基础，理解我们日常经验中支配宏观世界的运动规律。我们从对“运动”这一基本概念的哲学思辨开始，追溯亚里士多德到伽利略的范式转变。 精确的机械原理： 深入剖析牛顿三大定律，不仅仅是公式的堆砌，而是探讨这些法则如何深刻地塑造了我们对“力”、“惯性”和“作用/反作用”的理解。通过详尽的图解和历史案例，展示了如何利用这些定律精确预测行星轨道和抛射物的轨迹。 功、能与守恒： 能量的概念是理解宇宙的钥匙。本卷详细阐述了动能、势能的数学表达，并着重探讨了“能量守恒定律”的普适性。我们考察了从简单的钟摆振动到复杂的机械系统中能量是如何转化和耗散的，为后续热力学的引入做好铺垫。 刚体的旋转动力学： 超越质点运动，本章进入三维空间的复杂性。转动惯量、角动量及其守恒律被系统地阐述。读者将学会如何分析陀螺仪的稳定、花样滑冰运动员如何收紧手臂加速旋转，以及地球的自转与进动。 卷二：热的本质与宇宙的趋向（约 350 页） 从宏观运动过渡到微观粒子的集体行为，我们进入热力学的领域。这一领域揭示了时间之箭的方向，以及一切过程的不可逆性。 分子运动论的胜利： 本部分详细回顾了玻尔兹曼如何将宏观的热现象（如温度、压力）与微观粒子（原子和分子）的随机运动联系起来。我们将探讨气体定律的微观起源，以及扩散和布朗运动的实验证据。 热力学的两大支柱： 零、第一、第二和第三定律被逐一深入探讨。特别是对“熵”的阐释，我们不仅给出其数学定义 ($S = k ln W$)，更侧重于其统计力学意义——系统无序度的量度。理解第二定律，就是理解为什么热量总是从高温流向低温，以及为什么永动机是不可能实现的。 面向效率的工程学： 详细分析了卡诺循环的理想效率，以及实际热机（如蒸汽机和内燃机）的效率限制。这部分将物理学原理与实际工程应用紧密结合，展示了人类如何努力在不可避免的熵增趋势中榨取功。 流体力学与弹性形变： 尽管是经典物理的范畴，但流体力学的复杂性值得专题讨论。从伯努利原理在航空中的应用，到纳维-斯托克斯方程的深远意义，再到材料的应力和应变分析，本章展示了静止和运动流体以及固体材料的受力响应。 --- 第二部分：光与电的交织——经典电磁学的辉煌（约 350 页） 卷三：无形的网络——电荷、场与力（约 200 页） 本卷聚焦于电荷及其产生的电场和磁场，这是现代技术的基础。 库仑定律与静电场： 从点电荷间的相互作用出发，逐步建立起电场强度、电势的概念。高斯定律的强大力量被用来简化复杂对称性下的场计算。 电路与电磁感应： 欧姆定律、基尔霍夫定律构成了电路分析的骨架。随后，我们深入法拉第的发现，即变化的磁场如何产生电流（电磁感应）。这是发电机和变压器工作的核心原理，其重要性无可估量。 麦克斯韦方程组的统一： 麦克斯韦天才地将电学、磁学和光学融为一体。本节将这四个看似独立的定律（高斯定律电/磁、法拉第感应定律、安培-麦克斯韦定律）以微分和积分形式完整呈现，并解释了位移电流是如何预言了电磁波的存在。 卷四：光的本质与传播（约 150 页） 在麦克斯韦完成统一之后，光不再是神秘的现象，而是电磁波的一种。 几何光学与波动光学： 从简单的反射、折射定律（斯涅尔定律）出发，到透镜和仪器的设计。随后，转向波动理论，详细分析光的干涉（杨氏双缝实验的精细分析）和衍射现象，证明光具有波动性。 偏振与光与物质的相互作用： 探讨光的偏振态及其测量。通过布儒斯特角和马吕斯定律，展示了光与介质界面的复杂交互，为理解现代光学器件（如液晶显示器）打下基础。 --- 第三部分：微观世界的革命——量子力学与相对论（约 450 页） 卷五：旧物理的黄昏与新纪元的曙光（约 200 页） 20 世纪初，一系列实验现象（黑体辐射、光电效应）动摇了经典物理的根基，催生了革命性的新理论。 能量的量子化： 普朗克对黑体辐射谱的成功解释，引入了能量量子 $E=h u$ 的概念。爱因斯坦利用此概念解释光电效应，确立了光的粒子性——光子。 波粒二象性与不确定性： 德布罗意提出了物质波的概念，认为所有粒子都具有波动性。量子力学的核心——薛定谔方程被详细推导和应用，用以描述微观粒子的概率性行为。海森堡的不确定性原理被视为对经典确定论的根本挑战。 原子结构与能级： 从玻尔模型到现代量子力学对氢原子轨道的精确描述。本章重点解释了电子的量子数、角动量、自旋的概念，以及泡利不相容原理对多电子原子构型（化学键的根源）的决定性影响。 卷六：时空与引力的重构（约 150 页） 爱因斯坦的相对论彻底改变了我们对时间和空间的理解。 狭义相对论的奇特世界： 从对光速不变原理的坚持出发，推导出洛伦兹变换。读者将直观地理解时间膨胀、长度收缩以及质能等价关系 ($E=mc^2$)。本书将重点分析高速粒子对撞中的相对论效应。 广义相对论的几何化： 本部分超越了牛顿的引力概念，将引力描述为时空本身的弯曲。我们探讨了测地线、引力红移，并分析了水星近日点进动等经典验证。广义相对论的数学框架（张量分析的初步介绍）被用于理解黑洞的预测和引力波的物理意义。 卷七：物质的深层结构与统一的渴望（约 100 页） 粒子物理学的标准模型： 简要概述了构成物质的基本粒子（夸克和轻子）及其相互作用（强力、弱力、电磁力）。重点讨论了规范对称性和希格斯机制如何赋予粒子质量。 宇宙学的观测证据： 从哈勃定律到宇宙微波背景辐射（CMB），本章将相对论的宇宙学模型与观测结果相结合，探讨大爆炸模型的证据链，并展望暗物质和暗能量的未解之谜。 --- 总结与展望：科学方法的本质 本书在结尾部分回归对科学哲学的探讨，强调理论的构建、实验的检验以及科学范式的不断演进。它不仅仅是知识的集合，更是对人类理性探索自然界极限的赞歌。通过对这些基础理论的扎实掌握，读者将能够更好地理解当代科学前沿的复杂性，并以一种更深刻、更具批判性的眼光审视我们周围的物理世界。本书的篇幅和深度，旨在为有志于深入物理学研究的读者打下无可替代的坚实基础。

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我一直认为，理解科学的本质，是理解我们所处时代的关键。¿Qué es la ciencia? (Spanish Edition) 恰恰满足了我的这一需求。作者以一种极具启发性的方式，为我剖析了科学的各个层面。我特别喜欢他对于“科学理论”的解释，它不仅仅是某个假说，而是经过了无数次检验和修正，能够解释大量现象的系统性知识。这让我对科学的严谨性和可靠性有了更深的认识。同时，他也并没有神化科学，而是坦诚地指出了科学的边界，以及在某些领域，人类的认知仍然有限。这种平衡的态度，让我觉得这本书更加真实可信。在阅读过程中，我常常会联想到自己曾经困惑过的科学问题，然后惊喜地发现，书中已经为我提供了清晰的解答。这种“拨云见日”的感觉，极大地增强了我对科学学习的兴趣和信心。这本书不仅仅是一本关于科学的书，更是一本关于如何认识世界、如何思考的书。

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这本书带来的学习体验，是多维度且富有启发性的。作者并没有局限于传统的科普模式，而是将哲学、历史、社会学等多个学科的视角融入其中，共同构建了一个关于科学的宏大叙事。我尤其赞赏他对科学的“过程性”的强调，科学并非一夜之间出现，而是经历了漫长的探索、争论和发展。这种对科学“动态”的理解，让我觉得更加贴近科学的真实面貌。书中对于不同科学分支的介绍，虽然简练，但却能让我感受到不同领域科学研究的独特魅力和交叉融合的可能性。它让我意识到，科学是一个整体，各个分支之间相互促进，共同推动着人类认知的边界。这种宏观的视角，帮助我跳出了对具体科学知识的零散记忆，而是对科学形成了一个更加系统和完整的认知框架。我发现，通过阅读这本书，我对科学的态度也发生了微妙的变化，从最初的仰望，变成了更积极的参与和探索。

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这本书的阅读过程，就像是在一场深入人心的对话。作者用一种真诚而恳切的语气，与我这位读者进行着关于科学的交流。他没有回避科学研究中存在的挑战和不确定性，反而通过这些讨论，展现了科学的韧性和活力。我特别喜欢他对科学的“开放性”的强调，科学永远处于探索之中，没有终点。这种对科学“永不止步”的精神的理解，极大地激发了我继续学习和探索的动力。书中对科学的未来趋势和潜在影响的展望，也让我对科学的发展充满了期待。它让我意识到，科学不仅仅是过去的积累，更是未来的开创。我会在阅读中不断地思考，如何将科学的这种探索精神融入到自己的生活中，去不断地学习，去不断地进步。这本书，为我打开了一扇通往科学世界的大门，我将带着这份好奇和热情，继续前行。

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¿Qué es la ciencia? (Spanish Edition) 给我带来的，是一种全新的科学观。作者并没有将科学描绘成一个高高在上的抽象概念，而是将其置于人类历史和文化的大背景下进行考察。我尤其欣赏他对科学的“社会建构性”的论述，科学知识的形成和发展，也受到社会、文化、经济等多种因素的影响。这种对科学的“现实化”的理解，让我觉得更加真实和接地气。书中对科学在不同文明中的表现的比较，也让我看到了科学的普适性和多样性。它让我意识到，科学并非某个特定文明的专利，而是人类共同的财富。我会在阅读中不断地进行跨文化思考，尝试理解不同文化背景下人们对科学的理解和运用。这本书，让我看到了科学更广阔的文化视野。

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¿Qué es la ciencia? (Spanish Edition) 是一本真正能够激发读者内在思考的书。它没有给我标准答案，而是抛出了更深刻的问题，引导我去追寻。作者对于科学证据的价值和科学的检验机制的论述，让我印象深刻。他解释了科学是如何通过可重复性、可证伪性等原则来保证其可靠性的。这让我意识到，科学的力量在于其严谨的自我纠错机制，而不是一劳永逸的结论。书中关于科学与伪科学的辨析，也让我受益匪浅。它教会我如何运用科学的思维方式去辨别那些看似合理却缺乏证据的说法。这种批判性思维的培养，是我在日常生活中同样需要的。我发现，这本书不仅仅是知识的传递，更是能力的塑造。它让我学会如何用科学的“眼睛”去看待世界，去审视各种信息和观点。这种能力，无疑是宝贵的财富。

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这本书的阅读体验，是一种渐进式的理解和认知升华。作者以一种层层递进的方式，将“什么是科学”这个宏大的主题拆解开来。他从科学的基本概念入手，逐渐深入到科学的哲学基础、方法论以及其在社会中的作用。我特别喜欢他对科学解释力的分析，科学不仅仅是描述现象，更重要的是能够提供合理解释，并能预测未来。这种预测能力，也是科学之所以能够改造世界的重要原因。书中对科学研究伦理和责任的探讨，也让我更加关注科学发展背后的道德考量。它让我明白，科学的力量需要被恰当地引导和约束，以服务于人类的福祉。我发现，这本书不仅仅是一本科普读物，更是一本关于科学价值观和责任感的教育读物。它让我以一种更负责任的态度去面对科学，去思考科学的未来。

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这本书的封面设计就深深吸引了我，那是一种非常简洁却又极具哲学意味的构图，色彩的运用也恰到好处，仿佛在诉说着科学的神秘与伟大。作为一名对科学世界充满好奇的普通读者，我一直渴望能有一本书，能够以一种通俗易懂却又不失深刻的方式，为我揭开科学的面纱。¿Qué es la ciencia? (Spanish Edition) 似乎正是这样一本期待已久的读物。它的西班牙语版本，更让我觉得亲切，语言的流动性和文化底蕴的融合，应该会让阅读体验更加丰富。我期待这本书能带我走进一个全新的认知领域，理解科学的本质，它不仅仅是冰冷的公式和实验，更是一种思维方式，一种探索世界的方法，一种塑造我们理解现实的强大力量。我希望作者能够用生动的例子，平实的语言，将复杂的科学概念一一拆解，让我这个非专业人士也能窥见科学的光辉。我想了解科学是如何诞生的，又是如何不断发展的，它如何与我们的生活息息相关，又将如何指引我们未来的方向。这本书的标题本身就充满了力量，它直击核心，抛出一个最根本的问题，而我相信，它会给出令人满意的答案，或者至少，会激发我更深入的思考和探索。

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我一直对科学的好奇心，在阅读¿Qué es la ciencia? (Spanish Edition) 的过程中得到了极大的满足。作者以一种非常人性化的方式，阐述了科学的起源和发展。他并没有回避科学史上的错误和曲折，反而通过这些经历，展现了科学探索的艰难与伟大。我尤其欣赏他对科学的“非线性”发展的描述，科学的进步并非总是循序渐进，有时也会经历巨大的飞跃和革命。这种对科学“曲折前行”的理解，让我对科学的认识更加全面和深刻。书中对不同时代科学思想的梳理，也让我得以窥见人类智慧的演进轨迹。它让我感受到，科学的进步是无数前人智慧的结晶，也是我们继续探索的动力。我会在阅读中不断地反思，思考自己在这个漫长科学史中的位置，以及我能为之贡献什么。

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这本书给我带来的震撼，远不止于对科学知识的理解。更深层次的是，它改变了我看待世界的方式。作者通过深入浅出的论述，揭示了科学思维的普适性，即如何运用逻辑、证据和批判性思维来分析问题，做出判断。这让我意识到，科学不仅仅是实验室里的实验，更是我们日常生活中解决问题、做出选择的有力工具。我开始更加审慎地对待信息，不再轻易接受未经证实的说法，而是学会去追问“证据在哪里？”“是否有其他解释？”。书中对科学的社会影响和伦理责任的探讨，也让我受益匪浅。科学的发展并非脱离社会而存在，它与我们的价值观、社会结构紧密相连。这本书让我更清晰地认识到，作为个体，我们应该如何以一种负责任的态度参与到科学的讨论中来，如何利用科学的力量去推动社会的进步，而不是被动地接受科学带来的改变。它是一本能够点燃思考的火花，让我看到科学更广阔的图景。

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阅读这本书的体验，就好像在探索一个未知的宇宙。作者的笔触细腻而富有洞察力，他不仅解释了“什么是科学”，更重要的是，他探讨了“科学是如何运作的”。我尤其欣赏他在阐述科学方法时所使用的那些生动形象的比喻，让那些原本可能枯燥的理论变得鲜活起来。他没有回避科学的局限性和争议性，反而通过讨论科学的演进和范式转移，展现了科学的自我修正能力和内在活力。这让我明白，科学并非一成不变的真理，而是一个不断试错、不断逼近真相的过程。书中穿插的那些历史故事和科学家的轶事，更是为这段探索之旅增添了许多色彩，让我感受到科学背后的人文关怀和探索精神。我常常会因为作者的某个观点而停下来，反复咀嚼，甚至会拿出纸笔，尝试将自己的理解梳理出来。这种主动参与的阅读过程，是我在其他许多科学普及读物中很少体验到的。它不仅仅是知识的灌输，更是思维的启发和智力的锻炼。我迫不及待地想知道，在作者的引导下，我还能发现科学的哪些新维度。

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