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页数:261

译者:

出版时间:2009-5

价格:24.00元

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isbn号码:9787560622163

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《星际漫游指南：宇宙的奥秘与探索》 引言 浩瀚的宇宙，自古以来便是人类好奇心和求知欲的终极疆域。从哲学家仰望星空时的沉思，到现代宇航员踏足月球的壮举，我们对宇宙的探索从未停歇。然而，当我们试图描绘这无边无际的图景时，我们面对的不仅仅是遥远的星系和闪烁的光点，更是一系列深刻的物理学、天文学、乃至生命哲学的终极问题。 《星际漫游指南：宇宙的奥秘与探索》并非一本晦涩难懂的教科书，它是一扇通往宇宙深处的思想之窗。本书旨在以清晰、引人入胜的方式，系统梳理当代科学对宇宙认知的前沿成果，并带领读者进行一场横跨时间与空间的宏大旅程。 第一部分：我们所处的宇宙——尺度与结构 本部分聚焦于宇宙的宏观结构，帮助读者建立对我们自身在宇宙中位置的直观认识。 第一章：尺度的震撼 宇宙的尺度是人类直觉难以企及的。本章将从太阳系内部的尺度开始，逐步放大：水星到冥王星的距离，奥尔特云的边界，再到太阳系在银河系中的位置。我们将详细解释天文单位（AU）、光年（ly）以及秒差距（pc）的定义和换算，并以易于理解的类比（如将地球比作沙粒，银河系比作一片大陆）来阐释这些巨大数字背后的真实含义。重点探讨光速的限制如何定义了我们对“过去”的观测。 第二章：我们的家园——银河系 银河系不仅仅是我们抬头可见的一条光带，它是一个拥有数千亿颗恒星、庞大星际物质和神秘暗物质的复杂系统。本章将深入解析银河系的结构：旋臂、核球、银盘以及我们赖以生存的猎户座悬臂。我们将介绍如何通过射电望远镜和红外观测来“穿透”遮挡我们视线的尘埃云，揭示银河系中心活跃的超大质量黑洞——人马座A（Sgr A）。同时，本章也将讨论银河系的演化历史，包括它与其他小型星系的合并过程。 第三章：星系群与宇宙网 一旦跳出银河系的框架，我们发现宇宙并非均匀分布，而是组织成巨大的层次结构。本章将介绍本星系群（Local Group），包括仙女座星系（M31）和三角座星系（M33）等主要成员。随后，我们将探讨超星系团的形成，以及物质如何沿着纤维状的结构（宇宙网）分布，形成巨大的空洞（Voids）和墙壁（Walls）。这部分将结合计算机模拟的结果，直观展示宇宙大尺度结构的形成机制。 第二部分：恒星的生命与死亡——宇宙的炼金术 恒星是宇宙中最活跃的引擎，它们不仅照亮了黑暗，更是构成我们身体的基本元素的工厂。 第四章：恒星的诞生与演化 恒星的生命周期是一个永恒的循环。本章从分子云的引力坍缩讲起，探讨原恒星如何点燃核聚变，进入主序星阶段。不同质量的恒星有着截然不同的命运：红矮星的漫长燃烧，类太阳恒星如何膨胀为红巨星并抛洒外层形成行星状星云，最终成为白矮星。 第五章：剧烈的终结——超新星与中子星 质量更大的恒星则以更壮丽的方式结束生命。本章将详述Ia型和II型超新星的物理机制，解释它们作为宇宙“标准烛光”的重要性。随后，我们将深入探讨中子星的极端物理特性——其密度之高令人难以想象。脉冲星作为高速旋转的中子星，其精确的信号如何成为我们研究引力波和时空结构的绝佳工具。 第六章：时空尽头的引力陷阱——黑洞 黑洞是广义相对论最令人着迷的预言。本章将清晰解释事件视界、奇点等核心概念，并区分恒星级黑洞、中等质量黑洞以及超大质量黑洞。我们将回顾事件视界望远镜（EHT）对M87和Sgr A的直接成像的突破性意义，以及霍金辐射理论对黑洞“蒸发”的探讨。 第三部分：宇宙的起源与命运——物理学的极限 本部分将视角投向宇宙的整体历史和未来的可能性。 第七章：大爆炸的余晖 宇宙的起点——大爆炸理论——是现代宇宙学的基石。本章将详细阐述宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其重要性，CMB如何成为我们观测宇宙“婴儿期”的快照。我们将讨论暴胀理论，用以解释早期宇宙的平坦性和均匀性问题。 第八章：暗物质与暗能量的谜团 我们所能观测到的普通物质只占宇宙总质能的不到5%。本章聚焦于宇宙学中最大的两个谜团：暗物质和暗能量。我们将回顾证明暗物质存在的证据（如星系旋转曲线、引力透镜效应），并介绍当前主要的候选粒子理论。更具挑战性的是暗能量，它驱动着宇宙的加速膨胀，本章将探讨其与宇宙常数的关系及其对宇宙未来命运的决定性影响。 第九章：宇宙的终极命运 宇宙的未来取决于暗能量的性质。本章将探讨三种主要的宇宙终结情景：大冻结（Heat Death，最有可能的结局）、大撕裂（Big Rip）以及大挤压（Big Crunch）。我们将分析不同情景下，恒星熄灭、黑洞蒸发、基本粒子衰变等过程如何将宇宙推向最终的寂静。 结论：探索的意义 《星际漫游指南》的终点，并非知识的终结，而是对人类求知精神的颂扬。宇宙的奥秘无穷无尽，每一次观测的进步都伴随着更深刻的问题。本书鼓励读者以谦逊和敬畏之心，继续关注天文学和基础物理学的最新进展，因为每一次对星辰的凝视，都是对自身存在意义的终极追问。 本书特色： 数据可视化： 包含大量由专业天体物理学家制作的结构图、演化模型图，直观展示复杂概念。 前沿综述： 整合了詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的最新发现和LIGO/Virgo引力波探测的突破。 哲学思辨： 在科学叙述中穿插了关于费米悖论、宜居带和人类在宇宙中地位的思辨性讨论。 目标读者： 任何对宇宙学、天体物理学、以及现代科学探索感兴趣的普通读者、爱好者和学生。无需深厚的数学或物理背景，即可领略宇宙的宏伟与精妙。

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这本书的语言风格极其个人化，充满了强烈的作者烙印，读起来不像教材，更像是一场由一位学识渊博但脾气古怪的教授主导的深度研讨会。作者经常使用一些非常规的比喻来解释复杂的数学概念。比如，解释**傅里叶变换的去噪原理**时，他没有直接给出频域图的解释，而是将图像比作一首复杂的交响乐，噪声是高频刺耳的铙钹声，而我们需要做的就是用精准的滤波器把这些“噪音乐器”静音。这种形象化的叙事，极大地降低了数学的门槛。但这种风格的弊端在于，作者的情绪波动会直接影响到内容的组织。有时，因为对某个理论的推崇，他会用十页的篇幅去论证一个次要观点，而对那些至关重要的基本定理，却只有寥寥数语带过，需要读者自行脑补推导过程。总体而言，如果你能适应这种“听君一席话，胜读十年书”式的、非线性的知识灌输方式，你会从中获得巨大的启发，但如果你需要一本结构严谨、逻辑线索清晰的参考书，这本书的随性可能会让你感到挫败。

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这本书的排版和设计风格，简直就是一场视觉盛宴，但这一点在书名上完全没有体现出来。我本以为会是那种黑白为主、塞满了公式和流程图的教科书式呈现，结果呢？它采用了大量跨页的、色彩异常鲜明的现代艺术作品作为案例，用一种近乎杂志的奢华感来包装内容。特别是关于**色彩空间转换**的那一节，作者竟然用了一系列抽象表现主义的画作来阐述人眼对非线性色彩编码的适应性。这种对视觉冲击力的追求，让我一度忘记了我在读的是一本技术书籍。每一页的留白都经过精心设计，文字的行距和字号选择也充满了艺术家的考量。这种风格的代价是，某些关键的算法步骤被精美的插图和引言淹没了，我必须反复翻阅才能把核心的逻辑链条串起来。对于那些希望快速查阅某个特定滤波器的具体公式的读者来说，这本书可能会让人感到抓狂，因为它更热衷于讲一个故事，而不是提供一个直接的答案。它成功地美化了主题，但牺牲了一定的实用性和直接的检索效率。

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翻开这本书的时候，我原本的期望是能看到一些关于如何用数学公式和算法来解析图像的深度内容。毕竟，书名听起来就带着一股严谨的学术气息。然而，实际阅读后，我发现这本书的视角更为宏大，它似乎更专注于探讨图像的**哲学层面和感知**，而非技术细节。书中花了大量篇幅讨论了“什么是视觉真实性”，并引入了许多艺术史上的例子来佐证观点，比如早期油画对光影的处理与现代数字像素重构之间的张力。有一章专门对比了不同文化背景下对色彩的理解，比如东方水墨画中的“留白”与西方油画中对饱和度的极致追求，这让我对图像的意义有了全新的认识。它没有告诉我如何写出更清晰的锐化算法，反而引导我去思考，一个经过完美锐化的图像，是否就比带有自然噪点的老照片更“真实”？这种对本质的追问，对于一个习惯了工具导向学习的读者来说，既是挑战，也是一种醍醐灌顶的体验。它更像是一本高级的视觉理论导论，而不是一本操作手册，读完后，我感觉自己像个刚走出画廊的评论家，对所见之物有了更深层次的感悟，但具体操作层面的知识点依然需要从其他地方补充。

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这本书在“历史回溯”上的功力令人叹服，它没有将数字图像处理视为一个凭空出现的现代技术，而是将其置于一个漫长的人类信息记录史的脉络中进行考察。作者花了整整一个章节来追溯**从达盖尔银版法到CCD传感器**的发展历程，他详细描述了化学反应与光子捕获之间的物理差异，以及这种差异如何影响了我们对“清晰”和“寿命”的定义。更妙的是，作者将早期摄影师的“曝光不足”与我们现在遇到的“量化误差”进行类比，揭示了不同时代技术局限性在美学上的共通之处。这种历史的纵深感，极大地提升了阅读的厚重感。然而，对于追求前沿的读者来说，这本书的侧重点可能会显得有些“复古”。例如，关于最新的生成对抗网络（GANs）在图像合成方面的突破性进展，书中几乎没有提及，似乎作者的兴趣点更多地停留在如何从现有的物理世界中更精确地提取信息，而不是如何凭空创造新的信息。它更像是对传统图像科学的一次致敬与总结，而不是对未来趋势的预测报告。

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我最欣赏这本书的地方在于它跨学科的广度，简直像一个打开了的潘多拉魔盒。作者似乎对任何与“信息数字化”沾边的领域都有涉猎。例如，书中有一章深入探讨了**数字水印技术与知识产权法的演变**，这部分内容远超了我对“图像处理”的传统认知范围。作者不仅解释了LWE（小波变换）水印嵌入的数学原理，还引述了近十年来几个著名的版权官司判例，分析了电子取证在法庭上的有效性。此外，书中对**虚拟现实（VR）中的眼动追踪与感知延迟补偿**也有独到的见解，它将图像的动态处理与神经科学结合起来，解释了为什么人脑对刷新率的变化如此敏感。这种融汇了法律、神经科学、以及计算机科学的叙事方式，让这本书的知识密度达到了一个惊人的水平。当然，这也意味着某些领域的内容略显蜻蜓点水，比如关于GPU并行计算优化的部分，仅仅是提及了几个概念，没有深入展开其CUDA编程模型，让人意犹未尽。

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粗略读了一遍 书写的不错 希望对自己的学习有帮助

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