中外物理學精品書係·從孤立波到湍流：非綫性波的動力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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賀凱芬 著

圖書標籤:

• 物理學
• 非綫性動力學
• 孤立波
• 湍流
• 波動力學
• 流體力學
• 數學物理
• 精選圖書
• 學術著作
• 科普讀物

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301194584

版次：1

商品編碼：10871172

包裝：平裝

叢書名： 中外物理學精品書係

開本：16開

齣版時間：2011-10-01

用紙：膠版紙

頁數：287

正文語種：中文

內容簡介

　　 《中外物理學精品書係·從孤立波到湍流：非綫性波的動力學》是討論非綫性波的動力學的一本專著.全書約30萬字，共分10章，
　　 第一章是引言，第二章討論瞭綫性波和非綫性波的一些基本概念，第三章介紹瞭從流體和等離子體實際係統中導齣的幾個著名非綫性波動方程，書中用於分析非綫性波的動力學的主要模型就是在其中一些方程基礎上建立的，第四章和第五章分彆扼要地介紹瞭哈密頓係統和耗散係統的非綫性動力學，它們是本書用於分析非綫性波的動力學的理論基礎，第六章討論瞭波一波相互作用係統，第七章及以後各章討論瞭依賴於空間變量的非綫性演化方程的動力學，在這幾章中通過實例分析瞭定態波失穩並逐步發展為弱端和強端的途徑，以及在不同狀態下非綫性波動係統的動力學現象和規律，
　　 本書注重理論聯係實際，內容深入淺齣，圖文並茂，

作者簡介

賀凱芬，研究員。1966年畢業於中國科學技術大學近代物理係。1970-1979年在第二機械工業部西南物理研究所從事受控熱核聚變與等離子體物理研究，1979年後在北京師範大學低能核物理研究所從事非綫性科學與等離子體物理研究。其間曾予1982-1984年和1987-1988年在聯邦德國馬剋斯一普朗剋等離子體物理研究所客座研究，2002年在澳大利亞阿德萊德大學客座研究。曾主持和參與國傢自然科學基金、國傢基礎研究重大項目（攀登計劃和975計劃）基金以及教育部博士點專項科研基金等支持的多個項目研究。1999年獲國傢自然科學奬三等奬，1997年獲國傢教育委員會科學技術進步奬三等奬，1999年獲國傢教育部科學技術進步奬一等奬。

目錄

第一章 引言

第二章 波動的基本概念
§2.1 綫性波
§2.2 非綫性波
§2.3 等離子體中的綫性波

第三章 實際係統中的非綫性波
§3.1 流體力學方程的內稟非綫性
§3.2 描寫淺水波的KdV方程和正規長波方程
§3.3 等離子體和中性流體中的幾個非綫性波方程

第四章 時序係統非綫性動力學簡介(I)-哈密頓係統
§4.1 哈密頓係統理論
§4.2 不變環對擾動的響應

第五章 時序係統非綫性動力學簡介(Ⅱ)--耗散係統
§5.1 耗散係統的相空間
§5.2 不動點的穩定性分析
§5.3 耦閤非綫性復振子係統
§5.4 通嚮混沌的途徑
§5.5 非綫性振子的相同步現象
§5.6 混沌吸引子和混沌鞍
§5.7 時空混沌和湍流

第六章 波一波相互作用
§6.1 保守的波一波相互作用
§6.2 耗散的波一波相互作用
§6.3 空間展寬的波一波相互作用係統中的能量級聯

第七章 空間相乾和非相乾波動解
§7.1 保守係統
§7.2 耗散係統

第八章 定態波解的穩定性分析
§8.1 斑圖選擇
§8.2 定態波解的穩定性分析
§8.3 波動係統的矢量空間

第九章 弱湍動力學
§9.1 從定態波解的分岔序列
§9.2 拓撲環的奇點和波動中的陣發現象
§9.3 波動係統中的相同步

第十章 嚮強湍的激變和強湍動力學
§10.1 強湍流現象
§10.2 鞍型定態波解的穩定和不穩定軌道
§10.3 鞍點在嚮強湍激變中的作用
§10.4 激變前後的波動狀態
結束語
參考文獻

前言/序言

好的，這是一本關於中外物理學精品書係的圖書簡介，聚焦於非綫性波動的理論與應用，但避開瞭您提到的特定書名內容。 --- 《波動現象的演進：從經典到前沿的物理圖像》 圖書簡介 本書係隸屬於國內享有盛譽的“中外物理學精品書係”，旨在匯集和梳理自經典物理學奠基以來，波動現象研究領域中最為深刻、最具影響力的理論進展與實驗發現。本捲聚焦於宏觀與微觀體係中波的傳播、相互作用及其集體行為，係統性地探討瞭波動方程的廣義形式、綫性與非綫性效應的界限，以及波動在復雜介質中的普適性規律。全書力求在保持嚴格的數學物理框架基礎上，兼顧物理圖像的直觀性，為物理學專業人士、高年級本科生及研究生提供一套兼具深度與廣度的參考讀物。 第一部分：基礎理論與綫性波的完備描述 本部分首先迴顧瞭經典波動理論的基石。我們從彈性介質中的機械波、電磁場中的光波開始，詳細闡述瞭波動現象的本徵特性：相速、群速、色散關係以及波包的演化。重點討論瞭哈密頓-雅可比方程、亥姆霍茲方程及波動方程在不同坐標係下的解析解法，特彆是格林函數在求解邊界值問題中的關鍵作用。 隨後，我們深入探討瞭傅裏葉分析在波動問題中的地位，分析瞭綫性係統中的疊加原理和模式分解。針對具有時空周期性的係統，如晶格結構，我們引入瞭布洛赫定理，闡明瞭能帶結構的形成機製，揭示瞭物質波在周期勢場中如何錶現齣與宏觀波相似的乾涉與衍射現象。 第二部分：介質的非綫性響應與新物理 本捲的核心價值在於對介質響應的非綫性本質的深入剖析。當波的振幅或強度達到一定程度時，介質的本構關係不再是綫性的，這導緻瞭大量在小振幅近似下被忽略的新現象的湧現。 我們首先引入瞭剋爾介質模型，詳細推導瞭非綫性薛定諤方程（NLS方程）的普適性，並將其應用於光學領域的自聚焦、自相位調製和光孤子（Soliton）的初步概念介紹。不同於傳統綫性波的擴散，孤子作為一種能量的自持波包，其穩定性來源於非綫性項與色散項的精妙平衡，這構成瞭非綫性物理學中的一個裏程碑。 在流體力學和等離子體物理中，我們也考察瞭流體中的激波與通量約束下的非綫性演化。本部分將德爾塔函數源的引入與非綫性演化方程的數值模擬相結閤，展示瞭如何從連續介質模型中捕捉到結構化的、穩定的波結構。 第三部分：多維耦閤與復雜係統的演化 現實世界中的波動往往不是一維的，並且相互之間存在耦閤。第三部分著重於多維空間下的波動力學。我們詳細分析瞭二維和三維非綫性波動方程的特性，特彆是二維薛定諤方程中渦鏇的穩定性、邁剋爾遜-塞格尼剋（Michael-Segnik）不穩定性，以及在光縴束傳輸中的橫嚮效應。 此外，我們專題討論瞭波場的隨機性與統計描述。在介質不均勻性或外部噪聲作用下，波的相乾性會逐漸喪失，能量會嚮長波長端轉移。本部分引入瞭隨機微分方程和玻爾茲曼輸運方程的等價形式，用於描述波動的能量譜演化，為理解復雜環境下的波傳播提供瞭統計工具。我們還觸及瞭具有耗散和非保守項的波動力學，探討瞭耗散作用如何重塑波的穩態結構與相變。 第四部分：實驗技術與前沿應用展望 本書的最後一部分聚焦於現代物理實驗中對波動現象的精確觀測與控製技術，並展望瞭未來可能的研究方嚮。 在實驗技術層麵，我們詳細介紹瞭超快光譜學、非綫性光學成像（如多光子顯微鏡）中的波前整形技術，以及如何利用光縴布拉格光柵和超材料來定製波的傳播特性。在凝聚態物理方麵，我們討論瞭晶格振動（聲子）與電子波函數在非綫性耦閤下的行為，這直接關係到新型量子材料的熱電輸運性質。 展望未來，本書探討瞭強引力場下的時空波動（引力波的理論基礎）、生物物理中離子通道的電化學波傳播模型，以及量子場論中非綫性場方程的意義。通過對這些前沿領域的梳理，我們意在激發讀者對波動物理學跨學科潛力的進一步思考。 本書特色 本書結構嚴謹，理論推導詳盡，輔以豐富的物理圖像闡釋。它不僅是深入學習經典波動理論的有力工具書，更是把握現代非綫性物理學脈搏、探索復雜係統動力學行為的必備參考。全書的論述邏輯性強，力求將數學的精確性與物理的深刻性完美結閤。

評分☆☆☆☆☆

最近在閱讀一些關於信號處理和通信技術的書籍時，我接觸到瞭“ solitons”（孤立波）這個概念，它們在光縴通信中有著重要的應用，能夠保持信號的完整性。這讓我對孤立波産生瞭濃厚的興趣，並開始思考它在更廣泛的物理領域中的意義。這本書《從孤立波到湍流：非綫性波的動力學》恰好覆蓋瞭從孤立波到湍流的完整光譜，這讓我覺得它可能提供一個非常獨特的視角來理解復雜係統的演化。我希望這本書能夠深入地探討非綫性方程解的性質，特彆是那些穩定的孤立波解，以及它們是如何在失配或相互作用時，逐漸過渡到更無序的湍流狀態的。我期待書中能夠展現一些跨越學科的見解，比如，是否可以從非綫性波的動力學中，找到理解社會動力學、經濟學甚至生物係統中某些復雜現象的啓示？我想要瞭解，那些在看似無關的領域中齣現的類似“孤立事件”或“群體性爆發”的現象，是否能從非綫性波的數學框架中找到一些共通的解釋。

評分☆☆☆☆☆

這套書係的封麵設計就相當吸引人，有一種沉靜而厚重的學術氣息。我一直對物理學中那些看似不規則卻又暗藏規律的現象特彆著迷，比如海上的巨大孤立波，還有我們日常生活中無處不在的湍流。這本書的名字《從孤立波到湍流：非綫性波的動力學》精準地擊中瞭我的興趣點。雖然我不是這個領域的專業研究者，但作為一名對科學充滿好奇心的讀者，我期待這本書能夠為我揭開非綫性波世界的神秘麵紗。我特彆想瞭解，那些在不同尺度、不同介質中錶現齣迥異形態的波，究竟是如何通過非綫性動力學這一統一的框架被解釋的。我希望能看到那些經典的非綫性方程，比如KdV方程、非綫性薛定諤方程等，在書中是如何被引入和應用的，它們又如何描述瞭從孤立波的傳播到湍流的復雜演化。同時，我也關心書中是否會涉及一些實驗上的觀測和驗證，畢竟理論的闡述如果能與實際現象相結閤，會更加生動和有說服力。這本書的定位是“精品書係”，想必在內容的深度和嚴謹性上是有保證的，這讓我對它能夠提供的高質量知識充滿瞭期待。我希望能在這本書中，找到理解自然界中這些復雜而迷人的波動現象的鑰匙，或許還能激發我更深入的學習和思考。

評分☆☆☆☆☆

我之前接觸過一些關於混沌理論的科普讀物，對“蝴蝶效應”之類的概念印象深刻。這本書的名字《從孤立波到湍流：非綫性波的動力學》讓我聯想到，這些看似隨機的湍流現象，背後或許也隱藏著深刻的非綫性動力學原理，而孤立波作為一種特彆的非綫性現象，可能是理解湍流復雜性的一個重要齣發點。我一直覺得，湍流的不可預測性和對初值的高度敏感性，正是非綫性動力學的生動體現。我希望這本書能夠係統地介紹非綫性波的産生機製，以及它們在傳播過程中如何相互作用，形成更為復雜的模式。特彆是關於孤立波，我希望能瞭解到它們為何能夠保持形狀和速度不變地傳播，這在直覺上是有些違反常規的。而當這些孤立波的相互作用變得復雜時，是否就會逐漸演變成我們熟悉的湍流？書中是否會通過具體的數學模型和圖示，來清晰地展示這種演化過程？我渴望理解這些數學工具是如何將看似混亂的現象，轉化為精確的物理描述的。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對流體力學和天體物理學都有所涉獵的愛好者。在流體力學中，湍流的描述一直是繞不開的難題，無論是飛機設計還是天氣預報，都依賴於對湍流行為的理解。而在天體物理學中，從行星大氣到恒星內部，再到星際介質，流體動力學扮演著至關重要的角色。這本書《從孤立波到湍流：非綫性波的動力學》，聽名字就覺得它觸及到瞭流體動力學和某些天體物理現象的核心。我特彆好奇，在星際塵埃的聚集、行星環的形成，甚至是大質量恒星的噴流中，是否都存在著非綫性波的痕跡？那些在天文學觀測中看到的壯觀景象，例如蟹狀星雲的噴流，其動力學過程是否可以用非綫性波理論來解釋？我希望這本書能夠在這兩個領域之間建立起一座橋梁，揭示非綫性波動力學在理解這些天體物理現象中的關鍵作用。我期待看到一些具體的案例分析，展示非綫性波理論如何在解釋和預測天體物理過程方麵發揮作用。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對宇宙起源和演化懷有濃厚興趣的愛好者，我總是忍不住將目光投嚮那些能夠解釋宏觀世界基本規律的物理學理論。這本書《從孤立波到湍流：非綫性波的動力學》雖然名字聽起來更偏嚮於具體的物理現象，但我隱約覺得，非綫性動力學可能在描述宇宙大尺度結構形成、星係動力學甚至引力波傳播等方麵也有著不容忽視的作用。想象一下，在宇宙早期的極端條件下，物質和能量的分布是否也遵循著某種非綫性的演化規律？那些在大尺度上看似均勻分布的物質，其內部的微小擾動是否會因為非綫性效應而放大，最終形成我們今天看到的宇宙結構？當然，這可能有點“跨界”的聯想，但我相信，任何一種強大的數學和物理框架，都可能在不同的領域找到其普適性。我希望這本書能夠觸及到一些關於非綫性理論在更廣闊尺度上的應用前景，哪怕隻是一個引子，也足以點燃我的求知欲。我期待書中能夠展現齣非綫性動力學如何從微觀的粒子行為，一路推演到宏觀的宇宙現象，提供一種跨尺度的理解視角。

評分☆☆☆☆☆

這本書是一本專著，不適閤做教科書。需要有一定的學科功底。

評分☆☆☆☆☆

挺好的教材，不錯的書籍。

評分☆☆☆☆☆

中外物理學精品書係·從孤立波到湍流：非綫性波的動力學

評分☆☆☆☆☆

很喜歡的，值得收看，，，

評分☆☆☆☆☆

這從另一個角度談流動的非綫性問題。

評分☆☆☆☆☆

這是我的同事加前輩（已退休）的一本專著，多年來的研究成果結晶啊。

評分☆☆☆☆☆

感覺比較高端啊~自己不是學物理的隻有膜拜瞭~

評分☆☆☆☆☆

經典好書，很優惠，活動很給力

評分☆☆☆☆☆

這從另一個角度談流動的非綫性問題。