圖解宇宙與量子理論 9787115462107 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] 竹內薰 著

圖書標籤:

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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115462107

商品編碼：29860001571

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-11-01

基本信息

書名：圖解宇宙與量子理論

定價：39.80元

作者：竹內薰

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2017-11-01

ISBN：9787115462107

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：大32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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地心說、日心說、奇點、相對論、物質波、薛定諤方程……這些晦澀難懂的理論在講什麼？主序星、紅、白矮星、超新星、中子星、星際氣體……這些星體有什麼區彆？強子、粒子、反粒子、超子、誇剋、原子……這些基本粒子與宇宙有什麼關係？伽馬射綫、黑洞、暗物質……這些星際物質暗示瞭什麼？這本書用圖錶和漫畫的形式一一為我們解答以上問題。從粒子到星係，本書生動直觀地講解瞭深奧的宇宙學知識；從微觀到宏觀，本書形象有趣地闡述瞭晦澀的量子理論。丹麥哥本哈根大學玻爾研究所粒子宇宙學博士後研究員蔣S為本書進行專業審校。

內容提要

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本書是一本宇宙學科普讀物，從原子等微觀粒子，到主序星、紅、白矮星等恒星，以及宇宙中的暗物質，作者一一進行瞭詳盡地解讀。本書將宏觀的宇宙與微觀的粒子相結閤，用數學工具和想象力為讀者描繪齣嬰兒宇宙、平行宇宙、創造粒子的“超弦”等奇異的概念。

目錄

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作者介紹

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【日】竹內薰 主編 1960年生於東京。愛貓科學作傢。在東京大學理學係畢業後，又拿到瞭麥吉爾大學（加拿大）的理科博士學位。除瞭撰寫一些科技類圖書，還擔任電視颱的評論員、廣播電颱的主持人，解說數學類節目，並為報刊雜誌撰寫小專欄，參加各種各樣的科普活動。 他的著作有《貓耳少女的量子理論》、《主見過強的人和沒有主見的人》、《成就卓著的科學傢們》（以上為PHP研究所版權所有）、《駒大數學特彆集中講座》（與他人共同編著，扶桑社版權所有）、《狄奧尼修之耳》（德間文庫版權所有）等。蔣S 專業審校 現為丹麥哥本哈根大學玻爾研究所博士後研究員。2015年獲得美國加州大學戴維斯分校博士學位，曾獲2013年全美 LHC-TI項目榮譽研究生奬學金，2014年度國傢自費留學生奬學金以及加州大學畢業生傑齣學術成就奬等多項大奬和榮譽 。研究領域為超標準模型的粒子物理以及粒子宇宙學，已在希格斯物理、超對稱物理、暗物質、額外維時空以及有效場理論等方嚮開展研究。目前主要緻力於研究與早期宇宙相關聯的粒子宇宙學問題。至今在國際一級學術刊物上發錶論文二十餘篇（包括高影響因子的物理評論快報兩篇），論文總引用數近韆次，同時擔任JHEP, Phys. Rev. D, Nucl. Phys. B, Mod. Phys. Lett. A等國際一級期刊論文審稿人。

文摘

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序言

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探索生命奧秘：從細胞到生態係統的宏大敘事 第一部分：生命的基石——細胞的精妙設計與運作 1. 細胞的構造與功能：微觀世界的建築學 本書將帶領讀者深入微觀領域，解剖生命的最小功能單位——細胞。我們將從細胞膜的精巧結構入手，探討這道生物界最關鍵的屏障如何調控物質的進齣，維持細胞內環境的穩定。重點解析細胞質中各種細胞器的工作機製： 細胞核（The Nucleus）： 基因信息的存儲與調控中心。我們將詳細闡述DNA如何被組織成染色質，以及轉錄和翻譯如何將遺傳藍圖轉化為生命活動所需的蛋白質。 綫粒體（Mitochondria）： 細胞的能量工廠。深入探討有氧呼吸的完整過程，揭示ATP（三磷酸腺苷）這一生命通用能量貨幣是如何被高效生産齣來的。 內質網與高爾基體（ER & Golgi Apparatus）： 蛋白質的閤成、修飾與運輸網絡。追蹤蛋白質從核糖體開始，經過內質網的摺疊與質量控製，最終被運往高爾基體進行“包裝”和“郵寄”的完整路徑。 溶酶體與過氧化物酶體（Lysosomes & Peroxisomes）： 細胞的迴收與淨化係統，學習細胞如何處理廢物和進行自我降解。 2. 細胞間的交流與協作：無形的通訊網絡 生命並非孤立的個體，細胞間的信號傳遞是多細胞生物得以存在的前提。本章重點闡述細胞信號傳導的復雜機製： 信號分子與受體： 荷爾濛、神經遞質等信息載體如何被細胞錶麵的特異性受體捕獲。 信號轉導通路： 從細胞膜到細胞核的級聯反應，例如G蛋白偶聯受體通路和酪氨酸激酶通路，如何將外部信號放大並轉化為內部的生物學響應。 細胞粘附與連接： 探討不同類型的細胞連接（緊密連接、橋粒、縫隙連接）在組織形成和功能維持中的作用，理解它們如何確保器官的完整性。 3. 細胞的生命周期與調控：永恒的更新與精確的凋亡 生命在於運動和更新，細胞的增殖與死亡遵循著嚴格的程序。 細胞周期： 詳細描繪G1、S、G2和M期，重點分析關鍵檢查點（Checkpoints）如何確保DNA復製的準確性。 細胞分裂： 對有絲分裂和減數分裂的步驟進行直觀對比，理解它們在個體生長和生殖中的不同意義。 程序性細胞死亡（Apoptosis）： 探討細胞凋亡的分子機製，理解這是維持組織穩態、清除受損細胞的關鍵“自殺”程序，並簡要提及異常凋亡與疾病的關係。 --- 第二部分：遺傳的奧秘——基因、進化與生物多樣性 4. 遺傳物質的結構與錶達：生命的藍圖 本章將深入探討遺傳信息的載體——核酸，並解析其如何控製生命活動。 DNA的結構與復製： 迴顧沃森與剋裏剋的雙螺鏇模型，詳細解析DNA半保留復製的精確過程，以及DNA修復機製如何維持遺傳的穩定性。 基因錶達的調控： 探究原核生物和真核生物中基因開啓和關閉的復雜開關。特彆關注錶觀遺傳學（Epigenetics）——如DNA甲基化和組蛋白修飾——如何影響基因的長期沉默或激活，而不改變DNA序列本身。 RNA的多麵手角色： 從信使RNA（mRNA）到轉運RNA（tRNA）和核糖體RNA（rRNA），以及新發現的調控性RNA（如miRNA），理解它們在蛋白質閤成中的具體分工。 5. 進化論的基石：自然選擇與物種起源 從孟德爾的豌豆實驗到達爾文的自然選擇理論，我們將構建一個清晰的進化論框架。 群體遺傳學基礎： 介紹等位基因頻率、基因漂變和基因流等概念，解釋這些因素如何在種群層麵驅動進化。 自然選擇的類型與實例： 分析定嚮選擇、穩定化選擇和分裂選擇，並結閤具體的生物學案例（如抗生素耐藥性、工業黑化現象）來闡明選擇壓力的作用。 物種形成與生物多樣性： 探討隔離（地理隔離與生殖隔離）如何導緻新物種的齣現，並概述主要的係統發生學分類方法，幫助讀者理解地球上生命形式的演化譜係。 --- 第三部分：整閤的生命係統——生理學與生態學透視 6. 復雜係統的生理運作：人體的集成化管理 我們將以人體為例，解析多個器官係統如何協同工作以維持生命。 神經與內分泌係統的整閤控製： 比較神經信號的快速、短暫性與激素信號的緩慢、持久性，重點闡述下丘腦-垂體軸如何成為內分泌係統的總指揮部。 循環與呼吸係統的效率： 探討血紅蛋白如何高效地捕獲和釋放氧氣，以及肺泡和毛細血管間氣體交換的物理學原理，確保全身細胞的氧氣供應。 免疫係統的雙重防禦： 區分先天性免疫（第一道防綫）和適應性免疫（記憶與特異性），深入解析B細胞和T細胞如何識彆和清除病原體，並簡要介紹疫苗的作用機製。 7. 生態學視角：生物與環境的相互作用 將視野從個體擴展到群體和棲息地，理解生物圈的動態平衡。 種群動態與增長模型： 分析指數增長（J型麯綫）和邏輯斯蒂增長（S型麯綫）的差異，以及環境容納量（K值）的決定因素。 群落結構與相互作用： 剖析捕食、競爭、共生（互利共生、偏利共生、寄生）等核心關係如何塑造生物群落的結構和物種豐富度。 能量流動與物質循環： 追蹤生態係統中的能量金字塔（十的平方法則），並詳細闡述碳、氮、水等關鍵元素的生物地球化學循環，強調人類活動對這些循環的乾擾。 --- 結語：生命科學的未來展望 本書的最後部分將聚焦於當代生命科學的前沿領域，例如基因編輯技術（CRISPR-Cas9）如何重塑遺傳學研究，以及係統生物學如何通過大數據分析來理解生命的整體復雜性。我們將思考生物學在解決全球健康危機、糧食安全和環境保護方麵所肩負的重大責任與潛力。通過對生命科學各個層麵的係統梳理，讀者將對“活著”這件事産生更為深刻和敬畏的理解。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對星空和物理學一直抱有濃厚興趣但又缺乏係統學習機會的讀者，我非常慶幸能遇到這本書。它就像一把金鑰匙，為我打開瞭通往宇宙深處和量子世界的大門。我一直對黑洞和蟲洞的神秘現象感到著迷，書中關於這些內容的講解，雖然可能沒有達到專業學者的深度，但對於我這樣的入門者來說，已經足夠讓我驚嘆和滿足。它用簡潔的語言解釋瞭相對論在描述這些現象中的作用，並配以精美的插圖，讓我腦海中構建齣瞭一個清晰的宇宙圖景。同樣，對於量子糾纏、疊加態等概念，書中給齣瞭通俗易懂的解釋，讓我不再覺得它們是隻能存在於理論物理學傢大腦中的“怪誕”現象。這本書的價值在於，它能夠激發普通大眾對科學的興趣，讓他們意識到，即使不是科學傢，也能在探索宇宙的宏大敘事中找到屬於自己的位置和樂趣。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書在邏輯闡述和知識循序漸進方麵做得相當齣色。它並沒有上來就拋齣讓人頭暈的量子力學公式，而是從宏觀的宇宙起源和演化講起，層層遞進，將讀者逐步引入微觀世界的奇妙旅程。從經典物理學到相對論，再到量子力學的萌芽，作者仿佛在為我們搭建一座知識的階梯，每一步都走得穩健而有力。即使是像“不確定性原理”這樣拗口的概念，在書中也能找到清晰的解釋和恰當的比喻，讓人更容易理解其核心含義。我印象深刻的是關於“波粒二象性”的章節，通過一係列生動的實驗演示，讓我對光和物質的 dual nature 有瞭更深刻的認識，不再僅僅是書本上的一個名詞。書中對於一些關鍵的曆史性時刻，例如普朗剋提齣量子假說、愛因斯坦的貢獻等等，也進行瞭詳實的介紹，這讓我對接下來的量子理論發展脈絡有瞭更清晰的認識。閱讀這本書的過程，就像是在聽一位經驗豐富的老師娓娓道來，既有嚴謹的學術性，又不失引人入勝的敘事性，讓我能夠持續地保持學習的興趣和動力。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我驚喜的是它在內容深度和廣度上達到的一個令人贊嘆的平衡。它並沒有為瞭追求通俗而犧牲科學的嚴謹性，也沒有為瞭展現深度而讓普通讀者望而卻步。作者在選取內容時，顯然是經過深思熟慮的，既涵蓋瞭宇宙學的核心概念，如大爆炸、暗物質、暗能量等，也深入淺齣瞭介紹瞭一些量子力學的關鍵理論，如量子隧穿、量子計算的可能性等。更難得的是，書中在講述這些內容時，並沒有迴避它們背後存在的爭議和未解之謎，反而鼓勵讀者去思考這些問題，這是一種非常科學和負責任的態度。我特彆喜歡書中對“哥本哈根詮釋”和“多世界詮釋”等不同量子力學解釋的介紹，雖然我不能完全理解其精髓，但這種多元的視角讓我意識到，科學的探索並非隻有一種標準答案。這本書讓我對宇宙和量子理論有瞭更立體、更全麵的認識，也激發瞭我繼續深入學習的欲望。

評分☆☆☆☆☆

這本《圖解宇宙與量子理論》真是一次令人驚嘆的視覺與智慧的盛宴。從翻開第一頁起，我就被它精美的插圖深深吸引。那些色彩斑斕、構思巧妙的圖示，不再是枯燥的公式和抽象的概念，而是將深邃的宇宙奧秘和微觀世界的奇特現象活靈活現地展現在眼前。看著星係演化的壯麗景象，感受黑洞吞噬一切的神秘引力，再深入到原子核內誇剋與膠子的舞蹈，仿佛自己也化身為一名星際探險傢，又或是潛入粒子深處的微觀嚮導。作者在圖文結閤上花費瞭極大的心思，每一個插圖都仿佛經過精心設計，不僅僅是為瞭美觀，更是為瞭清晰地傳達知識。我尤其喜歡關於量子糾纏的那幾頁，用生動形象的比喻解釋瞭看似違背常理的量子關聯，讓我這個非專業人士也能隱約窺探到其中一絲奇妙的邏輯。這本書真的打破瞭我對科普讀物“晦澀難懂”的刻闆印象，它讓我覺得探索宇宙和理解量子理論，原來可以如此有趣和觸手可及。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常接地氣，充滿瞭人文關懷和對知識的熱情。作者沒有用高高在上的學術腔調，而是用一種平易近人的方式與讀者交流，仿佛是在和一位老朋友探討宇宙的奧秘。很多復雜的科學概念，在作者的筆下變得生動有趣，甚至帶有一絲哲學思辨的色彩。我特彆欣賞作者在描述一些前沿科學問題時，那種既充滿敬畏又鼓勵探索的態度。比如在探討宇宙的最終命運時，書中提齣的幾種可能性，以及伴隨而來的思考，都讓我對人類認知的邊界産生瞭更深的遐想。書中偶爾穿插的一些曆史故事和科學傢的軼聞趣事，也為嚴肅的科學內容增添瞭不少趣味性，讓我感覺這不僅僅是一本科學讀物，更是一本關於人類探索精神的贊歌。總的來說，這本書的語言魅力在於它能夠激發讀者的好奇心，鼓勵他們去思考，去追尋，而不是簡單地接受既定的答案。