科学的睿智与美妙——天地之间与物含妙理 师汉民 9787040288957 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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师汉民 著

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• 师汉民

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040288957

商品编码：29499773264

包装：平装

出版时间：2010-07-01

基本信息

书名：科学的睿智与美妙——天地之间与物含妙理

定价：29.00元

作者：师汉民

出版社：高等教育出版社

出版日期：2010-07-01

ISBN：9787040288957

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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纵谈科学的探索与发现，破解世界科学的谜团，剖析科学家的心路历程，与读者共赏科学的睿智与美妙，领略宇宙的博大精深。
本书既反映历史上一些重要的科学发现，又介绍当代新兴的学术思想以及人类所面临的紧迫问题。
全书讲述透彻、生动，有益于高中生、大学生以及科研工作者启迪思维，开拓视野，丰富知识，增强责任感。

内容提要

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本书由21篇科学散文组成，分为“天地之间”和“物含妙理”两篇，谈天说地，评点人生，剖析物理。这些文章在传授科学知识时注意揭示其背后的哲理；在介绍科学成果时注意说明其秉持的方法；在讲述科学史实时注意阐发其所包含的情趣。
此书适合具有高中以上文化水平的读者阅读；适合作为各专业大学生的课外读物。
与此书配套出版的还有另一本书：《科学的睿智与美妙——数蕴玄学与面对复杂》，该书由29篇科学散文组成，分为“数蕴玄学”和“面对复杂”两篇。
作者希望以此书向高中生、大学生及社会大众提供一份获取科学知识、学习科学方法、领略科学旨趣的“知识套餐”。

目录

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篇 天地之间
1.大地悬空——我们站在哪里？
大地下面竟然没有任何支持物
大地是球形的
地球有多大？
我们脚下的大地在飞奔
为什么感觉不到大地在运动？
地球不过是一九微不足道的小球
2.大陆漂移——一个惊世骇俗学说的曲折经历
魏格纳其人
大陆漂移说的基本思想
激烈的反对和严厉的批评
人走茶凉
真理终究会闪光
感言
3.天外有天——我们并不是宇宙的中心
古人以为地球是宇宙的中心
原来，太阳才是太阳系的中心
其实，太阳也不是太阳系的中心，更不是
宇宙的中心
宇宙根本就没有一个中心
话说回来
4.仰望星空——层次分明，秩序井然的宇宙
太阳系巡礼
银河系揽胜
河外星系和星系团远眺
宇宙疑云
5.皓月当空——告诉你一个真实的月球
月亮，千古吟咏的对象
月球，深入探索的天体
月球，死寂世界
月球资源，值得开发的宝藏
对月亮的错觉
对月相的误解
月食的戍因
理解潮汐
6.开天辟地——宇宙大爆炸和宇宙学
多普勒效应和红移现象
哈勃定律
我们的宇宙在膨胀
宇宙大爆炸和宇宙学
热大爆炸宇宙模型的前提假设和理论基础
宇宙大爆炸的过程
宇宙大爆炸的证据
几个疑难问题
7.前途未卜——宇宙将走向何方？
三种可能的宇宙模型难于取舍
宇宙正在加速膨胀
极大熵一说
恒星的起源和演化
宇宙能否“万寿无疆”？
8.幸运人生——善待生命，珍惜资源
严格控制的宇宙演化初始条件
调整的物理参数
得天独厚的地球条件
恰到好处的地球公转
艰难曲折的生物进化历程
极度复杂的生命结构
多次博弈的传宗接代过程
9.拯救家园——满日疮痰活地球
危哉地球
淡水紧缺，水质恶化
我国水资源的窘况
土地荒漠化
温室效应危害
臭氧层空洞
核战争的威胁
未雨绸缪应对大劫难
如果人类真的消失了……
拯救地球家园刻不容缓

第二篇 物含妙理
10.落体之争——一场战常识与的论战
独立的思考和有力的反诘
错误的成见从何而来
物体下落的快慢为什么与它的质量无关？
关于方法论的一个诠释
11.动者恒动——不受力的物体也会运动吗？
一个持续了几千年的误解
变速运动和加速度
牛顿的力学定律
牛顿的力学定律为什么与我们的生活常识相冲突？
牛顿力学在什么坐标系中成立？
12.振动勺波——无处不在的一种运动方式
单摆及其振动
弦上的波动
音乐与振动
机械波种种
13.动静有别——莫把动态当静态
什么是动态问题
动态系统的复杂响应方式
动态系统操控中的危险所在
动态系统的超常性
14.苹果树下——万有引力遐思
地心引力和万有引力
万有引力定律的深远含义
科事如神的天体力学
15.挑战引力——通向太空之路
地心引力的强度
挣脱地球的引力需要高速度
抗街地球的引力也需要高速度
挑战引力需要巨大的能量
火箭是提供巨大的发射速度的理想工具
航天和航空大不相同
16.兼视则明——奇妙的双目视觉
眼睛和针孔相机
人和动物的双目视觉
立体画，受欺的视觉
光泽感的实质
计算机双目视觉技术
单眼也能够产生立体视觉效果吗？
注记
17.探做发隐——窥视微观世界的奥秘
从宇观进入微观的台阶
分子世界
激荡磅礴说气体
阵列整齐话晶格
敲开原子探究竟
物质的结构层次有无止境？
18.光行有速——光速及其深远含义
伽利略测定光速的尝试
测定光速的天文观测方法
测定光速的机械方法
基于电磁波理论推断和测定光速
光速的特异秉性
19.波粒之争——光是什么？
前奏
风波骤起，波粒之争拉开帷幕，微粒说暂居强势
证据迭出，波动说开始反击
光电效应，微粒说绝处逢生
电子是波，微粒说后院起火
微观世界的波粒二象性
20.时空漫淡——先哲聚首话时空(上)
惯性坐标系与伽利略变换
惯性坐标系与洛伦兹变换
四维时空连续区
21.时空漫谈——先哲聚首话时空(下)
狭义相对性原理的困难
牛顿万有引力定律的局限性和不足
等效原理及其推论
高斯坐标和广义相对性原理.
基于广义相对性原理的引力理论
结语：时空观的革命
进一步阅读的书籍
跋语

作者介绍

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师汉民，华中科技大学机械科学与工程学院教授，博士生导师。1962年华中工学院机械工程系机械制造专业本科毕业，1965年该校研究生毕业。曾在英国伯明翰大学进修两年，在美国密歇根大学任访问教授一年，香港科技大学任访问教授两个月。 曾任国家自然科学基金委员会机

文摘

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序言

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《宇宙深处的奥秘：星辰的絮语与物质的低语》 作者： （此处为虚构作者名，例如：艾伦·霍尔姆斯） 出版社： （此处为虚构出版社名，例如：普罗米修斯之火出版社） ISBN： （此处为虚构ISBN，例如：978-1-234567-89-0） 内容简介： 这是一部旨在带领读者跨越宏伟宇宙的边界，深入探索物质与能量最本质的奥秘的著作。作者以深邃的洞察力和流畅的笔触，将那些隐藏在宇宙深处的规律、现象和深刻哲思，以一种既严谨又富有诗意的方式呈现给求知若渴的读者。本书并非对某一特定学科的照搬，而是力图勾勒出一幅宏大的科学图景，揭示支撑我们存在的世界背后那令人惊叹的智慧与和谐。 第一部分：星辰的低语——宇宙的宏观叙事 本书的开篇，我们将一同踏上一段穿越时空的旅程，从我们熟悉的地球出发，飞向浩瀚无垠的宇宙。作者将以一种前所未有的视角，描绘宇宙的诞生与演化。从宇宙大爆炸的奇点，到星系的形成与演化，再到黑洞的神秘存在，我们得以窥见宇宙在数十亿年的尺度上所经历的壮丽变迁。 宇宙的起源与演化： 文章将深入浅出地探讨宇宙学中最前沿的理论，例如暴胀理论、暗物质和暗能量的假说，以及宇宙背景辐射所蕴含的宝贵信息。作者不会止步于理论的陈述，而是会通过形象的比喻和生动的描绘，帮助读者理解这些抽象的概念，感受宇宙从混沌走向秩序的奇妙过程。例如，将宇宙的膨胀比作一块正在被吹大的气球，将星系的形成描绘成宇宙中的“点石成金”的艺术，从而让读者在轻松的阅读中建立起对宇宙宏观结构的认知。 星系的舞蹈与黑洞的吞噬： 我们将跟随作者的指引，漫游于星系丛林之中，感受不同类型星系的独特魅力——从纤细的旋涡星系到古老的椭圆星系。书中将详细介绍恒星的生命周期，从星云中的孕育，到燃烧自己释放光和热，最终以超新星爆发或白矮星、中子星、黑洞等形态归于沉寂。而对于黑洞这一宇宙中最神秘的存在，作者将以引人入胜的方式揭示它的形成机制、霍金辐射理论以及它对时空本身的扭曲影响。读者将了解到，黑洞并非只是“吞噬一切”的怪物，它更是宇宙演化和物质循环的重要参与者。 生命的可能与宇宙的孤独： 在宏伟的宇宙图景中，生命的存在显得尤为珍贵。本书将触及宇宙生命起源的猜想，例如地外生命存在的可能性，以及寻找宜居星球的最新进展。我们将思考，在如此广袤的宇宙中，生命是普遍的还是稀有的？这种思考将引导读者进入更深的哲学层面，反思人类在宇宙中的位置，以及我们对生命意义的探寻。 第二部分：物质的低语——微观世界的奇妙构造 当我们的目光从宏大的宇宙收回到微观层面，另一个同样令人着迷的奇妙世界展现在眼前。本书将深入探索构成宇宙万物的基本粒子及其相互作用，揭示隐藏在看似寻常事物背后那令人惊叹的精妙设计。 粒子的乐章：原子与亚原子世界： 作者将带领读者走进原子核的世界，解析质子、中子、电子的构成，以及它们如何通过电磁力、强核力、弱核力这些基本力的作用而结合在一起。我们将了解量子力学中的“不确定性原理”和“波粒二象性”，理解微观粒子行为的奇异之处，以及这些微观行为如何宏观地影响着我们所见的万事万物。书中将避免冗长的数学推导，而是通过类比和形象的图示，让读者理解量子世界的“不可思议”。例如，将电子的轨道比作行星绕日的轨道，但又强调其内在的概率性，从而揭示量子世界的独特性。 基本粒子的家族与相互作用： 本部分将详细介绍标准模型中的基本粒子，例如夸克、轻子、玻色子等，以及它们之间通过传递力载子（如光子、胶子、W和Z玻色子）进行的相互作用。我们将了解，正是这些看似渺小的粒子和它们之间的微妙互动，构成了我们所见的各种物质形态，从坚硬的岩石到流动的空气，再到生命的有机分子。作者将以一种“粒子寻宝”的方式，带领读者认识这个微观粒子家族，理解它们各自扮演的角色和它们之间“交流”的方式。 能量的形态与守恒： 能量是宇宙的驱动力，本书将深入探讨能量的各种形态，例如动能、势能、热能、光能、核能等，以及它们之间如何相互转化。我们将深入理解能量守恒定律这一物理学中最基本、最重要的定律之一，认识到能量在宇宙中永恒的流动与转化，但总量却保持不变。本书将通过生活中的生动例子，例如水力发电、太阳能利用，来阐释能量转化的原理，让读者深刻理解能量在自然界中的普遍性和重要性。 对称性与美学： 在探索物质世界的过程中，作者将不经意间揭示出隐藏在物理定律背后的深刻对称性。从原子内部的电子排布到基本粒子的相互作用，对称性无处不在，并且是理解自然规律的关键。本书将强调，科学的美感恰恰体现在这种简洁而普遍的对称性之中，它不仅是数学上的优美，更是宇宙本身所蕴含的内在和谐与秩序的体现。我们将看到，科学的探索不仅是为了理解，也是一种对美的发现与欣赏。 第三部分：天地之间的智慧——科学的边界与未来的启示 本书的第三部分，将视角从具体的科学现象，提升到对科学本质、人类认知边界以及科学与哲学、艺术关系的思考。作者鼓励读者在理解科学知识的同时，也去感受科学所带来的智慧与启迪。 科学方法论的思考： 作者将回顾科学发展史上的重要里程碑，探讨科学方法论的演进。从观察、假设、实验到理论的建立和修正，我们将理解科学是如何一步步揭示自然奥秘的。本书将强调科学的批判性、实证性和可证伪性，以及科学知识的不断发展与更新。同时，也会讨论科学的局限性，以及在面对未知时，科学所扮演的角色。 科学、哲学与艺术的交融： 本书强调，科学并非孤立的学科，它与哲学、艺术有着深刻的联系。科学的发现往往能够启发哲学思考，而哲学思想又能够为科学研究提供方向。艺术则通过对自然现象的独特表现，能够丰富我们对科学美的感知。作者将通过对科学史上的伟大人物及其思想的解读，来展现这种跨学科的融合之美，鼓励读者用更广阔的视野来看待科学。 人类认知的边界与未来展望： 随着科学技术的飞速发展，人类的认知边界正在不断被拓展。本书将探讨一些前沿的科学问题，例如意识的本质、宇宙的终极命运、以及人工智能的发展可能带来的挑战与机遇。作者将以一种开放而审慎的态度，鼓励读者去思考这些问题，并对人类未来的科学探索之路进行展望，激发读者对未知世界的探索欲。 结语： 《宇宙深处的奥秘：星辰的絮语与物质的低语》是一部献给所有对宇宙充满好奇、对知识充满渴望的读者的作品。它将带领你走进一个令人屏息的科学殿堂，在那里，你将体验到宇宙的宏伟与物质的精妙，感受到科学的严谨与智慧的光辉。这本书不仅仅是一次知识的传授，更是一场思想的盛宴，它将激发你对世界更深层次的理解与热爱，让你在仰望星空或观察细微之处时，都能感受到那份来自天地之间的睿智与美妙。

评分☆☆☆☆☆

初读这本书，脑海中浮现的是浩瀚的宇宙，星辰大海的奥秘，从宏观到微观，从粒子到星系，它仿佛为我打开了一扇通往未知世界的大门。那些关于宇宙起源、黑洞吞噬、暗物质神秘面纱的探讨，让我对脚下这片土地之外的广阔空间产生了无限遐想。作者以一种诗意而又不失严谨的笔触，描绘了科学探索的伟大进程，那些历经无数个日夜、无数次失败才得以揭示的真理，在字里行间闪耀着智慧的光芒。我仿佛看到伽利略在望远镜前仰望星空，牛顿在苹果坠落中洞察万有引力，爱因斯坦在相对论的光芒中重新定义时空。这本书不仅仅是知识的堆砌，更是一种精神的传承，是对人类好奇心和求知欲最生动的诠释。每一次翻页，都像是在与一位博学的智者对话，他引导我穿越时空的界限，去感受科学之美，去领悟宇宙运行的规律。它让我明白，科学并非冷冰冰的公式和数据，而是充满着对生命、对世界最深沉的热爱和探索。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，就像在进行一场智力探险，每一次深入，都能挖掘出新的宝藏。它不仅限于对宏观世界和生命科学的介绍，更是在微观层面，揭示了物质世界的底层逻辑。从量子力学的奇特现象，到原子内部的电子跃迁，再到DNA双螺旋结构的精妙编码，书中那些关于“物含妙理”的阐述，让我对我们所处的现实世界有了全新的认识。我开始思考，构成我们身体的粒子，是如何遵循着那些我们尚未完全理解的规则运动？信息又是如何通过复杂的化学键和电信号，在生物体内传递？书中那些关于统计物理、热力学定律的解释，也让我对许多日常现象有了更深刻的理解，比如为什么一杯热咖啡会逐渐冷却，为什么信息的传递需要能量。它鼓励我去质疑，去思考，去尝试从更深层次的原理去理解身边的一切。

评分☆☆☆☆☆

这本书让我对“天地之间”这个概念有了全新的理解。它不再仅仅是指物理空间上的距离，而是包含了时间和存在的深度。从宇宙大爆炸的起点，到可能存在的终点，从微观粒子的相互作用，到宏观星系的演化，它构建了一个连接万物的完整图景。书中关于宇宙学、天体物理的章节，让我看到了人类在有限的生命里，试图理解无限宇宙的宏大叙事。那些关于膨胀的宇宙，关于黑洞的边界，关于多重宇宙的猜想，都让我对我们所处的世界，产生了更加谦卑和敬畏的感受。我意识到，我们所拥有的知识，不过是浩瀚海洋中的一滴水。这本书也让我看到了科学作为一种探索工具的强大力量，它能够将我们从感官的局限中解放出来，去触及那些肉眼无法看见、思维难以想象的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最深刻的感受，是它将那些原本抽象、复杂的科学概念，以一种极其生动、形象的方式呈现在我面前。比如，在讲述生命起源的章节，作者并没有枯燥地罗列化学反应方程式，而是通过想象地球早期环境的极端条件，描述了生命如何从无到有、从简单到复杂的演化过程，仿佛一部跌宕起伏的史诗。我能清晰地“看到”原始汤中的分子碰撞、聚合，感受到第一个细胞诞生的不易与伟大。同样，在探讨生物多样性时，书中关于进化论的阐述，也让我摆脱了刻板印象，理解了基因突变、自然选择这些概念是如何在漫长的时间里，塑造出我们今天所见到的各种奇妙生命形态。那些关于昆虫的惊人适应性，植物的生存智慧，甚至微生物的微观世界，都让我叹为观止。它让我明白，生命本身就是一部最宏大、最精巧的科学剧本，每一段情节都充满了令人惊叹的设计和巧思。

评分☆☆☆☆☆

这本书不仅仅是关于“科学”本身，更是在展现“科学”的“美妙”。它让我看到了科学研究背后那些永不枯竭的好奇心，那些为了真理不懈追求的精神。我能感受到科学家们在面对未知时的敬畏，以及他们在拨开迷雾后，发现规律时的那种纯粹的喜悦。书中对于科学发展史的穿插，让我看到了人类文明在科学驱动下，一步步迈向更高级阶段的辉煌历程。那些关于科学发现的偶然性与必然性，关于理论构建的优雅与力量，都让我对“科学”这个词本身，产生了更加深刻的敬意。它不仅仅是知识的传递，更是一种对人类智慧和创造力的赞颂。读完之后，我感觉自己仿佛站在了人类文明的肩膀上，看到了更远的风景，感受到了更广阔的天地。