图解宇宙与量子理论 9787115462107 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[日] 竹内薰 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115462107

商品编码：29860001571

包装：平装-胶订

出版时间：2017-11-01

基本信息

书名：图解宇宙与量子理论

定价：39.80元

作者：竹内薰

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2017-11-01

ISBN：9787115462107

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：大32开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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地心说、日心说、奇点、相对论、物质波、薛定谔方程……这些晦涩难懂的理论在讲什么？主序星、红、白矮星、超新星、中子星、星际气体……这些星体有什么区别？强子、粒子、反粒子、超子、夸克、原子……这些基本粒子与宇宙有什么关系？伽马射线、黑洞、暗物质……这些星际物质暗示了什么？这本书用图表和漫画的形式一一为我们解答以上问题。从粒子到星系，本书生动直观地讲解了深奥的宇宙学知识；从微观到宏观，本书形象有趣地阐述了晦涩的量子理论。丹麦哥本哈根大学玻尔研究所粒子宇宙学博士后研究员蒋S为本书进行专业审校。

内容提要

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本书是一本宇宙学科普读物，从原子等微观粒子，到主序星、红、白矮星等恒星，以及宇宙中的暗物质，作者一一进行了详尽地解读。本书将宏观的宇宙与微观的粒子相结合，用数学工具和想象力为读者描绘出婴儿宇宙、平行宇宙、创造粒子的“超弦”等奇异的概念。

目录

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作者介绍

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【日】竹内薰 主编 1960年生于东京。爱猫科学作家。在东京大学理学系毕业后，又拿到了麦吉尔大学（加拿大）的理科博士学位。除了撰写一些科技类图书，还担任电视台的评论员、广播电台的主持人，解说数学类节目，并为报刊杂志撰写小专栏，参加各种各样的科普活动。 他的著作有《猫耳少女的量子理论》、《主见过强的人和没有主见的人》、《成就卓著的科学家们》（以上为PHP研究所版权所有）、《驹大数学特别集中讲座》（与他人共同编著，扶桑社版权所有）、《狄奥尼修之耳》（德间文库版权所有）等。蒋S 专业审校 现为丹麦哥本哈根大学玻尔研究所博士后研究员。2015年获得美国加州大学戴维斯分校博士学位，曾获2013年全美 LHC-TI项目荣誉研究生奖学金，2014年度国家自费留学生奖学金以及加州大学毕业生杰出学术成就奖等多项大奖和荣誉 。研究领域为超标准模型的粒子物理以及粒子宇宙学，已在希格斯物理、超对称物理、暗物质、额外维时空以及有效场理论等方向开展研究。目前主要致力于研究与早期宇宙相关联的粒子宇宙学问题。至今在国际一级学术刊物上发表论文二十余篇（包括高影响因子的物理评论快报两篇），论文总引用数近千次，同时担任JHEP, Phys. Rev. D, Nucl. Phys. B, Mod. Phys. Lett. A等国际一级期刊论文审稿人。

文摘

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序言

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探索生命奥秘：从细胞到生态系统的宏大叙事 第一部分：生命的基石——细胞的精妙设计与运作 1. 细胞的构造与功能：微观世界的建筑学 本书将带领读者深入微观领域，解剖生命的最小功能单位——细胞。我们将从细胞膜的精巧结构入手，探讨这道生物界最关键的屏障如何调控物质的进出，维持细胞内环境的稳定。重点解析细胞质中各种细胞器的工作机制： 细胞核（The Nucleus）： 基因信息的存储与调控中心。我们将详细阐述DNA如何被组织成染色质，以及转录和翻译如何将遗传蓝图转化为生命活动所需的蛋白质。 线粒体（Mitochondria）： 细胞的能量工厂。深入探讨有氧呼吸的完整过程，揭示ATP（三磷酸腺苷）这一生命通用能量货币是如何被高效生产出来的。 内质网与高尔基体（ER & Golgi Apparatus）： 蛋白质的合成、修饰与运输网络。追踪蛋白质从核糖体开始，经过内质网的折叠与质量控制，最终被运往高尔基体进行“包装”和“邮寄”的完整路径。 溶酶体与过氧化物酶体（Lysosomes & Peroxisomes）： 细胞的回收与净化系统，学习细胞如何处理废物和进行自我降解。 2. 细胞间的交流与协作：无形的通讯网络 生命并非孤立的个体，细胞间的信号传递是多细胞生物得以存在的前提。本章重点阐述细胞信号传导的复杂机制： 信号分子与受体： 荷尔蒙、神经递质等信息载体如何被细胞表面的特异性受体捕获。 信号转导通路： 从细胞膜到细胞核的级联反应，例如G蛋白偶联受体通路和酪氨酸激酶通路，如何将外部信号放大并转化为内部的生物学响应。 细胞粘附与连接： 探讨不同类型的细胞连接（紧密连接、桥粒、缝隙连接）在组织形成和功能维持中的作用，理解它们如何确保器官的完整性。 3. 细胞的生命周期与调控：永恒的更新与精确的凋亡 生命在于运动和更新，细胞的增殖与死亡遵循着严格的程序。 细胞周期： 详细描绘G1、S、G2和M期，重点分析关键检查点（Checkpoints）如何确保DNA复制的准确性。 细胞分裂： 对有丝分裂和减数分裂的步骤进行直观对比，理解它们在个体生长和生殖中的不同意义。 程序性细胞死亡（Apoptosis）： 探讨细胞凋亡的分子机制，理解这是维持组织稳态、清除受损细胞的关键“自杀”程序，并简要提及异常凋亡与疾病的关系。 --- 第二部分：遗传的奥秘——基因、进化与生物多样性 4. 遗传物质的结构与表达：生命的蓝图 本章将深入探讨遗传信息的载体——核酸，并解析其如何控制生命活动。 DNA的结构与复制： 回顾沃森与克里克的双螺旋模型，详细解析DNA半保留复制的精确过程，以及DNA修复机制如何维持遗传的稳定性。 基因表达的调控： 探究原核生物和真核生物中基因开启和关闭的复杂开关。特别关注表观遗传学（Epigenetics）——如DNA甲基化和组蛋白修饰——如何影响基因的长期沉默或激活，而不改变DNA序列本身。 RNA的多面手角色： 从信使RNA（mRNA）到转运RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA），以及新发现的调控性RNA（如miRNA），理解它们在蛋白质合成中的具体分工。 5. 进化论的基石：自然选择与物种起源 从孟德尔的豌豆实验到达尔文的自然选择理论，我们将构建一个清晰的进化论框架。 群体遗传学基础： 介绍等位基因频率、基因漂变和基因流等概念，解释这些因素如何在种群层面驱动进化。 自然选择的类型与实例： 分析定向选择、稳定化选择和分裂选择，并结合具体的生物学案例（如抗生素耐药性、工业黑化现象）来阐明选择压力的作用。 物种形成与生物多样性： 探讨隔离（地理隔离与生殖隔离）如何导致新物种的出现，并概述主要的系统发生学分类方法，帮助读者理解地球上生命形式的演化谱系。 --- 第三部分：整合的生命系统——生理学与生态学透视 6. 复杂系统的生理运作：人体的集成化管理 我们将以人体为例，解析多个器官系统如何协同工作以维持生命。 神经与内分泌系统的整合控制： 比较神经信号的快速、短暂性与激素信号的缓慢、持久性，重点阐述下丘脑-垂体轴如何成为内分泌系统的总指挥部。 循环与呼吸系统的效率： 探讨血红蛋白如何高效地捕获和释放氧气，以及肺泡和毛细血管间气体交换的物理学原理，确保全身细胞的氧气供应。 免疫系统的双重防御： 区分先天性免疫（第一道防线）和适应性免疫（记忆与特异性），深入解析B细胞和T细胞如何识别和清除病原体，并简要介绍疫苗的作用机制。 7. 生态学视角：生物与环境的相互作用 将视野从个体扩展到群体和栖息地，理解生物圈的动态平衡。 种群动态与增长模型： 分析指数增长（J型曲线）和逻辑斯蒂增长（S型曲线）的差异，以及环境容纳量（K值）的决定因素。 群落结构与相互作用： 剖析捕食、竞争、共生（互利共生、偏利共生、寄生）等核心关系如何塑造生物群落的结构和物种丰富度。 能量流动与物质循环： 追踪生态系统中的能量金字塔（十的平方法则），并详细阐述碳、氮、水等关键元素的生物地球化学循环，强调人类活动对这些循环的干扰。 --- 结语：生命科学的未来展望 本书的最后部分将聚焦于当代生命科学的前沿领域，例如基因编辑技术（CRISPR-Cas9）如何重塑遗传学研究，以及系统生物学如何通过大数据分析来理解生命的整体复杂性。我们将思考生物学在解决全球健康危机、粮食安全和环境保护方面所肩负的重大责任与潜力。通过对生命科学各个层面的系统梳理，读者将对“活着”这件事产生更为深刻和敬畏的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本《图解宇宙与量子理论》真是一次令人惊叹的视觉与智慧的盛宴。从翻开第一页起，我就被它精美的插图深深吸引。那些色彩斑斓、构思巧妙的图示，不再是枯燥的公式和抽象的概念，而是将深邃的宇宙奥秘和微观世界的奇特现象活灵活现地展现在眼前。看着星系演化的壮丽景象，感受黑洞吞噬一切的神秘引力，再深入到原子核内夸克与胶子的舞蹈，仿佛自己也化身为一名星际探险家，又或是潜入粒子深处的微观向导。作者在图文结合上花费了极大的心思，每一个插图都仿佛经过精心设计，不仅仅是为了美观，更是为了清晰地传达知识。我尤其喜欢关于量子纠缠的那几页，用生动形象的比喻解释了看似违背常理的量子关联，让我这个非专业人士也能隐约窥探到其中一丝奇妙的逻辑。这本书真的打破了我对科普读物“晦涩难懂”的刻板印象，它让我觉得探索宇宙和理解量子理论，原来可以如此有趣和触手可及。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书在逻辑阐述和知识循序渐进方面做得相当出色。它并没有上来就抛出让人头晕的量子力学公式，而是从宏观的宇宙起源和演化讲起，层层递进，将读者逐步引入微观世界的奇妙旅程。从经典物理学到相对论，再到量子力学的萌芽，作者仿佛在为我们搭建一座知识的阶梯，每一步都走得稳健而有力。即使是像“不确定性原理”这样拗口的概念，在书中也能找到清晰的解释和恰当的比喻，让人更容易理解其核心含义。我印象深刻的是关于“波粒二象性”的章节，通过一系列生动的实验演示，让我对光和物质的 dual nature 有了更深刻的认识，不再仅仅是书本上的一个名词。书中对于一些关键的历史性时刻，例如普朗克提出量子假说、爱因斯坦的贡献等等，也进行了详实的介绍，这让我对接下来的量子理论发展脉络有了更清晰的认识。阅读这本书的过程，就像是在听一位经验丰富的老师娓娓道来，既有严谨的学术性，又不失引人入胜的叙事性，让我能够持续地保持学习的兴趣和动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常接地气，充满了人文关怀和对知识的热情。作者没有用高高在上的学术腔调，而是用一种平易近人的方式与读者交流，仿佛是在和一位老朋友探讨宇宙的奥秘。很多复杂的科学概念，在作者的笔下变得生动有趣，甚至带有一丝哲学思辨的色彩。我特别欣赏作者在描述一些前沿科学问题时，那种既充满敬畏又鼓励探索的态度。比如在探讨宇宙的最终命运时，书中提出的几种可能性，以及伴随而来的思考，都让我对人类认知的边界产生了更深的遐想。书中偶尔穿插的一些历史故事和科学家的轶闻趣事，也为严肃的科学内容增添了不少趣味性，让我感觉这不仅仅是一本科学读物，更是一本关于人类探索精神的赞歌。总的来说，这本书的语言魅力在于它能够激发读者的好奇心，鼓励他们去思考，去追寻，而不是简单地接受既定的答案。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对星空和物理学一直抱有浓厚兴趣但又缺乏系统学习机会的读者，我非常庆幸能遇到这本书。它就像一把金钥匙，为我打开了通往宇宙深处和量子世界的大门。我一直对黑洞和虫洞的神秘现象感到着迷，书中关于这些内容的讲解，虽然可能没有达到专业学者的深度，但对于我这样的入门者来说，已经足够让我惊叹和满足。它用简洁的语言解释了相对论在描述这些现象中的作用，并配以精美的插图，让我脑海中构建出了一个清晰的宇宙图景。同样，对于量子纠缠、叠加态等概念，书中给出了通俗易懂的解释，让我不再觉得它们是只能存在于理论物理学家大脑中的“怪诞”现象。这本书的价值在于，它能够激发普通大众对科学的兴趣，让他们意识到，即使不是科学家，也能在探索宇宙的宏大叙事中找到属于自己的位置和乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我惊喜的是它在内容深度和广度上达到的一个令人赞叹的平衡。它并没有为了追求通俗而牺牲科学的严谨性，也没有为了展现深度而让普通读者望而却步。作者在选取内容时，显然是经过深思熟虑的，既涵盖了宇宙学的核心概念，如大爆炸、暗物质、暗能量等，也深入浅出了介绍了一些量子力学的关键理论，如量子隧穿、量子计算的可能性等。更难得的是，书中在讲述这些内容时，并没有回避它们背后存在的争议和未解之谜，反而鼓励读者去思考这些问题，这是一种非常科学和负责任的态度。我特别喜欢书中对“哥本哈根诠释”和“多世界诠释”等不同量子力学解释的介绍，虽然我不能完全理解其精髓，但这种多元的视角让我意识到，科学的探索并非只有一种标准答案。这本书让我对宇宙和量子理论有了更立体、更全面的认识，也激发了我继续深入学习的欲望。