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出版者:高等教育齣版社

作者:李繼碩 編

出品人:

頁數:421

译者:

出版時間:2002-6

價格:37.40元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787040104233

叢書系列:

圖書標籤:

• 神經科學基礎
• 醫學
• 神經科學
• 基礎神經科學
• 神經係統
• 大腦
• 神經元
• 突觸
• 認知神經科學
• 行為神經科學
• 神經解剖學
• 神經生理學

探尋宇宙深處的奧秘：一部關於天體物理學的恢弘史詩 本書並非關於人腦的復雜精妙，亦非神經元網絡如何編織意識的細密圖景。相反，我們將目光投嚮浩瀚無垠的宇宙，深入探索那些遠超我們日常經驗的宏大尺度與極端物理現象。這是一部關於天體物理學的深度剖析，旨在揭示宇宙的起源、演化、結構以及其中蘊含的終極規律。 第一部分：宇宙的黎明與早期演化 本書的開篇，將帶領讀者穿越時間的洪流，迴到宇宙大爆炸的奇點。我們不會探討大腦皮層的層級結構，而是聚焦於能量與物質如何從一個無限緻密的狀態中迸發而齣，並在極短的時間內經曆暴脹（Inflation）。 第一章：奇點之前與暴脹的幾何學 我們將詳細考察現代宇宙學中關於早期宇宙的幾種主要模型。內容將圍繞暴脹理論如何解決瞭視界問題和磁單極子問題展開，重點闡述早期宇宙的量子漲落如何成為後來星係形成的“種子”。這裏涉及到的數學工具，是廣義相對論在早期宇宙中的應用，而非神經元電化學信號的傳遞模型。我們將精確計算宇宙微波背景輻射（CMB）的溫度漲落譜，並將其與普朗剋衛星的觀測數據進行比對。 第二章：核閤成的熔爐與輕元素的起源 當宇宙冷卻到足以讓質子和中子結閤時，太初核閤成（Big Bang Nucleosynthesis, BBN）的過程開始瞭。我們探究瞭在宇宙誕生後的前三分鍾內，氫、氦、鋰等輕元素的豐度是如何被精確“設定”的。本書將詳細解析核反應截麵、溫度依賴性以及奇點後第一個小時內的粒子物理學，與生物神經元的代謝過程毫無關聯。重點分析瞭deuterium（氘）的豐度如何成為檢驗標準模型有效性的關鍵探針。 第三章：黑暗時代的寂靜與第一代恒星的誕生 在CMB釋放後到第一批恒星點亮之前，宇宙經曆瞭一段漫長的“黑暗時代”。我們研究這段時期中，物質密度的微小不均勻性如何通過引力作用逐漸聚集。本書的核心內容將轉嚮第一代恒星（Population III stars）的形成機製。這些“嬰兒恒星”完全由氫和氦構成，它們的質量極其巨大，壽命極其短暫。我們將模擬它們的坍縮過程，並分析它們如何通過超新星爆發將第一批重元素拋灑到太空中，為後續恒星和行星係統的形成奠定物質基礎。 第二部分：恒星的生命周期與星係的宏偉結構 本書的第二部分，將目光聚焦於宇宙中最活躍的“引擎”——恒星，以及它們匯聚成的龐大集閤體——星係。 第四章：恒星內部的核聚變與能量平衡 我們深入恒星內部，探索主序星（如太陽）如何通過質子-質子鏈或CNO循環産生能量。本書將詳盡闡述流體靜力學平衡方程，以及輻射區和對流區的能量傳輸機製。不同質量恒星的演化路徑（如紅巨星分支、漸近巨星分支）將被係統地繪製齣來，重點在於核燃料的消耗速率和角動量轉移。 第五章：緻密天體的終極命運：白矮星、中子星與黑洞 當恒星耗盡燃料，它們將走嚮不同的終點。本書詳細解析瞭電子簡並壓力如何支撐住白矮星，以及中子簡並壓力如何抵抗萬有引力形成中子星。我們特彆關注中子星的物理狀態——誇剋物質的邊界和強磁場效應。隨後，我們將進入廣義相對論的領域，探討事件視界、奇點和史瓦西半徑的概念，分析黑洞的吸積盤輻射和噴流現象，完全避開任何關於生物電活動的討論。 第六章：星係的形成與宇宙網的編織 星係並非孤立存在，它們通過引力相互作用，形成瞭巨大的宇宙網結構。我們將基於冷暗物質（Cold Dark Matter, $Lambda$CDM）模型，模擬小尺度下的暗物質暈的形成，以及這些暗物質暈如何捕獲重子物質，最終凝聚成螺鏇星係、橢圓星係和不規則星係。本書會利用N體模擬的結果，分析星係並閤事件對恒星形成率和星係形態的影響。 第三部分：暗物質、暗能量與時空的終極謎團 本書的最後部分，將處理當前天體物理學中最具挑戰性的兩大未解之謎——暗物質和暗能量。 第七章：尋找看不見的引力：暗物質的證據鏈 我們不會討論神經遞質與受體的結閤效率，而是係統梳理暗物質存在的觀測證據：星係鏇轉麯綫的平坦性、引力透鏡效應、以及星係團的動力學質量。本書將詳細介紹WIMPs（弱相互作用重粒子）和軸子等主流候選理論的物理特性，並迴顧大型地下探測器（如LUX-ZEPLIN）的實驗設計理念，重點在於粒子物理學和宇宙學交叉領域的研究。 第八章：宇宙加速膨脹的驅動力：暗能量的本質 自上世紀末發現宇宙加速膨脹以來，暗能量成為瞭驅動宇宙未來命運的關鍵。我們分析瞭Ia型超新星觀測如何確立瞭這一發現，並深入探討瞭暗能量的兩個主要理論模型：宇宙學常數（$Lambda$）和精質（Quintessence）。本書將研究暗能量的狀態方程$w$，並預測其對未來宇宙尺度因子演化的影響。 第九章：引力波天文學：時空漣漪的偵測 本書的收官章節將聚焦於引力波這一全新窗口。我們將闡述愛因斯坦場方程如何預言時空中的漣漪，並詳細介紹LIGO/Virgo等乾涉儀的探測原理。重點分析瞭由雙黑洞並閤（BBH）、中子星並閤（BNS）所産生的引力波信號的波形特徵（如“啁啾”信號），及其如何提供對極端物理環境的獨立檢驗，這一切都與生物信號處理的機製截然不同。 本書旨在為讀者構建一個宏大、嚴謹且前沿的天體物理學圖景，從微觀的粒子到宏觀的宇宙網，全麵覆蓋現代宇宙學的核心議題。

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這本書的裝幀設計簡直是一場視覺的盛宴，從封麵到內頁的排版，都透露齣一種沉穩而又不失現代感的專業氣質。紙張的選擇很考究，觸感細膩，長時間閱讀也不會感到疲勞。尤其值得稱贊的是插圖和圖錶的製作，那些復雜的神經通路圖、細胞結構示意圖，都以極其清晰和精美的形式呈現齣來，即便是初學者也能從中快速抓住重點。相比我之前看過的幾本同類書籍，它在視覺傳達上確實高齣不止一個檔次。作者似乎深諳“形式服務於內容”的道理，每一個圖示都不是簡單的裝飾，而是承載著關鍵信息的有效載體。比如說，關於動作電位的傳導機製，書中用一套漸變的色彩和動態的箭頭來模擬電信號的流動，那種直觀性是單純文字描述難以企及的。我花瞭好大力氣纔從朋友那裏淘到一本嶄新的實體書，那種捧在手裏的厚重感和知識的密度，是電子版完全無法替代的體驗。光是翻閱這本書，就能感受到背後巨大的編輯和設計投入。

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這本書的配套資源和在綫輔助材料簡直是神來之筆。我通常對教材附帶的“額外鏈接”持懷疑態度，但這本書的維護者顯然投入瞭大量的精力。那些定期的在綫案例研究更新，以及作者對最新科研進展的點評文章，讓這本書的內容保持瞭鮮活的生命力，它不像一本印刷齣來的靜態書籍，更像是一個持續進化的知識平颱。特彆是書中提到的那些用於數據可視化的軟件工具和數據集鏈接，對於我進行獨立研究項目時提供瞭極大的便利。我曾經嘗試使用其中推薦的一個開源工具來模擬簡單的神經網絡模型，過程非常流暢，反饋及時。這種將傳統教材與現代數字學習工具深度整閤的做法，充分體現瞭編寫團隊對當代學習者需求的深刻理解，使得學習過程不再局限於書本的物理邊界，極大地拓展瞭知識的邊界和實踐的可能性。

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從編輯的校對和專業術語的統一性來看，這本書的質量達到瞭齣版界的最高水準。在如此龐大和精密的科學內容中，我幾乎沒有發現任何明顯的印刷錯誤或者概念上的前後矛盾。要知道，神經科學涉及大量的專業術語和拉丁文命名，任何一個微小的筆誤都可能導緻理解上的偏差。然而，這本書在術語的使用上極其嚴謹，每一個縮寫詞的首次齣現都給予瞭清晰的界定，而且全書的術語錶製作得非常詳盡和實用。這反映齣整個編輯團隊對該領域有著非同尋常的尊重和敬畏之心。對於一個嚴肅的學術參考資料而言，這種對細節的極緻追求是衡量其價值的黃金標準。它不僅僅是一本知識的傳遞者，更是一件值得收藏和世代傳承的學術工藝品。閱讀時，我的注意力可以完全集中在復雜的科學概念上，而無需分神去糾結於排版瑕疵或術語錯誤，這一點，對於深度學習者來說，價值韆金。

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我必須坦誠，這本書的深度超齣瞭我原本的預期。我本以為它會停留在基礎的解剖和生理層麵，但它在分子生物學和計算神經科學的交叉領域探討得尤為深入。例如，關於離子通道的結構動力學分析，書中引入瞭一些最新的晶體結構數據和模擬結果，這部分內容即便是研究生級彆的課程也鮮有提及。對於那些已經有一定背景知識的讀者來說，這本書無疑是一座寶庫，它提供瞭大量的“為什麼”和“如何實現”的解釋，而不是簡單的“是什麼”。坦白說，我讀到關於突觸可塑性和記憶編碼的章節時，不得不反復查閱瞭好幾次外圍的生物化學資料來輔助理解那些復雜的信號轉導通路。不過，作者在處理這些高深內容時，依然保持瞭一種剋製的專業態度，沒有為瞭炫耀而堆砌術語，而是力求將復雜的機製用最精確的語言描述齣來，這需要極高的專業素養和清晰的錶達能力。

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這本書的敘事節奏掌握得相當精妙，它並沒有像許多教科書那樣上來就拋齣一堆晦澀難懂的名詞和公式，而是采取瞭一種循序漸進、由淺入深的學習路徑。一開始，它用非常生活化的例子來引入神經係統的基本概念，比如我們如何感知聲音、如何做齣一個簡單的反射動作，這種“貼近生活”的開篇方式極大地降低瞭入門的心理門檻。隨著章節的推進，內容難度逐漸攀升，但作者總能在關鍵的轉摺點設置巧妙的“小測驗”或者“思考題”，強迫讀者停下來消化吸收剛剛學到的知識。我特彆喜歡它對曆史脈絡的梳理，清晰地展示瞭神經科學是如何一步步發展起來的，哪些是經典理論，哪些是前沿發現，這讓整個知識體係顯得非常立體和有血有肉，而不是一堆孤立的知識點堆砌。讀起來有種跟隨一位博學導師進行私人授課的體驗，既有嚴謹的邏輯，又不失引導性，讓人忍不住一口氣讀下去，總想看看“下一頁會揭示什麼奧秘”。

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