线性代数

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出版者:清华大学出版社
作者:刘吉佑
出品人:
页数:156
译者:
出版时间:2007-2
价格:15.00元
装帧:平装
isbn号码:9787302142126
丛书系列:
图书标签:
  • 自考教材
  • 线性代数
  • 矩阵
  • 向量
  • 行列式
  • 特征值
  • 特征向量
  • 线性方程组
  • 向量空间
  • 数学
  • 高等数学
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具体描述

《线性代数习题详解》在编写过程中充分考虑到自考生自学时的困难,解题过程比较详尽,书中还附有自学考试大纲与题型举例及解答,以方便读者自学时参考。

好的,这是一本名为《星际航行与量子纠缠》的图书的详细简介,内容涵盖了天体物理学、高维空间几何、以及超越经典认知的物理现象,完全不涉及线性代数的主题。 --- 星际航行与量子纠缠:宇宙的深层结构与旅行的未来 导言:超越地平线的视野 自古以来,人类便仰望星空,试图理解那浩瀚宇宙的本质。本书《星际航行与量子纠缠》旨在将读者从牛顿力学的舒适区,推向爱因斯坦广义相对论的边界,并进一步深入到量子力学的奇异领域。我们探讨的不是平面的、可预测的规则,而是宇宙在极端条件下的表现——从黑洞的视界到信息在空间中瞬时传递的可能性。本书的核心在于勾勒出未来星际旅行的技术蓝图,并解析支撑这些蓝图的深层物理机制。我们聚焦于时空几何的弯曲、物质的极端形态,以及信息传递的非定域性,这些是理解宇宙终极奥秘的关键。 第一部分:时空几何与超光速的梦想 本部分专注于宏观宇宙学与广义相对论的实际应用,探讨了如何利用宇宙自身结构来实现快速的星际机动,而非依赖于传统的火箭推进。 第一章:黎曼几何的宇宙观 我们首先需要建立一个全新的空间感。爱因斯坦告诉我们,引力不是一种力,而是物质和能量对时空结构的扭曲。本章将细致地剖析黎曼几何的基本概念——测地线、曲率张量和里奇标量。这些数学工具是描述行星轨道乃至宇宙整体膨胀的语言。我们不会纠结于抽象的代数运算,而是侧重于这些几何量如何物理地影响我们的体验:例如,在一个强引力场中,时间流逝的差异(时间膨胀)如何成为星际航行中必须精确计算的因素。 第二章:曲速驱动的理论基础 曲速驱动(Alcubierre Drive)是目前最接近“科幻成真”的星际旅行理论。本章将深入探讨其核心:负能量密度的需求。我们将详细分析爱因斯坦场方程在极度扭曲时空中的解,解释为什么需要“负质量”或“奇异物质”来创造一个包裹飞船的时空泡,使其相对于外部时空静止,而时空本身则在前方收缩、后方膨胀。我们还将评估现有理论中对这种奇异物质的需求量,并探讨利用卡西米尔效应(Casimir Effect)等量子现象来模拟或产生所需负能量的理论可能性。 第三章:引力透镜与导航的挑战 在跨越数光年的旅程中,传统的基于恒星位置的导航方法将失效。本章讨论如何利用引力透镜效应进行深空导航。遥远星系的背景光在经过前景星系团时会被弯曲,形成独特的“爱因斯坦环”或多重图像。我们分析如何通过分析这些畸变的图像,实时反演出飞船在三维空间中的精确位置,以及如何利用强引力源的引力场梯度作为“宇宙中的灯塔”来校准航向。 第二部分:量子世界与信息的不确定性 星际航行不仅是空间距离的问题,也是信息处理的极限问题。本部分将跃入微观尺度,考察量子物理如何挑战我们对实在、距离和速度的传统认知。 第四章:量子纠缠的非定域性 量子纠缠被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”。本章将详尽阐述贝尔不等式的实验验证及其哲学含义。我们关注的重点是纠缠粒子之间状态关联的瞬时性,即使它们相隔数十亿光年。我们将区分“信息传递”与“状态关联”的本质区别,探讨为什么这种关联性本身不能用于超光速通信,但它却是未来量子加密和量子传感器的基石。理解纠缠的非定域本质,是理解宇宙在最基本层面连接方式的关键。 第五章:量子隧道效应与物质操控 量子力学中的隧道效应允许粒子“穿过”理论上无法逾越的能量势垒。本章探讨如何将此原理应用于物质的微观工程,而非宏观旅行。例如,在设计超高效的聚变反应堆核心时,精确控制氘核和氚核的量子隧穿概率,可以极大地提高反应效率。此外,我们还将讨论利用这种效应在极高压强下合成新元素或稳定奇异物质形态的前沿研究。 第六章:量子引力与普朗克尺度 广义相对论和量子场论在极高能量密度下发生冲突,我们仍在寻找统一两者的“量子引力”理论。本章概述当前主流的框架——弦理论和圈量子引力(Loop Quantum Gravity)。我们将专注于弦理论中的“额外维度”概念,探讨这些维度是如何被卷曲(Compactified)的,以及它们可能如何影响我们低维空间中的物理常数。圈量子引力则将时空本身视为离散的“量子泡沫”,这种对时空连续性的根本性颠覆,对理解宇宙的起源(大爆炸的奇点)具有至关重要的意义。 第三部分:极端环境下的生存与观测 星际旅行意味着必须面对宇宙中最极端的环境,包括高能辐射和时空曲率的剧烈变化。 第七章:宇宙射线防护与磁场工程 当飞船接近光速或穿越致密星际介质时,高能宇宙射线构成了致命威胁。本章详细分析如何利用强大的等离子体或磁场屏蔽技术来偏转这些带电粒子。我们将设计一个理论性的“磁场偏导罩”,分析维持其所需能量,以及如何利用飞船自身的推进系统产生的电磁场与星际介质相互作用,实现被动防护。 第八章:黑洞附近的测量与信息悖论 黑洞是时空曲率的终极体现。本章关注如何利用事件视界望远镜(EHT)的原理,在更高级的尺度上探测黑洞周围的物理现象。我们讨论事件视界附近的物质吸积盘温度、引力红移,以及信息是否真的在黑洞中永远丢失的“信息悖论”。对于星际探险者而言,理解如何安全地从黑洞的引力井中逃逸,或者利用其强大的引力场进行弹弓加速,是至关重要的知识。 第九章:深空通信的量子密钥 在远距离航行中,保证通信的绝对安全至关重要。本章探讨量子密钥分发(QKD)在星际尺度上的可行性。虽然我们不能用纠缠来发送语音,但我们可以利用纠缠对的光子来建立一个共享的、理论上不可窃听的加密密钥。我们将分析光子在穿过星际尘埃和背景辐射时的退相干问题,以及如何设计自适应的纠错码来维持通信链路的完整性。 结语:无限的探索 《星际航行与量子纠缠》并非一本教科书,而是一次思想的远征。它要求读者放下日常经验的束缚,用数学的严谨和物理的想象力去拥抱宇宙的深层真实。从弯曲的时空到瞬时的关联,本书描绘了人类未来可能实现的宏伟图景,这些图景建立在对宇宙最基本规律的深刻理解之上。未来的航行者,必须是几何学家、量子物理学家,以及永不满足的好奇心集合体。

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读后感

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用户评价

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老实讲,这本书的深度确实对初学者不太友好,它更像是一本为已经有一定基础的进阶学习者准备的“内参”。作者在处理那些高阶话题时,毫不避讳地采用了高度抽象和简洁的表达方式,这要求读者必须具备极强的逻辑抽象能力。我用它来复习和巩固研究生阶段的知识,发现它在那些容易被传统教材一带而过的细节处,给出了非常精妙的补充说明。比如,关于范数和内积空间理论的讨论,细腻得令人叹服,直接打通了我之前在不同模块知识之间的壁垒。这本书的价值在于它的精确性与深度,它不迁就读者的理解难度,而是要求读者提升自己去适应它所描绘的数学景观。如果你想跳出“会做题”的层面,真正去“理解”这些结构背后的深刻逻辑,那么这本书无疑是一座灯塔。

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这本书的叙事方式带着一种迷人的历史感,仿佛作者是一位经验丰富的向导,带着我们走过数学思想演进的漫长河流。它没有急于抛出最新的、最复杂的概念,而是耐心地追溯了这些工具是如何被发明出来,用以解决当时那些棘手的物理和工程难题。这种“来龙去脉”的交代,让那些原本孤立的公式和定义,瞬间拥有了鲜活的生命力和历史厚重感。我特别喜欢其中关于线性变换与实际应用场景的对比分析,例如它如何优雅地描述旋转、投影乃至更复杂的信号处理过程。读起来,枯燥的代数运算仿佛变成了对现实世界的精确建模语言。对于那些想真正理解数学是如何“工作”的读者来说,这本书提供的背景知识和哲学思考,远超出了教科书的范畴,它让你对数学的力量产生由衷的敬畏。

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这本关于结构解析的著作,其最吸引我的一点在于其卓越的“连通性”——它能够巧妙地将看似不相关的数学分支联系起来,展示出数学内部惊人的一致性。作者在阐述矩阵理论时,总是不经意间引向群论、拓扑学甚至微分方程的影子,构建了一个宏大而统一的数学知识网络。这种跨领域的视野极大地拓宽了我对“数学”本身的定义。阅读过程中,我经常停下来思考,原来我们学习的那些看似零散的工具,都是为了同一个目的而服务——用最简洁的语言描述最复杂的变换和关系。书中的例证选取也独具匠心,它们既有理论上的典范性,又兼具了实际应用中的启发性,让人在掌握工具的同时,也清晰地看到了工具的边界和潜力。这绝对是一本值得反复研读,每一次都会有新发现的经典之作。

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这本关于宇宙奥秘的鸿篇巨制,简直是数学之美的殿堂!作者以一种近乎诗意的笔触,带领我们穿梭于那些抽象的符号和严谨的逻辑之间,探索着数字世界背后隐藏的深刻结构。初读时,那些看似冰冷的概念,在作者的阐释下,仿佛拥有了生命,每一个矩阵的运算、每一个向量的变换,都像是宇宙中一次精心编排的舞蹈。我尤其欣赏书中对几何直觉的强调,它不仅仅是冷冰冰的计算,更是对空间和形态的深刻洞察。读完后,我感觉自己的思维框架被彻底重塑了,看待问题的方式也变得更加立体和多维。它强迫你去思考“为什么”而不是仅仅停留在“怎么做”,那种智力上的挑战和最终豁然开朗的喜悦,是无与伦比的。这本书的排版和插图也做得非常出色,那些精心设计的图形不仅辅助理解,本身也是视觉上的享受,让人忍不住想一遍遍翻阅。

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坦白说,这本书的阅读体验是一场心智的马拉松,对任何想认真对待数学的人来说,都是一次严峻的考验,但回报是巨大的知识财富。它绝不是那种囫囵吞枣就能应付的读物,每一个定理的证明都需要你全神贯注,甚至要反复推敲好几遍才能真正将其内化。我记得有一次,我卡在一个关于特征值的证明上,整整花了一个下午,几乎要放弃,但最终推导出来的那一刻,感觉就像攀登珠峰成功一样,成就感爆棚。作者的行文风格非常老派和严谨,几乎不留任何“偷懒”的余地,这对我这种追求基础扎实的读者来说,是极大的福音。它教会我的不仅是数学技巧,更是一种面对复杂问题时不退缩、不走捷径的治学态度。书中的习题量适中,但难度梯度设置得极好,从基础巩固到高级应用的过渡非常自然,真正做到了学以致用。

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