大爆炸简史

大爆炸简史 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:湖南科学技术出版社
作者:[英] 西蒙·辛格
出品人:
页数:538
译者:王文浩
出版时间:2018-1
价格:78
装帧:平装
isbn号码:9787535794604
丛书系列:第一推动丛书:宇宙系列
图书标签:
  • 科普
  • 宇宙
  • 第一推动丛书
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具体描述

“大爆炸”理论从开始被质疑到随后获得众多支持,是一部有血有肉的天文学观测历史,如此空前的一个宇宙事件,西蒙·辛格完成得很生动。

作者以大量有价值的故事材料,清晰而有趣地将宇宙开端呈现给了大众读者,难得有比这个作品更好的阐述的了。

作者是一个写故事的高手,不但将不同观点的代表人物写得很生动,还将情节的发展写得有理有据、悬念迭起,这要归功于作者的写作视角和严谨逻辑。

本书介绍了哈罗·沙普利,希伯·柯蒂斯,伽莫夫,霍伊尔等众多科学家,配备了有关他们的珍贵图片,你可能不知道他们的名字,但你不能不钦佩他们的才华。

2018年新版的《第一推动丛书》全新设计了版式和封面,简约个性,提升了阅读体验,让科普给你更多想象。

随书附赠价值39.6元由汪洁、吴京平掰开揉碎,带你懂科学好书的《经典科普解读课》6折券。

本书主要讲述“大爆炸”理论作为宇宙的开端被逐渐接受的过程,介绍了一些鲜为人知的人物对这个理论所作的努力。这是一场惊心动魄的辩论过程,伽莫夫用打油诗反击稳恒态已过期,霍伊尔则继续嘲笑大爆炸模型和那些相信它的人,最终大爆炸理论以良好的预言能力表现出了说服力和包容性。

从这本书中我们可以读到的有:大爆炸到底是什么意思?每个人都听说过大爆炸理论,但有多少人敢夸口懂得它?为什么宇宙学家相信大爆炸理论是对宇宙起源的精确描述?那些拼着命也要坚守这种非正统理论的科学家都是谁?

星辰的低语:宇宙大爆炸之前与之后的故事 一、 序曲:太初之寂 在时间被刻度化之前,在光芒尚未挣脱束缚之时,存在着怎样的“虚无”?这不是简单的空旷,而是一种超越我们现有物理学框架的、难以名状的“存在之无”。我们习惯于将宇宙的开端定格在那个炽热、致密的奇点,但真正的宏大叙事,必然要追溯到奇点本身的孕育。 本书将带领读者深入探讨,在“大爆炸”这个宇宙历史的第一个响亮音符响起之前,可能存在的状态。我们抛开那些关于“奇点是无限小”的直觉判断,转而审视量子引力理论的诸多前沿模型——例如圈量子引力(Loop Quantum Gravity)或弦理论的某些背景设定,它们试图描绘一个没有时间的“前宇宙”图景。 我们会详细解析“量子涨落”的哲学意义。如果说大爆炸是物质和能量的诞生,那么驱动这次诞生的初始动力是什么?是真空能(Vacuum Energy)的微小、但决定性的涟漪,还是多重宇宙(Multiverse)中某个“母宇宙”的衰变?我们将剖析“反弹宇宙论”(Cyclic Models),探讨我们的宇宙是否只是一个巨大、永恒循环中的一个阶段,一个在无尽收缩与膨胀之间周期性呼吸的实体。 本章的重点在于建立一种敬畏感:理解我们所知的物理定律(如广义相对论)在那个边界条件下彻底失效,需要一种全新的、超越经验的思维模式来构建“太初之寂”的图像。 二、 创世的回响:暴胀时代的精妙控制 一旦我们跨越了普朗克时间($10^{-43}$秒),宇宙进入了我们相对熟悉的,但依旧极度暴躁的阶段——暴胀时代。然而,本书将聚焦于暴胀是如何被“精确地”调控的,以确保我们今天的宇宙具有我们所观测到的平坦性、均匀性和各向同性。 暴胀的本质,在于一个被称为“暴胀子”(Inflaton)的假想标量场。我们将深入探究这一场的性质:它的势能曲线是如何设计(或自然形成)的,以至于它能驱动宇宙空间在极短时间内以超光速膨胀,并将极微小的量子不确定性放大成为今天我们能观测到的星系团的“种子”。 我们不会满足于简单的“暴胀解决了视界问题”,而是会探究不同暴胀模型(如混沌暴胀、双场暴胀)之间的细微差别,以及它们对宇宙微波背景辐射(CMB)的极化模式(特别是E模式和B模式)所留下的不同“指纹”。特别是B模式偏振,它被认为是引力波穿越暴胀时空留下的直接证据,我们将详细分析当前探测实验的局限性与未来的突破点。 此外,本章还会探讨暴胀的“终结”——“再加热”过程。能量如何从暴胀子场中倾泻而出,转化为夸克、轻子和光子,为我们随后进入的夸克纪元奠定物质基础。这个能量转换的效率和方式,直接决定了宇宙中轻元素的丰度。 三、 从粒子汤到恒星的诞生:早期宇宙的剧烈化学反应 当暴胀停止,宇宙进入了所谓的“夸克时代”,温度高达数万亿度。这里,我们不再讨论时空本身,而是关注构成一切的物质的演化。 本书将详述宇宙的“粒子物理学”实验。在那个极端的早期,高能对撞机永远无法企及的能量水平下,物质与反物质的微妙失衡是如何形成的?这就是“重子发生”(Baryogenesis)的谜团。我们将对比电弱对称性破缺、大统一理论(GUTs)中的产生机制,以及我们目前观测到的物质-反物质不对称性(大约每十亿对反粒子中缺失一个粒子)的精密测定。 接着,我们将跨越到核合成的时代。宇宙冷却到足以让质子和中子稳定下来,并开始形成轻元素——主要是氢和氦,以及微量的锂。我们不会仅仅罗列核反应的链条,而是会分析温度、密度和时间窗口对最终丰度的决定性影响。如果核合成早开始一秒,或晚结束一秒,我们今天所见的星系将完全不同。核合成的精确预测与观测到的氦丰度之间的完美契合,是标准宇宙学模型最强大的证据之一。 四、 暗物质与暗能量:宇宙的隐形结构与驱动力 本书的后半部分,将专注于构成宇宙绝大部分质量和能量的神秘成分。我们深知可见的原子只占宇宙的约5%,而剩下的95%则由暗物质(约27%)和暗能量(约68%)占据。 关于暗物质,我们将全面梳理从引力效应到直接探测的证据链。从星系旋转曲线的不符,到星系团尺度的引力透镜效应,再到宇宙微波背景的偶极各向异性,暗物质是不可或缺的“粘合剂”。我们会详尽分析当前主流的候选者:弱相互作用大质量粒子(WIMPs)的实验困境,以及轴子(Axions)等轻量级粒子的复兴。我们甚至会讨论替代引力理论(如MOND)如何试图挑战暗物质的必要性,但最终为何在宇宙学尺度上面临巨大挑战。 关于暗能量,这是现代物理学最大的谜团之一。它以一种恒定的压力,驱动着宇宙加速膨胀。我们将深入探讨“宇宙学常数”的本质,以及为什么理论上预测的真空能量比实际观测值高出$10^{120}$倍的惊人差异——“真空灾难”。本书将检视更具动态性的暗能量模型,例如精质(Quintessence)场,它们试图提供一个随时间演化的暗能量,并分析它们如何通过未来的超新星观测或大规模结构形成数据被检验。 五、 结构形成与星系的史诗 在黑暗时代(光子主导向物质主导过渡的时期)结束后,引力开始主导。本书将描绘从最初的微小密度涨落,到形成我们今天所见到的宏大宇宙网(Cosmic Web)的演化过程。 我们将细致解析“冷暗物质(CDM)”模型如何成功地模拟了结构的层级式形成——从小型的暗物质晕开始,它们合并形成矮星系,再进一步吸积成为我们巨大的螺旋星系和椭圆星系。我们将探讨“第一代恒星”(Population III Stars)的性质,这些由纯氢和氦构成的巨型恒星,它们燃尽的时间极短,却通过超新星爆发将第一批重元素播撒到宇宙中,为后续恒星和行星的诞生提供了原材料。 最后,本书将以前瞻性的视角结束,探讨宇宙的终极命运——是“大撕裂”(Big Rip),加速膨胀撕裂一切结构,还是“大冻结”(Big Freeze),在永恒的稀释和冷却中走向热寂。我们将依据当前的暗能量参数 $omega$ 的精确值,来预测这个终点的不同可能性。 本书的目的,是通过对宇宙学各个关键阶段的深入剖析,构建一个连贯、细致且充满细节的宇宙演化画卷,从“太初之寂”到星辰万物的诞生,再到未来的未知命运。

作者简介

西蒙·辛格(Simon Singh),剑桥大学粒子物理博士学位获得者,前BBC节目制作人,他执导的纪录片《费马大定理》获得英国电影学院奖(BAFTA),同名科普读物成为畅销书。同样畅销的还有《密码本》(The Code Book),这是BBC专题系列《保密的科学》的底本。

译者介绍:

王文浩,清华大学工程物理系教授。

目录信息

第1章 起源
从神话到宇宙学,从史前到1900年
第2章 宇宙理论
爱因斯坦的引力理论如何蕴含了宇宙创生的那一刻
第3章 大辩论
对宇宙的观察如何推断出宇宙的膨胀
第4章 宇宙的异端
理论和观测是如何走到一起给出大爆炸模型的
第5章 模式的转变
各种相互竞争的宇宙学理论之间的战斗终于结束
第6章 尾声
大爆炸模型的突出问题是什么
附录:什么是科学?
词汇表
· · · · · · (收起)

读后感

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自人类出现、开始思考生存之外的事情时,他们也许就开始对神奇的宇宙产生了浓厚的兴趣,而这个兴趣一直延续了上百年,聪明的人类已经解释了很多内容,至今还有很多谜题等待着人类的探索与解密。 通过相关内容的学习,现在的我们都知道宇宙是“大爆炸”产生的,但除了专业人员...  

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大爆炸是什么意思? 为什么宇宙学家相信宇宙大爆炸理论是对宇宙起源的精确描述? 人类对于天空的幻想和探索一直没有停止过。在科学尚不发达的时期,人们有着很多关于天空的神话传说,银河的故事,后羿射日的故事,数不清的夜空中的星星,让人们充满了无限的想象和憧憬。 宇宙是...  

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在科学研究中,有一个终极之问始终困扰着人类,那就是:宇宙从何而来。 科学家们分成了两个派别。一边是“稳恒态模型”,坚称宇宙永恒不变,掌门人是霍伊尔;另一边是“大爆炸模型”,坚称宇宙存在开端,掌门人是俄国科学家乔治·伽莫夫。两大掌门在科学界都德高望重,势均力敌...  

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自人类出现、开始思考生存之外的事情时,他们也许就开始对神奇的宇宙产生了浓厚的兴趣,而这个兴趣一直延续了上百年,聪明的人类已经解释了很多内容,至今还有很多谜题等待着人类的探索与解密。 通过相关内容的学习,现在的我们都知道宇宙是“大爆炸”产生的,但除了专业人员...  

用户评价

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《大爆炸简史》这本书,带给我最深刻的感受,是宇宙的“演进”和“相互联系”。作者通过对宇宙从大爆炸初期到今天演化过程的细致描绘,让我清晰地看到了宇宙并非一成不变,而是一个不断变化、发展的动态系统。我被书中对“第一批原子”形成的解释所吸引,那些氢原子和氦原子的形成,标志着宇宙从一种基本粒子的海洋,迈向了更加结构化的阶段。这个过程,虽然看似简单,却为后续的恒星和星系的诞生,以及最终生命的出现,铺平了道路。书中还对“元素周期表”的形成进行了生动的解释,让我明白,我们身体中的每一个原子,都曾是早期宇宙中的一部分,在恒星的核心或超新星爆发中经过千锤百炼,才最终来到我们这里。这种“一切皆有联系”的观念,让我对宇宙充满了敬畏,也对生命的出现有了更加深刻的理解。它让我开始以一种全新的视角看待周围的世界,认识到万物之间都存在着深刻而又古老的联系。

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《大爆炸简史》这本书,我可以说是一口气读完的,虽然过程中需要反复咀嚼和思考,但那种酣畅淋漓的阅读体验是前所未有的。作者对宇宙演化的各个阶段都进行了详尽的阐述,从最早期基本粒子的形成,到原子核的核聚变,再到恒星和星系的诞生,每一个环节都处理得恰到好处,既不失科学的严谨,又不乏文学的魅力。我尤其被书中对“宇宙大尺度结构”形成的描述所吸引。作者解释了早期宇宙微小的密度涨落是如何在引力的作用下,逐渐演变成今天我们看到的由星系团、纤维状结构和巨大空洞组成的宇宙网络。这个过程的复杂性和精妙性,让我不禁感叹宇宙演化的鬼斧神工。书中还探讨了宇宙未来的几种可能命运,例如“大挤压”、“大撕裂”等等,这些关于宇宙终结的猜想,虽然令人不安,但也充满了哲学上的深度,让我对生命的短暂和宇宙的永恒有了更深的理解。这本书让我意识到,我们对于宇宙的认知,仍然只是冰山一角,还有太多未知的领域等待着我们去探索。

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《大爆炸简史》这本书,在我看来,是一部关于“存在”的史诗。它不仅描绘了宇宙的诞生,更深入地探讨了我们作为生命体,是如何从宇宙最原始的能量中孕育而来的。作者在书中对“第一批恒星”形成的描述,让我尤为感动。那些由最简单的氢和氦元素组成的恒星,点燃了宇宙的黑暗,也开始锻造出更复杂的元素,为生命的诞生奠定了基础。这种从“无”到“有”的演化过程,充满了诗意和哲学韵味。书中对“星系的形成”的阐述,也让我对宇宙的结构有了更清晰的认识。引力如何将星际尘埃和气体聚集在一起,形成旋转的盘状结构,再从中诞生出无数的恒星和行星,这个过程的精妙,简直令人难以置信。这本书让我深刻地意识到,我们并非孤立的存在,而是整个宇宙演化链条中的一环。它促使我去思考,在浩瀚的宇宙中,我们是否是唯一的智慧生命?这种对未知的好奇,正是科学探索最原始的驱动力。

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《大爆炸简史》这本书带给我的体验远不止是知识的获取,更是一种思维方式的重塑。作者在探讨宇宙起源的同时,也巧妙地融入了许多关于科学方法论的思考。我尤其对书中关于“证据”和“理论”之间的辩证关系的阐述印象深刻。作者并非简单地给出结论,而是详细地展示了科学家们是如何通过观察、实验、建模和猜想,一步步地构建起对宇宙的认识。例如,在解释暗物质和暗能量的存在时,作者并没有直接给出“答案”,而是详细介绍了科学家们是如何从星系旋转速度、宇宙膨胀率等现象中推断出这些神秘物质的存在,以及这些推断是如何面临挑战和修正的。这种严谨的求证过程,让我对科学的认知过程有了更深入的理解。它让我明白,科学并非一成不变的真理,而是一个不断修正、不断进步的探索过程。每一次阅读,都能从中获得新的启发,让我不再满足于表面的理解,而是更愿意去追寻事物背后的逻辑和证据。这本书让我对宇宙的敬畏之情油然而生,也让我更加佩服那些为探索宇宙奥秘而不断努力的科学家们。

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我之所以对《大爆炸简史》这本书如此着迷,很大程度上在于它能够将如此宏大的宇宙故事,讲得如此贴近人心。作者并非仅仅堆砌科学术语,而是用一种充满人文关怀的笔触,展现了宇宙演化的壮丽画卷。我记得书中对“宇宙微波背景辐射”的介绍,让我仿佛能够“触摸”到宇宙诞生时的“余温”,而科学家们正是通过对这微弱辐射的探测,才一步步揭开了宇宙的神秘面纱。这种科学探索的艰辛与智慧,让我深感敬佩。这本书也让我重新思考了“时间”和“空间”的意义。我们所认为的理所当然的宇宙,实际上是从一个极端简单的状态,经过无数复杂的演化过程才形成的。每一次阅读,都能从中获得新的感悟,例如,关于宇宙的“年龄”和“尺度”,这些概念在书中被赋予了更加鲜活的生命力。它让我明白,我们所见的星空,不仅仅是遥远的景象,更是我们自身存在的历史回响。这本书不仅提升了我的科学素养,更重要的是,它点燃了我对未知世界永不熄灭的好奇心。

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我一直对宇宙的起源充满好奇,但市面上大多数关于宇宙学的书籍都过于专业,让我望而却步。直到我遇到了《大爆炸简史》,它就像一座桥梁,连接了我与浩瀚宇宙之间的隔阂。这本书的语言风格非常吸引人,作者并非枯燥地陈述事实,而是用一种充满激情和想象力的方式,讲述了宇宙从诞生到现在数万亿年的演化历程。我特别喜欢书中对早期宇宙的描绘,那些炽热、致密、充满能量的瞬间,作者通过生动的笔触,让我仿佛能触摸到那个正在急速膨胀的宇宙。例如,书中关于宇宙微波背景辐射的章节,详细解释了它是如何作为大爆炸的“余晖”被发现的,以及它对我们理解宇宙演化起到的关键作用。这些科学知识在作者的笔下,不再是冰冷的文字,而是充满了生命力和故事性。我常常在阅读时,会停下来,仰望星空,想象着那些遥远的星系,它们是否也经历着与我们相似的旅程?这本书不仅满足了我对宇宙的好奇心,更激发了我对科学探索的热情,让我对生命的存在有了更深刻的思考,也让我更加珍惜我们所处的这个独特而又脆弱的蓝色星球。

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我一直相信,了解我们所处的世界,是理解我们自身存在意义的第一步,而《大爆炸简史》则为我提供了如此深刻的视角。这本书并非只是一本科普读物,它更像是一部宏大的宇宙史诗,以一种令人心潮澎湃的方式,讲述了宇宙从无到有的惊人旅程。作者的叙事功底极其深厚,能够将诸如“量子力学”、“相对论”等艰深晦涩的科学理论,转化为普通读者也能够理解的语言。我尤其欣赏书中对“宇宙暴胀”理论的解释。作者通过生动形象的比喻,描绘了宇宙在极短的时间内经历了指数级增长的过程,这解释了我们为何能看到如此平坦、均匀的宇宙。这种解释,让我对宇宙的初始条件有了更深刻的认识,也对我们“身处何处”有了更宏观的理解。在阅读过程中,我常常会停下来,思考宇宙中的一切,从构成我们身体的基本粒子,到我们赖以生存的地球,再到我们仰望的星辰大海,这一切的终极起源,都指向了那一场伟大的“大爆炸”。这本书让我对宇宙的敬畏之情油然而生,也让我对科学家们不懈的探索精神充满了由衷的钦佩。

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我一直对时间的起源和宇宙的终结充满着一种难以言喻的着迷,而《大爆炸简史》恰好触及了我内心深处最根本的好奇。《大爆炸简史》以一种极其吸引人的方式,讲述了宇宙从那一个被称为“奇点”的无限小的点开始,如何经历了爆炸、膨胀、冷却,最终形成了我们今天所见的浩瀚星空。作者在描述早期宇宙的物理定律时,并没有让我感到枯燥乏味,而是将那些抽象的概念,比如量子涨落、宇宙暴胀等,用生动形象的比喻和清晰的逻辑,呈现在我眼前。我记得书中对于宇宙微波背景辐射的解读,让我仿佛亲眼见证了宇宙婴儿时期留下的“照片”,那微小的温度差异,竟然隐藏着关于早期宇宙密度不均的巨大信息,这让我感到无比震撼。这本书不仅仅是关于宇宙的诞生,它更是关于我们自身存在意义的追问。当我们了解到我们所经历的每一个瞬间,都与那场138亿年前的伟大事件息息相关时,一种难以言喻的连接感油然而生。它让我开始重新审视时间,不再将其视为一种线性的流逝,而是宇宙演化过程中一个深刻的维度。

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《大爆炸简史》这本书,在我看来,不仅仅是一次知识的盛宴,更是一次心灵的洗礼。它以一种极其宏大的视角,带领我回溯了宇宙诞生至今的138亿年,那种跨越时空的体验,是任何其他书籍都无法比拟的。我被作者对于早期宇宙的细致描绘深深吸引,从温度极高、密度极大的“奇点”,到夸克、电子等基本粒子的涌现,再到质子和中子的形成,每一个阶段的演变都充满了令人难以置信的细节。书中关于“核合成”的章节,更是让我惊叹于宇宙本身就是一座巨大的炼金炉,将最基础的粒子锻造成了构成我们世界万物的元素。作者在解释这些复杂的物理过程时,所使用的比喻和类比都恰到好处,让我这个非专业人士也能够轻松理解。更让我印象深刻的是,作者在探讨宇宙膨胀的同时,也巧妙地揭示了宇宙中存在的“暗物质”和“暗能量”。这些我们看不见、摸不着,但却占据了宇宙绝大部分质量和能量的存在,让我对宇宙的认知又上了一个新的台阶,也让我对未来科学探索充满了期待。

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第一次翻开《大爆炸简史》,我被它宏大的叙事尺度和严谨的科学态度所折服。作者并没有一开始就抛出晦涩难懂的公式,而是用一种循序渐进的方式,将我们带入宇宙诞生之初那个混沌而又充满无限可能的时刻。我至今仍清晰地记得,当读到早期宇宙的温度如何随着膨胀而迅速下降,基本粒子如何从中涌现,再到原子核和原子如何逐渐形成的过程时,我仿佛置身于一个巨大的熔炉之中,感受着宇宙从无到有的震撼。作者对每一个关键阶段的描述都充满了细节,从夸克-胶子等离子体到核合成,再到宇宙微波背景辐射的出现,每一步都像精心编织的画卷,将宇宙演化的宏伟图景徐徐展开。更让我惊叹的是,作者在解释这些复杂的天体物理概念时,竟然能够如此通俗易懂,没有丝毫的故弄玄虚。我以前对宇宙学只是略知皮毛,总觉得那是遥不可及的领域,但这本书彻底颠覆了我的认知。它让我明白,我们每个人,乃至我们所处的整个世界,都深深地根植于这场发生在138亿年前的伟大爆炸之中。阅读这本书的过程,与其说是学习,不如说是一次与宇宙对话的体验,一次对生命起源最深层追问的探索。

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世间最美不过天地玄黄,宇宙洪荒

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相当推荐的一本科普书,关于宇宙学的发展历程。

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确实通俗易懂。比看推理小说还吸引人

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关于大爆炸理论非常全面专业的一本论述。从假说的设立,再到哈勃测量,修改完善再到最后的科学范式,一系列证明了这一科学理论,最值得关注的就是详细介绍在广义相对论下对光的测量以及哈勃对星系速度采用星系红移这一方法,原子丰度可能说发过于牵强,不过是补充了温度的学说,最后贝尔实验室的偶然发现一槌定音,就如温伯格所说,理解宇宙为我们的生活增加了乐趣,确实如此。

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确实通俗易懂。比看推理小说还吸引人

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